基于資源可用性的網(wǎng)絡路由的制作方法
【專利摘要】一種用于基于資源可用性的網(wǎng)絡路由的系統(tǒng)。網(wǎng)絡交換元件(NSE)可被配置成用于向控制器提供狀態(tài)信息。該控制器可被配置成用于使用該狀態(tài)信息來確定可被提供給該NSE的控制信息。該NSE可進一步被配置成用于指派該NSE中的處理器基于該控制信息處理信息流。例如，該控制信息可包含這些處理器的最小和最大使用水平百分比。信息流可被從其操作被確定與最小和最大水平不符的處理器重新指派給具有可用處理容量的處理器。而且，當該NSE確定不存在將被重新指派給其操作被確定不符的處理器的流的可用處理容量時，失活處理器可被去激活并且提醒可被發(fā)送到該控制器。
【專利說明】基于資源可用性的網(wǎng)絡路由
[0001] 背景
[0002] 電子通信正在變得日益為每日交互所必需。不管位置在哪兒，用戶可能需要連接 到包括類似互聯(lián)網(wǎng)的局域網(wǎng)（LAN)或廣域網(wǎng)（WAN)的網(wǎng)絡以便傳輸并接收數(shù)據(jù)、進行語音 或視頻會議等等。而且，通常不包括電子地進行通信的能力的設備（例如，電器、車輛、計量 儀、安全及其他類型的監(jiān)控系統(tǒng)等等）正在變得能夠進行通信并且已經(jīng)開始為網(wǎng)絡流量做 貢獻。當例如要傳輸?shù)男畔⒘孔柚梗ɡ缭诤诵臉I(yè)務時間期間、在緊急事件期間等等）創(chuàng) 建現(xiàn)有路由技術(shù)未被設計成用于處理的高流量情況時，所造成的網(wǎng)絡基礎設施的負擔可變 成問題，從而造成用戶的通信延遲和低服務質(zhì)量。
[0003] 附圖簡要說明
[0004] 所要求保護的主題的各實施例的特征和優(yōu)點將隨著以下詳細描述的進行并且當 參照附圖時變得明顯，其中相似的參考號指示相似的部件，并且在附圖中：
[0005] 圖1示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的被配置成用于基于資源可用性的網(wǎng)絡 路由的不例系統(tǒng)；
[0006] 圖2示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的示例控制器；
[0007] 圖3示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的示例設備，網(wǎng)絡交換元件可采用該示例 設備進行操作；
[0008] 圖4示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的包括控制器和網(wǎng)絡交換元件的信息流 指派的示例；
[0009] 圖5示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的網(wǎng)絡交換元件中的處理器的操作不符 合控制信息的示例；
[0010] 圖6示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的重新指派信息流從而使得網(wǎng)絡交換元 件中的處理器的操作符合控制信息的示例；
[0011] 圖7示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的禁用網(wǎng)絡交換元件中的失活處理器的 示例；以及
[0012] 圖8示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的用于基于資源可用性的網(wǎng)絡路由的示 例操作的流程圖。
[0013] 盡管將參考說明性實施例進行以下詳細描述，其許多替代、修改和變化將對本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員明顯。
[0014] 詳細描述
[0015] 總體上，本公開描述了用于基于資源可用性的網(wǎng)絡路由的系統(tǒng)和方法。如在此所 參考的，網(wǎng)絡可包括任何分組交換網(wǎng)絡，諸如例如在IEEE 802. 3標準中列出的以太網(wǎng)。實 施例可進一步采用被設計成用于與現(xiàn)有網(wǎng)絡設備中已經(jīng)存在的特征進行交互從而控制分 組交換網(wǎng)絡中的信息路由的基于軟件的交換系統(tǒng)。如在2011年2月28日發(fā)布的OpenFlow 交換機規(guī)范實現(xiàn)版本1. 1. 0 (有線協(xié)議0x02)中列出的OpenFlow是開發(fā)用于在類似以太網(wǎng) 的分組交換網(wǎng)絡上操作的基于軟件的交換系統(tǒng)的示例。OpenFlow可使用不是制造商特定 (例如，內(nèi)部流表）以便以基本上正常操作速度提供受控交換的網(wǎng)絡設備共有的特征。具體 而言，OpenFlow提供了用于控制各商業(yè)以太網(wǎng)交換機或類似的網(wǎng)絡設備的信息路由行為的 安全接口，而不管設備制造商是誰。以下公開中對OpenFlow的任何參考僅是為了在此解釋 的目的，并且不旨在將各實施例限制為僅使用OpenFlow的實現(xiàn)方式。相反，可通過被配置 成用于在分組交換網(wǎng)絡中提供流控制的任何基于軟件和/或硬件的解決方案來實現(xiàn)各實 施例。例如，如在此所公開的，各實施例將可容易地應用于具有高數(shù)據(jù)吞吐量的任何互連通 信系統(tǒng)。外圍組件快速互連（PCIe)是板級互連通信系統(tǒng)的示例，其中，互連組件可高速交 換數(shù)據(jù)，并且符合本公開的流控制的益處將是明顯的。而且，交通燈網(wǎng)絡也可采用所公開的 實施例，其中，每個交通燈可包括向中央控制器報告車輛數(shù)量、車流量密度等等的傳感器， 并且控制器將作出關(guān)于交通燈如何用信號控制交通停止并進行的決定。
