【技术实现步骤摘要】
源路由选路方法及系统、相关设备及计算机可读存储介质
本申请涉及通信
，特别是涉及一种源路由选路方法、源路由选路系统、源路由设备、计算机设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
一直以来，云提供商和数据中心运营商一直在努力提高数据中心网络的性能。虽然可以通过扩展链路带宽和添加冗余链路来提高数据中心的吞吐量，但减少网络数据流延迟仍然是一个具有挑战性的问题。不仅如此，延迟一直是以数据中心为支持的各种应用程序(例如Web服务，搜索，存储)的关键性能瓶颈。改善延迟的一种方法是充分利用现代数据中心中可用的冗余路径，并选择延迟最小的冗余路径。人们采用这些拓扑来增加可用带宽，从而减少延迟。通过利用冗余路径来减少延迟的最为广泛使用的方法是等成本多路径(Equal-CostMulti-Path，ECMP)。ECMP在最短路径中随机选择每个数据流(Flow)的路径。假设流量模式足够均匀，ECMP方法可以很好地平衡网络载，从而改善延迟。但是，数据中心流量模式可能在短时间内快速变化，有时可能非常不平衡。因此，随机选择可能导致许多拥塞，从而增...
【技术保护点】
1.一种源路由选路方法，其特征在于，包括以下步骤：/n从网络的一主机接收到至少一个数据包时确定多个候选路径，以及实时观测所述网络的流状态；/n将观测的所述流状态中与多个观测路径相关的状态信息确定为本地同步信息；/n依据所述本地同步信息以及获取的全局异步信息进行路径决策，以输出包含目标路径信息的数据包给所述网络中的一交换机。/n
【技术特征摘要】
1.一种源路由选路方法，其特征在于，包括以下步骤：
从网络的一主机接收到至少一个数据包时确定多个候选路径，以及实时观测所述网络的流状态；
将观测的所述流状态中与多个观测路径相关的状态信息确定为本地同步信息；
依据所述本地同步信息以及获取的全局异步信息进行路径决策，以输出包含目标路径信息的数据包给所述网络中的一交换机。
2.根据权利要求1所述的源路由选路方法，其特征在于，所述多个观测路径包括所述多个候选路径或/及具有记录信息的可用路径。
3.根据权利要求1或2所述的源路由选路方法，其特征在于，所述多个观测路径相关的状态信息包括每一个观测路径的RTT信息、路径长度信息、路径使用历史信息、路径拥塞信息。
4.根据权利要求1所述的源路由选路方法，其特征在于，所述获取的全局异步信息的步骤包括：
将所述流状态发送给所述网络中的一全局聚合器；
依据预设的频率接收所述全局聚合器更新的全局异步信息。
5.根据权利要求4所述的源路由选路方法，其特征在于，所述全局聚合器接收所述网络中每一网络节点发送的流状态以更新的全局异步信息，并依据预设的频率发送给所述网络中的每一网络节点。
6.根据权利要求4所述的源路由选路方法，其特征在于，所述全局异步信息包括在至少一个预设历史时长内全局中每一链路利用率的信息。
7.根据权利要求6所述的源路由选路方法，其特征在于，还包括依据全局中每一链路利用率的信息获得每一候选路径利用率的步骤：在至少一预设历史时长内，依据各所述候选路径中链路在一个预设时长中利用率的最大值和平均值确定各所述候选路径利用率。
8.根据权利要求6或7所述的源路由选路方法，其特征在于，所述至少一个预设历史时长为多个预设历史时长时，至少两个所述预设历史时长是不同的。
9.根据权利要求1所述的源路由选路方法，其特征在于，所述依据所述本地同步信息以及获取的全局异步信息进行路径决策的步骤包括：
确定所述本地同步信息以及全局异步信息为所述多个候选路径的路径状态；
将所述多个候选路径的路径状态作为输入进行计算以获得一个目标路径，将所述目标路径的信息写入所述数据包以发给所述网络中的一交换机。
10.根据权利要求9所述的源路由选路方法，其特征在于，将所述多个候选路径的路径状态作为输入进行计算以获得所述路径决策的步骤为将所述多个候选路径的路径状态作为输入利用一强化学习模型进行计算以获得所述路径决策。
11.根据权利要求10所述的源路由选路方法，其特征在于，所述将所述多个候选路径的路径状态作为输入利用一强化学习模型进行计算以获得所述路径决策的步骤包括：
分别将所述多个候选路径的路径状态作为神经网络的输入计算每个候选路径的效用值；
依据预设的第一概率确定所述效用值最大的候选路径作为目标路径，将所述目标路径的信息写入所述数据包以发给所述网络中的一交换机；或
依据预设的第二概率使用随机策略确定所述目标路径，并将所述目标路径的信息写入所述数据包以发给所述网络中的一交换机，所述第一概率大于所述第二概率。
12.根据权利要求11所述的源路由选路方法，其特征在于，所述随机策略包括均匀随机测量或依据效用值的Max-Boltzmann分布进行决策的随机策略。
13.根据权利要求11所述的源路由选路方法，其特征在于，还包括依据一预设周期从一个训练网络中更新所述强化学习模型的计算权重的步骤。
14.根据权利要求13所述的源路由选路方法，其特征在于，所述依据一预设周期从一个训练网络中更新所述强化学习模型的计算权重的步骤包括：将观测所述网络的流状态中的上一时刻路径决策状态，当前候选路径状态、以及当前即时奖励作为经验训练所述神经网络对于效用值的估算结果。
15.一种源路由设备，其特征在于，包括：
网络接口，用于从网络的一主机接收到至少一个数据包时确定多个候选路径，用于实时观测所述网络的流状态，以及用于将包含目标路径信息的数据包给所述网络中的一交换机；
存储器，用于存储本地同步信息，所述本地同步信息是通过观测的所述流状态中与多个观测路径相关的状态信息确定的；
处理器，用于依据所述本地同步信息以及获取的全局异步信息进行路径决策以生成包含目标路径信息的数据包。
16.根据权利要求15所述的源路由设备，其特征在于，所述多个观测路径包括所述多个候选路径或/及具有记录信息的可用路径。
17.根据权利要求15所述的源路由设备，其特征在于，所述多个观测路径相关的状态信息包括每一个观测路径的RTT信息、路径长度信息、路径使用历史信息、路径拥塞信息。
18.根据权利要求15所述的源路由设备，其特征在于，所述网络接口将接收的所述流状态发送给所述网络中的一全局聚合器，并依据预设的频率将接收的所述全局聚合器更新的全局异步信息存入所述存储器。
19.根据权利要求18所述的源路由设备，其特征在于，所述全局聚合器接收所述网络中每一网络节点发送的流状态以更新的全局异步信息，并依据预设的频率发送给所述网络中的每一网络节点。
20.根据权利要求15所述的源路由设备，其特征在于，所述全局异步信息包括在至少一个预设历史时长内全局中每一链路利用率的信息。
21.根据权利要求20所述的源路由设备，其特征在于，所述存储器还用于在至少一预设历史时长内，依据各所述候选路径中链路在一个预设时长中利用率的最大值和平均值确定各所述候选路径利用率。
22.根据权利要求21所述的源路由设备，其特征在于，所述至少一个预设历史时长为多个预设历史时长时，至少两个所述预设历史时长是不同的。
23.根据权利要求15所述的源路由设备，其特征在于，所述处理器用于将所述本地同步信...
【专利技术属性】
技术研发人员：李亦然，徐葳，蔡庆芃，郑顺，胡苏，
申请(专利权)人：清华大学，华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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