本申请提供一种数据中心网络中的流量负载均衡方法，应用于数据中心网络中的交换机，包括以下步骤：S1、接收数据中心网络中发送机发送的数据流；S2、判断所述数据流为长流或短流，得到第一判断结果，其中，所述长流为数据大小大于或等于预设数值的数据流，所述短流为数据大小小于所述预设数值的数据流；S3、根据所述第一判断结果，确定所述数据流对应的路由路径；S4、通过所述路由路径，向数据中心网络中的接收机转发所述数据流。本申请涉及的技术方案，其能够解决现有技术方案中短流的低时延、乱序以及长流的高吞吐之间无法平衡的问题，实时感知网络中链路负载情况、快速地实现网络流量的均衡。量的均衡。量的均衡。
【技术实现步骤摘要】
一种数据中心网络中的流量负载均衡方法及系统
[0001]本申请涉及通信
，更具体地说，尤其涉及一种数据中心网络中的流量负载均衡方法及系统。
技术介绍
[0002]随着云计算技术的兴起，数据中心作为云计算的硬件基础架构也在不断普及和应用。为了构建高可用、高性能、低成本的云计算基础存储和计算设施，数据中心通常部署了大量商用交换机和服务器。数据中心网络连接了大规模服务器集群，是传递计算和存储数据的桥梁。为了提供超高带宽，现代数据中心通常以多根树形拓扑结构来组织，如Clos和Fat
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tree，在主机之间提供了多条可用路径。在网络高负载状态下，为了满足对延迟敏感和面向吞吐量的应用程序不断增长的流量需求，如何在可用的多条路径之间有效地平衡流量成为大规模数据中心网络中至关重要的问题。
[0003]总体来看，数据中心最理想的状态是提供高吞吐量低时延的网络服务。对数据中心网络中的流量进行管理能提高网络链路的整体利用率，降低网络的拥塞情况，减少传输过程中的重传，因此设计合理高效的数据中心网络负载均衡方案十分关键。
[0004]现有的许多建议试图将负载平衡委托给集中式控制器，网络边缘，甚至终端主机。然而，集中式的思想获取和维护全局信息需要一定的部署开销，较大的反馈和控制延时也降低了动态突发流量下的负载均衡性能。在大规模的数据中心中,基于单个中央控制器的负载均衡方法的计算能力有限,控制器可能成为瓶颈；当采用多个控制器联动处理负载时，存在同步问题。
[0005]而基于主机的负载均衡的端到端的反馈延时过大，难以适应高动态的突发流量。这类机制需要至少一个往返延时才能感知到突发流量引起的瞬时拥塞，难以避免突发流量带来的丢包问题；基于主机的负载均衡方案通常需要修改主机的协议栈，或所有主机需同时支持虚拟技术，在数据中心多租户的环境下难以升级部署。现有的方案在短流低时延与短流的乱序方面以及长流的高吞吐之间无法平衡。
[0006]因此，如何实时感知网络中链路负载情况、快速地实现网络流量的均衡，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
[0007]在
技术介绍
中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。
技术实现思路
[0008]为解决上述技术问题，本申请提供一种数据中心网络中的流量负载均衡方法及系统，其能够解决现有技术方案中短流的低时延、乱序以及长流的高吞吐之间无法平衡的问题，实时感知网络中链路负载情况、快速地实现网络流量的均衡。
[0009]本申请提供的技术方案如下：
[0010]本申请提供一种数据中心网络中的流量负载均衡方法，应用于数据中心网络中的
交换机，包括以下步骤：S1、交换机接收数据中心网络中发送机发送的数据流；S2、所述交换机判断所述数据流为长流或短流，得到第一判断结果，其中，所述长流为数据大小大于或等于预设数值的数据流，所述短流为数据大小小于所述预设数值的数据流；S3、所述交换机根据所述第一判断结果，确定所述数据流对应的路由路径；S4、所述交换机通过所述路由路径，向数据中心网络中的接收机转发所述数据流。
[0011]进一步地，在本申请一种优选方式中，所述S3，包括：
[0012]若所述第一判断结果为所述数据流为长流，则判断当前所有路径的队列长度是否超出第一阈值，得到第二判断结果，并根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，其中，所述第一阈值由所述发送机设置；
[0013]若所述第一判断结果为所述数据流为短流，则确定当前所有路径中队列长度最短的路径作为所述短流对应的所述路由路径。
[0014]进一步地，在本申请一种优选方式中，根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，包括：
[0015]当所述第二判断结果为当前所有路径的队列长度未超出所述第一阈值时，选择大于所述第一阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径。
[0016]进一步地，在本申请一种优选方式中，选择大于所述第一阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径，包括：
[0017]从大于所述第一阈值的所述路由路径中，随机选择一条路径作为所述长流对应的所述路由路径；或者，