[0016] 在一個實施例中，控制器可被配置成用于與網(wǎng)絡交換元件（NSE)交互以便控制網(wǎng) 絡中的路由?？刂破骺梢允抢绫慌渲贸捎糜谕ㄟ^至少向NSE提供控制信息來控制NSE的 操作的計算設備。NSE可以是例如被配置成用于控制網(wǎng)絡設備的操作的基于軟件的交換機。 NSE可被配置成用于與網(wǎng)絡設備的現(xiàn)有特征（諸如例如流表）交互以便控制網(wǎng)絡設備中的 處理器如何處理也在網(wǎng)絡設備中的端口之間的信息流。在一個實施例中，NSE可被配置成 用于向控制器提供狀態(tài)信息。控制器然后可被配置成用于使用狀態(tài)信息來確定控制信息并 且進而將控制信息提供給NSE。NSE然后可被配置成用于采用控制信息來指派處理器處理 端口之間的信息流。
[0017] 在一個實施例中，狀態(tài)信息可包括例如NSE中的處理器的能力信息和/或使用信 息。狀態(tài)信息可由控制器用來確定包括例如NSE中的處理器的最小和/或最大使用水平的 控制信息?？刂菩畔⒖捎蒒SE用來指派處理器處理信息流。例如，NSE中的處理器中的至 少一個可被配置成用于控制余下的處理器，并且在此方面，可監(jiān)控余下的處理器以便確保 符合控制信息。如果確定處理器不符合控制信息（例如，處理器的使用率低于最小水平或 高于最大水平），信息流可被重新指派給其他處理器，以便使不符合的處理器符合。
[0018] 在相同或不同實施例中，可在NSE中實現(xiàn)進一步的控制，其中，如果它們當前未在 處理信息流，則處理器可被去激活（例如，為了節(jié)省電力）。例如，在NSE中的處理器被確定 正在低于控制信息中列出的最小使用水平下操作的情況下，不符合的處理器的信息流可被 重新指派給具有可用處理容量的其他處理器，并且任何失活處理器可被去激活。進一步地， 如果確定NSE中的任何處理器正在高于控制信息中列出的最大使用水平下操作并且沒有 其他處理器具有接受信息流的可用處理容量，則NSE可向控制器發(fā)送提醒，該提醒通知控 制器處理器不符合并且沒有處理容量可用于重新分配信息流?？刂破魅缓罂杀慌渲贸捎糜?通過例如將信息流指引離開發(fā)送提醒的NSE (例如，指引到具有可用處理容量的其他NSE， 基于其對其正在控制的NSE的拓撲的了解）來解決"超載"狀況。
[0019] 圖1示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的被配置成用于基于資源可用性的網(wǎng)絡 路由的示例系統(tǒng)100。系統(tǒng)100可包括控制器102和至少一個NSE104(例如，控制器102 可控制多于一個NSE 104)?？刂破?02可以是能夠進行有線或無線通信的任何計算設備， 包括例如移動通信設備（諸如基于安卓⑧操作系統(tǒng)（0S)、iOS?、黑莓? 0S、掌上? 0S、 塞班? 0S等等的智能手機）、移動計算設備（諸如平板計算機，如ipad?、Galaxy Tab?、 Kindle Fire?等等，包括英特爾公司制造的低功率芯片組的超極本計算機?、上網(wǎng)本計 算機、筆記本計算機、膝上計算機）、固定計算設備（諸如桌上計算機、網(wǎng)絡服務器等等）。在 一個實施例中，控制器102還可以是一組分布式控制器102的一部分。NSE 104可以是被配 置成用于與結(jié)合以上控制器102提及的任何示例設備交互的基于軟件的交換機，但是可進 一步能夠使用專用于支持分組交換網(wǎng)絡上的通信的設備（諸如網(wǎng)絡交換機、路由器、網(wǎng)關(guān) 或其他類似的網(wǎng)絡特定的設備）。
[0020] NSE 104可包括端口 106、處理器108、端口 110和管理端口 112。在正在采用 Openflow的實例中，可利用0F-C0NFIG協(xié)議將物理設備（例如，端口 106、處理器108和端口 110)中的Openflow相關(guān)資源與基于軟件的交換機（諸如例如NSE 104)相關(guān)聯(lián)。0FC0NFIG 未確定將如何在設備中指派資源。0F-C0NFIG僅僅關(guān)聯(lián)設備資源并且允許基于軟件的交換 機（例如，NSE 104)控制將如何采用資源。端口 106和端口 110可以是NSE 104中的應用 特定或進程特定的可尋址位置，信息流118 (例如，至少一個數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸單元，諸如數(shù)據(jù) 包、幀等等）可從該可尋址位置發(fā)起或者，可替代地，信息流118可被遞送到該可尋址位置。 處理器108可包括被配置成用于處理信息流118的至少一個處理器（例如，處理單元、處理 核等等）。處理信息流118可包括將信息流118從端口 106傳送到110、以及相反地從端口 110傳送到106。管理端口 112可被配置成用于允許控制器102與NSE104通信。管理端口 112可包括安全通道（諸如在正在采用OpenFlow的情況下），控制器102和NSE 104可通 過該安全通道通信。在一個實施例中，NSE 104可通過管理端口 112向控制器傳輸狀態(tài)信 息112,并且可進一步通過管理端口 112從控制器102接收控制信息。狀態(tài)信息114可包括 但不限于處理器108的能力信息和/或使用信息。例如，能力信息可包括但不限于處理器 108的總數(shù)、處理器108的類型（例如，制造商、型號、類別、技術(shù)等等）、處理器108的速度、 處理器108的最大吞吐量（例如帶寬）等等。