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- 2.4.4 热节流响应与流量整形 (Thermal Throttling Response & Traffic Shaping)
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date created: 星期一, 十一月 24日 2025, 4:33:19 下午
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date modified: 星期一, 十一月 24日 2025, 4:38:23 下午
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# 2.4.4 热节流响应与流量整形 (Thermal Throttling Response & Traffic Shaping)
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这是数据网关的“被动防御机制”。不同于 2.3.5 中 `SignalProcessor` 的**主动降速**（通过 `sleep` 减少计算热量），`DisplayController` 在此处的任务是通过**减少数据发送量**和**降低发送频率**，来降低 CPU 的序列化开销、PCIe 总线功耗以及网卡的中断频率，从而辅助系统整体降温。
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## 一、 约束输入与对齐 (Constraints & Alignment)
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基于 ECN-2025-001 和之前的讨论，我们需对齐以下硬性约束：
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1. **被动执行**：`DisplayController` 不感知温度，只响应 `SetComputeThrottleEvent` 指令。
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2. **原子性保持**：即使在节流状态下，发送出去的 `TrackDataBatch` 仍然必须是**原子批次**。严禁将一个 CPI 的数据拆成两半发送（例如发一半航迹），这会破坏显控端的一致性。
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3. **优先级明确**：
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- **P0 (保命)**：确认航迹 (Confirmed Tracks)。这是雷达存在的意义。
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- **P1 (辅助)**：未确认航迹 (Tentative)、系统状态。
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- **P2 (冗余)**：点迹 (Plots)、调试日志、原始回波切片。
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## 二、 权衡分析与选项呈现 (Trade-off Matrix)
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### 议题：流量整形策略 (Shaping Strategy)
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|**选项**|**A. 仅内容剪裁 (Content Pruning)**|**B. 仅频率抽稀 (Frame Skipping)**|**C. 混合降级 (Hybrid Degradation) (推荐)**|
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|---|---|---|---|
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|**机制**|保持 100Hz 发送频率，但把包里的点迹删掉，包变小了。|保持包内容完整，但每隔一帧发一帧（降为 50Hz）。|**轻度过热**时剪裁内容；**重度过热**时既剪裁内容又抽稀频率。|
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|**热收益**|**中**。减少了序列化开销和带宽，但网卡中断频率没变（依然是 100Hz）。|**高**。网卡中断减半，序列化开销减半。|**极高**。全方位降低负载。|
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|**显控体验**|**流畅但空洞**。画面依然丝滑，只是点迹没了。|**卡顿但丰富**。画面有顿挫感，但信息量全。|**平滑过渡**。优先保流畅，实在不行再保生存。|
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## 三、 基线确立与实施规范
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为了在“保护硬件”和“维持态势感知”之间取得最佳平衡，我们确立 **C. 混合降级** 为基线。
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### 1. 节流等级映射表 (Throttling Mapping Table)
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我们定义各级节流状态下，`DisplayController` 的具体行为规范：
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|**节流等级 (Throttle Level)**|**发送频率 (Frequency)**|**内容策略 (Content Policy)**|**显控端表现**|
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|---|---|---|---|
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|**L0 (NO_THROTTLE)**|**100% (全速)**|**全量** (航迹 + 点迹 + 状态 + 调试)|正常显示。|
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|**L1 (LIGHT)**|**100% (全速)**|**剪裁 P2** (丢弃点迹、调试信息)。保留所有航迹。|画面流畅，但背景点迹消失。提示 "Data Pruned"。|
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|**L2 (HEAVY)**|**50% (二抽一)**|**剪裁 P1+P2** (仅保留**确认航迹**)。|画面帧率减半 (50Hz)，仅显示核心目标。提示 "Low Rate"。|
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|**L3 (SUSPEND)**|**0% (暂停)**|**停止发送** (仅发心跳包维持连接)。|画面静止/黑屏。提示 "Server Overheat"。|
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### 2. 实现规范：发送间隔插入 (Gap Insertion)
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为了实现 L2 级别的降频，我们不能依赖上游 `SignalProcessor` 的降速（虽然它也在降，但我们要在网络层做双重保险）。
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- **位置**：`DisplayController` 的独立 IO 线程循环中。
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- **逻辑**：维护一个 `frame_counter`。
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- **代码范式**：
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```cpp
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void DisplayController::ioLoop() {
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uint64_t frame_counter = 0;
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while (running_) {
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// 1. 从队列取数据
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TrackDataPacket packet;
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if (!queue_.pop(packet)) continue; // Non-blocking pop or wait
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// 2. 获取当前节流等级 (原子读取，无锁)
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auto level = current_throttle_level_.load(std::memory_order_relaxed);
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// 3. L3 级熔断：直接丢弃，仅维持心跳
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if (level == Level::SUSPEND) {
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sendHeartbeat();
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continue;
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}
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// 4. L2 级抽稀：Gap Insertion (每2帧丢1帧)
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frame_counter++;
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if (level == Level::HEAVY && (frame_counter % 2 != 0)) {
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continue; // Drop this frame completely
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}
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// 5. L1/L2 级内容剪裁 (在序列化前执行，节省CPU)
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if (level >= Level::LIGHT) {
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packet.plots.clear(); // 丢弃点迹
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packet.debug_info.clear();
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}
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if (level >= Level::HEAVY) {
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// 仅保留确认航迹
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packet.tracks.erase(
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std::remove_if(packet.tracks.begin(), packet.tracks.end(),
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[](const Track& t){ return t.status != CONFIRMED; }),
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packet.tracks.end());
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}
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// 6. 序列化并发送 (Protobuf Encode -> sendto)
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serializeAndSend(packet);
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}
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}
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```
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### 3. 流量整形对丢包检测的影响 (2.4.3 联动)
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- **问题**：如果在 L2 级别主动抽稀（丢弃偶数帧），显控端会不会误判为“丢包”？
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- **解决方案**：
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- **序列号连续性**：`batch_sequence_id` 是在**序列化步骤（第 6 步）**生成的。
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- **结论**：被主动丢弃的帧（第 4 步）根本不会获得序列号。因此，发送出去的数据包序列号**依然是连续的**。显控端不会误报丢包，只会感知到数据刷新变慢（两次更新的时间间隔变大）。这是非常优雅的设计。
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## 总结：2.4.4 基线图谱
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|**策略维度**|**核心基线**|**设计意图**|
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|---|---|---|
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|**响应模式**|**被动执行**|听从 `ResourceCoordinator` 指挥，不独立决策。|
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|**L1 策略**|**内容剪裁 (Pruning)**|牺牲次要数据，保流畅度，降序列化开销。|
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|**L2 策略**|**频率抽稀 (Skipping)**|牺牲刷新率，保核心数据，降中断和总线功耗。|
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|**序列号**|**后置生成**|确保主动丢弃不破坏传输层的序列连续性。|
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