拥塞控制方法、装置、设备、介质和产品与流程

所属的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式（包括固件、微代码等），或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。下面参照图14来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备1400。图14显示的电子设备1400仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图14所示，电子设备1400以通用计算设备的形式表现。电子设备1400的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元1410、上述至少一个存储单元1420、连接不同系统组件（包括存储单元1420和处理单元1410）的总线1430。其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元1410执行，使得所述处理单元1410执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元1410可以执行如本公开实施例所示的方法。存储单元1420可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元（ram）14201和/或高速缓存存储单元14202，还可以进一步包括只读存储单元（rom）14203。存储单元1420还可以包括具有一组（至少一个）程序模块14205的程序/实用工具14204，这样的程序模块14205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线1430可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备1400也可以与一个或多个外部设备1440（例如键盘、指向设备、蓝牙设备等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备1400交互的设备通信，和/或与使得该电子设备1400能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如路由器、调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（i/o）接口1450进行。并且，电子设备1400还可以通过网络适配器1460与一个或者多个网络（例如局域网（lan），广域网（wan）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图所示，网络适配器1460通过总线1430与电子设备1400的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备1400使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等）执行根据本公开实施方式的方法。在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。根据本公开的实施方式的用于实现上述方法的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本公开的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。其中，可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦式可编程只读存储器（eprom或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合进行加载或存储，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（lan）或广域网（wan），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。此外，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和构思由权利要求指出。

背景技术：

1、目前，智算中心网络广泛采用rdma技术，以满足分布式存储、数据库和深度学习训练框架、大模型等多个关键应用程序的超低延迟和大带宽需求。

2、在相关技术中，提出了一种主动传输方案，其中链路容量由接收端或集中控制器主动分配，作为每个活动发送端的信用，这样发送端就可以以最佳速率发送调度数据包（scheduled packets），以确保高带宽利用率、低排队延迟和零数据包丢包。

3、但是，主动传输中存在的first rtt（round-trip time，建立连接过程中第一个往返时间）问题始终难以解决，即如果发送方在等待信用时没有发送数据包，会使网络未充分利用，新的流也将被暂停一个rtt，这对小流影响巨大，因为据统计很多小流在一个rtt内就会结束。如果它以高速率突发数据包，即非调度数据包（unscheduled packets），可能会导致零星的流量峰值、瞬时的排队延迟等异常，并最终导致丢包。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种拥塞控制方法、装置、设备、介质和产品，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的first rtt问题。

2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种拥塞控制方法，包括：控制接收端网卡向发送端网卡关联的发送端分配预信用包；控制发送端网卡对待传输的发送接收数据流进行分类预测，并根据所述分类预测的结果将所述预信用包中的预信用调度分配至所述发送接收数据流中的数据包；控制所述发送端网卡统计所述数据包的rtt的变化梯度，并根据所述变化梯度对可用的预信用的调度分配策略进行调整。

3、在本公开的一种示例性实施例中，在控制接收端网卡向发送端网卡分配预信用包前，还包括：

4、响应于rdma软件层生成的rdma连接请求，在所述接收端网卡和所述发送端网卡之间建立qp连接，基于所述qp连接实现所述发送端网卡与所述接收端网卡之间的数据交互。

5、在本公开的一种示例性实施例中，控制发送端网卡对待传输的发送接收数据流进行分类预测，并根据所述分类预测的结果将所述预信用包中的预信用调度分配至所述发送接收数据流中的数据包包括：

6、将待传输的发送接收数据流的特征输入至流分类器，以确定所述发送接收数据流为第一类流或第二类流，所述特征包括传输数据流总量、传输类型和缓存区尺寸中的至少一种；

7、将所述流分类器输出的分类预测结果和分类后的发送接收数据流进行封包，并发送至所述发送端网卡的发送队列；

8、控制所述发送端网卡启动src_schdule_precredit进程向所述发送队列中的数据包分配所述预信用。

9、在本公开的一种示例性实施例中，将所述流分类器输出的分类预测结果和分类后的发送接收数据流进行封包，并发送至所述发送端网卡的发送队列包括：

10、将所述流分类器输出的分类预测结果和分类后的发送接收数据流进行封包；

11、根据所述分类预测结果对封包的所述发送接收数据流进行优先级降序排列，所述第一类流的数据包小于所述第二类流的数据包，所述第一类流的优先级高于所述第二类流的优先级；

