基于吞吐量变化率和ECN机制的TCP拥塞控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN103051554A

(43)申请公布日2013.04.17

(21)申请号CN201310002460.3

(22)申请日2013.01.05

(71)申请人北京航空航天大学

地址100191北京市海淀区学院路37号

(72)发明人王静远蒋云晶李超熊璋

(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司

代理人杨学明

(51)Int.CI

H04L12/807

H04L12/823

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

基于吞吐量变化率和ECN机制的

TCP拥塞控制方法

(57)摘要

本发明提供一种基于吞吐量变化率

和ECN机制的TCP拥塞控制方法，该方

法使用ECN机制防止拥塞的发生，在没有

ECN标记时，如果出现丢包会根据吞吐量

的变换率来判断丢包发生的原因，进而调

整发送速率，而不是盲目减半，进而避免

由于无线随机丢包而导致的严重的性能问

题。同时，当没有丢包发生时，窗口的增

长幅度也要根据吞吐量的变换率来调整，

进一步防止拥塞的发生。本发明结合采用

ECN技术和基于吞吐量变换率的控制方

法，ECN可以在网络轻度拥塞时进行控

制，避免有线数据中心的TCPIncast现

象。基于吞吐量变换率的控制方法根据当

前网络吞吐量的变换率对发送窗口进行调

整，当出现丢包时可以判断丢包发生的原

因，进而避免由于无线随机丢包而导致的

发送窗口减半。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种基于吞吐量变化率和ECN机制的TCP拥塞控制方法，其特征在于，该方法

包括有下列处理步骤：

步骤一：交换机上进行ECN标记

当交换机收到数据包时，首先判断当前缓冲区的队列长度，如果超过某一个门限值，

则为该数据包设置ECN标记位，否则，不设置；

步骤二：接收方设置ECN-echo

接收方查看收到的数据包是否设置了ECN标记，如果是，则在它所发送的ACK

中设置ECN-echo位，否则，返回没有设置ECN-echo位的

ACK；

步骤三：发送方动态调整发送窗口

当发送端收到ACK后，首先由吞吐量变化率计算模块计算往返时延RTT、最小往

返时延RTTmin、期望吞吐量expected和实际吞吐量actual，并计

算吞吐量的变化率dif；

然后ECN控制模块查看该ACK是否设置了ECN-echo位，如果是，则设置

ecn_flag表示需要根据ECN调整发送速率，并计算它收到的带有

ECN-echo标记的ACK占上一发送窗口所发送数据包总数的比例

α，并根据α调整发送窗口，否则，根据吞吐量的变化率动态调

整发送窗口。

说明书

p技术领域

本发明涉及计算机网络以及通信技术领域，具体涉及基于吞吐量变化率和ECN机

制的TCP拥塞控制方法。

背景技术

传统的有线数据中心网络TCP拥塞控制算法使用网络中的丢包作为拥塞信号，当

丢包发生时，算法会降低连接的数据包发送速度，从而避免网络发生拥塞。

随着数据中心规模的扩大，网络负载分布不均的现象越发严重，有线数据中心的布

线问题也越来越复杂。为了解决这些问题，无线技术被引入到现有的有线

数据中心网络。然而，无线网络