[發明專利]在計算機網絡內轉發分組的方法、網絡設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201811611861.8
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN110278139B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 薩揚塔尼·古普塔;巴布·辛加拉彥;維熱亞拉克舒米·科特斯瓦蘭;雷努卡·斯里·哈沙·C·H;阿倫·G·梅農;維什努·賈納達南·S;蘇克什·庫馬爾
• 申請（專利權）人: 瞻博網絡公司
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;H04L12/803
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁麗超;潘樹志

本公開涉及在計算機網絡內轉發分組的方法、網絡設備及存儲介質。其中，本技術描述了基于來自分組處理器的流量反饋的自適應負載平衡。在一個示例中，網絡設備的源虛擬網絡節點可以確定特定目的地分組處理器是否超額使用或可能變得超額使用。例如，源虛擬網絡節點的源分組處理器可以交換包括流量速率信息的反饋消息。源虛擬網絡節點可以計算總流量速率并且將總流量速率與特定目的地分組處理器的帶寬進行對比。響應于確定目的地分組處理器的帶寬超額使用，源虛擬網絡節點可以更新轉發平面數據結構以降低選擇要將分組流轉發至的目的地分組處理器的可能性。

技術領域

本公開涉及計算機網絡，更具體地涉及在計算機網絡內轉發分組 (packet)。

背景技術

計算機網絡是可以交換數據和共享資源的互連計算設備的集合。在諸如以太網等基于分組的網絡中，計算設備通過將數據劃分成被稱為分組的長度可變塊來傳送數據，這些分組單獨地跨越網絡從源設備路由到目的地設備。目的地設備從分組中提取數據，并將數據組裝成其原始形式。

某些設備(被稱為路由器)維持代表網絡拓撲的路由信息。路由器交換路由信息，以便維持通過網絡的可用路由的準確表示?！奥酚伞蓖ǔ？梢员欢x為網絡上兩個位置之間的路徑。在接收到傳入的數據分組時，路由器檢查分組內的信息(通常被稱為“密鑰”)，以根據路由信息選擇分組將被轉發至的適當下一跳。

路由器可以包括通過內部交換結構互連的一個或多個分組處理器。分組處理器經由接口卡來與其他外部設備接收和發送數據。交換結構提供內部互連機制以用于在路由器內分組處理器之間轉發數據，以便通過網絡進行最終傳輸。在一些示例中，路由器或交換設備可以采用分布式多級交換結構架構，其中網絡分組跨越位于路由器的分布式分組處理器中的交換結構的多個級以從交換結構的入口點行進到交換結構的出口點。

發明內容

總體上，本公開描述了用于基于來自分組處理器的流量反饋的自適應負載平衡的技術。在一些示例中，可以通過在多個虛擬網絡節點之間分配路由器的硬件資源(諸如分組處理器)來將諸如路由器等網絡設備虛擬化為多個虛擬網絡節點。可以在兩個虛擬網絡節點之間提供一個或多個邏輯鏈路。例如，抽象結構接口(AF)鏈路是邏輯鏈路構造，其使用分組處理器之間的交換結構的底層物理結構鏈路來提供虛擬網絡節點之間的連接。源分組處理器可以經由AF鏈路將傳入的數據跨內部交換結構向目的地分組處理器轉發，以便在網絡上進行最終傳輸。

在一些示例中，網絡設備的源虛擬網絡節點可以確定目的地虛擬網絡節點的目的地分組處理器是否超額使用或可能變得超額使用 (oversubscribe，超額預定)。例如，源虛擬網絡節點的分組處理器可以交換包括流量速率信息的通知(諸如，反饋消息)。源虛擬網絡節點可以例如部分地基于反饋/通知消息來確定總流量速率，并且將總流量速率與例如基于目的地分組處理器的帶寬容量的目的地分組處理器的流量速率閾值進行對比。響應于由此對比而確定目的地分組處理器的帶寬超額使用或可能變得超額使用，源虛擬網絡節點可以更新其轉發平面數據結構以降低選擇目的地分組處理器來轉發分組的可能性。例如，源虛擬網絡節點可以重新編程散列查找數據結構，使得目的地分組處理器不太可能被選擇作為源虛擬網絡節點接收的給定分組流的目的地。

通過這種方式，網絡設備可以自動調整到超額使用的目的地分組處理器的負載平衡(包括在目的地分組處理器基于保守閾值變為超額使用之前)，從而減少對目的地分組處理器的超額使用，尤其是在多個源分組處理器將分組轉發到同一目的地分組處理器的負載平衡情況下。