使用信息可包括但不限于與處理器108和/ 或端口 106/110相對應的當前統(tǒng)計資料，諸如例如處理器108的使用百分比、每處理器108 和/或端口 106/110每秒幀數(shù)（fps)、每處理器108或端口 106/110掉落幀數(shù)等等?？刂菩?息116可包括但不限于處理器108的許可操作狀況，諸如例如處理器108的許可使用水平 百分比，包括最大使用水平和/或最小使用水平、處理器108的最大/最小fps等等。最小 許可使用水平可提示使用中的處理器108的信息流重新指派和去激活，這可降低能耗并允 許去激活的處理器108被釋放以用于其他任務（例如，在NSE 104所控制的設備不僅僅是 專用網(wǎng)絡設備的情況下）。處理器108的最大許可使用水平可導致更好的每處理器性能以 及因此改善的總體性能和服務質(zhì)量。
[0021] 圖2示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的示例控制器102'?？傮w上，控制器102' 可包括能夠?qū)崿F(xiàn)圖1中示出的功能的電路。系統(tǒng)模塊200可被配置成用于執(zhí)行在控制器 102'的正常操作過程中可發(fā)生的各種功能。例如，處理模塊202可包括位于分離的組件中 的一個或多個處理器，或者可替代地，可包括位于單個組件中（例如，在片上系統(tǒng)（S0C)配 置中）的一個或多個處理核。示例處理器可包括但不限于可從英特爾公司獲得的各種基于 X86的微處理器，包括奔騰、至強、安騰、賽揚、凌動、Core i系列產(chǎn)品族中的那些。處理模塊 202可被配置成用于在控制器102'中執(zhí)行指令。指令可包括程序代碼，該程序代碼被配置 成用于致使處理模塊202執(zhí)行與讀取數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、格式化數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)、變 換數(shù)據(jù)等等相關(guān)的活動。信息（例如，指令、數(shù)據(jù)等等）可被存儲在存儲器模塊204中。存儲 器模塊204可包括固定或可移除格式的隨機存取存儲器（RAM)或只讀存儲器（ROM)。RAM可 包括被配置成用于在控制器102'的操作期間保持信息的存儲器，諸如例如靜態(tài)RAM(SRAM) 或動態(tài)RAM (DRAM)。ROM可包括被配置成用于當設備102'激活時提供指令的存儲器（諸如 bios存儲器）、可編程存儲器（諸如電子可編程ROM、(EPROMS)、閃存等等）。其他固定或可 移除存儲器可包括：磁存儲器，諸如軟盤、硬盤驅(qū)動器等等；電子存儲器，諸如固態(tài)閃存（例 如，eMMC等等）、可移除存儲器卡或棒（例如，uSD、USB等等）；光學存儲器，諸如基于致密 盤的ROM (CD-ROM)等等。電源模塊206可包括內(nèi)部（例如，電池）和外部（例如，壁式插 座）電源以及被配置成用于為控制器102'提供運行所需的功率的模塊。通信接口模塊208 可被配置成用于處理通信模塊212的分組路由和各種控制功能，其可包括用于進行有線和 /或無線通信的各種資源。有線通信可包括介質(zhì)，諸如例如通用串行總線（USB)、以太網(wǎng)等 等。無線通信可包括例如接近無線介質(zhì)（例如射頻（RF)、紅外（IR)等等）、短距離無線介 質(zhì)（例如藍牙、無線局域網(wǎng)（WLAN)等等）以及長距離無線介質(zhì)（例如蜂窩、衛(wèi)星等等）。例 如，通信接口模塊208可被配置成用于防止通信模塊212中活躍的無線通信干擾彼此。當 執(zhí)行該功能時，通信接口模塊208可基于未決通信的相對優(yōu)先級來調(diào)度通信模塊212的活 動。用戶接口模塊210可包括被配置成用于允許用戶與控制器102'交互的電路，諸如例如 各種輸入機制（例如話筒、開關(guān)、按鈕、旋鈕、鍵盤、揚聲器、觸敏表面、一個或多個被配置成 用于捕獲圖像和/或感測接近、距離、運動、姿勢等等的傳感器）和輸出機制（例如揚聲器、 顯示器、指示器、用于振動、運動等等的機電組件）。
[0022] 在一個實施例中，NSE控制模塊214可被配置成用于至少與通信模塊212交互。交 互可包括NSE控制模塊214被配置成用于通過通信模塊212接收狀態(tài)信息、基于狀態(tài)信息 確定控制信息、以及致使控制模塊212向NSE104傳輸控制信息。NSE控制模塊214可按需 要（例如響應于從NSE 104接收到狀態(tài)信息）、在固定時間幀（例如，NSE控制模塊214可 致使通信模塊212周期性地向NSE 104發(fā)送對狀態(tài)信息的請求）、響應于所感測到的系統(tǒng) 100的變化等等來執(zhí)行這些動作。
[0023] 圖3示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的示例設備300, NSE 104可采用該示例 設備進行操作。具體而言，當OpenFlow或另一個類似的基于軟件的交換系統(tǒng)用于實現(xiàn)符 合所公開的實施例的系統(tǒng)時，NSE 104可包括被配置成用于控制啟用通信的設備（例如設 備300)的行為的基于軟件的交換機。例如，基于軟件的交換機可訪問設備300的現(xiàn)有特征 (例如基于以太網(wǎng)的設備中的流表）以便控制設備300內(nèi)的處理器如何處理端口之間的信 息流。
