[發(fā)明專利]一種交換網(wǎng)絡(luò)、控制器及負(fù)載均衡方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610675685.9
• 申請(qǐng)日: 2016-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN107770083B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)金豐;鄭合文;沈利;范多亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/803
• 分類號(hào): H04L12/803
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強(qiáng)

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種交換網(wǎng)絡(luò)、控制器及負(fù)載均衡方法，交換網(wǎng)絡(luò)包括控制器和N個(gè)交換機(jī)組，每個(gè)交換機(jī)組包括M個(gè)交換機(jī)，控制器與交換網(wǎng)絡(luò)的N*M個(gè)交換機(jī)中的每個(gè)交換機(jī)相連；每個(gè)交換機(jī)組的第i個(gè)交換機(jī)屬于第i類的交換機(jī)；第一交換機(jī)跟與第一交換機(jī)屬于同一交換機(jī)組的交換機(jī)直接相連，并且第一交換機(jī)跟其他交換機(jī)組中與第一交換機(jī)屬于同一類的交換機(jī)直接相連；第一交換機(jī)與第二交換機(jī)之間存在一條最優(yōu)路徑和至少一條次優(yōu)路徑；最優(yōu)路徑為第一交換機(jī)到第二交換機(jī)經(jīng)過(guò)鏈路數(shù)量最少的路徑；當(dāng)?shù)谝唤粨Q機(jī)需要向第二交換機(jī)發(fā)送報(bào)文時(shí)，使大部分報(bào)文經(jīng)過(guò)該最優(yōu)路徑發(fā)送，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種交換網(wǎng)絡(luò)、控制器及負(fù)載均衡方法。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)中心中的CLOS架構(gòu)可以通過(guò)動(dòng)態(tài)路由的方式均衡利用所有可達(dá)路徑來(lái)傳輸報(bào)文，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的無(wú)阻塞交換。圖1為數(shù)據(jù)中心中的一種三級(jí)CLOS架構(gòu)的場(chǎng)景示意圖，該CLOS架構(gòu)的第一級(jí)的交換機(jī)為接入(access)交換機(jī)，例如，架頂(英文：top of rack，簡(jiǎn)稱：ToR)，第二級(jí)的交換機(jī)為匯聚(aggregation)交換機(jī)，第三級(jí)的交換機(jī)為核心(core)交換機(jī)，一個(gè)接入交換機(jī)發(fā)送給另一個(gè)交換機(jī)的報(bào)文需要經(jīng)過(guò)aggregation交換機(jī)中轉(zhuǎn)，還可能需要經(jīng)過(guò)core交換機(jī)中轉(zhuǎn)。

圖1所示的CLOS架構(gòu)以接入交換機(jī)屬于四組為例，第一交換機(jī)組包括交換機(jī)C1和交換機(jī)C2，第二交換機(jī)組包括交換機(jī)C3和交換機(jī)C4，第三交換機(jī)組包括交換機(jī)C5和交換機(jī)C6，第四組包括交換機(jī)C7和交換機(jī)C8；第二級(jí)的交換機(jī)包括交換機(jī)B1、交換機(jī)B2、交換機(jī)B3、交換機(jī)B4、交換機(jī)B5、交換機(jī)B6、交換機(jī)B7和交換機(jī)B8；第三級(jí)的交換機(jī)包括交換機(jī)A1、交換機(jī)A2、交換機(jī)A3和交換機(jī)A4，任意兩個(gè)以雙向箭頭相連接的交換機(jī)可以進(jìn)行報(bào)文傳輸。從圖1中的連接關(guān)系可以看出，位于同一交換機(jī)組的兩個(gè)接入交換機(jī)之間傳輸報(bào)文需要經(jīng)過(guò)兩條鏈路，位于不同組的兩個(gè)接入交換機(jī)之間傳輸報(bào)文需要經(jīng)過(guò)四條鏈路。其中，鏈路是指連接兩個(gè)交換機(jī)且中間沒(méi)有其他交換機(jī)的路徑。

未來(lái)數(shù)據(jù)中心的規(guī)模將越來(lái)越大，要基于該CLOS架構(gòu)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模報(bào)文的處理就需要搭建更高級(jí)別的CLOS架構(gòu)，例如，四級(jí)CLOS架構(gòu)、五級(jí)CLOS架構(gòu)等。CLOS架構(gòu)的級(jí)別越高則接入交換機(jī)之間傳輸報(bào)文需要經(jīng)過(guò)的鏈路數(shù)就會(huì)越多，經(jīng)過(guò)的鏈路數(shù)越多則耗費(fèi)的帶寬資源也就越多。

綜上所述，在未來(lái)大規(guī)模數(shù)據(jù)中心中采用CLOS架構(gòu)來(lái)傳輸報(bào)文會(huì)耗費(fèi)較多的帶寬資源，使得數(shù)據(jù)中心的整體性能受到制約。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種交換網(wǎng)絡(luò)、控制器及負(fù)載均衡方法，在最優(yōu)路徑不擁塞時(shí)將大部分報(bào)文通過(guò)該最優(yōu)路徑傳輸，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)帶寬。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種交換網(wǎng)絡(luò)，該交換網(wǎng)絡(luò)包括控制器和N個(gè)交換機(jī)組，每個(gè)交換機(jī)組包括M個(gè)交換機(jī)，所述控制器與所述交換網(wǎng)絡(luò)的N*M個(gè)交換機(jī)中的每個(gè)交換機(jī)相連；每個(gè)交換機(jī)組的第i個(gè)交換機(jī)屬于第i類的交換機(jī)；第一交換機(jī)跟與所述第一交換機(jī)屬于同一交換機(jī)組的交換機(jī)直接相連，并且所述第一交換機(jī)跟其他交換機(jī)組中與所述第一交換機(jī)屬于同一類的交換機(jī)直接相連；所述第一交換機(jī)與第二交換機(jī)之間存在一條最優(yōu)路徑和至少一條次優(yōu)路徑；所述最優(yōu)路徑為所述第一交換機(jī)到所述第二交換機(jī)經(jīng)過(guò)鏈路數(shù)量最少的路徑，每條次優(yōu)路徑為所述第一交換機(jī)到所述第二交換機(jī)經(jīng)過(guò)的鏈路數(shù)量大于等于所述最優(yōu)路徑的鏈路數(shù)量的路徑；其中，N≧2；其中，所述第一交換機(jī)為所述N*M個(gè)交換機(jī)中的任意一個(gè)，所述第二交換機(jī)為所述N*M個(gè)交換機(jī)中除所述第一交換機(jī)外的任意一個(gè)；

所述控制器用于獲取所述最優(yōu)路徑的可用帶寬；根據(jù)所述最優(yōu)路徑的可用帶寬大小確定所述最優(yōu)路徑的負(fù)載比例和所述至少一條次優(yōu)路徑的總負(fù)載比例，所述最優(yōu)路徑的負(fù)載比例為第一比例，所述至少一條次優(yōu)路徑的總負(fù)載比例為第二比例，當(dāng)所述最優(yōu)路徑上的可用帶寬滿足預(yù)設(shè)的不擁塞狀態(tài)時(shí)所述第一比例大于所述第二比例；向所述第一交換機(jī)發(fā)送對(duì)應(yīng)的負(fù)載分擔(dān)表，所述負(fù)載分擔(dān)表包含所述第一交換機(jī)與每個(gè)所述第二交換機(jī)之間的最優(yōu)路徑的第一比例和所述交換機(jī)與每個(gè)所述第二交換機(jī)之間的至少一條次優(yōu)路徑的第二比例；