本公開內(nèi)容一般涉及用于錯誤檢查的系統(tǒng)、方法和設備，特別是用于減少亂序數(shù)據(jù)傳輸中的重傳延時的系統(tǒng)、方法和設備。

背景技術：

1、數(shù)據(jù)可被分割成多個分組，這些分組通過從一個路由器跳到另一個路由器，經(jīng)由多條路徑被路由到其目的地。一個節(jié)點可以向另一個節(jié)點發(fā)送多個消息，該另一個節(jié)點需要識別哪些分組屬于一起。此外，分組可能亂序地到達。這尤其可能在兩個分組沿著不同的路徑到達目的地的情況下發(fā)生。分組可能會損壞，這意味著由于某種原因，接收到的數(shù)據(jù)不再與最初發(fā)送的數(shù)據(jù)匹配。由于物理層或路由器的轉(zhuǎn)發(fā)表存在問題，分組也可能丟失。即使一條消息的一個分組丟失，也可能無法以合理的方式將消息重新組合在一起。類似地，由于同一個分組的意外重傳，分組可能會重復。傳輸控制協(xié)議(tcp)和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(udp)是用于分組排序、重傳和數(shù)據(jù)完整性的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。

技術實現(xiàn)思路

1、傳輸層協(xié)議(例如，傳輸控制協(xié)議(tcp)、遠程直接存儲器訪問(rdma)和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(udp))是用于分組排序、重傳和數(shù)據(jù)完整性的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。傳輸層協(xié)議通過重傳沿路徑丟失的數(shù)據(jù)來保證從a到b的無損數(shù)據(jù)傳輸。一些傳輸層協(xié)議支持亂序數(shù)據(jù)傳輸，這樣從節(jié)點a傳送到節(jié)點b的消息被分解為可以在節(jié)點a和節(jié)點b之間被亂序傳遞的多個較小的分組。在此類協(xié)議中，接收方接收亂序的分組，重新排序它們，然后發(fā)送確認。

2、當接收方接收亂序的分組時，可能很難區(qū)分被網(wǎng)絡延遲且很快就會到達的分組(例如，被延遲的分組)；以及被網(wǎng)絡丟棄(或以其他方式丟失)且將永遠不會到達的分組(例如，丟失的分組)。由于接收方不確定分組是被延遲還是丟失，因此接收方會延遲其重傳請求，以防止傳輸重復的分組，這反過來會在分組丟棄時導致高延時。換句話說，分組是被延遲還是丟失的不確定性會導致高“尾部延時”，這會影響應用程序性能，因為在數(shù)千個節(jié)點上運行的整個應用程序會受到延遲其重傳消息的單個節(jié)點的影響。

3、在網(wǎng)絡中，“物理層錯誤”或物理編碼子層(pcs)塊錯誤(例如，由于熱噪聲或宇宙噪聲或光學模擬設備故障導致的模擬介質(zhì)上的隨機錯誤)導致大多數(shù)分組丟棄(例如，高達99％的分組丟棄屬于這種類型)。當分組由于物理層錯誤或物理編碼子層(pcs)錯誤而被丟棄時，網(wǎng)絡設備可以檢測到pcs錯誤已發(fā)生，并且可以向發(fā)送方、接收者或兩者發(fā)出信號，告知分組可能已被丟棄。在實施例中，本公開內(nèi)容可以能夠確定被丟棄的分組的特定發(fā)送方和/或接收者。在其他實施例中，可能無法確定被丟棄的分組的發(fā)送方和/或接收方(例如，如果分組已損壞)，并且連接到設備的所有節(jié)點或所有節(jié)點的子集都會收到有關分組丟棄的通知。例如，當經(jīng)由交換機上的特定端口傳送的分組被丟棄時，可以通知連接到該端口的所有節(jié)點。收到pcs錯誤/分組丟棄的警報的節(jié)點會在預定的時間量內(nèi)減少用于傳輸請求的時間。換句話說，在警報之后的預定時間量內(nèi)，節(jié)點可能會對分組丟棄更加敏感，并減少在發(fā)送重傳請求之前等待查看是否收到被延遲分組的時間。

4、在實施例中，網(wǎng)絡設備可以通過向發(fā)送方和/或接收方發(fā)送具有至少一個分組丟失的指示的分組，來向發(fā)送方和/或接收方通知可能被丟棄的分組。在其他實施例中，網(wǎng)絡設備可以在預定的時間段內(nèi)用專用標志標記所有流經(jīng)(例如，在特定端口上)的分組。例如，可以向分組頭添加一個標志，該標志可以被開啟或關閉以指示分組(可能)最近已丟失。本公開利用傳輸層信息來減少亂序數(shù)據(jù)傳輸中的重傳延時。換句話說，接收方可以更智能地區(qū)分被延遲分組和被丟棄分組。此外，或者作為替代，發(fā)送方可以在不等待重傳請求的情況下啟動重傳。

5、根據(jù)本文所述的一個或更多個實施例，網(wǎng)絡設備(例如交換機)可使各種節(jié)點(例如交換機、服務器、個人計算機和其他計算設備)能夠跨網(wǎng)絡進行通信。網(wǎng)絡設備的端口可用作通信端點，允許網(wǎng)絡設備管理與一個或更多個節(jié)點的多個同時網(wǎng)絡連接。

