[發明專利]最短路徑橋接網絡中的負載平衡

有效

• 申請號: 201180052787.0
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN103181131A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: D.I.艾倫;S.A.曼斯菲爾德;E.格雷;J.法卡斯
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H04L12/803
• 分類號: H04L12/803;H04L12/46
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜冰;劉春元

相關申請

本申請根據35?U.S.C.?$119(e)要求2010年10月29日提交的臨時專利申請序列號61/408037的優先權，并且也根據35?U.S.C.?$119(e)要求2011年1月6日提交的臨時專利申請序列號61/430281的優先權。上面提及的每個臨時申請的全部內容通過引用結合于本文中。

背景技術

本發明一般涉及數據通信網絡，并且具體地說，涉及用于促進利用最短路徑橋接的數據分組網絡骨干中的負載平衡的技術。

負載分發或負載分布是在網絡中更有效地利用數據通信帶寬和改進總體性能的方法。更具體地說，相等成本多路徑(ECMP)用于路由的網絡中單播業務的負載分布的一個常見策略。在有關如何將分組轉發到給定目的地的判定能夠解析到多個“相等成本”路徑的任何路徑，每個路徑在運行數據庫計算時在最短（或最低）路徑上陷于平局的情況下，能夠利用ECMP。ECMP由于依賴對單個路由器而言是本地的每跳判定，并且假設在每個中間節點存在混雜接收和完全轉發表，因此，它能夠結合大多數單播路由選擇協議和配有要求的支持數據平面硬件的節點來使用。在網絡中任何給定節點使用ECMP時，跨相等成本下一跳的集合偽平均地劃分來自該節點的業務。在存在到給定目的地的多于一個路徑的網絡的每一跳，此過程被獨立實現。

在許多實現中，在出現存在多個相等成本下一跳的每個點，針對諸如因特網協議(IP)報頭等熵源而檢查每個分組，并且報頭信息模的哈希用于為特定分組選擇下一跳。對于高度匯集的業務，此方法將平均地在規則拓撲（即，對稱拓撲）中分發負載，并且在不那么規則的拓撲中確實提供了一些改進。

最短路徑橋接(SPB)的電氣和電子工程師協會(IEEE)?802.1aq標準已被開發以允許在以太網網絡體系結構中構建完全網狀最短路徑連接。SPB將多個控制協議合并到中間系統到中間系統(IS-IS)協議支持的單個鏈路狀態路由選擇系統中。此系統用于集成和相似單播和多播轉發的計算以構建基本以太網LAN連接。

包括支持802.1aq的那些體系結構的以太網網絡體系結構不支持上述每跳多路徑轉發。此支持的缺乏是對于單播與多播業務之間的一致的需要的結果，以及因為多播通常與ECMP不兼容。相應地，需要用于支持SPB的以太網網絡中的負載平衡的改進技術。

發明內容

在本發明的幾個實施例中，流分類過程在最短路徑橋接網絡的邊緣用于確定流標記以便附連到進入網絡的客戶端幀。由于幾個流標記的任何標記能夠被指派到遍歷網絡到特定出口節點的客戶端幀，因此，流標記能夠由轉發節點用于在多個相等成本路徑中進行選擇。在幾個實施例中，按照提供用于隨機化流標記的選擇的熵源的客戶端幀內容的函數來計算流標記。在一些實施例中，此熵源包括客戶端幀中的因特網協議(IP)報頭，但在其它情況下可包括其它客戶端幀內容，如幀的目的地MAC地址和源MAC地址。在一些實施例中，將IP報頭在可用時用作熵源，否則使用目的地MAC地址/源MAC地址對。

在本文中公開的技術的一些實施例中，轉發過程類似于常規以太網路由選擇，涉及在轉發數據庫中查找按目的地地址和流標記編排索引的下一跳接口。在此方案的變型中，轉發數據庫包括與下一跳接口的對應集合配對的目的地地址，并且轉發過程包括使用基于流標記的計算，并且在一些實施例中還基于節點特定種子值的計算，選擇下一跳接口之一。

用于促進利用最短路徑橋接的數據分組網絡骨干中負載平衡的一種示例方法以在網絡骨干的入口節點接收一個或多個客戶端幀開始。為每個客戶端幀按照該客戶端幀的內容的函數來計算流偏移值；此流偏移值是N個預定值之一，其中，N定義從入口節點到該客戶端幀的目的地MAC地址的可能路徑的最大數量。該方法繼續的操作是將骨干虛擬LAN標識符(B-VID)附連到每個客戶端幀，其中，B-VID是預定的B-VID基值和該客戶端幀的流偏移值的函數。隨后，根據該客戶端幀的骨干目的地MAC地址和B-VID來轉發該客戶端幀。

在一些情況下，按照該客戶端幀中的因特網協議報頭的函數來生成流偏移值。例如，可通過計算因特網協議報頭的哈希并且將計算的哈希映射到所述N個預定值之一來生成流偏移值。在一些實施例中，此映射可包括將流偏移值計算為哈希除以N的模余數，以及其中，B-VID是預定的B-VID基值和流偏移值之和。