支持大象流的網(wǎng)絡(luò)管理方法、系統(tǒng)、交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種支持大象流的網(wǎng)絡(luò)管理方法、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)，其中支持大象流的網(wǎng)絡(luò)管理方法包括：在檢測到網(wǎng)絡(luò)中的大象流時，提取大象流的源地址和目的地址，獲取源地址和目的地址之間的多個路徑，利用所述路徑的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算支持大象流的對應(yīng)路徑的權(quán)重；網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)生成網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)表，并將轉(zhuǎn)發(fā)表發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述轉(zhuǎn)發(fā)表包括支持大象流的對應(yīng)路徑的權(quán)重和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的操作指令，供網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)執(zhí)行所述轉(zhuǎn)發(fā)表，將大象流的流量按照路徑的權(quán)重分發(fā)。采用上述方法與系統(tǒng)裝置能夠使存在大象流的通信網(wǎng)絡(luò)保持流量均衡，有效提高網(wǎng)絡(luò)性能與資源利用率。
【專利說明】支持大象流的網(wǎng)絡(luò)管理方法、系統(tǒng)、交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，特別涉及一種支持大象流的網(wǎng)絡(luò)管理方法、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的多路徑路由技術(shù),如等價多路徑（Equal-Cost Multi path Routing, ECMP)等，使用基于數(shù)據(jù)流的靜態(tài)哈希映射技術(shù)隨機(jī)將流分割到多條可用等價路徑上。然而，所有的數(shù)據(jù)流，無論是它們的大?。ㄗ止?jié)數(shù))，或它們的持續(xù)時間都是不相同的，所以這個簡單的策略不足以防止網(wǎng)絡(luò)熱點的產(chǎn)生。這種基于哈希映射的策略只在網(wǎng)絡(luò)中僅有老鼠流(字節(jié)數(shù)小的數(shù)據(jù)流)而沒有大象流(字節(jié)數(shù)大的數(shù)據(jù)流)的情況下才有效。特別是，兩個長期存在的大象流可能在很長一段時間內(nèi)都映射到同一路徑，因此導(dǎo)致的擁塞會使網(wǎng)絡(luò)性能下降，而與此同時網(wǎng)絡(luò)中可能還有備用路徑上的空閑容量可供使用，因此使用現(xiàn)有的多路徑路由技術(shù)，在存在大象流的情況下容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能的下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種支持大象流的網(wǎng)絡(luò)管理方法、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)，在檢測到大象流時利用路徑的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算支持大象流的對應(yīng)路徑的權(quán)重，并形成相應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)表，則網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)能夠根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表將大象流的流量按照權(quán)重分發(fā)，保證了網(wǎng)絡(luò)的性能。
[0004]本發(fā)明提供了一種支持大象流的網(wǎng)絡(luò)管理方法，該方法包括：
[0005]在檢測到網(wǎng)絡(luò)中的大象流時，提取大象流的源地址和目的地址，獲取源地址和目的地址之間的多個路徑，利用所述路徑的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算支持大象流的對應(yīng)路徑的權(quán)重；
[0006]網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)生成網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)表，并將轉(zhuǎn)發(fā)表發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述轉(zhuǎn)發(fā)表包括支持大象流的對應(yīng)路徑的權(quán)重和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的操作指令，供網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)執(zhí)行所述轉(zhuǎn)發(fā)表，將大象流的流量按照路徑的權(quán)重分發(fā)。
[0007]優(yōu)選的，所述流表包括目的地址和對應(yīng)的動作域，所述動作域分別指向一個組表；所述組表分別包括多個動作項目，所述動作項目分別包括路徑的權(quán)重和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的操作指令。
[0008]優(yōu)選的，該方法還包括：生成LLDP報文并定期下發(fā)到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；接收網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上傳的LLDP報文，通過接收的LLDP報文得到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；定期輪詢網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以獲取網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)鏈路的負(fù)載。
[0009]優(yōu)選的，所述利用所述路徑的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算支持大象流的對應(yīng)路徑的權(quán)重,包括：
[0010]獲取代表源地址和目的地址之間所有可用路徑的集合，令所述路徑的數(shù)目為I ;對每一路徑i (0<i< I-ι)執(zhí)行以下操作：[0011]令其包括的子路徑的數(shù)目為Ji ;令子路徑j(luò)包括的鏈路的數(shù)目為Kji(O ^ j ^ Ji-D ;令 λ kJi (O ^ Kji-D 為鏈路 k 的負(fù)載；令 Ckji (O ^ Kji-D 為鏈路k的容量；
[0012]計算各鏈路的鏈路利用率：
【權(quán)利要求】