6、網(wǎng)絡設備的每個端口可視為一條通路，并可與等待經(jīng)由端口發(fā)送的數(shù)據(jù)(例如分組形式)的出口隊列相關聯(lián)。實際上，每個端口可用作與網(wǎng)絡設備進行數(shù)據(jù)通信的獨立通道。網(wǎng)絡設備的每個端口可以連接到一個或更多個其他設備的一個或更多個端口。端口允許并發(fā)網(wǎng)絡通信，使網(wǎng)絡設備能夠同時與不同的網(wǎng)絡節(jié)點進行多個數(shù)據(jù)交換。

7、多個路徑之間網(wǎng)絡流量的負載平衡通常是一項計算困難的任務。考慮從一個或更多個源接收分組的網(wǎng)絡交換機。流經(jīng)交換機的每個分組都與特定目的地相關聯(lián)。在簡單的拓撲中，交換機可能只有一個端口，分組必須從該端口發(fā)送才能到達目的地。然而，在現(xiàn)代網(wǎng)絡拓撲中，例如用于人工智能(ai)相關任務的圖形處理單元(gpu)集群，可能有許多可能的端口，分組可以從這些端口傳送以到達相關聯(lián)的目的地。因此，由于網(wǎng)絡中存在多條路徑，必須決定從許多可能的端口中的哪一個端口傳送每個分組。在許多應用中，這種情況下交換機的目標是以提供最大總吞吐量并避免擁塞的方式將分組路由到目的地。

8、本公開描述了一種用于減少亂序數(shù)據(jù)傳輸中的重傳延時的系統(tǒng)和方法。本公開的實施例旨在通過實施改進的檢測被丟棄分組的方法來解決上述缺點和其他問題。本文所述的系統(tǒng)和方法減少了重傳延時和因分組丟棄而引起的其他問題。

9、本文描繪和說明的方法可應用于已知或尚未開發(fā)的任何合適類型的設備。在說明性示例中，公開了一種方法，該方法包括：檢測網(wǎng)絡錯誤；以及響應于檢測到網(wǎng)絡錯誤，向連接的節(jié)點發(fā)送檢測到網(wǎng)絡錯誤的通知。該方法還包括由接收通知的每個節(jié)點更改至少一個傳輸層參數(shù)，其中在預定時間量之后，至少一個傳輸層參數(shù)恢復回到原始值。

10、在另一個示例中，公開了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個或更多個電路，該電路用于：檢測網(wǎng)絡錯誤；以及響應于檢測到網(wǎng)絡錯誤，向多個連接節(jié)點中的至少一個節(jié)點發(fā)送檢測到網(wǎng)絡錯誤的通知，其中，該通知導致接收到通知的每個節(jié)點改變至少一個傳輸層參數(shù)。

11、在另一個示例中，公開了一種設備，包括：接口，用于檢測網(wǎng)絡錯誤；以及處理電路，用于響應于檢測到網(wǎng)絡錯誤，向連接的節(jié)點發(fā)送檢測到網(wǎng)絡錯誤的通知，其中，該通知使得接收到通知的每個節(jié)點減小延時閾值。

12、上述示例方面中的任一個包括：其中，發(fā)送通知包括發(fā)送帶有檢測到網(wǎng)絡錯誤的指示的分組。

13、上述示例方面中的任一個包括：其中，帶有檢測到網(wǎng)絡錯誤的指示的分組包括時間戳。

14、上述示例方面中的任一個包括：其中，發(fā)送通知包括：在后續(xù)分組中的專用標志被開啟。

15、上述示例方面中的任一個包括：其中，網(wǎng)絡錯誤包括光學或電氣設備錯誤。

16、上述示例方面中的任一個包括：其中，網(wǎng)絡錯誤包括熱噪聲或宇宙噪聲。

17、上述示例方面中的任一個包括：其中，檢測網(wǎng)絡錯誤包括檢測與檢測到的網(wǎng)絡錯誤相關聯(lián)的出口端口。

18、上述示例方面中的任一個包括：其中，發(fā)送通知包括：在與檢測到的網(wǎng)絡錯誤相關聯(lián)的出口端口上發(fā)送的后續(xù)分組中的專用標志被開啟。

19、上述示例方面中的任一個包括：其中，向連接的節(jié)點發(fā)送檢測到網(wǎng)絡錯誤的通知包括，向連接到與檢測到的網(wǎng)絡錯誤相關聯(lián)的出口端口的節(jié)點發(fā)送通知。

20、上述示例方面中的任一個包括：其中，改變至少一個傳輸層參數(shù)包括：在預定時間量內(nèi)減小用于請求重傳的超時。

21、上述示例方面中的任一個包括：其中，通知包括帶有檢測到網(wǎng)絡錯誤的指示的分組，并且其中帶有檢測到網(wǎng)絡錯誤的指示的分組包括時間戳。

22、上述示例方面中的任一個包括：其中，延時閾值在預定的時間量內(nèi)被減小，并且在預定的時間量之后，延時閾值恢復回到原始值。

23、本文描述了附加的特征和優(yōu)點，并且這些附加的特征和優(yōu)點將通過以下描述和附圖顯而易見。