网络中的可扩展流和拥塞控制的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机网络，更具体地，涉及网络中的可扩展流(scalable flow)和拥塞控制。
【背景技术】
[0002]在包括多个网络交换机的局域网(LAN)中典型地采用以太网网络。已经开发多个通信协议，并且继续演化以提高对于各种环境的以太网网络性能。例如，被称为数据中心桥接(DCB)、融合增强型以太网(CEE)或数据中心以太网(DCE)的对于以太网的增强支持LAN与存储区域网(SAN)的融合。可以与以太网结合在数据中心环境中使用的其他协议包括例如以太网光纤通道(FCoE)、互联网广域远程直接内存访问协议(iWARP)、聚合以太网远程直接内存访问(RoCE)。
[0003]在OpenFlow网络环境中，交换机经由安全链路连接到各个控制器，以便控制交换机配置和路由。这样的控制器典型地经由在安全链路上发送的控制数据分组提供这种控制，这保持比传统以太网结构更高的数据完整性水平。
[0004]典型地，当数据分组由交换机通过一个指定端口传送时，在进入和离开分组速率之间存在不平衡时，在交换机缓存器中对分组进行排队。网络拥塞是在交换机携带了太多数据、缓冲器队列条目已经耗尽或者缓冲器已经充满到相对于缓冲器大小来说到达一定级别时所出现的问题。这种拥塞导致服务质量的下降，使得分组被丢弃，或者分组的排队和/或传输被延迟。
【发明内容】
[0005]本发明的各个方面包括用于执行网络中的拥塞管理的方法、计算机程序产品和系统，其包括监视在网络中的交换机处的拥塞状态。确定该拥塞状态表明在该交换机处存在拥塞。基于该拥塞与在该交换机处以第一速率从一个源接收的数据有关，从该交换机向源发送第一消息，请求源以低于第一速率的第二速率发送数据。基于该拥塞与在该交换机处以第三速率从一个目的地接收的数据请求有关，从该交换机向目的地发送第二消息，请求目的地以低于第三速率的第四速率发送数据请求。
[0006]通过这里所描述的实施例，实现了其他特征和优点。在这里详细描述了本发明的其他实施例和方面，将其考虑为所要求保护的发明的一部分。参考说明书和附图可以更好地理解本发明的优点和特征。
【附图说明】
[0007]下面仅以例子的方式，参考附图描述本发明的实施例，其中:
[0008]图1描绘可以根据一个实施例实施的包括具有OpenFlow能力的交换机的网络的系统的框图；
[0009]图2描绘根据一个实施例的具有OpenFlow能力的交换机的框图；
[0010]图3描绘可以在实施例中使用的OpenFlow流交换定义的示例；以及
[0011]图4描绘根据一个实施例用于在交换机执行拥塞管理的过程。
[0012]具体实施例方式
[0013]实施例涉及在网络中的交换机处提供可扩展流和拥塞控制。当从源接收数据流的速率(例如，在网络交换机处)比能够输出或发送数据流的速率更快时，会发生网络拥塞。在网络是OpenFlow网络的实施例中，当数据分组由交换机通过一指定端口发送时，在进入和离开分组速率之间存在不平衡时，在交换机缓存器中对分组进行排队。网络拥塞是在交换机携带了太多数据、缓冲器队列条目已经耗尽或者缓冲器已经充满到相对于缓冲器大小来说到达一定级别时所出现的问题。这种拥塞导致服务质量的下降，使得分组被丢弃，或者分组的排队和/或传输被延迟。
[0014]在现在的OpenFlow网络中，流和拥塞控制由连接到网络中的所有交换机的OpenFlow控制器管理。与对于流和拥塞控制的这种集中式方法不同，在这里所描述的实施例中，流和拥塞控制的全部或者一部分由具有OpenFlow-能力的(OpenFlow-capable)交换机(这里也称为“OpenFlow交换机”)来管理。在一个实施例中，检测拥塞的OpenFlow交换机独立于OpenFlow控制器向可能导致交换机处的拥塞的源和/或目的地发送消息。在交换机处缓解拥塞可以使得整个网络具有更少的拥塞。
[0015]现在转到图1，现在将更加具体地描述包括支持OpenFlow的网络101(即，OpenFlow网络)的系统100的示例。在图1中描述的示例中，系统100是数据中心环境，其包括配置为使用具有OpenFlow能力的交换机106在网络101上通信的多个服务器102和客户端系统104。在示例性实施例中，也称为主机或主机系统的服务器102是高速处理设备(例如，大型计算机、桌面型计算机、膝上型计算机、手持设备、嵌入式计算设备，等等)，其包括能够读取和执行指令并且处理与系统100的各种组件的交互的至少一个处理电路(例如，计算机处理器/CPU)。服务器102可以是存储系统服务器，配置为访问和存储大量数据到一个或多个数据存储系统108。
[0016]客户端系统104可以包括多种桌面型、膝上型、通用计算机设备、移动计算设备、和/或具有处理电路和输入/输出(I/O)接口(诸如键/按钮、触摸屏、音频输入、显示设备和音频输出)的联网设备。客户端系统104可以直接或通过一个或多个无线接入点110无线地链接到一个或多个交换机106。
[0017]数据存储系统108指任何类型的计算机可读存储介质，并且可以包括一个或多个辅助存储元件，例如硬盘驱动器(HDD)、固态存储器、带、或服务器102内部或外部的存储子系统。可以存储在数据存储系统108中的数据的类型例如包括各种文件和数据库。可能存在由可以分布在系统100的各种位置的每个服务器102利用的多个数据存储系统108。
[0018]系统100还包括网络控制器112，其为中心软件定义的网络控制器，被配置为进行网络101内的路由决定。网络控制器112建立一个或多个安全链路103以配置交换机106，并且建立交换机106之间链路105的通信属性。例如，网络控制器112可以配置交换机106以控制服务器102和客户端系统104之间以及与一个或多个防火墙114和一个或多个负载平衡器116之间的数据流的分组路由路径。一个或多个防火墙114限制网络101和一个或多个外部网络118之间网络通信量的存取和流动。一个或多个负载平衡器116可以跨越诸如服务器102之间的多个计算机分布工作负载。
[0019]服务器102、客户端系统104和网络控制器112可以包括现有技术中已知的各种计算机/通信硬件和软件技术，诸如一个或多个处理单元或电路、包括可移除介质的易失性和非易失性存储器、电源、网络接口、支持电路、操作系统等。尽管网络控制器112描述为分离组件，但是将理解的是网络配置功能可以可替代地以独立或分布式方式在一个或多个服务器102或客户端系统104中实施。
[0020]网络101可以包括无线、有线和/或光纤链路的组合。如图1所描述的网络101代表为了说明目的的简化示例。网络101的实施例可以包括数目众多的交换机106(例如，几百)，其中每个交换机106具有数十个端口和链路。网络101可以支持允许数据在服务器102、客户端系统104、交换机106、网络控制器112、防火墙114和负载平衡器116之间传输的多种已知通信标准。通信协议典型地在一个或多个层(诸如物理层(层-1)、链路层(层-2)、网络层(层_3)、传输层(层-4)和应用层(层-5))中实施。在示例性实施例中，网络101支持OpenFlow作为层-2协议。交换机106可以是还支持层_2和层-3以太网的专用OpenFlow交换机或OpenFlow使能通用交换机。
[0021]图2描绘