網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及負(fù)載平衡方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及負(fù)載平衡方法，負(fù)載平衡方法包括：控制器接收識別信息以建構(gòu)出網(wǎng)絡(luò)拓樸，并接收連接端口的支持速度；控制器監(jiān)控連接端口的平均流量；控制器監(jiān)控流過連接端口的封包流的封包流流量，并判斷封包流是否為重載封包流；當(dāng)節(jié)點(diǎn)的連接端口中的一者的平均流量超過壅塞門檻值，且封包流為重載封包流時，控制器進(jìn)行最短路徑演算法，以得到一新傳輸路徑，其中被計(jì)算的連接端口中不包括平均流量超過壅塞門檻值的連接端口；以及，控制器將重載封包流重新規(guī)劃至新傳輸路徑。
【專利說明】網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及負(fù)載平衡方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種電子系統(tǒng)及一種負(fù)載平衡方法。特別是一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及一種負(fù)載平衡方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息科技的快速進(jìn)展，各種型態(tài)的網(wǎng)絡(luò)已被廣泛地應(yīng)用在人們的生活當(dāng)中，諸如區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)、以及數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)等。
[0003]在部份網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中(例如數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò))，為避免單一鏈接(link)失效而導(dǎo)致封包無法傳輸，多設(shè)置有冗余鏈接(redundancy links)。而為充份利用網(wǎng)絡(luò)中的頻寬，當(dāng)前技術(shù)可采用等價多路徑(equal cost multiple path)路由方法，以將網(wǎng)絡(luò)中的流量平均分配到所有鏈接。然而，網(wǎng)絡(luò)中普遍存在壅塞(congest1n)的問題,即是特定鏈接上的數(shù)據(jù)傳輸量過大，接近相應(yīng)連接端口的支持速度，而使節(jié)點(diǎn)處理不及，導(dǎo)致數(shù)據(jù)遺失或延遲。而當(dāng)前的等價多路徑路由中并無解決或避免壅塞的機(jī)制，是以如何設(shè)計(jì)一種負(fù)載平衡方法，在特定鏈接發(fā)生壅塞時或發(fā)生壅塞前，使其上的數(shù)據(jù)傳輸量下降，而避免數(shù)據(jù)遺失或延遲、并提升網(wǎng)絡(luò)的可靠度是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的重要議題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一態(tài)樣為一種負(fù)載平衡方法。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，負(fù)載平衡方法應(yīng)用于一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括多個節(jié)點(diǎn)以及一控制器，每一該些節(jié)點(diǎn)包括至少一連接端口，該些節(jié)點(diǎn)中的相鄰兩者通過該些連接端口形成多個鏈接。該負(fù)載平衡方法包括:該些節(jié)點(diǎn)分別傳送一識別信息以及該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的一支持速度至該控制器；該控制器接收該識別信息以建構(gòu)出一網(wǎng)絡(luò)拓樸，并接收該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該支持速度；該控制器監(jiān)控流過該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的一封包流的一封包流流量，并根據(jù)該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該封包流的該封包流流量，以判斷該封包流是否為一重載封包流；該控制器分別監(jiān)控該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的一平均流量；當(dāng)該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口中的一者的該平均流量超過一壅塞門檻值，且流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該封包流為該重載封包流時該控制器根據(jù)流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流以及該網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)行一最短路徑演算法，以得到一新傳輸路徑，其中被計(jì)算的該些連接端口中不包括該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口；以及，該控制器將流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流重新規(guī)劃至該新傳輸路徑。
