CN104170335B - 分离式体系结构网络中的拥塞控制和资源分配 - Google Patents

Abstract

控制器在分离式体系结构网络中执行网络范围的拥塞控制。控制器接收来自用于经网络进行通信的每个实体的交换机的流统计。基于从流统计得出并且为网络的每个链路上每个实体估计的分组丢失率，控制器将最拥塞的链路选择为瓶颈链路。控制器识别网络中通过瓶颈链路并且携带最多业务的目标路径，并且基于瓶颈链路的容量、目标路径的第一链路的容量、每个共享实体的带宽消耗和分组丢失率，为共享目标路径的每个共享实体计算节流概率。控制器然后将每个共享实体的节流概率传送到目标路径的入口交换机以降低在瓶颈链路上的拥塞。

Description

分离式体系结构网络中的拥塞控制和资源分配

技术领域

本发明的实施例涉及分离式体系结构领域，并且更具体地说，涉及分离式体系结构网络中的拥塞控制。

背景技术

今天网络中实现的拥塞控制和资源共享技术具有有限的性能和效果。这主要是因为网络拥塞信息是分布式，并且基于有关网络的拥塞状态的有限知识。有关如何调整传送率的判定由每个节点独立做出。此独立判定过程是用户经历的次佳资源利用和不公平的根本原因。

在因特网上，分组丢失能够由于传送错误而发生，但最经常是由于拥塞而发生。传输控制协议(TCP)使用的端对端拥塞控制机制通过降低在网络中允许的未完成的未确认的数据段的数量来对分组丢失做出反应。更具体地说，共享共同瓶颈的具有类似往返时间(RTT)的TCP流降低其速率，使得可用带宽在理想的情况下将在它们之间平均分布。TCP的端对端拥塞控制机制及其它现有拥塞控制技术使用分布式方法控制相对流速率。这些分布式方法设计成实现某些明确的目标，如流速率公平性，其示例包括加权公平排队、TCP拥塞控制和TCP友好速率控制。

然而，今天网络中使用的分布式方法通常要求端主机的协作。在由每个单独端主机（例如，路由器）以分布式做出判定时，判定有时可能不能反映网络的实时更改条件。因此，现有分布式技术经常导致次佳判定。因此，需要改进用于大规模载波网络的拥塞控制技术。

发明内容

根据本发明的实施例，充当控制器的网络元件在分离式体系结构网络中执行网络范围的拥塞控制。网络包括控制器、一组交换机和一组链路，其中每个链路连接到两个交换机。每个交换机如控制器引导的转发流和收集流统计。所述流经链路形成的其相应路径跨网络穿过。一组实体经网络进行通信，并且每个实体被识别为穿过网络中相同路径的一个或更多个流。在一个实施例中，网络运营商具有定义术语“实体”的灵活性。

在一个实施例中，控制器执行的方法包括：接收来自用于每个实体的交换机的流统计；基于从流统计得出并且为网络的每个链路上每个实体估计的分组丢失率，将最拥塞的链路选择为瓶颈链路；识别网络中通过瓶颈链路并且携带最多业务的目标路径；以及基于瓶颈链路的容量、目标路径的第一链路的容量、每个共享实体的带宽消耗和分组丢失率，为共享目标路径的每个共享实体计算节流（throttling）概率。控制器然后将每个共享实体的节流概率传送到目标路径的入口交换机以丢弃分组和降低在瓶颈链路上的拥塞。

在一个实施例中，充当控制器的网络元件包括：存储每个实体的流统计的存储器；接收来自交换机的流统计的网络接口；以及耦合到存储器的处理器。处理器适用于：基于从流统计得出并且为网络的每个链路上每个实体估计的分组丢失率，将最拥塞的链路选择为瓶颈链路；识别网络中通过瓶颈链路并且携带最多业务的目标路径；基于瓶颈链路的容量、目标路径的第一链路的容量、每个共享实体的带宽消耗和分组丢失率，为共享目标路径的每个共享实体计算节流概率；以及将每个共享实体的节流概率传送到目标路径的入口交换机以丢弃分组和降低在瓶颈链路上的拥塞。

