[發明專利]在分布式直接互連網絡中路由分組的方法

有效

• 申請號: 201910860198.3
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN110708241B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: D.奧普雷亞;A.卡塔納;U.紐斯塔特
• 申請（專利權）人: 洛克波特網絡股份有限公司
• 主分類號: H04L12/707
• 分類號: H04L12/707;H04L12/721
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳麗來

本發明提供一種用于跨越具有低延遲、增加的吞吐量和業務分發的環形或高基數拓撲路由數據分組以避免熱點發展的方法和設備。公開了一種在分布式直接互連網絡中從源節點向目的地節點路由分組的方法，該方法包括以下步驟：發現所有節點和關聯端口；更新數據庫以包括網絡拓撲中的所述節點和端口；計算從每個節點上的每個輸出端口到所述拓撲中的每個其它節點的最短路徑；在所述源節點的輸出端口處將每個分組分段成微片；隨著所述微片被分段，使用蟲孔交換來沿著從所述源節點上的每個輸出端口到所述目的地節點的最短路徑分發所述微片，由此所述分組沿著所述網絡拓撲中的替換的最大不相交路由被分發；以及在所述目的地節點處對所述分組進行重組和重排序，使得所述分組符合它們的原始次序/形式。

本申請是2015年2月13日提交的中國專利申請號為201580019119.6的題為“在分布式直接互連網絡中路由分組的方法”的專利申請的分案。

技術領域

本發明涉及用于數據中心和云數據中心服務器互連的計算機網絡。特別地，本發明涉及用于在諸如“蜻蜓”布線結構的環形(torus)或高基數拓撲上實現的直接互連網絡中路由分組的方法。

背景技術

術語數據中心(DC)通常是指用來容納全部通過大量的結構化電纜線路互連的大型計算機系統(常常被包含在容納裝置的機架上)及其關聯組件的設施。云數據中心(CDC)是用來是指類似地存儲實體的數據的大型的通常為備用設施的術語。

網絡交換機是鏈接網絡設備以用于通信/處理目的的計算機聯網裝置。換句話說，交換機是能夠從連接到其上的任何設備接收消息并且將該消息發送到特定設備的電信設備，該特定設備是該消息將要被中繼到的設備。網絡交換機也通常被稱為處理并路由數據的多端口網橋。這里，通過端口，我們是指交換機與它附連到的計算機/服務器/CPU之間的接口(用于電纜或插頭的出口)。

現今，DC和CDC通常使用一組二層交換機來實現數據中心聯網。二層交換機在第2層(數據鏈路層)處處理并路由數據，所述數據鏈路層是在同一局域網上的節點(例如，服務器)或廣域網中的相鄰節點之間傳送數據的協議層。然而，要解決的關鍵問題是如何構建大容量計算機網絡，其能夠承載包含非常大數目的端口(數千個)的非常大的聚合帶寬(數千TB)、需要最小結構和空間(即，使對于用于容納具有卡片機架的大量機柜的大房間的需要最小化)并且是容易地可擴展的以及可以有助于使功耗最小化。

傳統的網絡拓撲實施例是基于按照如圖1中所示的層次樹結構而組織的完全獨立的交換機。核心交換機2是具有非常大的交換容量的甚高速低計數端口。第二層使用聚合交換機4(具有大數目的端口的中等容量交換機)來實現，然而第三層使用較低速度、大端口計數(例如，四十/四十八)、低容量邊緣交換機6來實現。通常邊緣交換機是層2，然而聚合端口是層2和/或層3，并且核心交換機通常是層3。這個實施例在所提供的示例中在最多六跳鏈路(上至核心交換機2的三跳以及下至目的地服務器8的三跳)中提供任何服務器8到任何服務器連接性。出于冗余可靠性目的這樣的層次結構也通常是重復的。例如，參考圖1，在沒有重復的情況下如果最右邊的邊緣交換機6出故障，則不存在到最右邊的服務器8的連接性。至少，核心交換機2是重復的，因為核心交換機2的故障將產生總數據中心連接性故障。由于顯然的原因，這個方法在解決將來CDC的挑戰時具有顯著的局限性。例如，因為每個交換機是完全自備式的，所以這增加復雜性、顯著的樓層空間利用、易于人為錯誤的復雜電纜線路以及人工交換機配置/提供以及增加的能量成本。