[0005]本發(fā)明的另一態(tài)樣為一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括多個節(jié)點(diǎn)以及一控制器。每一該些節(jié)點(diǎn)包括至少一連接端口，該些節(jié)點(diǎn)中的相鄰兩者通過該些連接端口形成多個鏈接，該些節(jié)點(diǎn)用以分別輸出一識別信息以及該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的一支持速度。該控制器用以接收該識別信息以建構(gòu)出一網(wǎng)絡(luò)拓樸，并接收該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該支持速度，且監(jiān)控該些連接端口的一平均流量，且監(jiān)控流過該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的一封包流的一封包流流量，并根據(jù)該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該封包流的該封包流流量，以判斷該封包流是否為一重載封包流。當(dāng)該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口中的一者的該平均流量超過一壅塞門檻值，且流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該封包流為該重載封包流時，該控制器根據(jù)流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流以及該網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)行一最短路徑演算法，以得到一新傳輸路徑，并將流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流重新規(guī)劃至該新傳輸路徑。其中被計(jì)算的該些連接端口中不包括該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口。
[0006]綜上所述，通過應(yīng)用上述一實(shí)施例，可實(shí)現(xiàn)一種負(fù)載平衡方法，其通過監(jiān)控各連接端口的流量，可在任一連接端口的平均流量超過一壅塞門檻值且該連接端口具有重載封包流時，將此一連接端口中的重載封包流移至其它路徑。另外，通過應(yīng)用上述一實(shí)施例，通過根據(jù)連接端口的支持速度與平均流量計(jì)算鏈路成本的方法，流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口的重載封包流可被移至最小鏈路成本路徑，以使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流量均勻分配。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意圖；
[0008]圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的負(fù)載平衡方法的流程圖。
[0009]【符號說明】
[0010]10:網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) P11-P52:連接端口
[0011]100:控制器L1-L6:鏈接
[0012]200:負(fù)載平衡方法S0-S6:步驟
[0013]N1-N5:節(jié)點(diǎn)

【具體實(shí)施方式】
[0014]以下將以圖式及詳細(xì)敘述清楚說明本揭示內(nèi)容的精神，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在了解本揭示內(nèi)容的較佳實(shí)施例后，當(dāng)可由本揭示內(nèi)容所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本揭示內(nèi)容的精神與范圍。
[0015]關(guān)于本文中所使用的『第一』、『第二』、…等，并非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本案，其僅為了區(qū)別以相同技術(shù)用語描述的元件或操作。
[0016]本發(fā)明的一實(shí)施態(tài)樣為一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其可利用控制器監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)(例如是交換機(jī)或路由器)的連接端口的平均流量，以及流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)的連接端口的封包流(packet flow)的封包流流量,并在任一連接端口的平均流量超過一壅塞門濫值且流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)的連接端口的封包流為重載封包流時，將此一重載封包流移至其它路徑。
[0017]此處所謂封包流，意指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中多個連續(xù)或不連續(xù)的封包，具有相同的特征，例如具有相同的來源地址、目的地址、應(yīng)用層的來源端口號碼(source port number)及/或應(yīng)用層的目的端口號碼(destinat1n port number)。其中來源地址及目的地址例如是網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(internet protocol, IP)地址及/或媒體存取控制(media access control,MAC)地址。
[0018]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的示意圖。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10包括一控制器100以及多個節(jié)點(diǎn)例如N1-N5。每一節(jié)點(diǎn)N1-N5包括至少一連接端口，例如節(jié)點(diǎn)NI包括連接端口 P11、P12，節(jié)點(diǎn)N2包括連接端口 P21、P22等?？刂破?00分別連接每一節(jié)點(diǎn)N1-N5。節(jié)點(diǎn)N1-N5中的相鄰兩者彼此通過對應(yīng)的連接端口形成鏈接。例如節(jié)點(diǎn)NI與節(jié)點(diǎn)N3通過連接端口 Pll與P31形成鏈接LI，節(jié)點(diǎn)NI與節(jié)點(diǎn)N4通過連接端口 P12與P41形成鏈接L2等。此處所謂相鄰的節(jié)點(diǎn)，系指兩個節(jié)點(diǎn)可經(jīng)由單一鏈接彼此連接。另外，上述節(jié)點(diǎn)N1-N5可為開放流(openflow)交換機(jī)或路由器，上述控制器可為開放流控制器。