附图说明

本发明通过示例方式而不是限制的方式在附图中示出，图中相似的标号表示类似的元素。应注意的是，在此公开内容中对“一”或“一个”实施例的不同引用不一定为相同的实施例，并且此类引用表示至少一个。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，认为结合无论是否明确描述的其它实施例来实现此类特征、结构或特性是在本领域技术人员的认知之内。

图1示出其中执行拥塞控制的分离式体系结构的实施例。

图2示出在分离式体系结构网络中控制器和交换机的实施例。

图3是示出用于拥塞控制的方法的实施例的流程图。

图4是示出用于在瓶颈链路节流后更新统计的方法的实施例的流程图。

图5是示出用于估计分组丢失率的方法的实施例的流程图。

图6是示出用于计算节流概率的方法的实施例的流程图。

图7是概括图3-6中所述实施例的图。

具体实施方式

在下面的描述中，陈述了许多特定细节。然而，要理解的是，可无需这些特定细节而实践本发明的实施例。在其它情况下，公知的电路、结构和技术未详细示出以免混淆对此描述的理解。然而，本领域的技术人员将领会到，可无需此类特定细节而实践本发明。通过包括的描述，本领域技术人员将能够在不进行不当实验的情况下实现适当的功能性。

本文中描述了用于分离式体系结构网络的拥塞控制机制。本文中描述的分离式体系结构网络包括由单个集中式控制器控制的多个转发元件（即，交换机，如OpenFlow交换机）。集中式控制器监管网络中的拥塞观察和资源消耗。集中式控制器具有关于分离式体系结构网络中转发平面的网络范围（全局）的知识。控制器从交换机收集业务统计（例如，网络性能计数器），并且实时做出有关拥塞管理的智能判定，如应在什么速率节流哪些实体/流。然后，控制器将判定（作为策略）发送到交换机，并且继续执行策略的动态更新。

本文中描述的拥塞控制允许在多个实体之间资源共享的不同策略。它将网络中在所有链路上的总体拥塞状态和业务负载考虑在内。它也提供用于实时业务和非TCP业务的有效速率控制机制。因此，它大幅提升了网络范围资源的性能和利用。拥塞控制能够在企业网络、单自主系统(AS)或移动回程和移动核心传输网络（其属于管理组织）上实现。

本发明的实施例提供可应用于来自不同实体的不同类型的业务的有效节流策略。节流策略根据网络运营商选择的公平性的定义来控制流的网络资源消耗。

本文中描述的实施例在网络的入口交换机处智能地节流积极型业务，由此更有效地利用网络中的可用带宽。与在瓶颈链路丢弃分组相比，本文中描述的方案在入口交换机与瓶颈链路之间的链路上释放由积极型业务使用的浪费的带宽。

图1示出包括耦合到一组交换机（例如，交换机130A-G）的控制器110的分离式体系结构100的实施例。控制器110管理该组交换机130A-G，并且定义在交换机130A-G之间的互连和路由选择。控制器110也处理网络状态分布，如收集来自交换机130A-G的信息和将路由选择指令分布到交换机130A-G。控制器110也能够编程成支持新的寻址、路由选择和复杂的分组处理应用。也就是说，控制器110是网络100的“大脑”。每个交换机130A-G需要连接到至少一个控制器以便正确运转。每个交换机130A-G能够直接或者通过一个或更多个其它交换机130A-G连接到控制器。

在图1的示例中，在交换机（例如，任何交换机130A-G）接收新流而不知道将新流的分组发送到何处时，交换机将新流的分组（例如，新流的第一分组）转发到控制器110。在接收分组时，控制器110关于将新流转发到何处引导交换机。转发规则然后安装在交换机上以处理属于相同流的将来分组。

