一种光纤交换机的带宽调整方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种光纤交换机的带宽调整方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着大数据和云计算的发展，推动数据中心服务器的规模达到了上千台机柜、 百万台服务器的级别。同时，虚拟化、云计算的应用促使服务器的网络接口达到了 10G的带 宽甚至更高。
[0003] 目前，数据中心的扩展能力以及上万台服务器的端到端之间带宽的连接成为了技 术瓶颈。光纤传输具有高带宽技术优势，也因此成为了数据中心的优先选择，光纤交换机则 成为数据中心端到端高带宽数据通信的基础设施。
[0004] 然而，随着业务的不断变化，数据中心的基础设施往往需要进行扩展，其对网络拓 扑和带宽也会随之发生变化。因此，急需提供一种带宽调整方法，以满足数据中心的端到端 带宽的动态调整。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明提供一种光纤交换机的带宽调整方法及装置，以实现数据中心 端到端带宽的动态调整。
[0006] 本发明提供了一种光纤交换机的带宽调整方法，为环形网络中的各个光纤交换机 分配ID;包括：
[0007] 对所述环形网络进行初始化操作，并在初始化过程中根据各个光纤交换机的ID， 设置各个光纤交换机之间的物理通道；
[0008] 通过各个光纤交换机之间的物理通道进行数据交互，并记录交互信息；
[0009] 根据记录的所述交互信息，获取每个物理通道的带宽使用状态；
[0010] 根据获取的每个物理通道的带宽使用状态，在确定所述环形网络需要调整时，将 有带宽剩余的物理通道上的剩余带宽调整到带宽使用不足的物理通道上。
[0011] 优选地，
[0012] 所述为环形网络中的各个光纤交换机分配ID，包括：选定其中一个光纤交换机作 为分配的起始节点，并根据所述环形网络中光纤交换机的数据传输方向，从所述起始节点 开始，依次为每个光纤交换机分配符合设定规则的ID。
[0013] 优选地，进一步包括：为每个光纤交换机设置通道控制器，并通过下式计算接收数 据的光纤交换机中通道控制器的值：
[0014] 通道控制器的值=[N-(AS-Ad) ] %N+1
[0015] 其中，N为所述环形网络中光纤交换机的数量，As为发送数据的光纤交换机的ID， Ad为接收数据的光纤交换机的ID;
[0016] 所述通过各个光纤交换机之间的物理通道进行数据交互包括：
[0017] 利用所述通道控制器的值确定接收数据的光纤交换机接收数据时使用的物理通 道，并利用该确定的物理通道进行所述数据交互。
[0018] 优选地，
[0019] 进一步包括：设置物理通道的带宽使用状态，其中，设置的物理通道的带宽使用状 态包括Sl、S2、S3、S4和S5中的一种或多种；其中，S1状态用于表征Cn_m带宽不足，需要增 加带宽；S2状态用于表征Cn_m带宽满足要求，不需要增加或减少带宽；S3状态用于表征Cn_m 带宽满足要求，但带宽利用不足；S4状态用于表征Cn_m带宽满足要求，但实际传输的数据流 量少；S5状态用于表征Cn_m无数据传输；Cn_m为光纤交换机n发送到光纤交换机m的物理通 道，其中，n、m均为不大于环形网络中光纤交换机的数量N的正整数；
[0020] 所述获取每个物理通道的带宽使用状态，包括：
[0021] 计算每个物理通道上接收数据的平均速率，并根据计算的每个物理通道上接收数 据的平均速率确定每个物理通道的带宽使用状态；其中，利用下式计算每个物理通道上接 收数据的平均速率：
[0022] wn_m=dn_m/T;
[0023] 当wn_m> =X*pn_m*THl 时，确定Cn_m处于S1 状态；
[0024] 当X*pn_m*THl>wn_m> = X*pn_m*TH2 时，确定 Cn_m处于S2 状态；