[0019]在本實(shí)施例中，控制器100例如是一電腦?？刂破?00可發(fā)出命令至節(jié)點(diǎn)N1-N5，以令節(jié)點(diǎn)N1-N5分別輸出一識別信息以及節(jié)點(diǎn)N1-N5的連接端口 P11-P52的支持速度至控制器100。接著，控制器100可接收此些識別信息以建構(gòu)出相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的網(wǎng)絡(luò)拓樸以及各個節(jié)點(diǎn)N1-N5的連接端口 P11-P52的支持速度，其中網(wǎng)絡(luò)拓樸可意指節(jié)點(diǎn)N1-N5之間的連接關(guān)系。實(shí)施上，控制器100可令節(jié)點(diǎn)N1-N5向其相鄰的節(jié)點(diǎn)N1-N5廣播鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議(link layer discovery protocol, LLDP)封包,使相鄰的節(jié)點(diǎn)N1-N5間交換識別信息，而后控制器100可再發(fā)送命令至節(jié)點(diǎn)N1-N5使其回傳相鄰節(jié)點(diǎn)N1-N5的識別信息，如此一來，控制器100可藉此些識別信息得知相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的網(wǎng)絡(luò)拓樸。另一方面，控制器100亦可通過發(fā)送命令至節(jié)點(diǎn)N1-N5，使節(jié)點(diǎn)N1-N5分別回傳其連接端口 P11-P52的支持速度。
[0020]控制器100可監(jiān)控連接端口 P11-P52的平均流量，例如可定期發(fā)送命令至節(jié)點(diǎn)N1-N5,以令節(jié)點(diǎn)N1-N5傳送其連接端口 P11-P52的累計(jì)流量至控制器100，控制器100再根據(jù)累計(jì)流量計(jì)算平均流量。
[0021]另外，控制器100可監(jiān)控流過連接端口 P11-P52的封包流的封包流流量，并根據(jù)流過連接端口 P11-P52的封包流的封包流流量，以判斷是否有任一流過連接端口 P11-P52的封包流為一重載封包流。
[0022]舉例而言，控制器100可定期(例如是每30秒)監(jiān)控所有流過連接端口 P11-P52的封包流的封包流流量，并判斷流過連接端口 P11-P52的封包流的封包流流量是否連續(xù)超過一封包流流量門檻(例如連續(xù)兩次超過封包流流量門檻)，當(dāng)有任一流過連接端口P11-P52的封包流的封包流流量連續(xù)超過封包流流量門檻，控制器100判斷此一封包流為重載封包流。另外當(dāng)重載封包流未能連續(xù)超過封包流流量門檻時，控制器100可判斷此一封包流已不為重載封包流。
[0023]接著，當(dāng)控制器100發(fā)現(xiàn)任一連接端口 P11-P52的平均流量超過一個壅塞門檻值時，控制器100可判斷通過此平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口 P11-P52中是否有封包流為重載封包流。若有，則控制器100可根據(jù)流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口的重載封包流以及相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)行最短路徑演算法，其中在最短路徑演算法中被計(jì)算的連接端口 P11-P52不包括前述平均流量超過壅塞門檻值的連接端口P11-P52。如此設(shè)置，則控制器100可得到一條新傳輸路徑。而后，控制器100可將流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口的重載封包流重新規(guī)劃至此一新傳輸路徑。以令此重載封包流沿著此一新傳輸路徑傳輸。
[0024]舉例而言，在一狀況下，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10中有一封包流(N1，N2)及另一封包流(N5，N2)同時通過連接端口 P32，其中封包流(N1，N2)的來源地址為節(jié)點(diǎn)N1、目的地址為節(jié)點(diǎn)N2、依據(jù)路徑NI — N3 — N2傳輸，封包流(N5，N2)的來源地址為節(jié)點(diǎn)N5、目的地址為節(jié)點(diǎn)N2、依據(jù)路徑N5 — N3 — N2傳輸。其中封包流(NI，N2)為重載封包流。當(dāng)控制器100發(fā)現(xiàn)連接端口 P32的平均流量超過壅塞門檻值且通過連接端口 P32的封包流(N1，N2)及封包流(N5，N2)中有一者為重載封包流時，控制器100可根據(jù)重載封包流(即封包流(N1，N2))進(jìn)行最短路徑演算法，以得到一條新傳輸路徑，例如是NI — N4 — N2。如此一來，則控制器100可使原先連接端口 P32中的重載封包流依據(jù)新傳輸路徑傳輸，而避免連接端口 P32發(fā)生壅塞或持續(xù)保持壅塞狀態(tài)。
[0025]在一實(shí)施例中，壅塞門檻值可相應(yīng)于連接端口 P11-P52的支持速度，例如，當(dāng)連接端口 P32的支持速度為lOOMBps時，連接端口 P32的壅塞門檻值可為100MBps*80%=80MBps。
[0026]通過上述的方法，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10中任一連接端口 P11-P52的平均流量超過壅塞門檻值時，通過其上的的重載封包流可被移至其它路徑，如此以避免壅塞發(fā)生或持續(xù)性地壅塞，以保持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的穩(wěn)定及可靠。
[0027]以下段落將對前述進(jìn)行最短路徑演算法作進(jìn)一步說明。
[0028]在一實(shí)施例中，前述進(jìn)行最短路徑演算法的方法例如是:控制器100根據(jù)前述流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口的重載封包流以及相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的網(wǎng)絡(luò)拓樸分別找出流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口的重載封包流的多個準(zhǔn)傳送路徑，并分別計(jì)算此些準(zhǔn)傳送路徑的路徑成本，而后控制器100選出此些準(zhǔn)傳送路徑中路徑成本最小者作為流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口的重載封包流的新傳輸路徑。
