利用无线点到多点飞行路径对数据中心进行解拥塞制造技术

技术编号:17445667 阅读:40 留言:0更新日期:2018-03-10 19:45
在一个实施例中,源架顶式(ToR)交换机可以从一组ToR交换机中识别要将数据流量发送至的多个目的地ToR交换机。源ToR交换机可以通过基础网络连接到该组ToR交换机。系统可以确定每个目的地ToR交换机是否适合于经由点到多点无线飞行路径接收数据传输。被确定为适合的两个或更多个目的地ToR交换机可以被认为是飞行路径候选ToR交换机。系统可以在源ToR交换机和飞行路径候选ToR交换机之间建立点到多点无线飞行路径。系统然后可以经由点到多点无线飞行路径将数据流量从源ToR交换机传输到每个飞行路径候选ToR交换机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用无线点到多点飞行路径对数据中心进行解拥塞
本公开总体涉及数据中心,并且更具体地,涉及在服务器之间交换数据流量。
技术介绍
构建大型数据中心所面临的挑战之一是,在任意一对服务器之间提供相同的通信带宽的成本与集群的规模成正比。在用于数据中心的架顶式(ToR)架构中,将给定服务器机架中的一组服务器连接到其他ToR交换机和服务器的ToR交换机可能需要与其他ToR交换机交换数据。然而,增加对ToR的利用同时防止网络拥塞加重可能很困难。由于在任何给定的时间点处ToR通常只与数据中心中的少数其他ToR交换大数据量,因此需求矩阵的稀疏性质可能转化为传统数据中心拓扑下的重大瓶颈。换句话说,由于少数ToR滞后,他们可能会阻止整个网络完成其任务。这意味着扩展数据中心以适应新兴的分布式计算应用可能是昂贵的。随着服务器、服务器机架和其他设备的数量的增加,以相似的性能水平运行数据中心的成本变得更高并且更难管理。附图说明为了描述可以获得本公开的上述和其他优点和特征的方式,将通过参考在附图中示出的具体实施例来呈现上面简要描述的原理的更加具体的描述。应当理解,这些附图仅描绘了本公开的示例性实施例,因此不能被认为是对本公开的范围的限制,通过使用附图以其他特征和细节来描述和解释本文中的原理,其中:图1示出了根据主题技术的一些方面的示例网络设备;图2A-B示出了根据主题技术的一些方面的示例系统实施例;图3示出了用于数据中心的示例网络架构的示意性框图;图4示出了示例MU-MIMO网络的示意图;图5示出了与无线收发器耦合的示例服务器机架;图6示出了由无线飞行路径增强的数据中心的示例配置的示意性框图;图7示出了在ToR交换机之中执行DL-MU-MIMO传输的示例数据中心的示意图;图8示出了在ToR交换机之间执行UL-MU-MIMO传输的示例数据中心的示意图;图9示出了执行DL-MU-MIMO传输的示例方法实施例;图10示出了执行UL-MU-MIMO传输的示例方法实施例;和图11示出了从目的地ToR交换机向源ToR交换机路由反向流量的示例方法实施例。具体实施方式下面详细讨论本公开的各种实施例。虽然讨论了具体的实施方式,但应该理解,这仅仅是为了说明的目的。相关领域的技术人员将认识到,可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下使用其他组件和配置。概述在一些实施例中,源架顶式(ToR)交换机可以从一组ToR交换机中识别要将数据流量发送至的多个目的地ToR交换机。源ToR交换机可以通过基础网络(basenetwork)连接到该组ToR交换机。系统可以确定每个目的地ToR交换机是否适合于经由点到多点无线飞行路径(flyway)接收数据传输。被确定为适合的两个或更多个目的地ToR交换机可以被认为是飞行路径候选ToR交换机。系统可以在源ToR交换机和飞行路径候选ToR交换机之间建立点到多点无线飞行路径。系统可以经由点到多点无线飞行路径将数据流量从源ToR交换机传输到每个飞行路径候选ToR交换机。在一些其他实施例中,系统可以识别多个源ToR交换机,他们中的每源ToR交换机具有要传送到目的地ToR交换机的相应数据。源ToR交换机和目的地ToR交换机可以属于通过有线基础网络互连的一组ToR交换机。基于从每个源ToR交换机接收的相应信道状态信息(CSI),系统可以从源ToR交换机中选择两个或更多个飞行路径候选ToR交换机。飞行路径候选ToR交换机可以具有满足阈值的波束成形系数。系统可以在飞行路径候选ToR交换机和目的地ToR交换机之间建立多点到点无线飞行路径。然后,目的地ToR交换机可以经由多点到点无线飞行路径从飞行路径候选ToR交换机接收相应的数据符号。描述计算机网络是通过通信链路和通信段互连的在地理上分散的节点的集合,用于在端点(例如个人计算机和工作站)之间传输数据。从局域网(LAN)和广域网(WAN)到覆盖网络和软件定义的网络(如虚拟可扩展局域网(VXLAN))的许多类型的网络都可用。LAN通常通过位于相同的一般物理位置(例如建筑物或校园)的专用个人通信链路来连接节点。另一方面,WAN通常通过诸如公共载波电话线路、光学光路、同步光纤网络(SONET)或同步数字体系(SDH)链路之类的长距离通信链路来连接地理上分散的节点。LAN和WAN可以包括层2(L2)和/或层3(L3)网络和设备。互联网是连接全世界的不同网络的WAN的一个示例,其提供各种网络节点之间的全球通信。典型地,节点通过根据预定义协议(例如,传输控制协议/互联网协议(TCP/IP))交换离散的帧或数据分组而在网络上进行通信。在这种情况下,协议可以涉及定义节点如何彼此交互的一组规则。计算机网络还可以通过中间网络节点(例如,路由器)进一步互连,以扩展每个网络的有效“大小”。所公开的技术解决了本领域针对管理数据中心的需求。公开了用于利用无线飞行路径(特别是点到多点飞行路径和/或多点到点飞行路径)对数据中心进行解拥塞的系统、方法和计算机可读存储介质。本文公开了对示例性系统和网络的简要介绍性描述,如图1、2A和2B所示。接下来将详细描述点到多点和多点到点无线飞行路径、相关的概念和示例性变体。这些变体在本文中将被描述为提出的各种实施例。本公开现在转向图1。图1示出了适合于实现本专利技术的示例网络设备110。网络设备110包括主中央处理单元(CPU)162、接口168和总线115(例如PCI总线)。当在适当的软件或固件的控制下运行时,例如,CPU162负责执行分组管理、错误检测和/或路由功能,例如误布线检测功能。CPU162优选地在包括操作系统和任何适当的应用软件的软件的控制下完成所有这些功能。CPU162可以包括一个或多个处理器163,诸如来自摩托罗拉微处理器系列或MIPS微处理器系列的处理器。在替代实施例中,处理器163是专门设计来用于控制路由器110的操作的硬件。在特定实施例中,存储器161(诸如非易失性RAM和/或ROM)也形成CPU162的一部分。然而,存储器可以耦合到系统的方式有很多种。接口168通常作为接口卡或网络接口控制器(NIC)被提供。通常,他们控制数据分组在网络上的发送和接收,并且有时支持与路由器110一起使用的其他外围设备。其中可以提供的接口包括以太网接口、帧中继接口、电缆接口、DSL接口、令牌环接口等。此外,可以提供各种超高速接口,例如快速令牌环接口、无线接口、以太网接口、千兆以太网接口、ATM接口、HSSI接口、POS接口、FDDI接口等。通常,这些接口可以包括适于与适当媒体通信的端口。在某些情况下,他们也可能包括独立的处理器,在一些实例中,包括易失性RAM。独立处理器可以控制诸如分组交换、媒体控制和管理之类的通信密集型任务。通过为通信密集型任务提供单独的处理器,这些接口允许主微处理器162有效地执行路由计算、网络诊断、安全功能等。尽管图1中所示的系统是本专利技术的一个特定的网络设备,但他决不是可以实现本专利技术的唯一网络设备架构。例如,具有处理通信以及路由计算等的单个处理器的架构经常被使用。此外,其他类型的接口和媒体还可以与路由器一起使用。无论网络设备的配置如何,他都可以采用被配置为存储程序指令的一个或多个存储器或存储器模块(包括存储器161),该程序指令是针对用于本文描述的漫游、路本文档来自技高网...
