在高性能、可扩展和无掉话的数据中心交换结构内的流控制制造技术

本发明专利技术的实施方式涉及一种在高性能、可扩展和无掉话的数据中心交换结构内的流控制。描述一种高性能、可扩展和无掉话的数据中心交换结构和基础设施。数据中心交换结构可以利用低成本、现成的基于分组的交换部件(例如以太网IP(IPoE))和覆盖转发技术而不是专有交换结构。在一个示例中，主机网络加速器(HNA)被定位于数据中心的服务器(例如虚拟机或者专用服务器)与提供在服务器之间的点到点连通的IPoE核心网络之间。HNA是在一个或者多个集成电路上嵌入虚拟路由器的硬件设备，其中虚拟路由器被配置为向虚拟机延伸一个或者多个虚拟网络和使用覆盖网络通过交换结构无缝地传送分组。换而言之，HNA提供与用于通过数据中心的核心交换网络传达分组流的覆盖技术的基于硬件的无缝接入接口。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】在高性能、可扩展和无掉话的数据中心交换结构内的流控 制 有关申请的夺叉引用 本申请要求对2014年3月31日提交的第61/973,045号美国临时申请的权益， 其全部内容通过引用结合于此。
本专利技术涉及计算机网络，并且更具体地涉及提供虚拟网络的数据中心。
技术介绍
在典型的基于云的数据中心中，互连的服务器的大型汇集提供用于执行各种应用 的计算和/或存储容量。例如数据中心可以包括设施，该设施主控用于订户、例如数据中心 的消费者的应用和服务。数据中心可以例如主控所有基础设施装备、比如联网和存储系统、 冗余功率供应和环境控制。在多数数据中心中，经由由一层或者多层物理网络交换机和路 由器提供的高速交换结构来互连存储系统和应用服务器的群集。更复杂的数据中心提供遍 布全球而扩展的基础设施而订户支持装备位于各种物理主控设施中。 数据中心往往利用具有专有通信技术的专有交换结构或者现成的 (off-the-shelf)交换部件，这些专有通信技术或者现成的交换部件交换符合常规的基于 分组的通信协议的分组。专有交换结构可以提供高的性能、但是有时可能成本更高，而在一 些情况下可以提供用于网络的单点故障。现成的的基于分组的交换部件可以成本更低、但 是可能造成有损、非确定性的行为。
技术实现思路
-般而言，本公开内容描述一种高性能、可扩展和无掉话的数据中心交换结构和 基础设施。数据中心交换结构可以利用低成本、现成的的基于分组的交换部件（例如以太 网IP(IPoE))和覆盖转发技术而不是专有交换结构。在一个示例中，主机网络加速器（HNA)被定位于数据中心的服务器（例如虚拟机 或者专用服务器）与提供在服务器之间的点到点连通的IP〇E核心网络之间。HNA是在一个 或者多个集成电路上嵌入虚拟路由器的硬件设备，其中虚拟路由器被配置为向虚拟机延伸 一个或者多个虚拟网络和使用覆盖网络通过交换结构无缝地传送分组。换而言之，HNA提供 与用于通过数据中心的核心交换网络传达分组流的覆盖技术的基于硬件的无缝接入接口。另外，HNA在集成电路中结合和实施流控制、调度和服务质量（QoS)特征以便基于 非专有、基于分组的交换协议（例如以太网IP)和覆盖转发技术--也就是说，无需专有交 换结构--提供高性能、可扩展和无掉话的数据中心交换结构。这样，这里描述的技术可以提供向在数据中心的下层物理网络的边缘操作的HNA的虚拟路由器延伸的多点到多点、无掉话和可扩展的物理网络。作为结果，主控用于各种租 户的用户应用的服务器或者在利用低成本、行业标准转发技术之时虚拟机体验高速和可靠 的第3层转发而无需专有交换结构。 在附图和以下描述中阐述本专利技术的一个或者多个实施例的细节。本专利技术的其它特 征、目的和优点将从描述和附图中以及从权利要求中变得清楚。【附图说明】 图1是图示具有数据中心的示例网络的框图，在该数据中心中可以实施这里描述 的技术的示例。 图2A是图示示例实现的框图，在该实现中在数据中心的服务器内部署主机网络 加速器。 图2B是图示示例实现的框图，在该实现中在数据中心的架顶交换机（TOR)中部署 主机网络加速器。 图3A是进一步具体图示服务器的示例实现的框图，该服务器具有一个或者多个 基于外围部件互连快速（PCIe)的主机网络加速器。 图3B是进一步具体图示TOR的示例实现的框图，该TOR具有一个或者多个基于 PCIe的主机网络加速器。 图4是图示具有基于PCIe的主机网络加速器的计算设备的更多细节的框图。 图5是具体图示计算设备可以根据在本公开内容中描述的技术处理的示例隧道 分组的框图。图6是具体图示示例分组结构的框图，该分组结构可以被主机网络加速器用于维 护按对"心跳"消息，这些按对"心跳"消息用于在当前未对于给定的源/目的地HNA对通 过覆盖网络交换隧道分组的情况下交换更新的流控制信息。 图7是图示根据这里描述的技术的主机网络加速器（HNA)的概念图的框图，这些HNA在网状拓扑中被交换结构互连用于在HNA之间的可扩展、无掉话、端到端通信。 图8是图示根据这里描述的技术的系统的框图，在该系统中，主机网络加速器 (HNA)在网状拓扑中被交换结构互连用于在HNA之间的可扩展、无掉话、端到端通信。 图9是图示根据在本公开内容中描述的技术的用于主机网络加速器的数据结构 的框图。 图10A-10B是图示根据在本公开内容中描述的技术的在HNA之间交换的示例流控 制消息的框图。 图11是根据在本公开内容中描述的技术的主机网络加速器的用于执行流控制的 示例操作模式的流程图。 图12A-12B是图示根据这里描述的技术的示例系统的框图，在该系统中，主机网 络加速器应用流控制。 图13是图示根据在本公开内容中描述的技术的用于主机网络加速器执行流控制 的示例操作模式的流程图。 相似标号贯穿各图和文本表示相似要素。【具体实施方式】 图1是图示具有数据中心10的示例网络8的框图，在该数据中心中可以实施这里 描述的技术的示例。一般而言，数据中心10为用于被服务提供方网络7耦合到数据中心的 客户11的应用和服务而提供操作环境。数据中心10可以例如托管基础设施装备、比如联网 和存储系统、冗余功率供应和环境控制。服务提供方网络7可以耦合到被其它提供方监管 的一个或者多个网络，并且因此可以形成大规模公用网络基础设施、例如因特网的一部分。 在一些示例中，数据中心10可以代表许多在地理上分布的网络数据中心之一。如 图1的示例中所示，数据中心10可以是为客户11提供网络服务的设施。客户11可以是集 体实体、比如企业和政府或者个人。例如网络数据中心可以主控用于若干企业和终端用户 的web服务。其它示例服务可以包括数据存储装置、虚拟私有网络、流量工程、文件服务、数 据挖掘、科学或者超级计算等。在一些实施例中，数据中心10可以是个体网络服务器、网络 对等体或者其它数据中心。 在这一示例中，数据中心10包括经由由一层或者多层物理网络交换机和路由器 提供的高速交换结构14互连的存储系统和应用服务器12A_12X(这里为"服务器12"）的 集合。服务器12为与客户11关联的应用和数据提供执行和存储环境并且可以是物理服务 器、虚拟机或者其组合。 一般而言，交换结构14代表提供在服务器12之间的点到点连通的第二层（L2)和 第三层（L3)交换和路由部件。在一个示例中，交换结构14包括实施工业标准协议的互连、 高性能而又现成的的基于分组的路由器和交换机的集合。在一个示例中，交换结构14可以 包括提供以太网网际协议（IP)点到点连通的现成的部件。 在图1中，软件定义的联网（SDN)控制器22提供用于配置和管理数据中心10的路 由和交换基础设施的高级控制器。SDN控制器22提供用于根据本公开内容的一个或者多个 实施例有助于在数据中心10内的一个或者多个虚拟网络的操作的在逻辑上和在一些情况 下在物理上集中的控制器。在一些示例中，SDN控制器22可以响应于从网络监管员24接收 的配置输入来操作。在2013年6月5日提交、并且标题为PHYSICALPATHDETERMINATION FORVIRTUALNETWORKPACKETFLOWS的第PCT/US2013/044378 号国际专利申请中找到关于 与数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络系统，包括：包括多个交换机的交换结构，所述多个交换机被互连为形成物理网络，其中所述交换机通过所述交换结构为分组提供无连接的、基于分组的交换；由所述交换结构互连的多个服务器，其中所述服务器中的每个服务器包括执行经由一个或者多个虚拟网络通信的一个或者多个虚拟机的操作环境；以及多个主机网络加速器，所述主机网络加速器中的主机网络加速器包括：基于硬件的虚拟路由器，被配置为向所述虚拟机的所述操作环境延伸所述一个或者多个虚拟网络；以及流控制单元，被配置为至少基于将由所述多个主机网络加速器中的每个主机网络加速器传输的数据量而在所述多个主机网络加速器之中分配带宽。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P·辛胡，
申请(专利权)人：瞻博网络公司，
类型：发明
国别省市：美国;US