[0029]在另一實(shí)施例中，前述進(jìn)行最短路徑演算法的方法例如是控制器100對前述流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口的重載封包流執(zhí)行代克思托演算法(Dijkstraalgorithm)，以找出此重載封包流的新傳輸路徑。其中在執(zhí)行代克思托演算法時，可通過將平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52所對應(yīng)的鏈接L1-L6移除(例如可將連接端口 P32所對應(yīng)的鏈接L3移除)，以避免新傳輸路徑經(jīng)過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52所對應(yīng)的鏈接L1-L6。
[0030]再者，在一實(shí)施例中，當(dāng)任一連接端口 P11-P52的平均流量超過壅塞門檻值時，控制器100可根據(jù)連接端口 P11-P52的平均流量與連接端口 P11-P52的支持速度分別計(jì)算鏈接L1-L6的鏈路成本，并以鏈接L1-L6的鏈路成本為權(quán)重值(weight)對流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流進(jìn)行最短路徑演算法，以找出此重載封包流的新傳輸路徑。其中在進(jìn)行最短路徑演算法時，控制器100可排除平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52所對應(yīng)的鏈接L1-L6，以使新傳輸路徑不經(jīng)過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52對應(yīng)的鏈接L1-L6。例如，在進(jìn)行最短路徑演算法時，控制器100可將平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52所對應(yīng)的鏈接L1-L6移除或?qū)⑵滏溌烦杀驹O(shè)為無限大。
[0031]另外，在一實(shí)施例中，鏈接L1-L6的鏈路成本的計(jì)算方法例如是:控制器100用連接端口 P11-P52的支持速度減去其當(dāng)前平均流量，以求得連接端口 P11-P52的剩余流量，接著，控制器100用連接端口 P11-P52的剩余流量除以連接端口 P11-P52的支持速度，以求得相應(yīng)于連接端口 P11-P52的鏈接L1-L6的鏈路成本。
[0032]通過上述的操作，可使流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流被移至鏈路成本的新傳輸路徑，以使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10中的數(shù)據(jù)流量被均勻分配。
[0033]以下段落將對前述連接端口 P11-P52的平均流量的監(jiān)控作進(jìn)一步說明。
[0034]在本發(fā)明一實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)N1-N5可分別儲存統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可包括各節(jié)點(diǎn)N1-N5上各連接端口 P11-P52的累計(jì)流量(如累計(jì)傳送位元組)?？刂破?00可定期接收各節(jié)點(diǎn)N1-N5上各連接端口 P11-P52的累計(jì)流量，并用最新接收的累計(jì)流量與次新接收的累計(jì)流量的差除以兩次接收累計(jì)流量的時間間隔，以求得連接端口 P11-P52當(dāng)前的平均流量。
[0035]舉例而言，控制器100可在第一時間點(diǎn)(如第O秒時)分別接收節(jié)點(diǎn)N1-N5的連接端口 P11-P52的第一累計(jì)流量，接著在一段預(yù)設(shè)時間(如30秒)后，控制器100可在第二時間點(diǎn)(如第30秒時)分別接收節(jié)點(diǎn)N1-N5的連接端口 P11-P52的第二累計(jì)流量。接著，控制器100可用上述連接端口 P11-P52的第一、第二累計(jì)流量的差除以第一、第二時間點(diǎn)的差，以求得連接端口 P11-P52的平均流量。
[0036]以下段落將對前述使流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流依據(jù)新傳輸路徑傳輸?shù)募?xì)節(jié)作進(jìn)一步說明。
[0037]在本發(fā)明一實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)N1-N5可各包括一個轉(zhuǎn)送表，用以儲存零至多筆封包轉(zhuǎn)送規(guī)則，節(jié)點(diǎn)N1-N5可根據(jù)此些封包轉(zhuǎn)送規(guī)則轉(zhuǎn)送封包，且每筆封包轉(zhuǎn)送規(guī)則可各自記錄其累計(jì)流量及其傳輸時間。通過上述設(shè)置，于各節(jié)點(diǎn)N1-N5中，轉(zhuǎn)送表中的一或多筆封包轉(zhuǎn)送規(guī)則可分別對應(yīng)通過此一節(jié)點(diǎn)的一或多條封包流，而封包流流量例如是但不限于對應(yīng)封包轉(zhuǎn)送規(guī)則中累計(jì)流量除以傳輸時間。
[0038]當(dāng)連接端口 P11-P52中的一者的平均流量超過壅塞門檻值，且流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的封包流為重載封包流時，控制器100可根據(jù)對應(yīng)于流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流的封包轉(zhuǎn)送規(guī)則，找出此一重載封包流的來源節(jié)點(diǎn)以及目的節(jié)點(diǎn)。接著，根據(jù)流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口P11-P52的重載封包流的來源節(jié)點(diǎn)以及目的節(jié)點(diǎn)，控制器100可在所有節(jié)點(diǎn)N1-N5的轉(zhuǎn)送表中比對出此一重載封包流的一條原始路徑。
