数据传输方法、相关装置及网络制造方法及图纸

本申请公开了一种数据传输方法、相关装置及网络。该方法可包括：第一控制器从数据中心网络的可用中转交换机中，确定出分别中转m组数据的可用中转交换机；其中，一个可用中转交换机用于中转至少一组所述数据，且任意两个可用中转交换机中转所述数据的组数的差值不超过第二阈值；所述第一控制器指示所述目的网络节点向所述源网络节点发送路由信息，所述路由信息包括用于中转所述源网络节点向所述目的网络节点传输的数据组的可用中转交换机的标识。上述方案能够实现数据中心网络中各个中转交换机的负载均衡，提高带宽资源利用率，减小传输时延。

Data transmission methods, related devices and networks

This application discloses a data transmission method, a related device and a network. The method may include: the first controller transfers the data from the available transferring switches in the data center network to determine the available transferring switches for transferring M sets of data separately; one available transferring switch is used to transfer at least one set of data, and the difference between the number of groups of any two available transferring switches transferring the data does not exceed the second threshold; the first controller indicates that The destination network node sends routing information to the source network node, which includes the identification of the switch in use for transferring the data group transmitted by the source network node to the destination network node. The above scheme can achieve load balancing of the handover switches in the data center network, improve the utilization of bandwidth resources and reduce the transmission delay.

