結(jié)構(gòu)負載平衡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開總體設(shè)及互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（I巧通信領(lǐng)域，更具體地，設(shè)及數(shù)據(jù)路徑的負載平 衡。
【背景技術(shù)】
[0002] 單播數(shù)據(jù)傳輸與使用單一目的地地址來發(fā)送到單一目的地的數(shù)據(jù)相關(guān)。多播數(shù)據(jù) 傳輸設(shè)及分組、消息、或其它信息從單一源到一組目的地計算機的遞送。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備定義針對 發(fā)送到多播目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)的最優(yōu)分發(fā)路徑。
[0003] 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可包括提供經(jīng)過該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多條路徑的內(nèi)部互連。單播數(shù)據(jù)傳輸和多 播數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕旌峡赡軐?dǎo)致通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多條路徑內(nèi)的不對稱。該種不對稱可能成為利 用路徑中的持續(xù)不平衡、或者路徑之間的延時的較大差異。結(jié)構(gòu)內(nèi)的當(dāng)前反饋系統(tǒng)沒有充 分平衡針對單播傳輸?shù)穆窂健?br>【附圖說明】
[0004] 參考下面的附圖在本文中描述了當(dāng)前實施例的示例性實施例。
[0005] 圖1示出了針對單播通信配置的示例網(wǎng)絡(luò)。
[0006] 圖2示出了圖1的網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點的示例集合。
[0007] 圖3示出了圖2的示例節(jié)點的更詳細的視圖。
[0008] 圖4示出了圖2的示例節(jié)點的另一實施例。
[0009] 圖5示出了圖1的節(jié)點的另一示例實施例。
[0010] 圖6示出了輸出選擇算法的圖表。
[0011] 圖7示出了針對結(jié)構(gòu)負載平衡的一個實施例的示例流程圖。
[0012] 示例連施例說巧 [001引歷
[0014] 在一個實施例中，方法包括；基于近期數(shù)據(jù)分組傳輸來確定針對多個輸出中的每 個的平均數(shù)據(jù)強度，并且從多個輸出中的每個接收輸出擁塞值。針對多個輸出中的每個計 算作為輸出擁塞值和平均數(shù)據(jù)強度的函數(shù)的有效擁塞值。對有效擁塞值進行比較并且基于 該比較來選擇輸出。
[0015] 在另一實施例中，裝置至少包括輸入通信接口和控制器。輸入通信接口被配置為 從合格的輸出接收輸出擁塞值。控制器被配置為將有效擁塞值作為輸出擁塞值和平均數(shù)據(jù) 強度的函數(shù)進行計算。處理器基于對針對輸出的有效擁塞值的比較來選擇合格的輸出中的 一個。
[0016] 在另一實施例中，計算機可讀介質(zhì)包括被配置為執(zhí)行下述操作的指令；確定針對 當(dāng)前節(jié)點可用的輸出的平均數(shù)據(jù)強度，并且從多個下游節(jié)點接收輸出擁塞值。針對輸出的 有效擁塞值是輸出擁塞值和平均數(shù)據(jù)強度的函數(shù)。針對輸出的最低有效擁塞值被選擇并且 被轉(zhuǎn)發(fā)至上游節(jié)點。
[0017] 示例連施例
[0018] 下文的實施例設(shè)及數(shù)據(jù)交換機、交換式結(jié)構(gòu)、或另一網(wǎng)絡(luò)拓撲中的負載平衡。該些 示例中的每個包括經(jīng)由諸如交叉交換機（crossbarswitch)之類的交換機禪合的多種級別 的多個節(jié)點。術(shù)語結(jié)構(gòu)（fabric)或交換機可用來指代包括結(jié)構(gòu)和內(nèi)部節(jié)點的布置、或者網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備的布置的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在該兩種情況中的任意一種下，布置包括通過多個節(jié)點從一端 到其它端的多條路徑。在下文的實施例中描述的特征可被應(yīng)用于任一情況中。