诸如分离式体系结构网络100的分离式体系结构网络是分布式系统，其中，控制平面与转发平面是分离的。控制平面包括网络范围的控制平台，如少量的控制器（例如，控制器110）。在一个实施例中，控制器110可在网络100中的一个或更多个服务器上运行，并且指示诸如交换机130A-G的一组简单的互连转发元件的转发行为。控制与转发平面的分离不同于传统路由器中的体系结构（其中控制平面与转发平面紧密耦合在相同盒中）。路由器的集成设计通常导致过于复杂的控制平面和复杂的网络管理。路由器的此复杂性对新协议的开发和网络升级造成极大的障碍。在传统网络中，不存在拥有网络的整体概念的集中式实体。

网络100包括多个路径，每个路径由连接入口交换机到出口交换机的一组链路定义。例如，路径P 140由链路150A-C形成的连接定义，链路150A-C连接入口交换机130B到路径P 140的出口交换机130G。

图2示出在图1的分离式体系结构网络100中控制器110和交换机130（例如，交换机130A-G中的任何一个）的实施例。在一个实施例中，交换机130充当根据在控制器110编程的流表252中的规则将分组从其入口端口转发到其出口端口的转发元件。在一个实施例中，交换机130包括耦合到存储器250的处理器240和用于经网络连接280与网络100中其它网络元件（例如，控制器110和交换机）进行通信的网络接口260。存储器250存储测量的流数据251和流表252。测量的流数据251记录由交换机130监视和采样的流的测量。流表252能够由处理器240编程（如由控制器110引导的），以便记录用于将分组从其入口端口转发到其出口端口的规则。流表252中的每个流条目是包含一组动作的规则，如将分组转发到给定端口、修改分组报头中的某些比特、将分组封装到控制器110或者简单地丢弃分组。对于新流中的第一分组，交换机130能够将分组转发到控制器110以触发新流条目到其流表252中的编程。交换机130也能够将所有慢路径分组（如因特网控制消息协议(ICMP)分组）转发到控制器110以进行处理。

在一个实施例中，控制器110包括耦合到存储器220的处理器210和用于经网络连接280与网络100中其它网络元件（例如，交换机）进行通信的网络接口230。存储器220存储流统计222、交换机信息224和路由选择信息226。流统计222包含带宽消耗信息、分组丢失信息及从由控制器110管理的交换机收集的其它信息。交换机信息224包含链路容量、交换机存储器大小及每个交换机和连接到其的链路的其它信息（或约束）。路由选择信息226包含交换机之间的路径信息。例如，对于流分别进入和退出网络的每个入口交换机和出口交换机，路由选择信息226存储形成在入口交换机与出口交换机之间路径的其它交换机的列表。在一个实施例中，路由选择信息226也包含用于为控制器110管理的每个交换机跟踪指派的流的信息。

在描述根据本发明的实施例的拥塞控制技术的细节前，先解释一些术语是有用的。

流。术语“流”能够被广泛定义，例如，在传送控制协议(TCP)连接上的数据业务，或来自特定媒体接入控制(MAC)地址或因特网协议(IP)地址的所有业务。

实体。实体是拥塞控制策略应用到的单元。实体能够是通过分组报头中的5元组识别的流。备选地，实体能够定义为来自于或目的地为某个用户、用户的群组、主机（通过源IP地址识别）、web服务器（通过目的地IP地址识别）等的一个或更多个流。在一个实施例中，网络运营商能够具有其自己的实体定义。如本文中所述，实体可与一个或更多个流相关联，并且与一个实体相关联的所有流穿过网络中的相同路径。因此，实体在本文中定义为穿过网络中相同路径的一个或更多个流。在一个实施例中，网络运营商具有定义术语“实体”的灵活性。

