[發明專利]數據中心網絡流量遷移方法及其系統

在審

• 申請號: 201410709872.5
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN105704054A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 葉瑜君;王定中;林炳梁;洪維藩;王國禎
• 申請（專利權）人: 英業達科技有限公司;英業達股份有限公司
• 主分類號: H04L12/801
• 分類號: H04L12/801;H04L12/803
• 代理公司: 上海宏威知識產權代理有限公司 31250
• 代理人: 袁輝

技術領域

本發明涉及一種數據中心網絡流量遷移方法及其系統，尤指一種低計算復雜度的網絡流 量遷移方法。

背景技術

近年來隨著云端運算的蓬勃發展，虛擬化(Virtualization)技術成為熱門的研究議題，其中 主機虛擬化由于可將單一實體主機轉化為多部共同運作的虛擬主機(VirtualMachine，VM)，通 過數臺主機執行平行化運算，來提供可靠的服務質量。但虛擬化的技術應用于云端等級的網 絡，需要巨量的運算能力、內存以及數據儲存空間。為此，史丹佛大學發展了一種軟件定義 網絡(SoftwareDefinedNetwork，SDN)的系統，制定了OpenFlow的架構。原目標為延伸校園 網絡的交換線路的可程序規劃特性，并提供對應的虛擬平臺。一般而言，軟件定義網絡包含 一個集中式的控制機(Controller)和數以萬計的交換機(Switch)組合而成，這些交換機相互連接， 并提供傳輸路徑至所有的實體機器上。而這種連結關系為一種拓樸架構，這種拓樸架構同時 也構成了軟件定義網絡下的數據中心(DateCenter)系統。

然而，因為數據中心包含大量的交換機，而不同的實體機器通過數個交換機連接而成的 路徑互相溝通。因此，當數據中心的傳輸負載量較高時，便會發生特定路徑區間的使用量過 高而造成傳輸壅塞(TrafficCongestion)的問題。因此，數據中心內的交換機以及其使用的路徑 必須隨時動態調整，以平均分配每一個交換機的使用率而降低傳輸壅塞的現象。傳統用于網 絡節點的動態互斥式節點分離生成樹(DynamicandDisjointEdgeNodeDividedSpanningTree， D2ENDIST)演算法，若用于軟件定義網絡的數據中心時，因為要同時考慮節點數量、每一個 節點的使用負載組合、以及所有重新繞徑的可能性，故于每次重新計算路徑優化時，計算復 雜度將非常高(約為大O函數的5次方)，幾乎無法用硬件實現。

因此，在軟件定義網絡的數據中心中，發展一種低復雜度及高效能的流量遷移方法是非 常重要的。

發明內容

本發明一實施例提出一種數據中心網絡流量搬遷方法，包含控制機依據數據中心網絡的 拓樸信息，偵測數據中心內的多數個交換機中，每一個交換機的使用負載量，控制機依據互 斥式節點分離生成樹演算法及每一交換機的使用負載量，將數據中心網絡內的該些交換機重 新建立對應的多數條連接路徑，以及若數據中心網絡內，該些交換機重新建立完成的對應的 該些連接路徑中，至少一條連接路徑上的使用負載量超過門檻值，控制機依據流量搬遷演算 法，將使用負載量超過門檻值的至少一條連接路徑重新繞道。

本發明另一實施例提出一種數據中心網絡流量搬遷系統，包含多數個交換機及控制機。 在多數個交換機中，每一個交換機依據拓樸信息相互連接，而控制機是連結于該些交換機。 其中控制機依據數據中心網絡的拓樸信息，偵測數據中心內的該些交換機中，每一個交換機 的使用負載量，控制機依據互斥式節點分離生成樹演算法，將數據中心網絡內的該些交換機 重新建立對應的多數條連接路徑，及若數據中心網絡內，該些交換機重新建立完成的對應的 該些連接路徑中，至少一條連接路徑上的使用負載量超過門檻值，控制機依據流量搬遷演算 法，將使用負載量超過該門檻值的至少一條連接路徑重新繞道。

附圖說明

圖1為本發明的軟件定義網絡的數據中心的實施例的架構圖。

圖2為圖1實施例的數據中心流量搬遷方法的流程圖。

圖3為圖1實施例的數據中心初始化的連接路徑示意圖。

圖4為圖1實施例的數據中心使用互斥式節點分離生成樹演算法的示意圖。

圖5為圖4實施例的數據中心進一步使用流量搬遷演算法的示意圖。

圖6為圖1實施例中，使用動態互斥式節點分離生成樹演算法以及互斥式節點分離生成

樹演算法結合流量搬遷演算法的效能仿真圖。

組件標號說明：

100數據中心

0至12交換機

13、A至H服務機

14虛擬機

15控制機

S201至S204步驟

具體實施方式