[0024] 如圖3所示，設備300可包括類似于結(jié)合圖2中的控制器102'討論的那些模塊的 模塊。然而，可存在的至少兩個區(qū)別包括用戶接口模塊210是可選的以及NSE模塊302替 換NSE控制模塊214。如果例如設備300不是有充分資格的計算設備（如以上結(jié)合圖1所 討論的）而是專用聯(lián)網(wǎng)設備（諸如交換機、路由器、網(wǎng)關(guān)等等），則用戶接口模塊210可以是 可選的（或初步的）。NSE模塊302可被配置成用于至少與設備300中的處理模塊202和 通信模塊212交互。例如，NSE模塊302可致使通信模塊212向控制器102傳輸狀態(tài)信息 并且可通過通信模塊212從控制器102接收控制信息。NSE模塊302可與處理模塊302交 互以便控制處理模塊202中的處理器（例如對應于NSE 104中的處理器108)如何處理設 備300中的端口（例如對應于NSE 104中的端口 106和110)之間的信息流（例如對應于 NSE 104中的信息流）。例如，設備300可以是計算機設備（例如桌上計算機）并且處理模 塊202可包括包含多個處理核（例如四個核）的處理器集成電路（1C)。NSE模塊302然后 可致使處理核之一運行致使處理核控制其他三個核如何處理設備300中的信息流的NSE操 作系統(tǒng)（OS)軟件。
[0025] 圖4示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的包括控制器102和NSE 104'的信息流 指派的示例。在系統(tǒng)100'中，控制器102可通過至少向NSE 104'提供控制信息來控制NSE 104'的操作。NSE 104'可至少包括端口 106A、106B、106C和106D(統(tǒng)稱為端口 106A-D)、 處理器108A、108B、108C和108D (統(tǒng)稱為處理器108A-D)以及端口 110A、110B、110C和 110D(統(tǒng)稱為端口 110A-D)以及管理端口 112?？刂破?02可通過管理端口 112與NSE 104'通信。處理器108A可加載NSE 0S，該NSE 0S將處理器108A配置成用于例如從處理 器108B-D接收狀態(tài)信息114、通過管理端口 112向控制器102提供狀態(tài)信息114、通過管理 端口 112從控制器102接收控制信息116以及將處理器108B-D指派為基于控制信息116 處理NSE104'中的端口 106A-D和端口 110A-D之間的信息流118。例如，處理器108A可向 控制器102提供狀態(tài)信息114,狀態(tài)信息114指示NSE 104'具有三個可用處理器（例如處 理器108B-D)、處理器類型（例如基于x86的微處理器中的處理核）、可用處理器的當前處 理負載等等?？刂破骺墒褂脿顟B(tài)信息114確定控制信息116。為了在此進行解釋的目的，控 制信息116可指示例如處理器108B-D的使用水平百分比限于最小5%和最大80%?？刂?器102然后可向處理器108A提供控制信息116,當向處理器108B-D指派信息流118時，該 處理器可使用控制信息116。
[0026] 在圖4中示出的示例中，處理器108A指派處理器108B處理端口 106 A和110C之 間的第一信息流118A。處理第一信息流118A致使處理器108B具有45 %的使用水平，這符 合控制信息116中的示例最小和最大使用水平百分比。處理器108C和108D是失活的（例 如使用水平為〇%)并且因此已經(jīng)被去激活，如這些處理器被灰色顯示所指示的。結(jié)果是， 所有活躍處理器（例如，圖4中的處理器108B)符合，并且處理器108A不需要重新指派信 息流118。
[0027] 圖5繼續(xù)通過在NSE 104'的端口 106B和110B之間引入第二信息流118B在圖4 中示出的示例上建立。第二信息流118B可至少初始地被指派給處理器108B (例如因為其 正在活躍地處理第一信息流118A)。處理器108A然后可得知（例如基于從處理器108B接 收的狀態(tài)信息114)處理器108B的操作不符合控制信息116中列出的80%的最大使用水 平，因為處理器108B的使用水平百分比已經(jīng)上升到85%。為了使得處理器108B的操作符 合控制信息116,在圖6中，處理器108A可激活處理器108C并且然后可向處理器108C指派 第二信息流118B。重新指派的結(jié)果是，處理器108B的使用水平百分比可降落回45%并且 處理器108C的使用水平百分比可上升到45%，由此允許處理器108B和108C二者的操作符 合控制信息116。
[0028] 在圖7中，第一信息流118A中止（例如由于完成、截止等等）。在一個實施例中， 如果處理器108B仍在活躍地處理其他信息流118,但是處理器108B的使用水平百分比低于 控制信息116中列出的最小值（例如5% )，則處理器108A可將其他信息流118重新指派 到具有容量的另一個活躍的處理器（諸如例如處理器108C)。一旦處理器108B變得全部失 活，處理器108A可去激活處理器108B，以便例如節(jié)約能量、釋放處理器108A從而執(zhí)行其他 任務等等。盡管未在圖4至圖7中示出，以下情況可發(fā)生：一個或多個處理器108B-D的操 作不符合控制信息116,但是處理器108B-D中沒有一個具有可用于抵消處理負載的任何可 用處理容量。在一個實施例中，這種情況可致使處理器提醒控制器102 (例如通過管理端口 112)?？刂破?02然后可嘗試將信息流118指引離開NSE 104'（例如指引到另一個NSE)， 以便降低NSE 104'的處理負載，這可允許處理器108A重新指派一個或多個信息流118并 且使處理器108B-D的操作符合。
