[發明專利]分布式帶寬分配和調節

有效

• 申請號: 201710865808.X
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107872405A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 南迪塔·杜基帕蒂;溫·特·拉姆;基里爾·門德勒夫;石礪
• 申請（專利權）人: 谷歌公司
• 主分類號: H04L12/911
• 分類號: H04L12/911
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 周亞榮,安翔

技術領域

本申請涉及分布式帶寬分配和調節。

背景技術

云計算是指基于網絡的計算，其中數據中心中容納的服務器的集合向最終用戶提供根據需要的計算資源和數據存儲。許多云計算服務允許最終用戶在虛擬機或云內的其它環境中執行軟件應用。應用和附隨的存儲件的網絡帶寬可能針對每個最終用戶和針對執行的每個應用程序進程而變化。

云計算提供商必須構建相對大的物理基礎設施，可以將云計算服務從其提供給最終用戶。因為這種物理基礎設施的成本可能是非常巨大，所以提供商往往力求提供物理資源的有效利用來降低成本。因此，提供商將會常常采用各種規則和框架，用于分配諸如處理核、存儲空間等的物理資源。同樣，提供商將會采用各種規則和框架，用于分配諸如帶寬的其它資源。雖然采用這種規則和框架可能導致資源更有效的分配，但是規則和框架還對提供商造成開銷成本，例如為了實現這些規則和框架而消耗了諸如核、存儲和帶寬的資源。

發明內容

該說明書涉及一種分布式帶寬分配和調節(throttling)。

一般而言，本說明書中描述主題的一個創造性方案能夠在包括分布式帶寬限制器、第一調節器(throttler)和第二調節器的系統中具體實施。該分布式帶寬限制器接收描述針對第一實體的第一帶寬使用值的第一使用數據，并且接收描述針對第二實體的第二帶寬使用值的第二使用數據。基于第一使用數據、第二使用數據、和總帶寬分配，分布式帶寬限制器確定指定能夠用于針對該第一實體的網絡流量的帶寬的第一帶寬分配以及確定指定能夠用于針對該第二實體的網絡流量的帶寬的第二帶寬分配，其中，第一帶寬分配和第二帶寬分配的總和不超過總帶寬分配。第一調節器從分布式帶寬限制器接收第一帶寬分配，根據第一帶寬分配調節能夠用于針對該第一實體網絡流量的帶寬，以及向分布式帶寬限制器報告第一使用數據。第二調節器從分布式帶寬限制器接收第二帶寬分配，根據第二帶寬分配調節能夠用于針對第二實體的網絡流量的帶寬，以及向分布式帶寬限制器報告第二使用數據。該方案的其它實施例包括相對應的方法和計算機程序，該計算機程序被配置為執行該方法的在計算機存儲裝置上編碼的動作。本文中的術語“分布式”旨在包括共同受制于總帶寬分配的、要在兩個或更多個裝置之間分配的帶寬的共享特性，例如，對兩個或更多個實體的帶寬分配的管理。

能夠實現本說明書中描述的主題的特定實施例，以便實現以下優點的一個或多個。迭代監視或使用率允許系統利用相對較快的收斂時間、以動態方式調整帶寬分配。分布式帶寬分配系統收斂到對于被管理的每個特定系統是唯一的帶寬分配，這允許將分布式帶寬分配系統應用于各自具有唯一和緊急帶寬要求的多個系統。分布式帶寬分配系統是工作保留(work-conserving)的，使得對系統中每個受管實體的帶寬分配的總和等于針對系統的總帶寬分配，從而導致沒有未分配(因此沒有浪費)帶寬。分布式帶寬分配系統能夠為系統中每個受管實體設定最小和最大帶寬分配，以便確保每個受管實體將會總是至少具有最小的分配帶寬。帶寬的迭代分配可以以在收斂時間與系統開銷使用之間取得平衡的間隔進行，這有助于跨越非常大的系統而按比例縮減。此外，帶寬資源是公平分配的，使得任何一個實體不會使另一個實體的帶寬缺乏。

另一個優點是在各個調節器周圍移動時提供的靈活性，例如，能夠將調節器放置在遠離系統的系統中，其中，確定分布式帶寬計算結果。例如，調節器能夠處在不同的用戶空間進程、操作系統、網絡接口控制器(NIC)固件或硬件中。分布式算法能夠在相同的物理機器上運行，或者甚至能夠在不同的物理機器上運行。

在附圖和以下的描述中闡述本說明書中描述的主題的一個或多個實施例的細節。根據說明書、附圖和權利要求，本主題的其它特征、方案和優點將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是分布式帶寬分配系統的方框圖。

圖2是在虛擬機環境中實現的分布式帶寬分配系統的方框圖。

圖3是用于以分布式方式分配帶寬的示例性過程的流程圖。

圖4是用于確定對受管實體的帶寬需求的示例性過程的流程圖。

圖5A和圖5B是用于以分布式方式分配帶寬的示例性過程的流程圖。

各附圖中相同的附圖標記和標號表示相同的元件。

具體實施方式