用于在负载平衡器中加扰的技术制造技术

用于在负载平衡器中加扰的技术。用于在不公平的负载平衡场景中应用加扰功能的技术包括具有通信电路和在网络设备上执行软件的计算引擎的网络设备。计算引擎用于使用负载平衡功能确定数据集合到多个箱中的每个的分布。每个箱映射到目的地。网络设备根据分布的功能确定指示每个目的地之间的分布不相等的不公平性分数。响应于确定不公平性分数超过指定阈值，网络设备使加扰功能能够在利用目的地的多个箱的配置期间执行。

Technology for scrambling in load balancer

【技术实现步骤摘要】
用于在负载平衡器中加扰的技术
技术介绍
负载平衡器在两个或更多计算设备之间分布网络流量。通过这样做，网络负载平衡器可以平衡处理工作负载，提供冗余，提供可扩展性并增加计算机网络中的可用性。在某些环境中，负载平衡器在单个逻辑实体的接口之间分布传入的网络流量。此外，负载平衡器可以被编程为网络设备的硬件的一部分，网络设备的硬件诸如是网络交换机。通常，负载平衡器可以使用散列函数来确定网络流量的目的地，散列函数诸如循环冗余校验（CRC）算法。然后，来自散列函数的所得值用于确定映射到给定目的地（例如，端口号或主机地址）的箱（bin）的索引。在某些情况下，散列函数在网络设备的硬件上被编程。例如，CRC32是典型的散列函数，其在网络设备硬件上被编程用于负载平衡，通常出于成本考虑。虽然诸如CRC32之类的散列函数通常对于负载平衡大的均匀传入分布是有效的，但是使用这样的散列函数对于非均匀顺序分布可能产生不公平场景（例如，其中，相对于其他目的地，流量被重度分布到一个目的地的情况）。非均匀顺序分布在数据中心中是常见的，其中计算设备被分配了顺序网络地址（例如，介质访问控制（MAC）或因特网协议（IP）地址）。附图说明这里描述的概念通过示例的方式并且不是通过附图中的限制的方式示出。为了说明的简单和清楚，附图中示出的元素不一定按比例绘制。在认为合适的情况下，在附图中已经重复参考标记以指示相应或类似的元素。图1是由负载平衡器将加扰（scramble）功能应用于传入网络流量流的计算环境的至少一个实施例的简化框图；图2是图1的计算环境的网络设备的至少一个实施例的简化框图；图3是可以由图2的网络设备建立的环境的至少一个实施例的简化框图；图4和5是用于标识在其下应用加扰（scrambling）功能的负载平衡器的不公平性场景的方法的简化流程图;图6是在目的地之间的箱的配置期间使加扰功能能够执行的示例的简化图;图7是网络流量在目的地上的负载平衡分布的示例的简化图;和图8是在应用加扰功能之前和之后的目的地上的网络流量的负载平衡分布的示例的简化图。具体实施方式虽然本公开的概念易于进行各种修改和替代形式，但是其具体实施例已经通过附图中的示例示出并且将在本文中详细描述。然而，应该理解，没有意图将本公开的概念限制于所公开的特定形式，而是相反，意图是涵盖与本公开和所附权利要求书一致的所有修改，等同物和替代方案。说明书中对“一个实施例”，“实施例”，“说明性实施例”等的引用指示所描述的实施例可包括特定特征，结构或特性，但是每个实施例可以或可以不一定包括该特定特征，结构或特性。而且，此类短语不一定是指相同实施例。此外，当结合实施例描述特定特征，结构或特性时，认为结合无论是否未明确描述的其他实施例实现这样的特征，结构或特性在本领域技术人员的知识内。另外，应当理解，以“至少一个A，B和C”的形式包括在列表中的项目可以意味着（A）;（B）;（C）;（A和B）;（A和C）;（B和C）;或（A，B和C）。类似地，以“A，B或C中的至少一个”的形式列出的项目可以意味着（A）;（B）;（C）;（A和B）;（A和C）;（B和C）;或（A，B和C）。在一些情况下，所公开的实施例可以以硬件，固件，软件或其任何组合来实现。所公开的实施例还可以被实现为由暂时性的或非暂时性的机器可读（例如，计算机可读）存储介质承载或存储在暂时性的或非暂时性的机器可读（例如，计算机可读）上的指令，其可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读存储介质可以体现为用于以机器可读形式存储或传输信息的任何存储设备，机制或其他物理结构（例如，易失性或非易失性存储器，介质盘或其他介质设备）。在图中，一些结构或方法特征可以以特定布置和/或排序示出。然而，应该理解，可能不需要这样的特定布置和/或排序。而是，在一些实施例中，这样的特征可以以不同于说明性附图中所示的方式和/或顺序来布置。另外，在特定图中包括结构或方法特征并不意味着暗示在所有实施例中都需要这样的特征，并且在一些实施例中，可以不包括这样的特征或者这样的特征可以与其他特征组合。现在参考图1，示出了用于将加扰功能应用于传入网络流的示例计算环境100。说明性地，计算环境100包括网络设备102和计算节点106,108和110。网络设备102可以将计算节点106,108和110互连到网络116（例如，因特网）。计算节点106,108和110可以是具有其他计算节点的计算集群112的一部分。在一些情况下，计算集群112可以使用计算节点中的每个来处理大数据工作负载。每个计算节点可以代表云网络中的物理计算设备或虚拟计算实例。计算节点106,108和110中的每个可以经由单独的通信链路（例如，点对点链路，总线链路，导线，线缆，光导等）通信地耦合到网络设备102。在一些实施例中，计算节点106,108和110可以包括其他类型的网络设备，例如其他网络设备。在一些实施例中，计算环境100对应于容纳计算机系统和相关联的部件的数据中心。数据中心可以包括为给定基础设施组织的许多物理计算资源（例如，计算，存储，存储器，网络以及诸如此类）。数据中心可以包含路由器和交换机的集合，其在服务器之间和数据中心外部传输流量。数据中心中的一些服务器可以运行组织中的内部用户所需的基本因特网和内联网服务（例如，电子邮件服务器，代理服务器，DNS服务器以及诸如此类）。还可以部署网络安全元件，诸如防火墙，虚拟私有网络（VPN）网关，入侵检测系统以及诸如此类。在一些情况下，网络设备102可以是在这样的数据中心中具有负载平衡功能的交换机设备。网络设备102可以体现为网络交换机，其在操作中将通过网络116发送的、来自远程计算设备（例如，远程计算设备114）的流量（例如，网络分组）转发到计算集群112的计算节点。网络设备102可以是物理设备或虚拟网络交换机。此外，网络设备102包括负载平衡器104，其可以体现为被配置为接收去往集群112的网络分组（例如，来自远程计算设备114）并且根据给定的负载平衡方案（例如，等价多路径路由（ECMP），循环赛（round-robin）等）跨计算节点（例如，计算节点106,108和110）分布所接收的网络分组的任何设备或电路（例如，处理器，专用集成电路（ASIC）等）。一旦接收到，计算节点可以划分处理分组的责任（例如，执行分组转发操作，执行分组路由操作，执行本地分组处理操作等）。通常，负载平衡器104使用散列函数来确定适当的目的地，散列函数诸如是循环冗余校验（CRC）算法的32位变型。这种散列函数虽然针对统一数据集合向可能的目的地提供了分组数据的相当均匀的分布负载，但是可能导致针对某些顺序数据集合的相对不均匀的分布。例如，假设集群112的计算节点中的每个都被分配了按次序的顺序的IP地址。包含要由计算节点处理的数据的分组可以包括仅在指定IP地址的偏移中不同的分组报头。潜在地，当负载平衡器104确定对应于目的地的特定箱的目的地时，给定计算节点可以接收大量流量而另一个计算节点没有。如本文进一步描述的，实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络设备，包括：/n通信电路;以及/n与通信电路通信的计算引擎，其中计算引擎用于：/n利用负载平衡功能确定多个数据集合到多个箱中的每个的分布;/n根据所述分布确定指示在目的地中的每个之间的分布不相等的不公平性分数;并且/n响应于不公平性分数超过指定阈值的确定，使加扰功能能够在利用目的地的多个箱的配置期间执行。/n