在一个实施例中，控制器的操作包括以下步骤：识别最严重拥塞链路，制定节流策略，预测业务分布更改，识别下一个最严重拥塞链路以及继续前面操作的循环。本文中所述实施例一次关注一个链路。这是因为在网络中不同链路上的业务量不是独立的。例如，一旦节流策略有效地降低在最拥塞链路上的业务量，则在其它链路上的业务也可降低。控制器的操作在下面详细描述。

图3示出用于分离式体系结构中拥塞控制的方法300的实施例。在一个实施例中，方法300能够由分离式体系结构网络中的控制器（诸如图1的分离式体系结构网络100中控制器110）执行。

方法300开始于控制器110接收来自它管理的交换机130A-G的流统计（框310）。流统计与经网络进行通信的一组实体相关联。每个实体被识别为穿过网络中相同路径的一个或更多个流。在一个实施例中，网络运营商具有定义术语“实体”的灵活性。在一个实施例中，控制器110收集来自交换机130A-G的两种类型的流统计。这两种类型的流统计包括：对于每个实体i，带宽消耗Bi（也称为带宽）和总分组丢失率Li。带宽消耗Bi表示实体i消耗的总业务量。分组丢失率Li表示实体i的业务造成的拥塞量。分组丢失率也捕捉业务的突发性的影响。例如，流能够具有平均低带宽消耗，但具有高突发性，导致链路上的瞬间拥塞。

在一些实施例中，控制器110基于从交换机130A-G发送的数据来计算分组丢失率Li，而不是接收来自交换机130A-G的分组丢失率Li。用于计算分组丢失率Li的方法的实施例参照图5进行详细描述。

在一个实施例中，滑动窗口用于保持有关Bi和Li的持续更新。更新能够由控制器110或交换机130A-G使用指数加权移动平均(EWMA)方法执行：

；以及

。

此处，B _i ^t 表示在时间t的当前带宽，B _i ^[t-1,t] 是从时间t-1到t的平均带宽，并且B _i ^t-1 是在收集统计时来自最后时间戳的带宽。符号L _i ^t 、L _i ^[t-1,t] 和L _i ^t-1 具有类似含义。参数是可配置参数，它平衡在最近时间间隔与过去之间的权重。

滑动窗口（具体而言EWMA方法）的使用产生了长期公平性。统计中的信息不但包括由不同实体在当前时间窗口中贡献的业务量，而且包括其在历史上对拥塞的影响。

在接收统计后，控制器110基于从流统计得出并且为网络100的每个链路上每个实体估计的分组丢失率，将最拥塞链路选择为网络的瓶颈链路（框320）。在一个实施例中，在网络100中所有链路l之间的最拥塞链路被定义为具有最大分组丢失率或最过载业务的链路。根据此定义，将满足的链路选择为最拥塞链路，其中，对于每个链路l，计算使用（即，其业务穿过）链路l的所有实体的相对分组丢失的总和。对于实体i，术语“相对分组丢失”被定义为L _i ^t /B _i ^t ，它是超过成功输送分组的丢弃分组的数量。具有最大值的链路l表示整个网络中的最弱链路。

在另实施例中，影响最多实体的链路被定义为最拥塞链路。控制器110使用度量计算在每个链路上受影响的实体的数量，其中，对于每个链路l，将使用链路l的所有实体的相对分组丢失的总和乘以此类实体的总数(n)。此度量不但捕捉相对分组丢失，而且捕捉受影响的实体数量。

在识别最拥塞链路（即，瓶颈链路）后，控制器110还识别通过瓶颈链路并且携带最多业务的目标路径（框330）。使用图1的示例，如果链路150C被识别为瓶颈链路，则目标路径是穿过链路150C的路径。如果有穿过链路150C的多个路径，则携带最多业务的路径是目标路径。例如，从入口交换机130B到出口交换机130G的路径P 140能够是目标路径。

