[發(fā)明專(zhuān)利]分組交換的負(fù)載平衡裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 02103177.0
• 申請(qǐng)日: 2002-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1366402A
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李金璋;施作君
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 威盛電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/56
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/56;H04L12/24;H04L12/26
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 戈泊,王剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分組交換(Packet?Switching)的負(fù)載平衡裝置，特別是指，本發(fā)明是一種應(yīng)用于多重連接端口(Trunking?Port)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸?shù)沫h(huán)境下，數(shù)據(jù)包(Packet)在經(jīng)過(guò)交換系統(tǒng)的線路而傳送至接收端的數(shù)據(jù)分配過(guò)程中，配合標(biāo)簽分配機(jī)制(Ticket?DistributionMechanism)與標(biāo)簽指定機(jī)制(Ticket?Assignment?Mechanism)，來(lái)達(dá)到輸出負(fù)載平衡的裝置。

背景技術(shù)

隨著因特網(wǎng)的普及使得上網(wǎng)的用戶(hù)人數(shù)與日俱增，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)交通流量增加時(shí)，為了增加頻寬，會(huì)將兩個(gè)或兩個(gè)以上的傳輸端口連接起來(lái)以增加網(wǎng)絡(luò)的傳輸頻寬，但只一昧地增加頻寬而無(wú)一良好的機(jī)制來(lái)作傳輸流量的控管，做好傳輸流量的平均分配，仍可能使大量傳輸流量擁塞在同一傳輸端口而造成負(fù)載的不平衡。因此，為了使頻寬有效的被利用與發(fā)揮，實(shí)需要建立一個(gè)有效的管理機(jī)制。

一般而言，網(wǎng)絡(luò)交通流量與客戶(hù)使用的數(shù)據(jù)型態(tài)、尖峰流量、使用者數(shù)目有關(guān)，而分組交換技術(shù)可以有效改善網(wǎng)絡(luò)效率。在因特網(wǎng)(Internet)互連上，在數(shù)據(jù)單元傳送到目的地之前，都必須經(jīng)由各種中間裝置來(lái)交換，如圖1為多重連接端口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸?shù)南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，亦是本發(fā)明裝置與方法所應(yīng)用的環(huán)境之一。

當(dāng)上層使用者1欲傳送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)分解成若干數(shù)據(jù)包，即數(shù)據(jù)在傳送之前先切割，接收之后再加以組合。這些數(shù)據(jù)包經(jīng)由交換系統(tǒng)2(Switching?System)，根據(jù)指派的線路而訂出路徑，再經(jīng)由多條聚集的連接干線3(Aggregated?Links)傳輸?shù)揭蛱鼐W(wǎng)4。以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，主要是將多個(gè)端口連接起來(lái)，對(duì)OSI參考模型(Open?SystemInterconnect?Reference?Model，OSIRM)的七層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的實(shí)體層(physical?layer)而言，這些傳輸端口是各自獨(dú)立的；但對(duì)上層的使用者(user/application)而言，則只看到一個(gè)邏輯端口(logicalport)，此邏輯端口為交換系統(tǒng)的一部分，對(duì)應(yīng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)體輸出端口(Physical?Output?Port)；而上層的使用者只管將數(shù)據(jù)包傳送給邏輯端口，但驅(qū)動(dòng)裝置(Driver)接收到上層使用者所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流時(shí)，必須考慮數(shù)據(jù)分配的問(wèn)題，才能將所接收的數(shù)據(jù)包從不同實(shí)體輸出端口傳輸出去；并達(dá)到負(fù)載平衡(Load?Balancing)的效果。

圖2顯示一現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)圖。以現(xiàn)有技術(shù)而言，當(dāng)上層使用者1欲傳送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包會(huì)經(jīng)過(guò)操作系統(tǒng)7(Operation?System)而下傳給邏輯端口8，而邏輯端口8會(huì)決定數(shù)據(jù)包傳輸?shù)膶?shí)體輸出端口9。

依現(xiàn)有技術(shù)，上層使用者在傳輸數(shù)據(jù)包時(shí)，將每個(gè)數(shù)據(jù)包會(huì)依其來(lái)源地址(Source?Address)的最后一個(gè)位來(lái)決定數(shù)據(jù)包該由哪一個(gè)實(shí)體(Physical)輸出端口傳輸。然而，此現(xiàn)有方式極可能會(huì)造成系統(tǒng)傳輸負(fù)載的不平衡，特別是指，當(dāng)同一上層使用者欲傳輸大量的數(shù)據(jù)時(shí)，在傳輸過(guò)程中會(huì)切割為多個(gè)數(shù)據(jù)包，因這些數(shù)據(jù)包都是來(lái)自同一來(lái)源地址，將容易造成這些數(shù)據(jù)包都從同一實(shí)體輸出端口傳輸出去，而造成系統(tǒng)的負(fù)載不平衡的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明主要目的在于提供一種分組交換的負(fù)載平衡裝置，其可在多重連接端口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳輸環(huán)境中，通過(guò)標(biāo)簽分配機(jī)制與標(biāo)簽指定機(jī)制，促使數(shù)據(jù)包在分組交換，傳送至接收端的數(shù)據(jù)分配過(guò)程中，達(dá)到輸出分組交換的負(fù)載平衡。

本發(fā)明另一目的在于提供一種分組交換的負(fù)載平衡裝置，其可在多重連接端口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸?shù)沫h(huán)境下，在分組交換的過(guò)程中，進(jìn)一步包含一種負(fù)載監(jiān)視機(jī)制(Load?Monitoring?Mechanism)，使驅(qū)動(dòng)裝置能動(dòng)態(tài)調(diào)整標(biāo)簽分配機(jī)制而使輸出負(fù)載平衡達(dá)到最佳化。

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)，在分組交換的過(guò)程中，很容易造成數(shù)據(jù)包都從同一實(shí)體輸出端口傳輸出去，而造成系統(tǒng)的負(fù)載不平衡。本發(fā)明提供一種應(yīng)用于多重連接端口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸?shù)沫h(huán)境下的裝置，實(shí)施于一交換系統(tǒng)的邏輯端口，包含：一標(biāo)簽指定機(jī)制，將數(shù)據(jù)包的來(lái)源地址與目的地址的部分位經(jīng)邏輯運(yùn)算后成為該數(shù)據(jù)包的標(biāo)簽；一標(biāo)簽分配機(jī)制，依動(dòng)態(tài)指示的標(biāo)簽分配方法，將具有標(biāo)簽的數(shù)據(jù)包分配至各實(shí)體輸出端口；以及一負(fù)載監(jiān)視機(jī)制，定期計(jì)算各標(biāo)簽所承接數(shù)據(jù)包的負(fù)載量，以評(píng)估適用的標(biāo)簽分配方法而動(dòng)態(tài)指示標(biāo)簽分配機(jī)制，以使各實(shí)體輸出端口達(dá)到負(fù)載平衡的最佳化，以期有效利用既有的頻寬資源。