CN104052678A - 利用反馈请求的源驱动开关探测的方法和系统 - Google Patents

Abstract

实施例涉及积极主动地探测物理或虚拟网络中的元素的分组队列以预测并防止拥塞点的出现。一个方面包括在连接到网络中的多个开关的中央控制器处接收第一反馈请求。该第一反馈请求包括周期地探测该网络中的开关的队列的状态的请求。然后向导向指定的目的地的路径中的一个或所有开关发送第二反馈请求。在中央控制器处接收来自指定的代理开关的对于第二反馈请求的响应，该指定的代理开关已将所述响应聚集为单个数据分组。因而，从该单个数据分组中提取的响应用于防止未来的拥塞点。

Description

利用反馈请求的源驱动开关探测的方法和系统

技术领域

本发明涉及网络负荷监视、负荷平衡和拥塞控制，更具体地涉及积极主动地（proactively）探测（probe）物理或虚拟网络中的元素的分组队列以预测和防止拥塞点的出现。

背景技术

IEEE802.1数据中心桥接（DCB）以太网通常被用作计算机到计算机通信的数据中心中的主要物理网络协议。与现代的802.1Qau DCB（即融合增强以太网（CEE）/数据中心以太网（DCE））相反，传统的以太网通常设计为尽力式的（best-effort）网络，并且可能经历网络拥塞。当链接或节点携带太多的数据以至于其服务质量恶化时，发生网络拥塞。通常的影响包括排队延迟、分组丢失和/或新连接的阻塞。分组丢失或新连接的阻塞的结果是提供的负荷的递增的增加仅导致网络通过量的小的增加或者网路通过量的实际降低。此外，网络拥塞可能导致在网络中的瓶颈点处的拥塞崩溃，在那里到节点的总的到来的流量超过外发的带宽。当网络处于这样的情况时，存在高水平的分组延迟和丢失，并且网络服务的大体质量差。在具有用于会聚的无损流量的优先级流控制（PFC，802.1Qbb）的层2CEE结构上使用服务器和网络虚拟化的现代的多租户数据中心中，这些影响加剧。因此，需要量化的拥塞通知（QCN，802.1Qau），如今其被内置在最现代的CEE开关和适配器中以及被引入在新的虚拟覆盖和软件定义网络（SDN）解决方案中。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了积极主动地探测物理或虚拟网络中的元素的分组队列以预测并防止拥塞点的出现的方法。该方法包括在连接到网络中的多个开关的中央控制器处接收第一反馈请求。该第一反馈请求包括周期地探测该网络中的开关的队列的状态的请求。然后向导向指定的目的地的路径中的一个或所有开关发送第二反馈请求。在中央控制器处接收来自指定的代理开关的对于第二反馈请求的响应，该指定的代理开关已将所述响应聚集为单个数据分组。因而，在中央控制器处从该单个数据分组中提取的响应用于防止未来的拥塞点。

根据本发明的另一实施例，提供了积极主动地探测物理或虚拟网络中的元素的分组队列以预测并防止拥塞点的出现的系统。该系统包括计算机处理器和可由该计算机处理器执行的逻辑。该逻辑配置为实现一种方法。该方法包括在连接到网络中的多个开关的中央控制器处接收第一反馈请求。该第一反馈请求包括周期地探测该网络中的开关的队列的状态的请求。然后向导向指定的目的地的路径中的一个或所有开关发送第二反馈请求。在中央控制器处接收来自指定的代理开关的对于第二反馈请求的响应，该指定的代理开关已将所述响应聚集为单个数据分组。因而，在中央控制器处从该单个数据分组中提取的响应用于防止未来的拥塞点。

根据本发明的另一实施例，提供了积极主动地探测物理或虚拟网络中的元素的分组队列以预测并防止拥塞点的出现的计算机程序产品。该计算机程序产品包括具有体现在其上的计算机可读程序代码的存储介质，该计算机可读程序代码在由计算机处理器执行时致使该计算机处理器实现一种方法。该方法包括在连接到网络中的多个开关的中央控制器处接收第一反馈请求。该第一反馈请求包括周期地探测该网络中的开关的队列的状态的请求。然后向导向指定的目的地的路径中的一个或所有开关发送第二反馈请求。在中央控制器处接收来自指定的代理开关的对于第二反馈请求的响应，该指定的代理开关已将所述响应聚集为单个数据分组。因而，在中央控制器处从该单个数据分组中提取的响应用于防止未来的拥塞点。