[0029] 圖8示出根據(jù)本公開的至少一個實施例的用于基于資源可用性的網(wǎng)絡路由的示 例操作的流程圖。具體而言，操作802、804和816可在控制器中發(fā)生，而操作800、806、808、 810、812和814可在NSE中發(fā)生。在操作800中，NSE可向控制器提供狀態(tài)信息。在一個實 施例中，狀態(tài)信息可包括NSE中的處理器的能力信息和/或使用信息中的至少一項。在從 NSE接收到狀態(tài)信息之后，控制器可在操作802中確定控制信息。控制信息包括基于狀態(tài)信 息的處理器的最小使用水平或最大使用水平中的至少一項。然后在操作804中可將控制信 息提供給NSE。
[0030] 然后可在操作806中確定NSE中的處理器的操作是否符合控制信息。如果在操作 806中確定處理器的操作符合控制信息，則在操作808中進一步確定是否有任何現(xiàn)有通信 流已經(jīng)由于例如通信流完成、中斷等等而已經(jīng)中止。如果在操作808中確定任何現(xiàn)有通信 流已經(jīng)中止，則在操作810中其操作被確定為在最小允許使用水平以下的處理器的任何剩 余流可被指派到其他處理器，并且失活的任何處理器可被去激活。按照圖8中示出的虛線 箭頭，如果在操作808中確定沒有現(xiàn)有流已被中止，或者在操作810中發(fā)生接下來的任何重 新指派或去激活，則可選地返回操作800,在操作800中，NSE可再次向控制器提供狀態(tài)信 息。如果例如系統(tǒng)被配置成用于繼續(xù)向控制器提供經(jīng)更新的狀態(tài)信息，則返回操作800可 發(fā)生。
[0031] 如果在操作806中確定任何處理器的操作不符合控制信息（例如，任何處理器的 使用水平百分比高于控制信息中列出的最大使用水平），則在操作812中可進一步確定任 何處理器是否具有可用于例如從不符合的處理器重新指派信息流的處理容量。如果在操作 812中確定處理容量可用，則在操作814中可指派一個或多個信息流以便使不符合的處理 器的操作符合。例如，一個或多個信息流可被從不符合的處理器重新指派到具有可用處理 容量的處理器。如果另一方面在操作812中確定沒有處理器具有可用處理容量，則可從NSE 向控制器傳輸提醒。在一個實施例中，在提醒被發(fā)送到控制器之后，因為NSE中的情況可改 變（例如現(xiàn)有信息流可完成），NSE可繼續(xù)嘗試信息流重新指派，從而造成NSE中的可用處 理容量可用于信息流重新指派。在操作816中，控制器然后可嘗試解決超載狀況。例如，控 制器可將一個或多個信息流指引離開NSE (例如指引到另一個NSE)，以便降低超載NSE的處 理負擔。
[0032] 在一個實施例中，系統(tǒng)可不被配置成用于繼續(xù)向控制器提供經(jīng)更新的狀態(tài)信息 (例如，以便返回如圖8中示出的操作800)。在這種配置中，操作808或810之后可改為例 如返回操作806,在操作806中，可繼續(xù)監(jiān)控處理器，因為可在NSE中出現(xiàn)要求信息流重新 指派的其他狀況（例如諸如在NSE中運行的開始侵略性地消耗資源從而將至少一個處理器 推出符合的軟件線程）。結(jié)果是，NSE可繼續(xù)將信息流從在最大使用水平以上運行的處理器 重新指派到具有可用處理容量的處理器（例如步驟806、812和814)，并且可將信息流從在 最小使用水平以下操作的處理器重新指派到具有可用處理容量的處理器，可能伴隨有去激 活任何失活處理器（例如步驟808和810)，直到例如重新指派不可能的情況出現(xiàn)（例如由 于沒有可用處理容量可用，諸如以上所述）。在相同或不同實施例中，無論何時其改變配置 (例如無論何時信息流被重新指派和/或中止、無論何時處理器被激活或去激活等等），NSE 也可通知控制器。
[0033] 根據(jù)本公開的進一步的實施例可例如改變在控制器和NSE之間分配控制的方式。 雖然控制器可被配置成用于向NSE至少提供控制信息，由此允許NSE控制如何將信息流指 派給其處理器，在一個實施例中，控制器還可被配置成用于策劃如何將信息流指派給NSE 中的處理器的某些或全部控制。例如，控制器可從NSE接收狀態(tài)信息，如上所述，但是然后 可使用狀態(tài)信息生成控制NSE如何指派信息流的指令。系統(tǒng)還可在以下模式中操作：在超 越以上所述的示例之外的某些情況下，NSE向控制器提供提醒（例如，當平均處理器使用低 于或高于某個水平、當某個數(shù)量的信息流在NSE中活躍等等）并且控制器然后可有機會介 入NSE的操作，可能結(jié)合也在拓撲中由控制器控制的其他NSE，以便平衡系統(tǒng)范圍的流量。
[0034] 盡管圖8示出了根據(jù)實施例的各操作，將要理解的是在圖8中描繪的所有操作對 于其他實施例而言不是全部必需的。實際上，在此充分考慮了在本公開的其他實施例中，在 圖8中描繪的操作和/或在此描述的其他操作可以用未在任何附圖中明確示出的方式結(jié) 合，但是仍充分地與本公開保持一致。因此，涉及未在一個附圖中準確示出的特征和/或操 作的權(quán)利要求被認為在本公開的范圍和內(nèi)容內(nèi)。
[0035] 如在此在任何實施例中所使用的，術(shù)語"模塊"可指代被配置成用于執(zhí)行任何前述 操作的軟件、固件和/或電路。軟件可被實現(xiàn)為記錄在非瞬態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)上的軟 件包、代碼、指令、指令集和/或數(shù)據(jù)。固件可被實現(xiàn)為硬編碼（例如，非易失性的）在存 儲器設備中的代碼、指令或指令集和/或數(shù)據(jù)。如在此在任何實施例中所使用的"電路"可 單獨地或在任何組合中包括例如存儲由可編程電路執(zhí)行的指令的硬連線電路、可編程電路 (諸如包括一個或多個單獨的指令處理核的計算機處理器）、狀態(tài)機電路、和/或固件。這 些模塊可一起或單獨地被實現(xiàn)為形成更大的系統(tǒng)的一部分的電路，例如，集成電路（1C)、片 上系統(tǒng)（SoC)、臺式計算機、膝上型計算機、平板計算機、服務器、智能電話等等。