[0039]而控制器100得到新傳輸路徑后，控制器100可根據(jù)此新傳輸路徑，把相應(yīng)的封包轉(zhuǎn)送規(guī)則寫入此新傳輸路徑所經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)N1-N5的轉(zhuǎn)送表，并且，在原始路徑所經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)N1-N5的轉(zhuǎn)送表中，將對應(yīng)于原始路徑的封包轉(zhuǎn)送規(guī)則刪除。如此一來，流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流即可依新傳輸路徑傳輸。
[0040]本發(fā)明的另一實(shí)施態(tài)樣為一種負(fù)載平衡方法。此負(fù)載平衡方法可用于結(jié)構(gòu)與前述圖1中相同或類似的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。為方便說明，下述操作方法系以圖1所示的實(shí)施例為例進(jìn)行描述，但并不以圖1的實(shí)施例為限。
[0041]當(dāng)注意到，在以下操作方法中的步驟中，除非另行述明，否則并不具有特定順序。另外，以下步驟亦可能被同時執(zhí)行，或者于執(zhí)行時間上有所重迭。
[0042]圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的負(fù)載平衡方法200。負(fù)載平衡方法200可包括步驟S0-S7。
[0043]于步驟SO中，節(jié)點(diǎn)N1-N5可傳送識別信息以及節(jié)點(diǎn)N1-N5的連接端口 P11-P52的支持速度至控制器100。
[0044]在步驟SI中，控制器100可接收節(jié)點(diǎn)N1-N5傳送的識別信息以建構(gòu)出相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的網(wǎng)絡(luò)拓樸并接收節(jié)點(diǎn)N1-N5傳送的連接端口 P11-P52的支持速度。舉例而言，控制器100可令節(jié)點(diǎn)N1-N5向其相鄰的節(jié)點(diǎn)N1-N5廣播鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議(link layerdiscovery protocol, LLDP)封包,使相鄰的節(jié)點(diǎn)N1-N5間交換識別信息,而后控制器100可再發(fā)送命令至節(jié)點(diǎn)N1-N5使其回傳相鄰節(jié)點(diǎn)N1-N5的識別信息，如此則控制器100可藉此些識別信息得知相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的網(wǎng)絡(luò)拓樸?？刂破?00亦可通過發(fā)送一命令至節(jié)點(diǎn)N1-N5，使節(jié)點(diǎn)N1-N5分別回傳其連接端口 P11-P52的支持速度。
[0045]于步驟S2中，控制器100可監(jiān)控流過連接端口 P11-P52的封包流的封包流流量，并根據(jù)流過連接端口 P11-P52的封包流的封包流流量，以判斷是否有任一流過連接端口P11-P52的封包流為一重載封包流。
[0046]于步驟S3中，控制器100可監(jiān)控連接端口 P11-P52的平均流量。例如控制器100可定期發(fā)送命令至節(jié)點(diǎn)N1-N5，以令節(jié)點(diǎn)N1-N5傳送其連接端口 P11-P52的累計(jì)流量至控制器100，控制器100再根據(jù)累計(jì)流量計(jì)算平均流量。當(dāng)注意到，步驟S2、S3的執(zhí)行順序可對調(diào)。
[0047]于步驟S4中，控制器100可判斷是否有任一連接端口 P11-P52的平均流量超過壅塞門檻且判斷通過此平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口 P11-P52中是否有封包流為重載封包流。若否，則控制器100持續(xù)監(jiān)控流過連接端口 P11-P52的封包流的封包流流量與連接端口 Pl 1-P52的平均流量；若是，則控制器100可根據(jù)流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流以及相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)行最短路徑演算法，以找出一條新傳輸路徑。其中在最短路徑演算法中被計(jì)算的連接端口 P11-P52不包括前述平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11_P52(步驟S5)。當(dāng)注意到，壅塞門檻值可相應(yīng)于連接端口 P11-P52的支持速度。再著，上述封包流的相關(guān)細(xì)節(jié)可參照前一實(shí)施態(tài)樣，在此不再贅述。
[0048]接著，于步驟S6中，控制器100可將流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口P11-P52的重載封包流重新規(guī)劃至此一新傳輸路徑，以令前述最大流量封包流沿著此一新傳輸路徑傳輸。
[0049]通過上述的方法，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10中任一連接端口 P11-P52的平均流量超過壅塞門檻值時，通過其上的的重載封包流可被移至其它路徑，如此以避免壅塞發(fā)生或持續(xù)性地壅塞，以保持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的穩(wěn)定及可靠。
[0050]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在步驟S2中，控制器100可定期(例如是每30秒)監(jiān)控所有流過連接端口 P11-P52的封包流的封包流流量，并判斷流過連接端口 P11-P52的封包流的封包流流量是否連續(xù)超過一封包流流量門檻(例如連續(xù)兩次超過封包流流量門檻)，當(dāng)有任一流過連接端口 P11-P52的封包流的封包流流量連續(xù)超過封包流流量門檻，控制器100判斷此一封包流為重載封包流。另外當(dāng)重載封包流未能連續(xù)超過封包流流量門檻時，控制器100可判斷此一封包流已不為重載封包流。