在识别目标路径后，控制器110为共享目标路径的使用的每个实体构建节流策略。这些实体在本文中称为共享实体。在一个实施例中，对于每个共享实体i，节流策略采用节流概率P _i 形式。节流概率P _i 由控制器110基于瓶颈链路的容量、入口链路（目标路径的第一链路）的容量、每个共享实体的带宽消耗和分组丢失率来计算。节流策略的计算参照图6进行详细描述。然后，控制器110将每个共享实体i的节流概率P _i 传送到目标路径的入口交换机（框350）。入口交换机使用概率P _i 丢弃属于实体i的分组。

在节流策略被构建并且发送到入口交换机后，网络中其它路径上的拥塞条件也可更改。图4示出更新其它路径的统计的方法400的实施例。在一个实施例中，方法400由控制器(诸如图1的控制器110)执行。

在一个实施例中，在根据上述方法300将瓶颈链路节流后，控制器110接收穿过通过瓶颈链路的其它路径的更新的流统计（框410）。控制器110预测这些其它路径的业务分布更改（框420）。控制器110然后继续定位新瓶颈链路并且将该链路上的业务节流（框430）；例如，通过使用上述方法300。

图5示出用于为实体计算分组丢失率的方法500的一个实施例。在一个实施例中，方法500由分离式体系结构网络的控制器(诸如图1的控制器110)执行。

在一个实施例中，控制器110估计在给定链路上的合计分组丢失率（框510）。分组丢失率能够基于交换机收集的数据估计。通常，交换机收集业务统计，如为其入口队列中的每个流收到的分组的数量。在交换机的入口队列、出口队列和交换结构中能够发生分组丢弃。在一些实施例中，交换机的输出端口可以能够记录在输出队列中分组丢弃的数量，由此为使用该链路的所有实体生成在给定链路上的合计分组丢失L。

在一些备选实施例中，交换机不能支持对在合计级的分组丢弃进行计数。在这些备选实施例中，控制器110能够基于用于在路径上相同流的两个连续交换机的入口统计来计算分组丢失率。例如，考虑穿过交换机S1并且然后穿过交换机S2的流。交换机S1记录C1分组到达，并且交换机S2记录C2到达。当两个数字均发送到控制器110时，假设两个交换机很好地同步，控制器110能够将丢弃估计为C2-C1。要理解的是，估计的准确度能够受时间同步和采样误差影响。

在估计合计分组丢失率后，控制器110将合计分组丢失率乘以实体的比例带宽消耗以获得在给定链路上该实体的估计的分组丢失率（框520）。例如，对于实体i，基于其比例带宽共享的分组丢失率能够估计为：

。

如上结合图3所述，Li和Bi由控制器110用于识别网络中最拥塞链路。下述内容描述使用Li和Bi计算节流概率。

图6示出用于计算节流概率的方法600的一个实施例。在一个实施例中，方法600由分离式体系结构网络的控制器（诸如图1的控制器110）执行。

在一个实施例中，控制器110通过分别将每个共享实体的带宽消耗B _i ^t 和分组丢失率L _i ^t 乘以第一和第二互补可配置参数来计算得分（框610）。第一和第二互补可配置参数（例如和）表示B _i ^t 和L _i ^t 对瓶颈链路的拥塞的相应贡献。更具体地说，对于每个共享实体，计算得分以概括此实体的带宽和分组丢失率。在一个实施例中，得分被定义和计算为：。

参数和是说明两个度量B _i ^t 与L _i ^t 之间的折衷的两个可配置参数。考虑B _i ^t 和L _i ^t 两者的一个原因是捕捉瞬间突发流造成的拥塞。例如，假设流1和流2在监视的期间T内具有相同带宽。然而，流2比流1更具突发性，并且突发能够造成瞬间拥塞发生。因此，即使在时间T内其带宽相同，流2也比流1造成更多分组丢失。也就是说，L ₁ < L ₂ ，这暗示流2在链路上造成更多拥塞。