通过本发明的技术实现另外的特征和优点。在此详细描述本发明的其他实施例和方面，并且这些被认为是主张的本发明的一部分。为了更好地理解具有优点和特征的本发明，参考描述和附图。

附图说明

在说明书的结尾处的权利要求书中特别指出并明确主张被认为是本发明的主题。本发明的以上和其他特征以及优点从结合附图考虑的以下详细描述显而易见，附图中：

图1表示根据本发明一实施例的云计算节点；

图2表示根据本发明一实施例的云计算环境；

图3表示根据本发明一实施例的抽象模型层；以及

图4表示根据本发明一实施例的用于积极主动地探测多个网络开关的队列的当前状态的反馈请求处理的流程图。

具体实施方式

在此公开的实施例积极主动地探测网络的当前状态以预测未来的负荷和拥塞并防止预测的拥塞出现。假设这些物理或虚拟队列是经由诸如QCN拥塞点（CP）负荷传感器、RED、REM、sFlow、NetFlow、OpenFlow或任意未来的监视方法的分组采样而可观察的。

实施例可以用于监视、管理、热绘图（heatmapping）、负荷平衡、基于源的路由、在物理和虚拟网络中或者在引起可观察的队列的计算机系统内部的适应性路由。可以由任意网络末端节点（例如源服务器、存储、物理的、虚拟的）、中央控制器、管理程序、控制台或甚至另一网络节点（例如开关、适配器）开始轮询/询问反馈请求处理。

当前的数据中心网络不提供通过其可以以前摄的方式收集关于预测的拥塞点（例如用QCN CP采样器测量（instrument）的队列，其可能变为热点）的数据的机制。也就是说，当前的数据中心网络仅对拥塞的出现事后做出反应。在此公开的实施例提供了积极主动地预测在拥塞点发生之前它们将出现在网络中的哪里或者监视服务级协议（SLA）一致性的负荷的方法。

因而，一旦已经标识了预测的拥塞点（热点，作为例如QCN CP被监视），实施例可以积极主动地重新路由流量以避免出现预测的拥塞（热点）。实施例还提供了用于基于网络中的流量的历史积极主动地重新路由分组或者调整流量源处的注入速率以避免拥塞的向后扩张（backspreading）以及像在饱和树中那样的线头（HOL）阻塞。根据一个实施例，如果新的网络流量匹配于存储的历史简档，则中央控制器可以预测新的网络流量将导致与历史简档中相同区域中的拥塞。

首先应当理解，尽管本公开包括关于云计算的详细描述，但其中记载的技术方案的实现却不限于云计算环境，而是能够结合现在已知或以后开发的任何其它类型的计算环境而实现。

云计算是一种服务交付模式，用于对共享的可配置计算资源池进行方便、按需的网络访问。可配置计算资源是能够以最小的管理成本或与服务提供者进行最少的交互就能快速部署和释放的资源，例如可以是网络、网络带宽、服务器、处理、内存、存储、应用、虚拟机和服务。这种云模式可以包括至少五个特征、至少三个服务模型和至少四个部署模型。

特征包括：

按需自助式服务：云的消费者在无需与服务提供者进行人为交互的情况下能够单方面自动地按需部署诸如服务器时间和网络存储等的计算能力。

广泛的网络接入：计算能力可以通过标准机制在网络上获取，这种标准机制促进了通过不同种类的瘦客户机平台或厚客户机平台（例如移动电话、膝上型电脑、个人数字助理PDA）对云的使用。

资源池：提供者的计算资源被归入资源池并通过多租户（multi-tenant）模式服务于多重消费者，其中按需将不同的实体资源和虚拟资源动态地分配和再分配。一般情况下，消费者不能控制或甚至并不知晓所提供的资源的确切位置，但可以在较高抽象程度上指定位置（例如国家、州或数据中心），因此具有位置无关性。

