一种异构网络环境下XCP带宽预约方法

摘要

本发明公开了一种异构网络环境下XCP带宽预约方法，包含以下步骤：步骤1：使用加权轮询调度策略隔离TCP非响应流；步骤2：分别对XCP和TCP聚合流抽样，估计XCP和TCP流数目；步骤3：动态调整加权轮询调度策略权值。本发明运用捕获再捕获模型估计XCP和TCP流数目，动态调整加权轮询调度策略权值，保证XCP流和TCP流共存时公平共享链路带宽，有效提高链路利用率。同时本发明具有较低的时间复杂度和空间复杂度。

主权项

一种异构网络环境下XCP带宽预约方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤(1)：隔离TCP非响应流；步骤(2)：分别对XCP和TCP聚合流抽样，估计XCP和TCP流数目；步骤(3)：动态调整加权轮询调度策略权值；步骤(1)包括：(11)将交换机输出端口缓存空间划分为两个逻辑队列：XCP队列和TCP队列，按照1:9～3:7的比例划分输出端口缓存空间，即XCP队列占输出端口总缓存的10％～30％，TCP队列占输出端口总缓存的90％～70％；(12)检测输入数据包的头部，根据协议字段将XCP数据包和TCP数据包分类，分别存入XCP队列和TCP队列；步骤(2)包括：(21)对XCP数据包和TCP数据包分类时，根据一定的抽样率对最新到达的XCP数据包和TCP数据包分别抽样；其中XCP数据包抽样率p_x为0.1％～5％，TCP数据包抽样率p_t为1％～10％；(22)以抽样率p_x抽样一个到达的XCP数据包，并将其存储到一个XCP抽样链表中，平均每到达1/p_x个XCP数据包抽样一个XCP数据包，然后扫描XCP抽样链表中数据包的流标识符构建抽样频率集合，根据捕获再捕获模型，得到关于XCP数据包的1‑3阶Jackknife估计器值，计算公式如下：$N_{J1}=\underset{i=1}{\overset{t}{\Sigma }}{f}_i+\frac{t-1}{t}{f}_1$$N_{J2}=\underset{i=1}{\overset{t}{\Sigma }}{f}_i+\frac{2t-3}{t}{f}_1-\frac{{\left(t-2\right)}^2}{t\left(t-1\right)}{f}_2,$$N_{J3}=\underset{i=1}{\overset{t}{\Sigma }}{f}_i+\frac{3t-6}{t}{f}_1-\frac{3t^2-15t+19}{t(t-1)}{f}_2+\frac{{(t-3)}^2}{t(t-1)(t-2)}{f}_3$其中，t表示在抽样周期内一个XCP数据流最多被抽样到t次，f_i表示被抽样到i次的XCP数据流数目，i表示抽样次数，N_J1，N_J2，N_J3表示分别使用一阶，二阶，三阶Jackknife估计器计算活跃的XCP流数目；最后使用Jackknife估计器值计算活跃的XCP流数目，公式为：$N=\frac{N_{J1}+N_{J2}+N_{J3}}{3};$(23)以抽样率p_t抽样一个到达的TCP数据包，并将其存储到一个TCP抽样链表中，平均每到达1/p_t个TCP数据包抽样一个TCP数据包，然后扫描TCP抽样链表中数据包的流标识符构建抽样频率集合，根据捕获再捕获模型，得到关于TCP数据包的1‑3阶Jackknife估计器值，计算公式如下：$M_{J1}=\underset{j=1}{\overset{s}{\Sigma }}{k}_j+\frac{s-1}{s}{k}_1$$M_{J2}=\underset{j=1}{\overset{s}{\Sigma }}{k}_j+\frac{2s-3}{s}{k}_1-\frac{{(s-2)}^2}{s(s-1)}{k}_2,$$M_{J3}=\underset{j=1}{\overset{s}{\Sigma }}{k}_j+\frac{3s-6}{s}{k}_1-\frac{3t^2-15s+19}{s(s-1)}{k}_2+\frac{{(s-3)}^3}{s(s-1)(s-2)}{k}_2$其中，s表示在抽样周期内一个TCP数据流最多被抽样到s次，k_j表示被抽样到j次的TCP数据流数目，j表示抽样次数，M_J1，M_J2，M_J3表示分别使用一阶，二阶，三阶Jackknife估计器计算活跃的TCP流数目；最后使用Jackknife估计器值计算活跃的TCP流数目，公式为：$M=\frac{M_{J1}+M_{J2}+M_{J3}}{3}.$