在一个实施例中，在目标路径的入口跳（hop）（即，入口链路）上执行节流以提高效率。假设入口链路的带宽为C _in 。用于n个共享实体中实体i的节流概率是第一因子和第二因子的积，其中，第一因子是将实体的得分除以所有共享实体的累计得分的结果（框620）。在一个实施例中，第一因子被定义为：。

为计算第二因子，先计算瓶颈链路的过载带宽。过载带宽是瓶颈链路的合计带宽与瓶颈链路的容量之间的差别（框630）。更具体地说，假设n个实体正共享目标路径，并且瓶颈链路的链路容量是C _b 。过载带宽是：。

然后，通过将过载带宽除以入口链路的容量来计算实体i的第二因子（框640）。也就是说，实体i的节流概率是：

。

在图6的示例中，在第二因子之前计算第一因子。要理解的是，能够以任何顺序计算或并行计算两个因子。

图7是概括上面在图3-6中描述的控制器110的操作的图。

图3-7的操作已参照图1和图2的示范实施例描述。然而，应理解，图3-7的操作能根据参照图1和图2讨论的实施例以外的本发明的其它实施例执行，并且参照图1和图2讨论的实施例能执行与参照图3-7讨论的那些操作不同的操作。虽然图3-7示出本发明的某些实施例执行的操作的特定顺序，但应理解，此类顺序是示范的（例如，备选实施例可以用不同的顺序执行操作，组合某些操作，重叠某些操作等）。

本发明的不同实施例可使用软件、固件和/或硬件的不同组合实现。因此，附图中所示技术可使用一个或几个电子装置（例如，终端站、网络元件）上存储和执行的代码和/或数据来实现。此类计算装置使用计算机可读媒体存储和传递（在内部和/或通过网络与其它电子装置）代码和数据，如非暂时性计算机可读存储媒体（例如，磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪存装置、相变存储器）和暂时性计算机可读传送媒体（例如，电气、光学、声学或其它形式传播信号 - 如载波、红外信号、数字信号）。另外，此类电子装置通常包括耦合到诸如一个或几个存储装置（非暂时性机器可读存储媒体）、用户输入/输出装置（例如，键盘、触摸屏和/或显示器）和网络连接的一个或几个其它组件的一个或几个处理器的集合。处理器的集合与其它组件的耦合通常是通过一个或更多个总线和桥接器（也称为总线控制器）。因此，给定电子装置的存储装置通常存储代码和/或数据以便在该电子装置的一个或更多个处理器的集合上执行。

如本文中使用的，网络元件（例如，路由器、交换机、桥接器、控制器）是一件连网设备，包括硬件和软件，其在通信上与网络上的其它设备（例如，其它网络元件、计算机终端站）互连。一些网络元件是“多服务网络元件”，其为多个连网功能（例如，路由选择、桥接、交换、第2层聚合、会话边界控制、服务质量和/或订户管理）提供支持和/或为多个应用服务（例如，数据、话音和视频）提供支持。订户终端站（例如，服务器、工作站、膝上型计算机、上网本、掌上型计算机、移动电话、智能电话、多媒体电话、因特网协议话音(VOIP)电话、用户设备、终端便携式媒体播放器、GPS单元、游戏系统、机顶盒(STB)）访问通过因特网提供的内容/服务和/或在因特网上重叠（例如，隧穿）的虚拟专用网(VPN)上提供的内容/服务。内容和/或服务一般由属于参与对等服务的服务或内容提供商或终端站的一个或更多个终端站（例如，服务器终端站）提供，并且可例如包括公共网页（例如，免费内容、店面、搜索服务）、私人网页（例如，提供电子邮件服务的用户名/密码访问网页）和/或VPN上的企业网络。通常，订户终端站耦合（例如，通过耦合到接入网络（以有线或无线方式）的客户驻地设备）到边缘网络元件，所述边缘网络元件耦合（例如通过一个或更多个核心网络元件）耦合到其它边缘网络元件，所述其它边缘网络元件耦合到其它终端站（例如，服务器终端站）。