【技术特征摘要】
20180629 US 16/0232571.一种网络设备，包括：
通信电路;以及
与通信电路通信的计算引擎，其中计算引擎用于：
利用负载平衡功能确定多个数据集合到多个箱中的每个的分布;
根据所述分布确定指示在目的地中的每个之间的分布不相等的不公平性分数;并且
响应于不公平性分数超过指定阈值的确定，使加扰功能能够在利用目的地的多个箱的配置期间执行。


2.根据权利要求1所述的网络设备，其中，利用负载平衡功能确定多个数据集合到多个箱中的每个的分布包括使用CRC32散列函数来确定多个数据集合到多个箱中的每个的分布。


3.根据权利要求1所述的网络设备，其中确定不公平性分数包括针对模加箱分布并针对除法加箱分布确定不公平性分数。


4.根据权利要求1所述的网络设备，其中计算引擎还用于生成多个数据集合，其中多个数据集合中的每个具有固定大小。


5.根据权利要求1所述的网络设备，其中计算引擎还用于将多个箱中的每个与多个目的地中的一个映射，其中多个箱的量比多个目的地的量更大。


6.根据权利要求1所述的网络设备，其中计算引擎还用于使用除法加箱技术和模加箱技术将多个箱中的每个与多个目的地中的一个映射。


7.根据权利要求1所述的网络设备，其中根据分布确定不公平性分数包括：
计算指示被分布到目的地之一的多个数据集合的最差情况标准偏差。


8.根据权利要求7所述的网络设备，其中根据分布确定不公平性分数还包括：
计算分布的标准偏差;并且
基于最差情况标准偏差和基于分布的标准偏差确定规格化不公平性分数。


9.根据权利要求1所述的网络设备，其中响应于不公平性分数超过指定阈值的确定使能加扰功能包括响应于不公平性分数超过指定阈值的确定使能加扰功能，其中加扰功能在箱之间重新映射目的地。


10.根据权利要求1所述的网络设备，其中确定分布包括确定多个数据集合的分布，其中每个数据集合具有指定的偏移处的顺序值，其中指定的偏移对应于至少虚拟局域网（VLAN）标识符，源因特网协议（IP）地址或第4层源（L4SRC）标识符之一。


11.根据权利要求1所述的网络设备，其中每个数据集合在指定的偏移处具有顺序值，其中每个箱映射到多个目的地中的一个。


12.根据权利要求1所述的网络设备，其中网络设备是网络接口控制器。


13.一种网络设备，包括：
电路，用于利用负载平衡功能确定多个数据集合到多个箱中的每个的分布；
用于根据分布确定指示在目的地中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S佩龙凯西，C若弗里翁，E罗米罗，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US