利用无线点到多点飞行路径对数据中心进行解拥塞

【技术保护点】
一种方法,包括:在经由基础网络连接到一组架顶式(ToR)交换机的源ToR交换机处,从所述一组ToR交换机中识别要将数据流量发送至的多个目的地ToR交换机;确定所述多个目的地ToR交换机中的每个目的地ToR交换机是否适合于经由点到多点无线飞行路径接收数据传输,以产生两个或更多个飞行路径候选ToR交换机;在所述源ToR交换机与所述两个或更多个飞行路径候选ToR交换机之间建立所述点到多点无线飞行路径;以及经由所述点到多点无线飞行路径将所述数据流量从所述源ToR交换机传输到所述两个或更多个飞行路径候选ToR交换机中的每个飞行路径候选ToR交换机。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.16 US 14/801,5321.一种方法,包括:在经由基础网络连接到一组架顶式(ToR)交换机的源ToR交换机处,从所述一组ToR交换机中识别要将数据流量发送至的多个目的地ToR交换机;确定所述多个目的地ToR交换机中的每个目的地ToR交换机是否适合于经由点到多点无线飞行路径接收数据传输,以产生两个或更多个飞行路径候选ToR交换机;在所述源ToR交换机与所述两个或更多个飞行路径候选ToR交换机之间建立所述点到多点无线飞行路径;以及经由所述点到多点无线飞行路径将所述数据流量从所述源ToR交换机传输到所述两个或更多个飞行路径候选ToR交换机中的每个飞行路径候选ToR交换机。2.根据权利要求1所述的方法,其中,当每个目的地ToR交换机在与所述源ToR交换机相关联的收发器的阈值范围内时,每个目的地ToR交换机被确定为所述两个或更多个飞行路径候选ToR交换机的一部分。3.根据权利要求2所述的方法,还包括:当所述多个目的地ToR交换机中的特定目的地ToR交换机被确定为超出所述收发器的所述阈值范围时,通过基础网络将所述数据流量从所述源ToR交换机路由到所述特定目的地ToR交换机。4.根据权利要求1所述的方法,其中,当与每个目的地ToR交换机相关联的相应信道状态信息(CSI)已经在过去的预定时间内在所述源ToR交换机处被接收到时,所述每个目的地ToR交换机被确定为所述两个或更多个飞行路径候选ToR交换机的一部分。5.根据权利要求4所述的方法,还包括:当与所述多个目的地ToR交换机中的特定目的地ToR交换机相关联的CSI在所述过去的预定时间内没有在所述源ToR交换机处被接收到时,通过基础网络将所述数据流量路由到所述特定目的地ToR交换机。6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述两个或更多个飞行路径候选ToR交换机的数量是取决于可用于建立所述点到多点无线飞行路径的天线的数量的可调谐参数。7.根据权利要求1所述的方法,其中,建立所述点到多点无线飞行路径包括:基于与所述两个或更多个飞行路径候选ToR交换机中的每个飞行路径候选ToR交换机相关联的相应CSI来计算波束成形系数。8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述波束成形系数将被应用于数据符号以用于生成射频(RF)信号。9.根据权利要求7所述的方法,其中,当基于所述相应CSI计算的所述波束成形系数不满足阈值条件时,选择所述多个目的地ToR交换机中作为所述两个或更多个飞行路径候选ToR交换机的不同的一组目的地ToR交换机。10.根据权利要求1所述的方法,还包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员:道格拉斯·陈大卫·R·奥兰
申请(专利权)人:思科技术公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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