[0051]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在步驟S5中，控制器100可根據(jù)連接端口 P11-P52的平均流量與此連接端口 P11-P52的支持速度分別計(jì)算鏈接L1-L6的鏈路成本，并以鏈接L1-L6的鏈路成本為權(quán)重值(weight)對流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流進(jìn)行最短路徑演算法，以找出此重載封包流的新傳輸路徑。
[0052]其中在進(jìn)行最短路徑演算法時，控制器100可排除平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52所對應(yīng)的鏈接L1-L6，以使新傳輸路徑不經(jīng)過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52對應(yīng)的鏈接L1-L6。例如，在進(jìn)行最短路徑演算法時，控制器100可將平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52所對應(yīng)的鏈接L1-L6移除或?qū)⑵滏溌烦杀驹O(shè)為無限大。
[0053]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，在步驟S5中，前述進(jìn)行最短路徑演算法的方法例如是:控制器100根據(jù)流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流以及相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的網(wǎng)絡(luò)拓樸分別找出流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流的多個準(zhǔn)傳送路徑，并分別計(jì)算此些準(zhǔn)傳送路徑的路徑成本，而后控制器100選出此些準(zhǔn)傳送路徑中路徑成本最小者作為流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口P11-P52的重載封包流的新傳輸路徑。
[0054]例如，控制器100可分別加總上述準(zhǔn)傳送路徑所經(jīng)過的鏈接L1-L6的鏈路成本，以計(jì)算出此些準(zhǔn)傳送路徑的錄路成本總和作為路徑成本，而后控制器100選出此些準(zhǔn)傳送路徑中路徑成本最小者作為流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流的新傳輸路徑。
[0055]根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，前述進(jìn)行最短路徑演算法的方法例如是控制器100以鏈接L1-L6的鏈路成本為權(quán)重值，對流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流執(zhí)行代克思托演算法，以找出流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口的重載封包流的新傳輸路徑。其中在執(zhí)行代克思托演算法時，可通過將平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52所對應(yīng)的鏈接L1-L6移除或?qū)⑵滏溌烦杀驹O(shè)為無限大，以避免新傳輸路徑經(jīng)過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52所對應(yīng)的鏈接L1-L6。
[0056]再者，鏈接L1-L6的鏈路成本的計(jì)算方法例如是:控制器100用連接端口 P11-P52的支持速度減去其當(dāng)前平均流量，以求得連接端口 P11-P52的剩余流量，接著，用連接端口P11-P52的剩余流量除以連接端口 P11-P52的支持速度，以求得相應(yīng)于連接端口 P11-P52的鏈接L1-L6的鏈路成本。
[0057]通過上述的方法，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10中任一連接端口 P11-P52的平均流量超過壅塞門檻值時，流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流可被移至鏈路成本為最小的新傳送路徑，如此以避免壅塞發(fā)生或持續(xù)性地壅塞，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10中的數(shù)據(jù)流量被均勻分配，并保持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)10的穩(wěn)定及可靠。
[0058]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，于步驟S3中，控制器100可定期接收各節(jié)點(diǎn)N1-N5上各連接端口 P11-P52的累計(jì)流量，并用最新接收的累計(jì)流量與次新接收的累計(jì)流量之差除以兩次接收累計(jì)流量的時間間隔，以求得連接端口 P11-P52當(dāng)前的平均流量。舉例而言，控制器100可在第一時間點(diǎn)(如第O秒時)分別接收節(jié)點(diǎn)N1-N5的連接端口 P11-P52的第一累計(jì)流量，接著在一段預(yù)設(shè)時間(如30秒)后，控制器100可在第二時間點(diǎn)(如第30秒時)分別接收節(jié)點(diǎn)N1-N5的連接端口 P11-P52的第二累計(jì)流量。而后，控制器100可用上述連接端口 P11-P52的第一、第二累計(jì)流量的差除以第一、第二時間點(diǎn)的差，以求得連接端口P11-P52的平均流量。當(dāng)注意到，上述預(yù)設(shè)時間相應(yīng)于控制器100接收各連接端口 P11-P52的累計(jì)流量的頻率，其可視實(shí)施情況作調(diào)整，不以上述實(shí)施例為限。