虽然已根据几个实施例描述本发明，但本领域的技术人员将认识到本发明不限于所述实施例，通过在随附权利要求的精神和范围内的修改和变化，能够实践本发明。因此本描述要视为是说明性的而不是限制性的。

Claims (20)

1.一种由充当分离式体系结构网络中的控制器的网络元件执行的用于网络范围拥塞控制的方法，所述网络包括一组交换机和一组链路，其中每个所述链路连接到两个所述交换机，其中每个所述交换机如所述控制器引导的来进行转发流和收集流统计，并且其中所述流经所述链路形成的流的相应路径跨所述网络穿过，所述方法包括以下步骤：

由所述控制器接收来自经所述网络进行通信的一组实体中的每个实体的所述交换机的流统计，其中每个所述实体被识别为穿过所述网络中相同路径的所述流中的一个或更多个；

基于从所述流统计得出和为每个所述链路上的每个所述实体估计的分组丢失率，将最拥塞链路选择为所述网络的瓶颈链路；

将所述路径之一识别为通过所述瓶颈链路并且携带最多业务的目标路径；

基于所述瓶颈链路的容量、作为所述目标路径的第一链路的入口链路的容量、每个共享实体的带宽消耗和所述分组丢失率，计算用于一组共享实体中的每个实体的节流概率，其中所述共享实体是共享所述目标路径的实体；以及

将每个所述共享实体的所述节流概率传送到所述目标路径的所述入口交换机，由此丢弃分组并且降低在所述网络中的所述瓶颈链路上的所述拥塞。

2.如权利要求1所述的方法，其中选择的所述步骤还包括以下步骤：

估计在所述链路的给定链路上的合计分组丢失率；以及

将所述合计分组丢失率乘以所述实体的给定实体的比例带宽消耗以获得用于所述给定链路上的所述给定实体的所述估计的分组丢失率。

3.如权利要求2所述的方法，其中估计的所述步骤还包括接收在连接到所述给定链路的所述交换机的输出队列中收集的分组丢弃的数量的步骤。

4.如权利要求2所述的方法，其中估计的所述步骤还包括计算在连接到所述给定链路的所述交换机收集的入口统计之间的差别的步骤。

5.如权利要求1所述的方法，其中从所述目标路径的所述入口交换机收集每个所述共享实体的所述带宽消耗。

6.如权利要求1所述的方法，其中通过包含历史信息和当前信息的指数加权移动平均值来更新每个所述共享实体的所述带宽消耗和所述分组丢失率。

7.如权利要求1所述的方法，其中选择的所述步骤还包括将具有最大相对分组丢失率的所述链路之一选择为所述瓶颈链路的步骤，其中通过丢弃分组的数量除以成功输送分组的数量来测量所述相对分组丢失率。

8.如权利要求1所述的方法，其中选择的所述步骤还包括将影响最多实体的所述链路之一选择为所述瓶颈链路的步骤，其中通过丢弃分组的数量除以成功输送分组的数量，乘以共享所述链路的所述之一的实体的总数，测量受影响实体的数量。

9.如权利要求1所述的方法，其中计算的所述步骤还包括以下步骤：

通过将每个所述共享实体的所述带宽消耗和所述分组丢失率分别乘以第一和第二互补可配置参数来计算得分，其中所述第一和所述第二互补可配置参数表示对所述瓶颈链路的所述拥塞的相应贡献；以及