12、对优先级降序排列的封包的发送接收数据流进行预信用分配；

13、在所述预信用分配过程中，按照预设步进值提高未分配所述预信用的封包的发送接收数据流的优先级；

14、将分配有所述预信用的封包发送至所述发送端网卡的发送队列。

15、在本公开的一种示例性实施例中，将待传输的发送接收数据流的特征输入至流分类器包括：

16、在所述rdma的软件层的user api层、verb层、ofed层嵌入钩子函数以提取所述特征；

17、控制嵌入所述user api层的钩子函数提取待传输的发送接收数据流的传输数据流总量；

18、控制嵌入所述verb层的钩子函数提取待传输的发送接收数据流的传输类型；

19、控制嵌入所述ofed层的钩子函数提取待传输的发送接收数据流的缓存区尺寸，所述缓存区尺寸为所述rdma软件层的资源指针确定的dma区域的尺寸；

20、对所述传输数据流总量、所述传输类型和所述缓存区尺寸进行归一化处理，并输入至所述流分类器。

21、在本公开的一种示例性实施例中，控制所述发送端网卡统计所述数据包的rtt的变化梯度，并根据所述变化梯度对可用的预信用的调度分配策略进行调整包括：

22、控制所述接收端网卡的dst_schdule_credit进程处理接收到的数据包，并返回ack包至所述发送端网卡，所述ack包中包含已分配至当前数据包的信用；

23、控制所述发送端网卡根据接收到的ack包记录相应数据包的信用，并调用src_fix_precredit进程确定所述ack包到达的rtt的变化梯度；

24、根据所述变化梯度对可用的预信用的调度分配策略进行调整。

25、在本公开的一种示例性实施例中，还包括：

26、控制所述接收端网卡将所述发送接收数据流的数据包加入轮询队列，并赋予相同的初始权重；

27、在所述接收端网卡每处理一次数据包的迭代后，降低所述轮询队列中所有数据包的权重。

28、在本公开的一种示例性实施例中，控制接收端网卡向发送端网卡分配预信用包包括：

29、控制所述接收端网卡构建预信用排序链表，所述预信用排序链表中按分配预信用的总量降序排列所述发送端和所述发送端对应的预信用；

30、响应于新建发送接收数据流的请求，判断所述新建发送接收数据流的发送端是否属于所述预信用排序链表中的发送端；

31、若判定所述新建发送接收数据流的发送端属于所述预信用排序链表中的发送端，则按照所述预信用排序链表将对应的预信用分配至所述发送端；

32、若判定所述新建发送接收数据流的发送端不属于所述预信用排序链表中的发送端，则判断所述接收端网卡是否存在可用的预信用；

33、若判定所述接收端网卡不存在可用的预信用，则将预信用排序链表的表头的预信用分配至所述新建发送接收数据流的发送端。

34、根据本公开实施例的第二方面，提供一种拥塞控制装置，包括：

35、控制模块，设置为控制接收端网卡向发送端网卡关联的发送端分配预信用包；

36、所述控制模块，设置为控制发送端网卡对待传输的发送接收数据流进行分类预测，并根据所述分类预测的结果将所述预信用包中的预信用调度分配至所述发送接收数据流中的数据包；

37、所述控制模块，设置为控制所述发送端网卡统计所述数据包的rtt的变化梯度，并根据所述变化梯度对可用的预信用的调度分配策略进行调整。

38、根据本公开的第三方面，提供一种电子设备，包括：存储器；以及耦合到所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上述任意一项所述的方法。

39、根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的拥塞控制方法。

40、根据本公开的第五方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的拥塞控制方法。

41、本公开实施例，通过控制接收端网卡向发送端网卡关联的发送端分配预信用包，以及控制发送端网卡对待传输的发送接收数据流进行分类预测，并根据所述分类预测的结果将所述预信用包中的预信用调度分配至所述发送接收数据流中的数据包，进而控制所述发送端网卡统计所述数据包的rtt的变化梯度，并根据所述变化梯度对可用的预信用的调度分配策略进行调整，解决了first rtt的问题，减少了小流被大流抢占导致延迟增加的情况发生，降低了发送接收数据流拥塞的概率，提升了的主动传输的效率和可靠性。

42、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。