迅速弹性：能够迅速、有弹性地（有时是自动地）部署计算能力，以实现快速扩展，并且能迅速释放来快速缩小。在消费者看来，用于部署的可用计算能力往往显得是无限的，并能在任意时候都能获取任意数量的计算能力。

可测量的服务：云系统通过利用适于服务类型（例如存储、处理、带宽和活跃用户帐号）的某种抽象程度的计量能力，自动地控制和优化资源效用。可以监测、控制和报告资源使用情况，为服务提供者和消费者双方提供透明度。

服务模型如下：

软件即服务(SaaS)：向消费者提供的能力是使用提供者在云基础架构上运行的应用。可以通过诸如网络浏览器的瘦客户机接口（例如基于网络的电子邮件）从各种客户机设备访问应用。除了有限的特定于用户的应用配置设置外，消费者既不管理也不控制包括网络、服务器、操作系统、存储、乃至单个应用能力等的底层云基础架构。

平台即服务(PaaS)：向消费者提供的能力是在云基础架构上部署消费者创建或获得的应用，这些应用利用提供者支持的程序设计语言和工具创建。消费者既不管理也不控制包括网络、服务器、操作系统或存储的底层云基础架构，但对其部署的应用具有控制权，对应用托管环境配置可能也具有控制权。

基础架构即服务（IaaS）：向消费者提供的能力是消费者能够在其中部署并运行包括操作系统和应用的任意软件的处理、存储、网络和其他基础计算资源。消费者既不管理也不控制底层的云基础架构，但是对操作系统、存储和其部署的应用具有控制权，对选择的网络组件（例如主机防火墙）可能具有有限的控制权。

部署模型如下：

私有云：云基础架构单独为某个组织运行。云基础架构可以由该组织或第三方管理并且可以存在于该组织内部或外部。

共同体云：云基础架构被若干组织共享并支持有共同利害关系（例如任务使命、安全要求、政策和合规考虑）的特定共同体。共同体云可以由共同体内的多个组织或第三方管理并且可以存在于该共同体内部或外部。

公共云：云基础架构向公众或大型产业群提供并由出售云服务的组织拥有。

混合云：云基础架构由两个或更多部署模型的云（私有云、共同体云或公共云）组成，这些云依然是独特的实体，但是通过使数据和应用能够移植的标准化技术或私有技术（例如用于云之间的负载平衡的云突发流量分担技术）绑定在一起。

云计算环境是面向服务的，特点集中在无状态性、低耦合性、模块性和语意的互操作性。云计算的核心是包含互连节点网络的基础架构。

现在参考图1，其中显示了用于积极主动地探测网络的当前状态以使能网络中的开关来适配于即将到来的网络情况的云计算节点的一个例子的框图。图1显示的云计算节点10仅仅是适合的云计算节点的一个示例，不应对本发明实施例的功能或使用范围带来任何限制。总之，云计算节点10能够被用来实现和/或执行以上所述的任何功能。

云计算节点10具有计算机系统/服务器12，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。众所周知，适于与计算机系统/服务器12一起操作的计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任意系统或设备的分布式云计算技术环境，等等。

计算机系统/服务器12可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令（诸如程序模块）的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型的例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等。计算机系统/服务器12可以在通过通信网络链接的远程处理设备执行任务的分布式云计算环境中实施。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。

如图1所示，云计算节点10中的计算机系统/服务器12以通用计算设备（以下称为处理设备）的形式表现。计算机系统/服务器12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件（包括系统存储器28和处理单元16）的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构（ISA）总线、微通道体系结构（MAC）总线、增强型ISA(EISA)总线、视频电子标准协会（VESA）局域总线以及外围组件互连（PCI）总线、PCIe、AMD超传输总线等。

