結構負載平衡的制作方法
【技術領域】
[0001] 本公開總體設及互聯網協議（I巧通信領域，更具體地，設及數據路徑的負載平 衡。
【背景技術】
[0002] 單播數據傳輸與使用單一目的地地址來發送到單一目的地的數據相關。多播數據 傳輸設及分組、消息、或其它信息從單一源到一組目的地計算機的遞送。網絡設備定義針對 發送到多播目標地址的數據的最優分發路徑。
[0003] 網絡設備可包括提供經過該網絡設備的多條路徑的內部互連。單播數據傳輸和多 播數據傳輸的混合可能導致通過網絡設備的多條路徑內的不對稱。該種不對稱可能成為利 用路徑中的持續不平衡、或者路徑之間的延時的較大差異。結構內的當前反饋系統沒有充 分平衡針對單播傳輸的路徑。
【附圖說明】
[0004] 參考下面的附圖在本文中描述了當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絡。
[0006] 圖2示出了圖1的網絡的節點的示例集合。
[0007] 圖3示出了圖2的示例節點的更詳細的視圖。
[0008] 圖4示出了圖2的示例節點的另一實施例。
[0009] 圖5示出了圖1的節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示出了針對結構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；基于近期數據分組傳輸來確定針對多個輸出中的每 個的平均數據強度，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據強度的函數的有效擁塞值。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據 強度的函數進行計算。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，計算機可讀介質包括被配置為執行下述操作的指令；確定針對 當前節點可用的輸出的平均數據強度，并且從多個下游節點接收輸出擁塞值。針對輸出的 有效擁塞值是輸出擁塞值和平均數據強度的函數。針對輸出的最低有效擁塞值被選擇并且 被轉發至上游節點。
[0017] 示例連施例
[0018] 下文的實施例設及數據交換機、交換式結構、或另一網絡拓撲中的負載平衡。該些 示例中的每個包括經由諸如交叉交換機（crossbarswitch)之類的交換機禪合的多種級別 的多個節點。術語結構（fabric)或交換機可用來指代包括結構和內部節點的布置、或者網 絡設備的布置的網絡設備。在該兩種情況中的任意一種下，布置包括通過多個節點從一端 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用于任一情況中。
[0019] 結構包括多個互連級、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選擇后續級中的具體節點。即使節點之間的分組分發也不總 是導致最優負載平衡，該是因為容量在不同的路徑中可能是不同的。當較后的級未被均等 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點之間分發負載平衡，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。該樣的結構 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] 術語結構設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包括晶體管網絡或其它可能的實現方 式。當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。控制信號可W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。考慮兩個輸入隊列中的 下一分組應被發送到相同的輸出的示例。由于分組不能被同時發送，仲裁器向分組中的至 少一個引入延遲。無論首先發送哪個分組，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。該種現象被稱為線端阻塞。根據包括多協議標簽交換（MI^L巧標 簽、源地址、目的地地址、或者另外的標簽的頭部來對分組進行引導。
[0023] 如果交叉交換機的通信路徑相較引導朝向輸入隊列的通信路徑和引導遠離輸出 隊列的通信路徑更快，則能夠降低線端阻塞。如果內部通信路徑的速度更快，則在輸入隊列 的出口處經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絡。網絡可W是包括通過一個或多個交 叉交換機連接的多個級的結構。網絡可W是包括網絡設備作為節點的局域網。網絡設備可 W是能夠復制和轉發數據分組的任何設備。示例網絡設備包括路由器和交換機。網絡可W 包括從兩個節點至數千個節點。節點被分級布置，上游級包括第一級節點100a、中間級包 括第二級節點102a-b、并且下游級包括第S級節點104a-c。可W包括多個中間級。如實線 101所示，數據分組被從上游級轉發到下游級，并且如短劃線103所示，擁塞（congestion) 數據被從下游級的向上游級傳播。
[0025]當到來分組在輸入端口處被接收時，節點查閱轉發表并且針對被分配給應當接