[發明專利]一種數據中心網絡節能路由方法及裝置

有效

• 申請號: 201010171839.3
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101841482A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 李丹;商云飛;徐明偉
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L29/08;H04L12/24
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發明涉及互聯網技術領域，尤其是涉及一種數據中心網絡節能路由方法及裝置。

背景技術

數據中心，又稱為服務器農場，指用于安置計算機系統及相關部件的設施，例如電信和存儲系統。一般它包含冗余和備用電源，冗余數據通信連接，環境控制(例如空調、滅火器)和安全設備。

當前的數據中心包含成千上萬臺交換機和服務器，運行著數據密集型應用業務。數據中心網的目標是將大量的數據中心服務器進行互連，并為上層的應用提供有效和容錯的路由服務。為了克服傳統數據中心網的樹形拓撲結構所帶來的實現代價高、擴展性不好和單點失效等問題，近幾年來提出了許多新的網絡拓撲結構方案。這些方案都使用了“富連接”的拓撲結構來使數據中心網獲得1∶1的超額定購比。

“富連接”是指通過增加交換機的數量、擴展服務器網絡接口的數量以及擴充網絡鏈路的數量等方式來增大節點之間的互連度，為網絡數據流提供更多的可用路徑。數據中心的網絡容量通常是為網絡在最壞情況下或負載最大的情況下而設計的，在大多數情況下，數據中心的網絡流量遠遠低于其所能達到的峰值流量。此外，網絡流量隨用戶使用時段的不同而變化，在白天會呈現上升趨勢，而在夜晚會下降。因此在這種“富連接”的網絡拓撲中，存在著大量處于空閑狀態的網絡設備。這些空閑的網絡設備消耗著大量的電能，造成了數據中心網能耗的巨大浪費。

目前已有的研究方案都是從低功耗硬件、電源管理和調度策略等方面入手來降低數據中心的能耗，而從網絡路由角度出發來降低網絡設備能耗的思想還處于研究的初級階段。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述問題之一，特別提出了一種在“富連接”拓撲的數據中心網中節省網絡設備所帶來的電能消耗的方法。在數據中心網絡負載較輕的情況下，該方法可以大大降低網絡設備所消耗的電能，為數據中心的管理者帶來巨大的收益。

本發明實施例一方面公開了一種數據中心網絡節能路由方法，包括如下步驟：

A1：計算所述數據中心網絡的基本路由和基本吞吐率；

A2：計算所述數據中心網絡中每個交換機所承載的網絡負載，刪除負載最輕的交換機節點，重新生成新的網絡拓撲；

A3：在所述新的網絡拓撲下，計算新的網絡拓撲對應的網絡路由和網絡吞吐率；

A4：判斷所述新的網絡拓撲對應的網絡吞吐率是否小于網絡吞吐率閾值；

A5：如果判斷所述網絡吞吐率大于或等于所述網絡吞吐率閾值，則重復步驟A2-A4直至小于所述網絡吞吐率閾值，此時對應的網絡路由為節能路由，并將所述節能路由中未使用的交換機關閉或設置為休眠模式。

本發明實施例的另一方面公開了一種數據中心網絡節能路由裝置，包括計算模塊、交換機刪除模塊、判斷模塊和節能模塊，

所述計算模塊，用于計算所述數據中心網絡的基本路由和基本吞吐率；

所述交換機刪除模塊，用于計算所述數據中心網絡中每個交換機所承載的網絡負載，刪除負載最輕的交換機節點，重新生成新的網絡拓撲；

所述計算模塊，還用于在所述新的網絡拓撲下，計算新的網絡拓撲對應的網絡路由和網絡吞吐率；

所述判斷模塊，用于判斷所述新的網絡拓撲對應的網絡吞吐率是否小于網絡吞吐率閾值，如果判斷所述網絡吞吐率大于或等于所述網絡吞吐率閾值，則通知所述交換機刪除模塊、計算模塊以及判斷模塊重復執行直至小于所述網絡吞吐率閾值，此時對應的網絡路由為節能路由；

所述節能模塊，用于將所述節能路由中未使用的交換機關閉或設置為休眠模式。

根據本發明實施例提供的裝置和方法，在數據中心網絡負載較輕的情況下，該方法可以大大降低網絡設備所消耗的電能，為數據中心的管理者帶來巨大的收益。此外，本發明具有實現簡單、容易部署和適用性廣等特點，是一種可行、有效的數據中心網絡節能方案。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為數據中心網的部署示意圖

圖2為根據本發明實施例的數據中心網絡節能路由方法的流程示意圖；

圖3為根據本發明實施例的數據中心網絡節能路由裝置的結構框圖；

圖4為圖3中功能模塊的實施示意圖。

具體實施方式