一种基于SDN的RoCE网络流量分配方法、设备及介质与流程

本技术涉及网络，尤其涉及一种基于sdn的roce网络流量分配方法、设备及介质。

背景技术：

1、随着近年来网络技术的不断进步，数据中心内存储网络不再局限于使用网状信道(fibre channel)或其他ip-san方式传输存储业务，roce(rdma overconverged ethernet，远程内存管理)技术拥有的零复制、高效传输、节省成本等特性，很快成为了数据中心内一种主流的存储业务承载方式。

2、此外roce为存储业务提供了无损网络基础，并解决了原本tcp方式存在的延迟及cpu消耗等问题，为实现上述特性，roce配合交换机转发芯片，在入口方向提供了8个队列，将dscp标记的报文进入到无损队列进行转发，通过芯片提供的缓存空间，使无损队列内无法及时转发的流量得以在端口内进行缓存，并引入了基于优先级的流量控制pfc(priority-based flow control)进行2层网络流量控制，通过让交换机在端口缓存溢出发生之前，暂停其直接上游设备来避免数据包丢失，为流量提供无损转发服务。

3、但是，现有的roce流量在某些特殊场景下，如较大的突发流量出现时，可能造成端口缓存空间不足，导致业务丢包，以及由于环路或其他原因，造成的pfc deadlock现象，使环境内业务陷入阻塞状态且无法恢复，同时还容易受到其他队列的流量影响。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种基于sdn的roce网络流量分配方法、设备及介质，用于解决如下技术问题：现有的roce流量在某些特殊场景下，可能造成端口缓存空间不足，导致业务丢包，以及由于环路或其他原因，容易使环境内业务陷入阻塞状态且难以恢复。

2、本技术实施例采用下述技术方案：

3、一方面，本技术实施例提供了一种基于sdn的roce网络流量分配方法，包括：通过sdn控制器，对交换机进行初始化配置，以完成对所述交换机的纳管控制；根据与所述sdn控制器对应的网页管理页面，对纳管控制后的交换机进行管理验证，得到验证信息；基于验证信息，获取组网内交换机的roce流量信息以及端口队列状态信息；根据所述roce流量信息，对所述端口队列状态信息中的端口队列进行有关门限值的队列状态判断，得到所述交换机的当前队列状态；基于所述当前队列状态，将所述交换机中的roce网络流量进行组网内的端口队列分配，以使所述sdn控制器完成对所述交换机内的队列配置调整。

4、本技术实施例通过sdn控制器在启用roce网络流量管理功能后，能够自动维护组网内roce网络流量对应的端口队列，并按照一定的负载均衡规则，分配各业务类型的流量至每个队列，保障roce流量最大化利用组网带宽，并减小某一业务突发瞬时流量导致的队列死锁、丢包等风险。同时，用户可在sdn控制器根据实际需求，配置相应业务并绑定对应队列，sdn控制器将根据用户设定的业务与队列绑定关系，自动分配流量至空闲队列，确保分配了队列的业务流量可不受其他临时roce流量干扰。此外，用户还可设置特定业务流量优先级，sdn控制器将根据设定的优先级，调控组网内roce流量，保障高优先级流量不会因headroom不足导致丢弃等问题。

5、在一种可行的实施方式中，通过sdn控制器，对交换机进行初始化配置，以完成对所述交换机的纳管控制，具体包括：通过sdn控制器管理数据中心，获取所述sdn控制器管理下的交换机访问信息；其中，所述交换机访问信息包括：交换机地址信息以及交换机管理信息；根据所述交换机访问信息，将所述交换机与所述sdn控制器进行物理链路以及管理网络的搭建，得到管理网络平台；通过所述管理网络平台，对所述交换机中的各个配置参数进行初始化配置，得到初始化配置信息；其中，初始化配置信息均与ssh协议以及snmp协议相互关联；基于所述初始化配置信息，并通过所述sdn控制器管理数据中心，完成对所述交换机进行纳管控制。

6、在一种可行的实施方式中，根据与所述sdn控制器对应的网页管理页面，对纳管控制后的交换机进行管理验证，得到验证信息，具体包括：通过所述网页管理页面，获取所述sdn控制器纳管控制后交换机的管理信息；其中，所述管理信息至少包括：管理网络ip、管理用户名、管理密码以及snmp协议配置信息；基于初始化配置信息中的ssh协议以及snmp协议，并通过所述sdn控制器，对所述交换机中的管理信息进行管理验证，得到所述验证信息；其中，所述验证信息包括：验证通过信息以及验证不通过信息。

