提供非重叠环形-网状网络拓扑方法和装置制造方法及图纸

多种实施例提供的方法和装置提供了非重叠环型-网状网络拓扑，其降低了成本(例如网络链路的数目)，并且提供了对故障的弹性以及满足了QoS需求(例如遍历网络架构导致的时延)。特别是，属于集群的目标节点集合通过N个环连通。每个节点均为全部N个环的成员，并且一个环中的节点之间的链路不与另一环中的链路复用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及用于提供一种交换机集群网络架构的方法和装置。
技术介绍
本节介绍的内容有助于更好的理解本专利技术。因此，本节所作出的陈述应从这个角度来看，而不应被理解为承认什么是现有技术或者什么不是现有技术。在一些已知的网络拓扑中，可将节点布置为总线型拓扑，其中通用的骨干连接全部的节点。在另外的已知网络拓扑中，节点可被布置为环形拓扑，其中每个在链中的节点都具有两个相邻的节点，并且最后节点连接回第一节点。还有其他的已知网络拓扑，可将节点布置为星型拓扑，其中每个子节点被直接地连接到一个父节点。仍然还有其他已知的网络拓扑，可将节点布置为树拓扑，其中根节点生成一级或多级节点，并且每个在较低级上的子节点直接地与其在树的更高级的父节点相连。还有其他已知的网络拓扑，可将节点布置为网状拓扑，其中一个或多个节点连接到一个或多个其他节点，提供了穿过网络的多条路径。
技术实现思路
多种实施例提供的方法和装置提供了非重叠环形-网状(ring-mesh)网络拓扑，其在降低了成本(例如，网络链路数目)的同时还提供了对故障的弹性并且满足了QoS需求(例如，遍历网络架构导致的网络时延)。在一个实施例中，提供了用于提供交换机集群的装置。该装置包括数据存储装置以及与数据存储装置通信地连接的处理器。该处理器被编程以：确定目标节点集；确定环计数；并基于所述目标节点集和环计数确定网络架构，该网络架构包括可通信地连接的目标节点集，以形成与环计数相等的多个非重叠环。在上述的一些实施例中，环计数取决于目标节点集中的若干成员。在上述的一些实施例中，环计数取决于性能指标。在上述的一些实施例中，对网络架构的确定包括对所述处理器编程以：基于目标节点集和环计数确定多个候选网络架构；然后基于性能指标选择所述多个候选网络架构中的一个作为所述网络架构。在上述的一些实施例中，性能指标至少是平均跳数和最大跳数中的一个。在上述的一些实施例中，对网络架构的确定包括对所述处理器编程以：基于至少一个其他非重叠环，构造新的非重叠环。其中多个非重叠环包括新的非重叠环和至少一个其他非重叠环。在上述的一些实施例中，对新的非重叠环的构造包括对所述处理器编程以：使用第一目标节点初始化部分非重叠环；基于对第二目标节点与其相邻目标节点之间在该部分非重叠环中的连接不被至少一个其他的非重叠环中复用的确定，将第二目标节点添加至该部分非重叠环；然后，基于对第三目标节点与其相邻目标节点之间在该部分非重叠环中的连接不被至少一个其他非重叠环复用的确定，在该部分非重叠环中插入第三个目标节点。在上述的一些实施例中，从目标节点的子集中随机选择第二目标节点。所述子集包括未包含在所述部分非重叠环中的目标节点的成员，其与所述部分非重叠环中的第一节点和最后一个节点的连接不被至少一个其他的非重叠环所复用。在上述的一些实施例中，对第三个目标节点的插入基于下述确定：留待添加至所述部分非重叠环的目标节点中没有可被附加至所述部分非重叠环中的目标节点。在上述的一些实施例中，网络架构的确定进一步基于顾客服务级别协议或服务质量约束中的至少一个。在第二实施例中，提供了用于交换数据的交换系统。该系统包括的交换机集群包括多个通信地连接以形成多个非重叠环的节点。在上述的一些实施例中，交换机集群本质上提供了三跳网络。在上述的一些实施例中，系统进一步包括与所述交换机集群通信地连接的第二交换机集群。所述第二交换机集群包括通信地连接以形成第二个多个非重叠环的第二个多个节点。在上述的一些实施例中，系统进一步包括与所述交换机集群通信地连接的第二交换机集群。所述交换机集群包括第二个通信地连接以形成完全网状拓扑的第二个多个节点。在上述的一些实施例中，系统进一步包括第二交换机集群，所述第二交换机集群包括通信地连接以形成第二个多个非重叠环的第二个多个节点。其中所述交换机集群和所述第二个多个节点被安排为树型拓扑。在第三实施例中，提供了一种提供交换机集群的方法。该方法包括：确定目标节点集；确定环计数；以及基于所述目标节点集和所述环计数确定网络架构，所述网络架构包括通信地连接的目标节点集，以形成与环计数相等的多个非重叠环。