用于多路径负载平衡的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体上涉及负载平衡，更具体地，涉及用于多路径负载平衡的系统和方法。
【背景技术】
[0002] 用于在层2网络中分发流量的传统技术依赖于链路状态路由协议以识别在网络 中的两个交换机之间传输流量的路径（例如，最短路径或最低成本路径）。不幸地，许多链 路状态路由协议可以将在网络中两个交换机之间传输的流量限制到数据链路的单个集合， 这可能导致冗余的数据链路不被使用。因此，本公开确定并解决了对用于多路径负载平衡 的系统和方法的需要。
【发明内容】
[0003] 如下面将更加详细地描述的，本公开总体上涉及用于穿过多个路径来负载平衡网 络流量的系统和方法，该多个路径将网络、诸如构成虚拟机箱结构的交换机网络内的两个 交换机互连。在一个示例中，用于多路径负载平衡的计算机实现的方法可以包括：（1)识别 从源交换机至目的交换机的多个路径，（2)针对多个路径中的每个路径，至少部分基于路径 中的一个或多个数据链路的最低链路带宽，确定路径的限制带宽，以及（3)至少部分基于 多个路径中的每个路径的限制带宽，穿过多个路径来平衡从源交换机被传输至目的交换机 的网络流量。
[0004] 类似地，合并上述方法的系统可以包括：⑴识别模块，该识别模块识别从源交换 机至目的交换机的多个路径，（2)确定模块，该确定模块针对多个路径中的每个路径，至少 部分基于路径中的一个或多个数据链路的最低链路带宽，确定路径的限制带宽，（3)平衡模 块，该平衡模块至少部分基于多个路径中的每个路径的限制带宽，穿过多个路径来平衡从 源交换机被传输至目的交换机的网络流量，以及（4)至少一个物理处理器，该至少一个物 理处理器执行识别模块、确定模块和平衡模块。
[0005] 相应的非瞬态计算机可读介质可以包括一个或多个计算机可读指令，当该一个或 多个计算机可读指令由网络设备的至少一个处理器执行时，可以促使网络设备以（1)识别 从源交换机至目的交换机的多个路径，（2)针对多个路径中的每个路径，至少部分基于路径 中的一个或多个数据链路的最低链路带宽，确定路径的限制带宽，以及（3)至少部分基于 多个路径中的每个路径的限制带宽，穿过多个路径来平衡从源交换机被传输至目的交换机 的网络流量。
[0006] 可以根据本文中描述的一般性原则，将来自上述实施例中的任何实施例的特征彼 此组合来使用。在结合附图以及权利要求书来阅读以下详细的描述时，将更加充分地理解 这些和其他实施例、特征和优点。
【附图说明】
[0007] 附图图示了若干示例性实施例并且构成说明书的一部分。这些附图与以下描述一 同说明并阐述了本公开的各种原理。
[0008] 图1是用于多路径负载平衡的示例性系统的框图。
[0009] 图2是用于多路径负载平衡的示例性系统的框图。
[0010] 图3是用于多路径负载平衡的示例性系统的框图。
[0011] 图4是用于多路径负载平衡的示例性方法的流程图。
[0012] 图5是用于多路径负载平衡的示例性系统的框图。
[0013] 图6是用于多路径负载平衡的示例性系统的框图。
[0014] 图7是能够实现本文中所描述的和/或所图示的实施例中的一个或多个实施例， 和/或与本文中所描述的和/或所图示的实施例中的一个或多个实施例结合来使用的示例 性计算系统的框图。
[0015] 所有附图中，相同的参考字符和描述是指示相似的但不一定完全相同的元素。尽 管本文中所描述的示例性实施例易受各种修改和可替换形式的影响，但是特定实施例已经 在附图中通过示例的方式被示出并且将在本文中被详细地描述。然而，本文中描述的示例 性的实施例不旨在被限制于所公开的特定形式。更确切地说，本公开涵盖了落入所附权利 要求书的范围内的所有修改、等价方案以及可替换方案。
【具体实施方式】
[0016] 本公开描述用于穿过多个路径来负载平衡网络流量的各种系统和方法，该多个路 径将网络、诸如构成虚拟机箱结构的交换机网络内的两个交换机互连。本公开的实施例可 以通过以下方式穿过将网络中的两个交换机互连的多个路径来平衡网络流量：（1)识别互 连两个交换机的两个或多个路径，（2)基于组成每个路径的数据链路的链路带宽，确定每个 路径的限制带宽，以及（3)基于路径的限制带宽，穿过路径来平衡网络流量。