[0036] 可在包括一個或多個存儲介質(zhì)的系統(tǒng)中實現(xiàn)在此所描述的任何操作，該一個或多 個存儲介質(zhì)在其上單獨地或結(jié)合地存儲當被一個或多個處理器執(zhí)行時執(zhí)行該方法的指令。 在此，處理器可包括例如服務器CPU、移動設備CPU、和/或其他可編程電路。因此，旨在根據(jù) 在此所描述的操作可跨多個物理設備分布，諸如在多于一個不同物理位置的處理結(jié)構(gòu)。存 儲介質(zhì)可包括任何類型的有形介質(zhì)，例如任何類型的盤，包括硬盤、軟盤、光盤、致密盤只讀 存儲（CD-ROM)、致密盤可重寫（CD-RW)、以及磁光盤、半導體器件，諸如只讀存儲器（ROM)、 隨機存取存儲器（RAM)，諸如動態(tài)和靜態(tài)RAM、可擦可編程只讀存儲器（EPROM)、電可擦可編 程只讀存儲器（EEPR0M)、閃存、固態(tài)盤（SSD)、嵌入式多媒體卡（eMMC)、安全數(shù)字輸入/輸 出（SDI0)卡、磁卡或光卡、或任何其他類型的適合用于存儲電子指令的介質(zhì)。其他實施例 可被實現(xiàn)為由可編程控制設備執(zhí)行的軟件模塊。
[0037] 因此，本公開提供了用于基于資源可用性的網(wǎng)絡路由的系統(tǒng)和方法。網(wǎng)絡交換元 件（NSE)可被配置成用于向控制器提供狀態(tài)信息。該控制器可被配置成用于使用該狀態(tài)信 息來確定可被提供給NSE的控制信息。NSE可進一步被配置成用于指派NSE中的處理器基 于控制信息處理信息流。例如，控制信息可包含處理器的最小和最大使用水平百分比。信 息流可被從其操作被確定與最小和最大水平不符的處理器重新指派給具有可用處理容量 的處理器。而且，當NSE確定不存在將被重新指派給其操作被確定不符的處理器的流程的 可用處理容量時，失活處理器可被去激活并且提醒可被發(fā)送到該控制器。
[0038] 以下示例涉及進一步的實施例。在另一個示例實施例中，提供了一種系統(tǒng)。該系 統(tǒng)包括：網(wǎng)絡交換元件，至少包括端口和處理器，該網(wǎng)絡交換元件被配置成用于指派該處理 器中的至少一個基于控制信息處理該端口之間的信息流；以及控制器，被配置成用于通過 向該網(wǎng)絡交換元件提供該控制信息來控制該網(wǎng)絡交換元件。
[0039] 可進一步配置上述示例系統(tǒng)，其中，該網(wǎng)絡交換元件包括基于軟件的交換機，該交 換機被配置成用于控制包括該端口和處理器的設備的操作。在本配置中，可進一步配置上 述示例系統(tǒng)，其中，該基于軟件的交換機被配置成用于與該設備內(nèi)的流表交互，該流表定義 將如何基于電子與電氣工程師協(xié)會（IEEE)802. 3標準在以太網(wǎng)中路由信息。
[0040] 可進一步配置上述示例系統(tǒng)，其中，該控制信息包括該處理器的最小使用水平或 最大使用水平中的至少一項。
[0041] 可進一步配置上述示例系統(tǒng)，其中，該處理器包括被配置成用于基于該控制信息 指派該信息流的該處理的至少一個處理器。在本配置中，可進一步配置上述示例系統(tǒng)，其 中，該至少一個處理器被進一步配置成用于向該控制器提供有關(guān)該處理器的狀態(tài)的信息。 在本配置中，可進一步配置上述示例系統(tǒng)，其中，該控制器被配置成用于基于從該至少一個 控制器接收的該狀態(tài)信息確定該控制信息。
[0042] 在另一個示例實施例中，展現(xiàn)了一種控制器。該控制器包括：通信模塊，被配置成 用于在網(wǎng)絡上通信；以及網(wǎng)絡交換元件控制模塊，被配置成用于通過該通信模塊從網(wǎng)絡交 換元件接收狀態(tài)信息、基于該狀態(tài)信息確定控制信息、以及通過該通信模塊向該網(wǎng)絡交換 元件提供該控制信息。
[0043]可進一步配置上述示例控制器，其中，該狀態(tài)信息包括該網(wǎng)絡交換元件中的處理 器的能力信息或使用信息中的至少一項。在本配置中，可進一步配置上述示例控制器，其 中，該控制信息包括該處理器的最小使用水平或最大使用水平中的至少一項。在本配置中， 可進一步配置上述示例控制器，其中，該網(wǎng)絡交換元件被進一步配置成用于通過該通信模 塊從該網(wǎng)絡交換元件接收提醒，該提醒指示該處理器中的至少一個正在超過該最大使用水 平，以及基于該提醒將信息流重定向遠離該網(wǎng)絡交換元件。
[0044] 在另一個示例實施例中，展現(xiàn)了一種設備。該設備可包括：通信模塊，被配置成用 于在網(wǎng)絡上通信；端口，被配置成用于傳輸和接收信息流；處理器，被配置成用于處理該端 口之間的該信息流；以及網(wǎng)絡交換元件模塊，被配置成用于通過該通信模塊向控制器提供 狀態(tài)信息、通過該通信模塊從該控制器接收控制信息、以及指派該處理器中的至少一個基 于該控制信息處理該端口之間的該信息流。
[0045] 可進一步配置上述示例設備，其中，該網(wǎng)絡交換元件模塊被配置成用于與該設備 內(nèi)的流表交互，該流表定義將如何基于電子與電氣工程師協(xié)會（IEEE)802. 3標準在以太網(wǎng) 中路由信息。