对于每个所述共享实体，将所述实体的所述得分除以所有所述共享实体的累计得分以获得所述共享实体的所述节流概率的第一因子。

10.如权利要求1所述的方法，其中计算的所述步骤还包括以下步骤：

计算所述瓶颈链路的过载带宽，其中所述过载带宽是在所述瓶颈链路的合计带宽与所述瓶颈链路的容量之间的差别；以及

将所述过载带宽除以所述入口交换机的容量以获得每个所述共享实体的所述节流概率的第二因子。

11.一种在分离式体系结构网络中充当用于网络范围拥塞控制的控制器的网络元件，所述网络包括所述控制器、一组交换机和一组链路，其中每个所述链路连接到两个所述交换机，其中每个所述交换机如所述控制器引导的来进行转发流和收集流统计，并且其中所述流经所述链路形成的流的相应路径跨所述网络穿过，所述网络元件包括：

存储器，存储用于经所述网络进行通信的一组实体中的每个实体的流统计，其中每个所述实体被识别为穿过所述网络中相同路径的所述流中的一个或更多个；

网络接口，接收来自所述交换机的所述流统计；以及

处理器，耦合到所述存储器，所述处理器适用于基于从所述流统计得出和为每个所述链路上每个所述实体估计的分组丢失率，将最拥塞链路选择为所述网络的瓶颈链路；将所述路径之一识别为通过所述瓶颈链路并且携带最多业务的目标路径；为一组共享实体的每个实体计算节流概率，所述共享实体是共享所述目标路径的实体，其中基于所述瓶颈链路的容量、作为所述目标路径的第一链路的所述交换机的入口交换机的容量、每个所述共享实体的带宽消耗和所述分组丢失率，计算所述节流概率；以及将每个所述共享实体的所述节流概率传送到所述目标路径的所述入口交换机，由此丢弃分组并且降低在所述网络中的所述瓶颈链路上的所述拥塞。

12.如权利要求11所述的网络元件，其中所述处理器还适用于估计在所述链路的给定链路上的合计分组丢失率以及将所述合计分组丢失率乘以所述实体的给定实体的比例带宽消耗以获得所述给定链路上所述给定实体的所述估计的分组丢失率。

13.如权利要求12所述的网络元件，其中所述处理器还适用于接收在连接到所述给定链路的所述交换机的输出队列中收集的分组丢弃的数量。

14.如权利要求12所述的网络元件，其中所述处理器还适用于计算在连接到所述给定链路的所述交换机收集的入口统计之间的差别。

15.如权利要求11所述的网络元件，其中从所述目标路径的所述入口交换机收集每个所述共享实体的所述带宽消耗。

16.如权利要求11所述的网络元件，其中通过包含历史信息和当前信息的指数加权移动平均值来更新每个所述共享实体的所述带宽消耗和所述分组丢失率。

17.如权利要求11所述的网络元件，其中所述处理器还适用于将具有最大量的相对分组丢失率的所述链路之一选择为所述瓶颈链路，其中通过丢弃分组的数量除以成功输送分组的数量来测量所述相对分组丢失率。

18.如权利要求11所述的网络元件，其中所述处理器还适用于将影响最大数量的实体的所述链路之一选择为所述瓶颈链路，其中通过丢弃分组的数量除以成功输送分组的数量，乘以共享所述链路的所述之一的实体的总数，测量受影响实体的数量。

19.如权利要求11所述的网络元件，其中所述处理器还适用于通过将每个所述共享实体的所述带宽消耗和所述分组丢失率分别乘以第一和第二互补可配置参数来计算得分，其中所述第一和所述第二互补可配置参数表示对所述瓶颈链路的所述拥塞的相应贡献，以及对于每个所述共享实体，将所述实体的所述得分除以所有所述共享实体的累计得分以获得所述共享实体的所述节流概率的第一因子。

20.如权利要求11所述的网络元件，其中所述处理器还适用于计算所述瓶颈链路的过载带宽，其中所述过载带宽是在所述瓶颈链路的合计带宽与所述瓶颈链路的容量之间的差别；以及将所述过载带宽除以所述入口交换机的容量以获得每个所述共享实体的所述节流概率的第二因子。