[0018]从大于所述第一阈值的所述路由路径中，选择所述队列长度最长的一条路径作为所述长流对应的所述路由路径；或者，
[0019]从大于所述第一阈值的所述路由路径中，选择所述队列长度最短的一条路径作为所述长流对应的所述路由路径。
[0020]进一步地，在本申请一种优选方式中，根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，包括：
[0021]S301、当所述第二判断结果为所述当前所有路径的队列长度超出所述第一阈值时，向所述发送机回传显示拥塞通知；
[0022]S302、接收所述发送机发送的所述第一阈值，所述第一阈值由所述发送机重新设置；
[0023]S303、判断所述第一阈值是否达到最大值，得到第三判断结果，并根据所述第三判断结果选择所述长流的所述路由路径。
[0024]进一步地，在本申请一种优选方式中，根据所述第三判断结果选择所述长流的所述路由路径，包括：
[0025]若所述第三判断结果为所述第一阈值达到所述最大值，则选择大于第二阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径，其中，所述第二阈值由所述发送机设置；
[0026]若所述第三判断结果为所述第一阈值未达到所述最大值，则返回所述S3，直至确定所述长流对应的所述路由路径。
[0027]进一步地，在本申请一种优选方式中，所述第一阈值与所述第二阈值之间的关系为：
[0028]Q
B
‑
Q
Amax
＝Q
A
[0029]其中，Q
A
代表所述第一阈值，Q
B
代表所述第二阈值，Q
Amax
代表所述第一阈值的最大值。
[0030]本申请还提供一种数据中心网络中的流量负载均衡方法，应用于发送机，包括以下步骤：
[0031]S11、发送机设置第一阈值和第二阈值，并与交换机进行阈值同步，以使得所述交换机根据所述第一阈值和第二阈值进行数据流的路由路径的选择；
[0032]S12、所述发送机向所述交换机发送数据流。
[0033]进一步地，在本申请一种优选方式中，还包括：
[0034]若接收到显示拥塞通知，则重新设置第一阈值和第二阈值，并重新与所述交换机进行阈值同步。
[0035]本申请还提供一种数据中心网络中的流量负载均衡系统，包括：
[0036]数据中心网络中的发送机，用于设置第一阈值和第二阈值，并与数据中心网络中的交换机进行阈值同步，以使得所述交换机根据所述第一阈值和第二阈值进行数据流的路由路径的选择，并向所述交换机发送所述数据流；
[0037]所述交换机，用于接收数据中心网络中的所述发送本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种数据中心网络中的流量负载均衡方法，其特征在于，应用于数据中心网络中的交换机，包括以下步骤：S1、接收数据中心网络中发送机发送的数据流；S2、判断所述数据流为长流或短流，得到第一判断结果，其中，所述长流为数据大小大于或等于预设数值的数据流，所述短流为数据大小小于所述预设数值的数据流；S3、根据所述第一判断结果，确定所述数据流对应的路由路径；S4、通过所述路由路径，向数据中心网络中的接收机转发所述数据流。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3，包括：若所述第一判断结果为所述数据流为长流，则判断当前所有路径的队列长度是否超出第一阈值，得到第二判断结果，并根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，其中，所述第一阈值由所述发送机设置；若所述第一判断结果为所述数据流为短流，则确定当前所有路径中队列长度最短的路径作为所述短流对应的所述路由路径。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，包括：当所述第二判断结果为当前所有路径的队列长度未超出所述第一阈值时，选择大于所述第一阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，选择大于所述第一阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径，包括：从大于所述第一阈值的所述路由路径中，随机选择一条路径作为所述长流对应的所述路由路径；或者，从大于所述第一阈值的所述路由路径中，选择所述队列长度最长的一条路径作为所述长流对应的所述路由路径；或者，从大于所述第一阈值的所述路由路径中，选择所述队列长度最短的一条路径作为所述长流对应的所述路由路径。5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，包括：S301、当所述第二判断结果为所述当前所有路径的队列长度超出所述第一阈值时，向所述发送机回传显示拥塞通知；S302、接收所述发送机发送的所述第一阈值，所述第一阈值由所述发送机重新设置；S303、判断所述第一阈值是否达到最大值，得到第三判断结果，并根据所述第三判断结果选择所述长流的所述路由...
【专利技术属性】
技术研发人员：王进，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
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