[0046] 可進一步配置上述示例設備，其中，該狀態(tài)信息包括該網(wǎng)絡交換元件中的處理器 的能力信息或使用信息中的至少一項。
[0047] 可進一步配置上述示例設備，其中，該控制信息包括基于該狀態(tài)信息的該處理器 的最小使用水平或最大使用水平中的至少一項。
[0048] 在另一個示例實施例中，展現(xiàn)了一種方法。該方法可包括：從網(wǎng)絡交換實體接收狀 態(tài)信息；基于該狀態(tài)信息確定控制信息；以及向該網(wǎng)絡交換實體傳輸該控制信息。
[0049] 可進一步配置上述示例方法，其中，該狀態(tài)信息包括該網(wǎng)絡交換元件中的處理器 的能力信息或使用信息中的至少一項。
[0050] 可進一步配置上述示例方法，其中，確定控制信息包括確定該處理器的最小使用 水平或最大使用水平中的至少一項。
[0051] 在本配置中，上述示例方法可進一步包括：從該網(wǎng)絡交換元件接收提醒，該提醒為 該網(wǎng)絡交換元件中的該處理器中的至少一個正在超過該最大使用水平；以及基于該提醒將 信息流重定向遠離該交換元件。
[0052] 在另一個示例實施例中，展現(xiàn)了一種方法。該方法可包括：向控制器提供狀態(tài)信 息；從該控制器接收控制信息；確定處理器是否正在根據(jù)該控制信息操作；以及控制端口 之間的信息流的處理，從而使得該處理器的該操作符合該控制信息。
[0053] 可進一步配置上述示例方法，其中，該控制信息包括基于該狀態(tài)信息的該處理器 的最小使用水平或最大使用水平中的至少一項。
[0054] 可進一步配置上述示例方法，其中，控制信息流的處理包括確定任何處理器是否 具有可用處理容量、以及將信息流從被確定為未根據(jù)該控制信息操作的處理器重新分配到 被確定為具有可用處理容量的處理器。在本配置中，可進一步配置上述示例方法，其中，控 制信息流的處理包括當確定處理器未根據(jù)該控制信息操作并且沒有處理器具有可用處理 容量時提醒該控制器。在本配置中，可進一步配置上述示例方法，其中，控制信息流的處理 包括確定是否有任何信息流已經(jīng)被中止、以及基于該控制信息在該處理器之間重新分配信 息流。在本配置中，上述示例方法可被配置成用于進一步包括去激活由于信息流的該重新 分配而未在處理信息流的任何處理器。
[0055] 在另一個示例實施例中，展現(xiàn)了一種至少包括控制器和網(wǎng)絡交換實體的系統(tǒng)，該 系統(tǒng)被安排成用于執(zhí)行任何上述示例方法中的方法。
[0056] 在另一個示例實施例中，展現(xiàn)了一種被安排成用于執(zhí)行任何上述示例方法的芯片 組。
[0057] 在另一個示例實施例，提供了至少一種機器可讀介質(zhì)，包括多個指令，響應于在計 算設備上被執(zhí)行，該指令致使該計算設備執(zhí)行任何上述示例方法。
[0058] 在另一個示例實施例中，展現(xiàn)了一種控制器裝置，該控制器裝置被安排成用于執(zhí) 行有關(guān)控制器裝置的任何上述方法。
[0059] 在另一個示例實施例中，展現(xiàn)了一種網(wǎng)絡交換元件，該網(wǎng)絡交換元件被安排成用 于執(zhí)行有關(guān)網(wǎng)絡交換元件的任何上述方法。
[0060] 已經(jīng)在此使用的術(shù)語和表達被用作描述而非限制的術(shù)語，并且不旨在使用這種術(shù) 語和表達時排除所展示和描述的特征的任何等效方案（或其部分），并且認識到在權(quán)利要 求書的范圍內(nèi)各種修改是可能的。因此，權(quán)利要求書旨在覆蓋所有這種等效方案。
【權(quán)利要求】
1. 一種系統(tǒng)，包括： 網(wǎng)絡交換元件，至少包括端口和處理器，所述網(wǎng)絡交換元件被配置成用于指派所述處 理器中的至少一個基于控制信息處理所述端口之間的信息流；以及 控制器，被配置成用于通過向所述網(wǎng)絡交換元件提供所述控制信息來控制所述網(wǎng)絡交 換元件。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)絡交換元件包括基于軟件的交換機，所述交 換機被配置成用于控制包括所述端口和處理器的設備的操作。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述基于軟件的交換機被配置成用于與所述設備 內(nèi)的流表交互，所述流表定義將如何基于電子與電氣工程師協(xié)會（IEEE)標準802. 3在以太 網(wǎng)中路由信息。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制信息包括所述處理器的最小使用水平或 最大使用水平中的至少一項。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器包括被配置成用于基于所述控制信息 指派所述信息流的所述處理的至少一個處理器。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個處理器被進一步配置成用于向所述 控制器提供有關(guān)所述處理器的狀態(tài)的信息。
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被配置成用于基于從所述至少一個控 制器接收的所述狀態(tài)信息來確定所述控制信息。
8. -種控制器，包括： 通信模塊，被配置成用于在網(wǎng)絡上通信；以及 網(wǎng)絡交換元件控制模塊，被配置成用于通過所述通信模塊從網(wǎng)絡交換元件接收狀態(tài)信 息、基于所述狀態(tài)信息確定控制信息、以及通過所述通信模塊向所述網(wǎng)絡交換元件提供所 述控制信息。