[0025] 当X*pn_m*TH2>wn_m> = X*pn_m*TH3 时，确定 Cn_m处于S3 状态；
[0026] 当X*pn_m*TH3>wn_m> = X*pn_m*TH4 时，确定 Cn_m处于S4 状态；
[0027] 当wn_m〈X*pn_m*TH5 时，确定Cn_m处于S5 状态；
[0028] 其中，wn_m为光纤交换机m接收光纤交换机n发送数据的平均速率；dn_m为光纤交 换机m接收到光纤交换机n的数据流量；T为数据交换的时间段;X为单个光束的传输带宽； 为光纤交换机m接收光纤交换机n的物理通道使用的光束个数；TH1为物理通道带宽利 用率阀值1 ;TH2为物理通道带宽利用率阀值2 ;TH3为物理通道带宽利用率阀值3 ;TH4为 物理通道带宽利用率阀值4 ;TH5为物理通道带宽利用率阀值5巧为物理通道实际带宽使 用状态，其中，i= 1、2、3、4、5。
[0029] 优选地，所述将有带宽剩余的物理通道上的剩余带宽调整到带宽使用不足的物理 通道上，包括：
[0030] 在确定当前光纤交换机向其他两个光纤交换机发送数据的物理通道所对应的带 宽使用状态分别为S1状态和S5状态时，将S5状态对应的物理通道关闭，将S5状态对应的 物理通道上使用的光束增加到S1状态对应的物理通道上；
[0031] 在所述运行网络中包括互相连接的第一光纤交换机SW1、第二光纤交换机SW2、第 三光纤交换机SW3和第四光纤交换机SW4时，且确定C2_i，C2_3,C2_4,C4_3的带宽使用状态分 别为Sl、S4、S3、S3时，将S4状态对应的物理通道关闭，将SW2利用C2_3向SW3传输的数据 由SW2通过C2_4，发送给SW4,再由SW4转发给SW3 ;C2_3所使用的光束增加到Ch上。
[0032] 本发明还提供了一种光纤交换机的带宽调整装置，包括：
[0033] 分配单元，用于为环形网络中的各个光纤交换机分配ID;
[0034] 设置单元，用于对所述环形网络进行初始化操作，并在初始化过程中根据各个光 纤交换机的ID，设置各个光纤交换机之间的物理通道；
[0035]数据交互单元，用于通过各个光纤交换机之间的物理通道进行数据交互，并记录 交互信息；
[0036] 获取单元，用于根据记录的所述交互信息，获取每个物理通道的带宽使用状态；
[0037] 调整单元，用于根据获取的每个物理通道的带宽使用状态，在确定所述环形网络 需要调整时，将有带宽剩余的物理通道上的剩余带宽调整到带宽使用不足的物理通道上。 [00 38] 优选地，
[0039] 所述分配单元，用于选定其中一个光纤交换机作为分配的起始节点，并根据所述 环形网络中光纤交换机的数据传输方向，从所述起始节点开始，依次为每个光纤交换机分 配符合设定规则的ID。
[0040] 优选地，
[0041] 所述设置单元，用于为每个光纤交换机设置通道控制器，并通过下式计算接收数 据的光纤交换机中通道控制器的值：
[0042] 通道控制器的值=[N- (As-Ad) ] %N+1
[0043] 其中，N为所述环形网络中光纤交换机的数量，As为发送数据的光纤交换机的ID， Ad为接收数据的光纤交换机的ID;
[0044] 所述数据交互单元，用于利用所述通道控制器的值确定接收数据的光纤交换机接 收数据时使用的物理通道，并利用该确定的物理通道进行所述数据交互。
[0045] 优选地，
[0046] 所述设置单元，用于设置物理通道的带宽使用状态，其中，设置的物理通道的带宽 使用状态包括Sl、S2、S3、S4和S5中的一种或多种；其中，S1状态用于表征Cn_m带宽不足， 需要增加带宽；S2状态用于表征Cn_m带宽满足要求，不需要增加或减少带宽；S3状态用于表 征Cn_m带宽满足要求，但带宽利用不足；S4状态用于表征Cn_m带宽满足要求，但实际传输的 数据流量少；S5状态用于表