7、在一种可行的实施方式中，基于验证信息，获取组网内交换机的roce流量信息以及端口队列状态信息，具体包括：若所述验证信息为验证通过信息，则将所述交换机中的管理信息进行自身数据库存储；并基于预设周期性时间，识别与所述组网内交换机对应的纳管网络设备；获取所述纳管网络设备中处于活动状态且启用roce相关配置的端口队列信息；其中，所述端口队列信息包括当前端口各队列中的流量转发速率、转发包数统计，端口各队列缓存长度、剩余缓存空间，pfc报文信息以及ecn报文信息；通过与所述sdn控制器对应的网页管理页面，对所述组网内交换机的当前roce类型流量状态进行有关多个队列转发方式的流量监控，得到所述roce流量信息。

8、在一种可行的实施方式中，根据所述roce流量信息，对所述端口队列状态信息中的端口队列进行有关门限值的队列状态判断，得到所述交换机的当前队列状态，具体包括：基于所述roce流量信息，确定出所述端口队列状态信息中端口队列的队列缓存限值；将所述队列缓存限值与所述门限值进行流量比对判断；其中，所述门限值至少包括：headroom缓存门限、反压帧触发门限xoff以及反压帧停止门限xon；若所述队列缓存限值小于所述门限值，则将所述交换机的当前队列状态确定为非拥堵状态；若所述队列缓存限值为0，则将所述交换机的当前队列状态确定为空闲状态；其中，所述当前队列状态包括：拥堵状态、所述非拥堵状态以及所述空闲状态。

9、在一种可行的实施方式中，基于所述当前队列状态，将所述交换机中的roce网络流量进行组网内的端口队列分配，具体包括：基于所述当前队列状态，并通过轮询负载均衡方式，对组网内的所述交换机进行qos配置；并根据所述roce网络流量的ip，对所述roce网络流量进行端口队列分配判断；若所述当前队列状态为非拥堵状态或者空闲状态，则将所述roce网络流量分配到与所述当前队列状态对应的端口队列中；若所述当前队列状态为拥堵状态，则将所述roce网络流量分配至端口队列中headroom空间中空间数值较大的非指定端口队列中，以基于所述roce网络流量，完成对所述交换机内的队列配置调整。

10、在一种可行的实施方式中，在基于所述当前队列状态，将所述交换机中的roce网络流量进行组网内的端口队列分配之后，所述方法还包括：通过与所述sdn控制器对应的网页管理页面，将预设业务类型信息与组网内交换机的roce流量信息进行绑定处理，并获取与所述业务类型信息对应的roce流源目的ip；基于所述roce流源目的ip，将与所述业务类型信息绑定的端口队列进行轮询负载均衡分配，以使绑定后的roce流量信息进行特定端口队列的网络流量分配；将剩余的端口队列与非业务类型信息进行网络流量分配；其中，非业务类型信息为不需要与所述roce流量信息进行绑定处理的类型信息。

11、在一种可行的实施方式中，在基于所述当前队列状态，将所述交换机中的roce网络流量进行组网内的端口队列分配之后，所述方法还包括：对所述业务类型信息进行优先级分类，得到有关端口队列的优先级等级信息；基所述优先级等级信息，将所述交换机中端口队列的headroom空间进行对应修改，得到所述端口队列的优先级比例系数；根据所述优先级比例系数以及所述优先级等级信息，将所述业务类型进行有关所述roce流量信息中优先级参考下的流量分配，以使所述sdn控制器完成对所述交换机内的队列配置调整。

12、第二方面，本技术实施例还提供了一种基于sdn的roce网络流量分配设备，所述设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，以使所述至少一个处理器能够执行上述任一实施方式所述的一种基于sdn的roce网络流量分配方法。

13、第三方面，本技术实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质为非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有至少一个程序，每个所述程序包括指令，所述指令当被终端执行时，使所述终端执行上述任一实施方式所述的一种基于sdn的roce网络流量分配方法。

14、本技术提供了一种基于sdn的roce网络流量分配方法、设备及介质，与现有技术相比，本技术实施例具有以下有益的技术效果：

15、本技术实施例通过sdn控制器在启用roce网络流量管理功能后，能够自动维护组网内roce网络流量对应的端口队列，并按照一定的负载均衡规则，分配各业务类型的流量至每个队列，保障roce流量最大化利用组网带宽，并减小某一业务突发瞬时流量导致的队列死锁、丢包等风险。同时，用户可在sdn控制器根据实际需求，配置相应业务并绑定对应队列，sdn控制器将根据用户设定的业务与队列绑定关系，自动分配流量至空闲队列，确保分配了队列的业务流量可不受其他临时roce流量干扰。此外，用户还可设置特定业务流量优先级，sdn控制器将根据设定的优先级，调控组网内roce流量，保障高优先级流量不会因headroom不足导致丢弃等问题。