9. 如權(quán)利要求8所述的控制器，其中，所述狀態(tài)信息包括所述網(wǎng)絡交換元件中的處理 器的能力信息或使用信息中的至少一項。
10. 如權(quán)利要求9所述的控制器，其中，所述控制信息包括所述處理器的最小使用水平 或最大使用水平中的至少一項。
11. 如權(quán)利要求10所述的控制器，其中，所述網(wǎng)絡交換元件控制模塊被進一步配置成 用于通過所述通信模塊從所述網(wǎng)絡交換元件接收提醒，所述提醒指示所述處理器中的至少 一個正在超過所述最大使用水平，以及基于所述提醒將信息流重定向遠離所述網(wǎng)絡交換元 件。
12. -種設備，包括： 通信模塊，被配置成用于在網(wǎng)絡上通信； 端口，被配置成用于傳輸和接收信息流； 處理器，被配置成用于處理所述端口之間的所述信息流；以及 網(wǎng)絡交換元件模塊，被配置成用于通過所述通信模塊向控制器提供狀態(tài)信息、通過所 述通信模塊從所述控制器接收控制信息、以及指派所述處理器中的至少一個基于所述控制 信息處理所述端口之間的所述信息流。
13. 如權(quán)利要求12所述的設備，其中，所述網(wǎng)絡交換元件模塊被配置成用于與所述設 備內(nèi)的流表交互，所述流表定義將如何基于電子與電氣工程師協(xié)會（IEEE)標準802. 3在以 太網(wǎng)中路由信息。
14. 如權(quán)利要求12所述的設備，其中，所述狀態(tài)信息包括所述網(wǎng)絡交換元件中的處理 器的能力信息或使用信息中的至少一項。
15. 如權(quán)利要求12所述的設備，其中，所述控制信息包括基于所述狀態(tài)信息的所述處 理器的最小使用水平或最大使用水平中的至少一項。
16. -種方法，包括： 從網(wǎng)絡交換實體接收狀態(tài)信息； 基于所述狀態(tài)信息確定控制信息；以及 向所述網(wǎng)絡交換實體傳輸所述控制信息。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述狀態(tài)信息包括所述網(wǎng)絡交換元件中的處理 器的能力信息或使用信息中的至少一項。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，確定控制信息包括確定所述處理器的最小使用 水平或最大使用水平中的至少一項。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，進一步包括： 從所述網(wǎng)絡交換元件接收提醒，所述提醒為所述網(wǎng)絡交換元件中的所述處理器中的至 少一個正在超過所述最大使用水平；以及 基于所述提醒將信息流重定向遠離所述交換元件。
20. -種方法，包括： 向控制器提供狀態(tài)信息； 從所述控制器接收控制信息； 確定處理器是否正在根據(jù)所述控制信息操作；以及 控制端口之間的信息流的處理，從而使得所述處理器的所述操作符合所述控制信息。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述控制信息包括基于所述狀態(tài)信息的所述處 理器的最小使用水平或最大使用水平中的至少一項。
22. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，控制信息流的處理包括：確定任何處理器是否具 有可用處理容量，以及將信息流從被確定為未根據(jù)所述控制信息操作的處理器重新分配到 被確定為具有可用處理容量的處理器。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中，控制信息流的處理包括：當確定處理器未根據(jù)所 述控制信息操作并且沒有處理器具有可用處理容量時，提醒所述控制器。
24. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中，控制信息流的處理包括：確定是否有任何信息流 已經(jīng)被中止，以及基于所述控制信息在所述處理器之間重新分配信息流。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，進一步包括去激活由于信息流的所述重新分配而未在 處理信息流的任何處理器。
26. -種至少包括控制器和網(wǎng)絡交換實體的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)被安排成用于執(zhí)行如權(quán)利 要求16至25中任一項所述的方法。
27. -種芯片組，被安排成用于執(zhí)行如權(quán)利要求16至25中任一項所述的方法。
28. 至少一種機器可讀介質(zhì)，包括多個指令，響應于在計算設備上被執(zhí)行，所述指令致 使所述計算設備執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求16至25中任一項所述的方法。
29. -種控制器裝置，所述控制器裝置被安排成用于執(zhí)行如權(quán)利要求16至19中任一項 所述的方法。
30. -種網(wǎng)絡交換元件，所述網(wǎng)絡交換元件被安排成用于執(zhí)行如權(quán)利要求20至25中任 一項所述的方法。
【文檔編號】H04L29/04GK104335529SQ201280073090
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月10日
【發(fā)明者】I·蓋斯帕拉基司 申請人:英特爾公司