[發明專利]一種基于眾源的邊緣負載均衡方法和系統

有效

• 申請號: 202110073446.7
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112910795B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 田臣;譚麗娟;趙瑞源
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H04L47/125
• 分類號: H04L47/125
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 陳月菊

1.一種基于眾源的邊緣負載均衡方法，其特征在于，所述邊緣負載均衡方法包括以下步驟：

S1，將數據包往返時間轉換為對應的路徑擁塞值，包括：

判斷數據包往返時間與T_good和T_gray的關系，其中T_good是不擁塞路徑的RTT值，T_gray是擁塞路徑的RTT值，根據下述公式計算得到數據包所經過路徑的擁塞值A_i：

式中，T_i是第i個數據包對應的往返時間，A_i是第i個數據包所經過路徑的擁塞值，α是不擁塞的數據包在總體路徑擁塞值所占權重，取值范圍為(0,1)，β是擁塞數據包在路徑擁塞值所占權重，取值范圍為(1,100)；

所述數據包往返時間為數據包從源到達目的地所經過的時間，所述路徑擁塞值為描述該數據包對應的當前路徑擁塞情況的數值；

S2，由中心節點匯聚得到所屬leaf交換機下所有主機接收到的每個路徑對應的擁塞值，包括：

中心節點周期性接收同一個leaf交換機下其他主機傳過來的路徑擁塞值，當不同主機有相同路徑的擁塞值時，在中心節點上對同一路徑上的擁塞值進行累加，得到該leaf交換機下所有主機接收到的每個路徑對應的擁塞值；

所述中心節點為clos拓撲中每個leaf交換機從自身所連接的多個主機中任意選取一個得到；

S3，中心節點根據匯聚結果周期性發送探測包主動進行路徑探測，獲取所屬leaf交換機對應的全局擁塞信息；

S4，根據獲取的全局擁塞信息選取探測情況最優的路徑作為下一次路由的路徑。

2.根據權利要求1所述的基于眾源的邊緣負載均衡方法，其特征在于，步驟S3中，所述中心節點根據匯聚結果周期性發送探測包主動進行路徑探測，獲取所屬leaf交換機對應的全局擁塞信息的過程包括以下步驟：

獲取所屬leaf交換機下所有主機的路徑擁塞值；

對同一個目的leaf交換機下的中心節點，分別選取以下三條路徑：(1)擁塞值最小的一條路徑，(2)上次路徑探測中探測結果最好的路徑，(3)隨機選取的一條路徑，主動發送探測包，對路徑進行探測。

3.根據權利要求1所述的基于眾源的邊緣負載均衡方法，其特征在于，步驟S4中，所屬根據獲取的全局擁塞信息選取探測情況最優的路徑作為下一次路由的路徑的過程包括以下步驟：

中心節點收到探測包之后，選取RTT最小的一條路徑作為探測情況最優的路徑。

4.根據權利要求1所述的基于眾源的邊緣負載均衡方法，其特征在于，所述邊緣負載均衡方法采用flowlet作為最小的路由粒度。

5.一種基于眾源的邊緣負載均衡系統，其特征在于，所述邊緣負載均衡系統部署在clos拓撲中，每個leaf交換機連接了多個主機；

所述邊緣負載均衡系統包括擁塞值轉換模塊、匯聚模塊、全局路徑探測模塊和路由選擇模塊；

所述擁塞值轉換模塊分布安裝在每個主機上，用于根據當前主機對應的數據包往返時間計算與數據包對應的路徑擁塞值，將計算結果定期發送至對應的中心節點；

其中，根據當前主機對應的數據包往返時間計算與數據包對應的路徑擁塞值，包括：

判斷數據包往返時間與T_good和T_gray的關系，其中T_good是不擁塞路徑的RTT值，T_gray是擁塞路徑的RTT值，根據下述公式計算得到數據包所經過路徑的擁塞值A_i：

式中，T_i是第i個數據包對應的往返時間，A_i是第i個數據包所經過路徑的擁塞值，α是不擁塞的數據包在總體路徑擁塞值所占權重，取值范圍為(0,1)，β是擁塞數據包在路徑擁塞值所占權重，取值范圍為(1,100)；

所述中心節點為clos拓撲中每個leaf交換機從自身所連接的多個主機中任意選取一個得到；

所述匯聚模塊、全局路徑探測模塊和路由選擇模塊均安裝在中心節點上；所述匯聚模塊用于匯聚得到所屬leaf交換機下所有主機接收到的每個路徑對應的擁塞值；

其中，匯聚得到所屬leaf交換機下所有主機接收到的每個路徑對應的擁塞值，包括：

中心節點周期性接收同一個leaf交換機下其他主機傳過來的路徑擁塞值，當不同主機有相同路徑的擁塞值時，在中心節點上對同一路徑上的擁塞值進行累加，得到該leaf交換機下所有主機接收到的每個路徑對應的擁塞值；

所述全局路徑探測模塊用于根據匯聚結果周期性發送探測包主動進行路徑探測，獲取所屬leaf交換機對應的全局擁塞信息；所述路由選擇模塊用于根據獲取的全局擁塞信息選取探測情況最優的路徑作為下一次路由的路徑。