[0017] 如下面将更详细地阐述的，通过使用多个路径来负载平衡在两个交换机之间传输 的网络流量，本公开的实施例实质上可以改进数据链路和/或路径的使用率。此外，通过基 于路径的限制带宽穿过多个路径来负载平衡网络流量，本公开的实施例可以防止组成路径 的数据链路中的任何数据链路成为网络流量的瓶颈，尤其是在具有非对称的拓扑结构的网 络中。如下面更详细地讨论的，本公开的实施例还可以提供各种其他优点和特征。
[0018] 参考图1-3、图5和图6,以下将提供用于多路径负载平衡的示例性系统的详细描 述。还将结合图4提供相应的计算机实现的方法的详细描述。此外，将结合图7提供能够实 现本文所描述的一个或多个实施例中的一个或多个实施例的示例性计算系统的详细描述。
[0019] 图1是用于多路径负载平衡的示例性系统100的框图。如图1所示，示例性系统 100可以包括用于执行一个或多个任务的一个或多个模块102。例如，以及如下面将更详细 地阐述的，示例性系统100可以包括识别模块104,该识别模块104识别从源交换机至目的 交换机的多个路径。示例系统100还可以包括确定模块106,该确定模块106至少部分基于 路径中的一个或多个数据链路的最低链路带宽，针对多个路径中的每个路径确定路径的限 制带宽。
[0020] 另外，以及如下面将更详细地阐述的，示例性的系统100可以包括平衡模块108， 该平衡模块108至少部分基于多个路径中的每个路径的限制带宽，来穿过多个路径平衡从 源交换机被传输至目的交换机的网络流量。尽管被图示为单独的元素，图1中的模块102 中的一个或多个模块可以表示单个模块或应用的部分。
[0021 ] 在特定实施例中，图1中的模块102中的一个或多个模块可以表示一个或多个软 件应用或程序，当该一个或多个软件应用或程序由计算设备执行时，可以促使计算设备执 行一个或多个任务。例如，以及如下面将更详细地阐述的，模块102中的一个或多个模块可 以表示被存储并被配置为运行在一个或多个计算设备上的软件模块，诸如图2中所图示的 设备（例如，交换机202-208)和/或图7中的计算系统700。图1中的模块102中的一个 或多个模块还可以表示被配置为执行一个或多个任务的一个或多个专用计算机的全部或 部分。在至少一个示例中，图1中的模块102中的一个或多个模块可以表示穿过数据链路 和/或路径来负载平衡流量的系统的全部或部分，该数据链路和/或路径互连构成虚拟机 箱结构的交换机网络（例如，表现为单个逻辑交换机的交换机的集合）。
[0022] 如图1所示，示例性系统100还可以包括一个或多个数据库，诸如数据库120。在 一个示例中，数据库120可以包括用于存储关于在网络中连接交换机的路径的信息的路径 122,用于存储关于构成路径的数据链路的信息的数据链路124,以及用于存储关于连接至 路径的交换机的接口中的一个或多个接口的信息的接口 126。在至少一个实施例中，数据库 120可以表示链路状态数据库的全部或部分。
[0023] 数据库120可以表示单个数据库或计算设备或者多个数据库或计算设备的部分。 例如，数据库120可以表示图2中的交换机202-208和/或图7中的计算系统700的部分。 可替换地，图1中的数据库120可以表示能够由计算设备访问的一个或多个物理上分离的 设备，诸如图2中的交换机202-208和/或图7中的计算系统700。在至少一个示例中，数 据库120可以表示控制平面数据，该控制平面数据可以包括任意类型或形式的与控制交换 机网络内的分组的移动相关的数据或代码。
[0024] 可以通过各种方式实现图1中的示例性系统100。例如，示例性系统100的全部 或部分可以表示图2中的示例性网络200的部分。如图2和图3所示，网络200可以包括 经由一个或多个数据链路210-220互连的交换机202-208。在一些示例中，可以使用模块 102中的一个或多个模块对交换机202-208中的一个或多个交换机进行编程，和/或交换机 202-208中的一个或多个交换机可以存储数据库120中的数据的全部或部分。
[0025] 在一个实施例中，当图1中的模块102中的一个或多个模块由交换机202-208中 的至少一个处理器执行时，可以促使交换机202-208中的一个或多个交换机穿过数据链路 210-220来负载平衡流量。例如，以及如下面将更详细地阐述的，模块102中的一个或多个 模块可以促使交换机202-208中的一个或多个交换机以（1)识别从交换机202至交换机 204的每个有效路径，（2)至少部分基于路径中的一个或多个数据链路的最低链路带宽，针 对所识别的路径中的每个路径确定路径的限制带宽，以及（3)至少部分基于路径中的每个 路径