[0059]另外，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，步驟S6可更包括以下步驟?？刂破?00例如是根據(jù)對應(yīng)于流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流的封包轉(zhuǎn)送規(guī)貝U，找出流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流的來源節(jié)點(diǎn)以及目的節(jié)點(diǎn)。接著，根據(jù)流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流的來源節(jié)點(diǎn)以及目的節(jié)點(diǎn)，控制器100可在所有節(jié)點(diǎn)N1-N5的轉(zhuǎn)送表中比對出通過此重載封包流的一條原始路徑。其中，轉(zhuǎn)送表與封包轉(zhuǎn)送規(guī)則的相關(guān)細(xì)節(jié)可參照前一實(shí)施態(tài)樣，在此不再贅述。
[0060]而控制器100得到新傳輸路徑后，控制器100可根據(jù)此新傳輸路徑，把相應(yīng)的封包轉(zhuǎn)送規(guī)則寫入此新傳輸路徑所經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)N1-N5的轉(zhuǎn)送表，并且，在原始路徑所經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)N1-N5的轉(zhuǎn)送表中，將對應(yīng)于原始路徑的封包轉(zhuǎn)送規(guī)則刪除。如此一來，流過平均流量超過壅塞門檻值的連接端口 P11-P52的重載封包流即可依新傳輸路徑傳輸。
[0061]雖然本案已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本案，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本案的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本案的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種負(fù)載平衡方法，應(yīng)用于一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括多個節(jié)點(diǎn)以及一控制器，每一該些節(jié)點(diǎn)包括至少一連接端口，該些節(jié)點(diǎn)中的相鄰兩者通過該些連接端口形成多個鏈接，該負(fù)載平衡方法包括: 該些節(jié)點(diǎn)分別傳送一識別信息以及該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的一支持速度至該控制器； 該控制器接收該識別信息以建構(gòu)出一網(wǎng)絡(luò)拓樸，并接收該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該支持速度； 該控制器監(jiān)控流過該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的一封包流的一封包流流量，并根據(jù)該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該封包流的該封包流流量，以判斷該封包流是否為一重載封包流； 該控制器分別監(jiān)控該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的一平均流量； 當(dāng)該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口中的一者的該平均流量超過一壅塞門檻值，且流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該封包流為該重載封包流時，該控制器根據(jù)流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流以及該網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)行一最短路徑演算法，以得到一新傳輸路徑，其中被計(jì)算的該些連接端口中不包括該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口；以及 該控制器將流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流重新規(guī)劃至該新傳輸路徑。
2.如權(quán)利要求1所述的負(fù)載平衡方法，其特征在于，該控制器監(jiān)控流過該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該封包流的該封包流流量，并根據(jù)該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該封包流的該封包流流量，以判斷該封包流是否為該重載封包流的步驟包括: 該控制器定期監(jiān)控流過該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該封包流的該封包流流量，并判斷流過該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該封包流的該封包流流量是否連續(xù)超過一封包流流量門檻；以及 當(dāng)流過該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該封包流的該封包流流量連續(xù)超過該封包流流量門檻，該控制器判斷該封包流為該重載封包流。
3.如權(quán)利要求1所述的負(fù)載平衡方法，其特征在于，該控制器進(jìn)行該最短路徑演算法的步驟包括: 該控制器根據(jù)流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流以及該網(wǎng)絡(luò)拓樸，找出流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流的多個準(zhǔn)傳送路徑； 該控制器分別計(jì)算該些準(zhǔn)傳送路徑的一路徑成本；以及 該控制器選出該些準(zhǔn)傳送路徑中該路徑成本為最小者。
4.如權(quán)利要求1所述的負(fù)載平衡方法，其特征在于，該控制器進(jìn)行該最短路徑演算法的步驟包括: 該控制器找出流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流的一來源節(jié)點(diǎn)、一目的節(jié)點(diǎn)以及該來源節(jié)點(diǎn)與該目的節(jié)點(diǎn)之間的一原始路徑； 其中該控制器將流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流重新規(guī)劃至該新傳輸路徑的步驟包括: 該控制器將至少一封包轉(zhuǎn)送規(guī)則分別寫入該新傳輸路徑所經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)送表；以及 在該原始路徑所經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)送表中，該控制器將對應(yīng)于該原始路徑的封包轉(zhuǎn)送規(guī)貝_除。