在上述的一些实施例中，所述方法进一步包括基于网络增长的阈值为所述网络架构增加新的环。在上述的一些实施例中，增加新环的步骤包括在第一目标节点上重新定向端口，以将第一目标节点与第二目标节点可通信地连接。在上述的一些实施例中，所述环计数基于性能指标。在上述的一些实施例中，确定网络架构的步骤包括：基于至少一个其他非重叠环构造新的非重叠环。其中，多个非重叠环包括新的非重叠环和至少一个其他重叠环。在上述的一些实施例中，所述网络架构的确定进一步基于顾客服务级别协议或服务质量约束中的至少一个。附图说明附图中示出了多种实施例，其中：图1示出了数据中心网络架构的实施例100A，包括示例性的数据中心100A和示例性的网络100B。图2A示出了在灵活的数据中心网络架构200A中，示例性的交换机集群260的框图。图2B示出了示例性的交换机集群200B的功能框图，所述交换机集群200B是图2A中交换机集群260的实施例。图3A示出了超级集群与交换机集群在节点处所需要的连接器的数量以及网络链路数量的比较。图3B示出了安排在4个非重叠的环中的64节点网络的潜在结构的修订数据；图3C示出了安排在4个非重叠的环中的80节点网络的潜在结构的修订数据；图4描述了用于设计图2B中所述交换机集群200B的方法400的实施例的流程图；图5描述了用于构造新环的方法500的实施例的流程图，如图4中步骤460所示出的；图6描述了用于在新环上添加新的节点的方法600的实施例的流程图，如图5中步骤560所示出的；以及图7示意性示出了多种装置700的实施例，例如图2B中的节点之一或被编程以实现方法400、500或600的通用计算机。为了便于理解，为实质上相同或相似的结构或实质上相同或相似的功能的元素分配相同的参考数字。具体实施方式以上叙述和描绘仅仅示出了本专利技术的原理。因此需要指出，本领域技术人员能够遵循本专利技术的原理设计出多种本文中没有明确描述或展示的实施例，但其仍然包括在本专利技术的范围之中。此外，所有在此列举的例子主要为了教导和帮助读者理解本专利技术的原理以及专利技术人提出的概念以推动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供交换机集群的装置，所述装置包括：数据存储装置；和通信地与所述数据存储装置连接的处理器，所述处理器被配置以：确定目标节点的集合；确定环计数；以及基于所述目标节点的集合和所述环计数确定网络架构，所述网络架构包括可通信的连接以形成与所述环计数相同的多个非重叠环的目标节点的集合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.21 US 13/528,8891.一种用于提供交换机集群的装置，所述装置包括：
数据存储装置；和
通信地与所述数据存储装置连接的处理器，所述处理器被配置以：
确定目标节点的集合；
确定环计数；以及
基于所述目标节点的集合和所述环计数确定网络架构，所述网络架构
包括可通信的连接以形成与所述环计数相同的多个非重叠环的目标节点的
集合。
2.如权利要求1中所述的装置，其中所述环计数基于所述目标节点的
集合中的成员的数目以及性能指标。
3.如权利要求1中所述的装置，其中对所述网络架构的确定包括配置
处理器以：
基于所述目标节点的集合和所述环计数，确定多个候选网络架构；以
及
基于性能指标，从所述多个候选网络架构中选择一个作为所述网络架
构。
4.如权利要求1中所述的装置，其中对所述网络架构的确定包括配置
处理器以：
基于至少一个其它非重叠环，构建新的非重叠环；
其中所述多个非重叠环包括所述新的非重叠环和至少一个其它非重叠
环；
其中所述新的非重叠环的构建包括配置所述处理器以：
以目标节点中的第一个初始化部分非重叠环；
基于第二目标节点与其相邻的目标节点之间在所述部分非重叠环中的
连接不被至少一个其他非重叠环复用的确定，将第二目标节点添加至所述
部分非重叠环；
基于第三目标节点与其相邻的目标节点之间在所述部分非重叠环中的
连接不被至少一个其他的非重叠环复用的确定，将第三目标节点插入所述
部分非重...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·P·楚，A·阿基亚马克，H·乌祖纳莱奥格鲁，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR