一种结构负载平衡方法和设备技术

在一种实现方式中，网络或结构中的一系列节点逆数据分组的流向上游传输拥塞值。当前节点确定针对输出集合中的每个的平均数据强度。平均数据强度基于分别到输出集合中的每个的近期数据分组传输。当前节点从输出集合中的每个接收输出拥塞值，并且将针对多个输出中的每个的有效拥塞值作为输出拥塞值以及平均数据强度的函数进行计算。当前节点对针对多个输出的有效拥塞值执行比较；并且基于该比较来选择输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体设及互联网协议（I巧通信领域，更具体地，设及数据路径的负载平 衡。
技术介绍
单播数据传输与使用单一目的地地址来发送到单一目的地的数据相关。多播数据 传输设及分组、消息、或其它信息从单一源到一组目的地计算机的递送。网络设备定义针对 发送到多播目标地址的数据的最优分发路径。 网络设备可包括提供经过该网络设备的多条路径的内部互连。单播数据传输和多 播数据传输的混合可能导致通过网络设备的多条路径内的不对称。该种不对称可能成为利 用路径中的持续不平衡、或者路径之间的延时的较大差异。结构内的当前反馈系统没有充 分平衡针对单播传输的路径。【附图说明】 参考下面的附图在本文中描述了当前实施例的示例性实施例。 图1示出了针对单播通信配置的示例网络。 图2示出了图1的网络的节点的示例集合。 图3示出了图2的示例节点的更详细的视图。 图4示出了图2的示例节点的另一实施例。 图5示出了图1的节点的另一示例实施例。 图6示出了输出选择算法的图表。 图7示出了针对结构负载平衡的一个实施例的示例流程图。 示例连施例说巧 [001引歷 在一个实施例中，方法包括；基于近期数据分组传输来确定针对多个输出中的每 个的平均数据强度，并且从多个输出中的每个接收输出拥塞值。针对多个输出中的每个计 算作为输出拥塞值和平均数据强度的函数的有效拥塞值。对有效拥塞值进行比较并且基于 该比较来选择输出。 在另一实施例中，装置至少包括输入通信接口和控制器。输入通信接口被配置为 从合格的输出接收输出拥塞值。控制器被配置为将有效拥塞值作为输出拥塞值和平均数据 强度的函数进行计算。处理器基于对针对输出的有效拥塞值的比较来选择合格的输出中的 一个。 在另一实施例中，计算机可读介质包括被配置为执行下述操作的指令；确定针对 当前节点可用的输出的平均数据强度，并且从多个下游节点接收输出拥塞值。针对输出的 有效拥塞值是输出拥塞值和平均数据强度的函数。针对输出的最低有效拥塞值被选择并且 被转发至上游节点。 示例连施例 下文的实施例设及数据交换机、交换式结构、或另一网络拓扑中的负载平衡。该些 示例中的每个包括经由诸如交叉交换机（crossbarswitch)之类的交换机禪合的多种级别 的多个节点。术语结构（fabric)或交换机可用来指代包括结构和内部节点的布置、或者网 络设备的布置的网络设备。在该两种情况中的任意一种下，布置包括通过多个节点从一端 到其它端的多条路径。在下文的实施例中描述的特征可被应用于任一情况中。 结构包括多个互连级、W及针对要传递到目的地的分组的通过多个级的多条路 径。在每一级做出路径选择W选择后续级中的具体节点。即使节点之间的分组分发也不总 是导致最优负载平衡，该是因为容量在不同的路径中可能是不同的。当较后的级未被均等 地加载负载，邻近较早的级的链路可保持轻负载，从而在较早的级处没有对拥塞的指示。在 没有较后的级处的拥塞的知识的情况下，基于较早的级中的拥塞做出负载平衡决定是低效 的。下文的实施例在多级中的节点之间分发负载平衡，从而拥塞信息在级之间传播、并且在 距离源较近的节点处做出上游的负载平衡决定，W均等地为下游级加载负载。该样的结构 负载平衡可W均等化跨多个级的多条路径之间的延迟，从而无论每个分组采用哪条路径延 迟都接近相等。 术语结构设及在矩阵布置中将多个输入与多个输出连接的交叉交换机的网格状 (grid-Uke)模式。交叉交换机可W被称为交叉点交换机或矩阵交换机。交叉交换机可W 连接M个输入和N个输出，其包括MXN个交叉点从而每个输入可选择地连接到每个输出。 交叉点选择性地将输入线与输出线连接。在一个示例中，交叉交换机可W具有100个输入、 100个输出、W及10000个交叉点。交叉交换机可W包括晶体管网络或其它可能的实现方 式。当交叉点的晶体管被启用，输入被通过该交叉点连接到输出。 仲裁器或调度器防止多个输入同时被连接到单个输出，并且另外被配置来控制交 叉点。仲裁器或调度器可W包括被配置为输出选择性地对交叉点供电的控制信号的逻辑或 硬件。控制信号可W激活或供电每个交叉点处的晶体管。物理连接（例如线缆或走线）将 仲裁器连接到每个交叉点。仲裁器决定分组从输入队列出列的顺序。 线端阻塞化eadofLineBlocking)在单播中是常见的。考虑两个输入队列中的 下一分组应被发送到相同的输出的示例。由于分组不能被同时发送，仲裁器向分组中的至 少一个引入延迟。无论首先发送哪个分组，第一个分组都阻塞另一个。被阻塞的分组后可 能跟随有预定用于不同的非拥塞目的地的其它分组，然而该些分组也不得不等待该行的第 一个分组离开输入队列。该种现象被称为线端阻塞。根据包括多协议标签交换（MI^L巧标 签、源地址、目的地地址、或者另外的标签的头部来对分组进行引导。 如果交叉交换机的通信路径相较引导朝向输入队列的通信路径和引导远离输出 队列的通信路径更快，则能够降低线端阻塞。如果内部通信路径的速度更快，则在输入队列 的出口处经历的延迟的一部分可W在分组到达输出队列时被补偿或"弥补"。内部通信路径 可W比外部通信路径快S倍。 图1示出了被配置用于单播通信的示例网络。网络可W是包括通过一个或多个交 叉交换机连接的多个级的结构。网络可W是包括网络设备作为节点的局域网。网络设备可 W是能够复制和转发数据分组的任何设备。示例网络设备包括路由器和交换机。网络可W 包括从两个节点至数千个节点。节点被分级布置，上游级包括第一级节点100a、中间级包 括第二级节点102a-b、并且下游级包括第S级节点104a-c。可W包括多个中间级。如实线 101所示，数据分组被从上游级转发到下游级，并且如短划线103所示，拥塞（congestion) 数据被从下游级的向上游级传播。当到来分组在输入端口处被接收时，节点查阅转发表并且针对被分配给应当接当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：确定针对多个输出中的每个的平均数据强度，其中所述平均数据强度基于分别到所述多个输出中的每个的近期数据分组传输；从所述多个输出中的每个接收输出拥塞值；在处理器处计算针对所述多个输出中的每个的有效拥塞值，其中所述有效拥塞值是所述输出拥塞值和所述平均数据强度的函数；在所述处理器处执行对针对所述多个输出的有效拥塞值的比较；以及基于该比较来选择输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：圭利洛莫·莫兰丁，
申请(专利权)人：思科技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US