【技术实现步骤摘要】
数据传输方法、相关装置及网络
本申请涉及数据中心(datacenter，DC)及流量调度
，特别涉及数据传输方法、相关装置及网络。
技术介绍
数据中心是用于在互联网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息的网络，可包括计算机系统和其它与之配套的设备(例如通信和存储系统)、数据通信连接设备、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置。数据中心广泛应用于分布式存储、大数据分析等。当前，大部分数据中心的网络拓扑都实现为多级交换网络，例如胖树网络(fattree)、叶脊网络(leafandspinearchitecture)等。在数据中心网络中，承担中转数据作用的中转设备(例如胖树网络中的核心交换机、叶脊网络中的脊交换机等)利用率非常高，各个中转设备的负载，即各个中转设备中转的数据量影响到整个数据中心网络的传输时延、带宽资源利用率等。如何平衡各个中转设备的负载，以降低数据包的传输时延、提高带宽资源利用率是亟需解决的问题。
技术实现思路
本申请提供了一种数据传输方法、相关装置及网络，能够实现数据中心网络中各个中转交换机的负载均衡，提高带宽资源利用率，减小传输时延。第一方面，本申请提供了一种数据传输方法，应用于第一控制器侧，该方法可包括：第一控制器从数据中心网络的可用中转交换机中，确定出分别中转m组数据的可用中转交换机；所述m组数据分别为m个源交换机组连接的源网络节点向目的交换机组连接的目的网络节点传输的数据；所述数据中心网络包括多个中转交换机、所述m个源交换机组，所述目的交换机组、所述源网络节点、所述目的网络节点；其中，所述可用中转交换机为所述多个中转交换机中负载不超过第一阈值的中转交换机；m为正整数；其中，一个可用中转交换机用于中转至少一组所述数据，且任意两个可用中转交换机中转所述数据的组数的差值不超过第二阈值；所述第一控制器指示所述目的网络节点向所述源网络节点发送路由信息，所述路由信息包括用于中转所述源网络节点向所述目的网络节点传输的数据组的可用中转交换机的标识。具体的，本申请中的数据中心网络包括多个中转交换机、交换机组、控制器和网络节点。其中，每个交换机组都和所有的中转交换机连接，控制器控制交换机组以及和交换机组连接的网络节点。在数据传输过程中，数据的传输路径为：网络节点-交换机组-中转交换机-另一个交换机组-另一个网络节点。本申请中，将发送数据的网络节点称为源网络节点，将连接源网络节点的交换机组称为源交换机组，将控制源交换机组和其连接的源网络节点的控制器称为第一控制器，将接收数据的网络节点称为目的网络节点，将连接目的网络节点的交换机组称为目的交换机组。可选的，本申请中的数据中心网络为胖树网络，中转交换机实现为核心交换机，交换机组实现为基本物理交换单元(pointofdelivery，POD)，控制器控制POD以及POD连接的网络节点。可选的，本申请中的数据中心网络为叶脊网络，中转交换机实现为脊交换机，交换机组实现为叶交换机，控制器控制叶交换机以及叶交换机连接的网络节点。实施第一方面描述的方法，能够实现各个中转交换机中转的负载均衡，提高带宽资源利用率，减小传输时延。结合第一方面，在一些实施例中，第一控制器从数据中心网络的可用中转交换机中确定出分别中转m组数据的可用中转交换机之前，还需要确定数据中心网络的所有中转交换机中当前可用的中转交换机。本申请中，数据分多次进行传输，第一控制器在每一次数据传输前确定当前的可用中转交换机。下面说明本申请中第一控制器确定可用中转交换机的方法。本申请中，中转交换机都具有显示拥塞通知(explicitcongestionnotification，ECN)功能，在数据包到达中转交换机时，若当前中转交换机的负载超过第一阈值，中转交换机将数据包的ECN域的取值修改为第二值；若负载不超过第一阈值，中转交换机不对数据包的ECN域作修改，或对数据包的ECN域作修改，使得数据包的ECN域的取值为第一值。可选的，第一值和第二值可以预先定义。可选的，第一阈值可以由第一控制器根据中转交换机的处理能力预存储或预配置。(1)在初始化阶段，即源网络节点向目的网络节点传输初始数据包时，各个初始数据包的传输路径覆盖了全部的中转交换机。第一控制器获取来自全部中转交换机的初始数据包，在初始数据包的ECN域的取值为第一值时，确定发送该数据包的中转交换机为可用中转交换机；当初始数据包的ECN域的取值为第二值时，确定发送该数据包的中转交换机为不可用中转交换机。(2)在初始化后的数据传输阶段。初始化后，源网络节点按照第一控制器确定的中转交换机确定传输数据的路径。以第2次数据传输为例，第2次数据传输时，数据中心网络的中转交换机中，部分中转交换机被使用，其余中转交换机未被使用。其中，被使用到的部分中转交换机为初始化阶段中，第一控制器确定用于在第2次数据传输中发送数据的中转交换机。第一控制器可根据第2次数据传输中数据包的ECN域，确定该被使用到的部分中转交换机中的可用中转交换机。其中，未被使用到的其余中转交换机为初始化阶段中，第一控制器确定的不可用中转交换机。在初始化阶段，从第一控制器确定不可用中转交换机时开始，经过预设时长后，第一控制器认为这些中转交换机为可用中转交换机。结合第一方面，在一些实施例中，为了实现任意两个可用中转交换机中转数据的组数的差值不超过第二阈值，第一控制器在确定分别中转m组数据的可用中转交换机时，确定的任意一个可用中转交换机中转数据的组数不超过其中，k为第一控制器确定的中转一组数据的可用中转交换机的数量。结合第一方面，在一些实施例中，为了实现一个可用中转交换机用于中转至少一组数据，且任意两个可用中转交换机中转数据的组数的差值不超过第二阈值，第一控制器可基于packing序列确定分别中转m组数据的可用中转交换机，下面详细说明。首先，介绍packing序列。在数据中心网络中，多个控制器都可根据V、K、M三个参数预先存储相同的多个packing序列组。其中，1≤V≤A，1≤K≤A，1≤M≤B，A为数据中心网络的中转交换机的数量，B为交换机组的数量。具体的，根据确定的V、K、M构造的1个packing序列组满足以下3个条件：1.1个packing序列组包括M个packing序列。2.M个packing序列中的任意1个packing序列都包括V个元素。在V个元素中，当V>K时，有K个元素取第三值；当V≤K时，V个元素都取第三值。3.在M个packing序列中的每一个packing序列中，任意一个元素最多能取次第三值。其中，第三值可以预先定义，本申请不做限制。例如，第三值可以为1。可知，1个packing序列组具有以下特征：在packing序列组的M个packing序列中，任意一个元素至少会取一次第三值，且各个元素取第三值的次数差不多。其次，介绍第一控制器基于packing序列确定分别中转m组数据的可用中转交换机的过程。具体的，第一控制器根据三个参数V＝v、K＝k、M＝m在预先存储的多个packing序列组中找到对应的1个packing序列组。其中，v为可用中转交换机的数量，k为中转一组数据的可用中转交换机的数量，m为源交换机组的数量。在该对应的1个packing序列组中，一个源交换机组对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：第一控制器从数据中心网络的可用中转交换机中，确定出分别中转m组数据的可用中转交换机；所述m组数据分别为m个源交换机组连接的源网络节点向目的交换机组连接的目的网络节点传输的数据；所述数据中心网络包括多个中转交换机、所述m个源交换机组，所述目的交换机组、所述源网络节点、所述目的网络节点；其中，所述可用中转交换机为所述多个中转交换机中负载不超过第一阈值的中转交换机；m为正整数；其中，一个可用中转交换机用于中转至少一组所述数据，且任意两个可用中转交换机中转所述数据的组数的差值不超过第二阈值；所述第一控制器指示所述目的网络节点向所述源网络节点发送路由信息，所述路由信息包括用于中转所述源网络节点向所述目的网络节点传输的数据组的可用中转交换机的标识。

【技术特征摘要】
1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：第一控制器从数据中心网络的可用中转交换机中，确定出分别中转m组数据的可用中转交换机；所述m组数据分别为m个源交换机组连接的源网络节点向目的交换机组连接的目的网络节点传输的数据；所述数据中心网络包括多个中转交换机、所述m个源交换机组，所述目的交换机组、所述源网络节点、所述目的网络节点；其中，所述可用中转交换机为所述多个中转交换机中负载不超过第一阈值的中转交换机；m为正整数；其中，一个可用中转交换机用于中转至少一组所述数据，且任意两个可用中转交换机中转所述数据的组数的差值不超过第二阈值；所述第一控制器指示所述目的网络节点向所述源网络节点发送路由信息，所述路由信息包括用于中转所述源网络节点向所述目的网络节点传输的数据组的可用中转交换机的标识。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一控制器从数据中心网络的可用中转交换机中，确定出分别中转m组数据的可用中转交换机之前，还包括：所述第一控制器获取至少一个数据包；在所述数据包中的拥塞显示指示域的取值为第一值的情况下，确定发送所述数据包的中转交换机为所述可用中转交换机；在所述数据包中的拥塞显示指示域的取值为第二值的情况下，确定发送所述数据包的中转交换机在预设时长后为所述可用中转交换机。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个数据包来自所述多个中转交换机，或者，所述至少一个数据包来自上一次数据传输中的可用中转交换机。4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述任意两个可用中转交换机中转所述数据的组数的差值不超过第二阈值，包括：任意一个可用中转交换机中转所述数据的组数不超过其中，k为所述第一控制器确定的中转一组所述数据的可用中转交换机的数量。5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一控制器从数据中心网络的可用中转交换机中，确定出分别中转m组数据的可用中转交换机，包括：所述第一控制器在预先存储的多个packing序列组中，确定所述m个源交换机组分别对应的packing序列；其中，一个源交换机组对应一个packing序列，所述packing序列包括v个元素，所述v个元素分别对应所述数据网络中的v个可用中转交换机；当一个元素的取值为第三值时，所述元素对应的可用中转交换机为，中转所述源交换机组连接的源网络节点向目的交换机组连接的目的网络节点传输的数据的中转交换机；且，当v>k时，所述v个元素中有k个元素取第三值，当v≤k时，所述v个元素取第三值；其中，一个packing序列组包括m个packing序列，在所述多个packing序列组中的每一个packing序列组中，任意一个元素最少取一次第三值，最多取[mk/v]次第三值；其中，v为所述可用中转交换机的数量，k为所述第一控制器确定的中转一组所述数据的可用中转交换机的数量。6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述路由信息承载在应答信号中。7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述数据中心网络为n元胖树网络；所述多个中转交换机的数量为n2/4，每n/2个中转交换机组成一个中转交换机组；所述m个源交换机组和所述目的交换机组中，任意一个交换机组包括：n/2个汇聚交换机和n/2个边缘交换机；其中，所述n/2个汇聚交换机分别和所述n/2个边缘交换机连接；所述n/2个汇聚交换机分别和不同的中转交换机组中的n/2个中转交换机连接；所述n/2个边缘交换机分别和不同的网络节点连接。8.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述数据网络为叶脊网络，所述m个源交换机组和所述目的交换机组中，任意一个交换机组包括：一个边缘交换机；其中，所述边缘交换机和所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳，黄永成，吴炜捷，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44