5.如權(quán)利要求1所述的負(fù)載平衡方法，其特征在于，更包括: 當(dāng)該些連接端口中的一者的該平均流量超過該壅塞門檻值時，該控制器根據(jù)該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該平均流量與該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該支持速度分別計(jì)算該些鏈接的一鏈路成本； 其中該控制器根據(jù)流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流以及該網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)行該最短路徑演算法的步驟包括: 該控制器以該些鏈接的該鏈路成本為權(quán)重值，進(jìn)行該最短路徑演算法，以規(guī)劃出該新傳輸路徑。
6.一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),包括: 多個節(jié)點(diǎn)，其中每一該些節(jié)點(diǎn)包括至少一連接端口，該些節(jié)點(diǎn)中的相鄰兩者通過該些連接端口形成多個鏈接，該些節(jié)點(diǎn)用以分別輸出一識別信息以及該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的一支持速度；以及 一控制器，用以接收該識別信息以建構(gòu)出一網(wǎng)絡(luò)拓樸，并接收該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該支持速度，且監(jiān)控該些連接端口的一平均流量，且監(jiān)控流過該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的一封包流的一封包流流量，并根據(jù)該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該封包流的該封包流流量，以判斷該封包流是否為一重載封包流， 其中當(dāng)該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口中的一者的該平均流量超過一壅塞門檻值，且流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該封包流為該重載封包流時，該控制器根據(jù)流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流以及該網(wǎng)絡(luò)拓樸，進(jìn)行一最短路徑演算法，以得到一新傳輸路徑，并將流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流重新規(guī)劃至該新傳輸路徑，其中在該最短路徑演算法中被計(jì)算的該些連接端口中不包括該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口。
7.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，該控制器更用以定期監(jiān)控流過該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該封包流的該封包流流量，并判斷流過該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該封包流的該封包流流量是否連續(xù)超過一封包流流量門檻，當(dāng)流過該些節(jié)點(diǎn)的該連接端口的該封包流的該封包流流量連續(xù)超過該封包流流量門檻，該控制器判斷該封包流為該重載封包流。
8.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，該控制器更用以根據(jù)流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流以及該網(wǎng)絡(luò)拓樸找出該流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流的多個準(zhǔn)傳送路徑，并分別計(jì)算該些準(zhǔn)傳送路徑的一路徑成本，且選出該些準(zhǔn)傳送路徑中該路徑成本最小者作為該新傳輸路徑。
9.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，該控制器更用以找出該流過該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該重載封包流的一來源節(jié)點(diǎn)、一目的節(jié)點(diǎn)以及該來源節(jié)點(diǎn)與該目的節(jié)點(diǎn)之間的一原始路徑，并將至少一封包轉(zhuǎn)送規(guī)則分別寫入該新傳輸路徑所經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)送表，以及在該原始路徑所經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)送表中，將對應(yīng)于該原始路徑的封包轉(zhuǎn)送規(guī)則刪除。
10.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)該些連接端口中的一者的該平均流量超過該壅塞門檻值時，該控制器更用以根據(jù)該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該平均流量與該平均流量超過該壅塞門檻值的連接端口的該支持速度分別計(jì)算該些鏈接的一鏈路成本，并以該些鏈接的該鏈路成本為權(quán)重值，進(jìn)行該最短路徑演算法，以規(guī)劃出該新傳輸路徑。
【文檔編號】H04L12/803GK104243336SQ201310226607
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月7日
【發(fā)明者】劉得彥 申請人:英業(yè)達(dá)科技有限公司, 英業(yè)達(dá)股份有限公司