[0019] 結(jié)構(gòu)包括多個互連級、W及針對要傳遞到目的地的分組的通過多個級的多條路 徑。在每一級做出路徑選擇W選擇后續(xù)級中的具體節(jié)點。即使節(jié)點之間的分組分發(fā)也不總 是導(dǎo)致最優(yōu)負載平衡，該是因為容量在不同的路徑中可能是不同的。當(dāng)較后的級未被均等 地加載負載，鄰近較早的級的鏈路可保持輕負載，從而在較早的級處沒有對擁塞的指示。在 沒有較后的級處的擁塞的知識的情況下，基于較早的級中的擁塞做出負載平衡決定是低效 的。下文的實施例在多級中的節(jié)點之間分發(fā)負載平衡，從而擁塞信息在級之間傳播、并且在 距離源較近的節(jié)點處做出上游的負載平衡決定，W均等地為下游級加載負載。該樣的結(jié)構(gòu) 負載平衡可W均等化跨多個級的多條路徑之間的延遲，從而無論每個分組采用哪條路徑延 遲都接近相等。
[0020] 術(shù)語結(jié)構(gòu)設(shè)及在矩陣布置中將多個輸入與多個輸出連接的交叉交換機的網(wǎng)格狀 (grid-Uke)模式。交叉交換機可W被稱為交叉點交換機或矩陣交換機。交叉交換機可W 連接M個輸入和N個輸出，其包括MXN個交叉點從而每個輸入可選擇地連接到每個輸出。 交叉點選擇性地將輸入線與輸出線連接。在一個示例中，交叉交換機可W具有100個輸入、 100個輸出、W及10000個交叉點。交叉交換機可W包括晶體管網(wǎng)絡(luò)或其它可能的實現(xiàn)方 式。當(dāng)交叉點的晶體管被啟用，輸入被通過該交叉點連接到輸出。
[0021] 仲裁器或調(diào)度器防止多個輸入同時被連接到單個輸出，并且另外被配置來控制交 叉點。仲裁器或調(diào)度器可W包括被配置為輸出選擇性地對交叉點供電的控制信號的邏輯或 硬件?？刂菩盘柨蒞激活或供電每個交叉點處的晶體管。物理連接（例如線纜或走線）將 仲裁器連接到每個交叉點。仲裁器決定分組從輸入隊列出列的順序。
[0022] 線端阻塞化eadofLineBlocking)在單播中是常見的?？紤]兩個輸入隊列中的 下一分組應(yīng)被發(fā)送到相同的輸出的示例。由于分組不能被同時發(fā)送，仲裁器向分組中的至 少一個引入延遲。無論首先發(fā)送哪個分組，第一個分組都阻塞另一個。被阻塞的分組后可 能跟隨有預(yù)定用于不同的非擁塞目的地的其它分組，然而該些分組也不得不等待該行的第 一個分組離開輸入隊列。該種現(xiàn)象被稱為線端阻塞。根據(jù)包括多協(xié)議標(biāo)簽交換（MI^L巧標(biāo) 簽、源地址、目的地地址、或者另外的標(biāo)簽的頭部來對分組進行引導(dǎo)。
[0023] 如果交叉交換機的通信路徑相較引導(dǎo)朝向輸入隊列的通信路徑和引導(dǎo)遠離輸出 隊列的通信路徑更快，則能夠降低線端阻塞。如果內(nèi)部通信路徑的速度更快，則在輸入隊列 的出口處經(jīng)歷的延遲的一部分可W在分組到達輸出隊列時被補償或"彌補"。內(nèi)部通信路徑 可W比外部通信路徑快S倍。
[0024] 圖1示出了被配置用于單播通信的示例網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)可W是包括通過一個或多個交 叉交換機連接的多個級的結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)可W是包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為節(jié)點的局域網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可 W是能夠復(fù)制和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組的任何設(shè)備。示例網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括路由器和交換機。網(wǎng)絡(luò)可W 包括從兩個節(jié)點至數(shù)千個節(jié)點。節(jié)點被分級布置，上游級包括第一級節(jié)點100a、中間級包 括第二級節(jié)點102a-b、并且下游級包括第S級節(jié)點104a-c。可W包括多個中間級。如實線 101所示，數(shù)據(jù)分組被從上游級轉(zhuǎn)發(fā)到下游級，并且如短劃線103所示，擁塞（congestion) 數(shù)據(jù)被從下游級的向上游級傳播。
[0025]當(dāng)?shù)絹矸纸M在輸入端口處被接收時，節(jié)點查閱轉(zhuǎn)發(fā)表并且針對被分配給應(yīng)當(dāng)接