1.一種支持大象流的網(wǎng)絡(luò)管理方法，其特征在于，該方法包括： 在檢測到網(wǎng)絡(luò)中的大象流時，提取大象流的源地址和目的地址，獲取源地址和目的地址之間的多個路徑，利用所述路徑的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算支持大象流的對應(yīng)路徑的權(quán)重； 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)生成網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)表，并將轉(zhuǎn)發(fā)表發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述轉(zhuǎn)發(fā)表包括支持大象流的對應(yīng)路徑的權(quán)重和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的操作指令，供網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)執(zhí)行所述轉(zhuǎn)發(fā)表，將大象流的流量按照路徑的權(quán)重分發(fā)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)發(fā)表包括流表和組表； 所述流表包括目的地址和對應(yīng)的動作域，所述動作域分別指向一個組表； 所述組表分別包括多個動作項目，所述動作項目分別包括路徑的權(quán)重和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的操作指令。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括： 生成LLDP報文并定期下發(fā)到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；接收網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上傳的LLDP報文，通過接收的LLDP報文得到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； 定期輪詢網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以獲取網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)鏈路的負(fù)載。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述利用所述路徑的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算支持大象流的對應(yīng)路徑的權(quán)重，包括： 獲取代表源地址和目的地址之間所有可用路徑的集合，令所述路徑的數(shù)目為I ;對每一路徑i (0<i< 1-1)執(zhí)行以下操作： 令其包括的子路徑的數(shù)目為Ji ;令子路徑j(luò)包括的鏈路的數(shù)目為Ku (O≤j≤Ji-I)；令鏈路k的負(fù)載為λ kJi (O≤k≤Kji-D ;令鏈路k的容量為Ckji (O^k^ Kji-D ；


計算各鏈路的鏈路利用率：
5.一種網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)包括： 大象流路徑計算單元，用于在檢測到網(wǎng)絡(luò)中的大象流時，提取大象流的源地址和目的地址，獲取源地址和目的地址之間的多個路徑，利用所述路徑的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算支持大象流的對應(yīng)路徑的權(quán)重； 路徑管理單元，用于生成網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)表，并將轉(zhuǎn)發(fā)表發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，所述轉(zhuǎn)發(fā)表包括支持大象流的對應(yīng)路徑的權(quán)重和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的操作指令，供網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)執(zhí)行所述轉(zhuǎn)發(fā)表，將大象流的流量按照路徑的權(quán)重分發(fā)。
6.如權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)還包括： 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋯卧?，用于生成LLDP報文并定期下發(fā)到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，以及接收網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上傳的LLDP報文，通過接收的LLDP報文得到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載監(jiān)測單元，用于定期輪詢網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以獲取網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)鏈路的負(fù)載。
7.如權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，其特征在于， 所述大象流路徑計算單元，用于利用所述路徑的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算支持大象流的對應(yīng)路徑的權(quán)重； 其中，所述大象流路徑計算單元，用于獲取代表源地址和目的地址之間所有可用路徑的集合，令所述路徑的數(shù)目為I ; 所述大象流路徑計算單元，進(jìn)一步用于對每一路徑i (O < i < 1-1)執(zhí)行以下操作，以計算路徑的權(quán)重： 令其包括的子路徑的數(shù)目為Ji ;令子路徑j(luò)包括的鏈路的數(shù)目為Ku (O≤j≤Ji-I)；令鏈路k的負(fù)載為λ kJi (O≤k≤Kji-D ;令鏈路k的容量為Ckji (O^k^ Kji-D ；



計算各鏈路的鏈路利用率：LUkji = 2; LUkji為鏈路k的鏈路利用率；
計算路徑的權(quán)重：
8.—種網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，包括： 大象流上報單元，用于從接收到的數(shù)據(jù)流中選取標(biāo)記為大象流的數(shù)據(jù)流并將所選取的數(shù)據(jù)流上報至網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)； 轉(zhuǎn)發(fā)單元，用于接收并執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)發(fā)送的轉(zhuǎn)發(fā)表，將大象流的流量按照轉(zhuǎn)發(fā)表中的權(quán)重分發(fā)。
9.一種通信網(wǎng)絡(luò)，包括： 如權(quán)利要求5至7任一項所述的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)；以及 信號連接于所述網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
【文檔編號】H04L12/26GK103716208SQ201310752282
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】壽國礎(chǔ), 李潔, 胡怡紅, 郭志剛 申請人:北京郵電大學(xué)