计算机系统/服务器12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是能够被计算机系统/服务器12访问的任意可获得的介质，包括易失性和非易失性介质、可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器（RAM）30和/或高速缓存存储器32。计算机系统/服务器12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质（图1未显示，通常称为“硬盘驱动器”）。尽管图1中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘（例如“软盘”）读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘（例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质）读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。如下面将进一步描述和说明的，存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组（例如至少一个）程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组（至少一个）程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机系统/服务器12也可以与一个或多个外部设备14（例如键盘、指向设备、显示器24等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机系统/服务器12交互的设备通信，和/或与使得该计算机系统/服务器12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如网卡，调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口22进行。并且，计算机系统/服务器12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机系统/服务器12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，其它硬件和/或软件模块可以与计算机系统/服务器12一起操作，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

现在参考图2，其中显示了示例性的云计算环境50。如图所示，云计算环境50包括云计算消费者使用的本地计算设备可以与其相通信的一个或者多个云计算节点10，本地计算设备例如可以是个人数字助理（PDA）或移动电话54A、台式电脑54B、笔记本电脑54C、数字摄像机54D、数字录音设备54E和/或数字照相机54N。云计算节点10之间可以相互通信。可以在包括但不限于如上所述的私有云、共同体云、公共云或混合云或者它们的组合的一个或者多个网络中将云计算节点10进行物理或虚拟分组（图中未显示）。这样，云的消费者无需在本地计算设备上维护资源就能请求云计算环境50提供的基础架构即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和/或软件即服务（SaaS）。应当理解，图2显示的各类计算设备54A-N仅仅是示意性的，云计算节点10以及云计算环境50可以与任意类型网络上和/或网络可寻址连接的任意类型的计算设备（例如使用网络浏览器）通信。

现在参考图3，其中显示了云计算环境50（图2）提供的一组功能抽象层。首先应当理解，图3所示的组件、层以及功能都仅仅是示意性的，本发明的实施例不限于此。如图3所示，提供下列层和对应功能：

硬件和软件层60包括硬件和软件组件。硬件组件的例子包括：主机，例如系统；基于RISC（精简指令集计算机）体系结构的服务器，例如IBM系统；IBM系统;IBM系统；存储设备；网络和网络组件。软件组件的例子包括：网络应用服务器软件，例如IBM应用服务器软件；数据库软件，例如IBM数据库软件。（IBM,zSeries,pSeries,xSeries,BladeCenter,WebSphere以及DB2是国际商业机器公司在全世界各地的注册商标)。

虚拟层62提供一个抽象层，该层可以提供下列虚拟实体的例子：虚拟服务器、虚拟存储、虚拟网络（包括虚拟私有网络）、虚拟应用和操作系统、以及虚拟客户端。

在一个示例中，管理层64可以提供下述功能：资源供应功能：提供用于在云计算环境中执行任务的计算资源和其它资源的动态获取；计量和定价功能：在云计算环境内对资源的使用进行成本跟踪，并为这些资源的消费提供帐单或发票。在一个例子中，该资源可以包括应用软件许可。安全功能：为云的消费者和任务提供身份认证，以及为数据和其它资源提供保护。用户门户功能：为消费者和系统管理员提供对云计算环境的访问。服务水平管理功能：提供云计算资源的分配和管理，以满足必需的服务水平。服务水平协议（SLA）计划和履行功能：为根据SLA预测的对云计算资源未来需求提供预先安排和供应。

工作负载层66提供云计算环境可能实现的功能的示例。在该层中，可提供的工作负载或功能的示例包括：地图绘制与导航；软件开发及生命周期管理；虚拟教室的教学提供；数据分析处理；交易处理；以及网络拥塞处理67。

现在转向图4，概括地示出由网络拥塞处理模块67的实施例进行的处理。如图4所示，根据一个实施例，反馈请求处理400积极主动地探测多个网络开关的队列的当前状态。根据一个实施例，多个开关可以是符合量化的拥塞通知（QCN）的开关。但是，一个实施例可以使用由OpenFlow通信协议使能的软件定义网络（SDN）实现。

在块410，一个实施例的源服务器发送第一反馈请求以探测一个开关、沿着源到目的地下游路径的几个开关或者网络中的所有开关以确定每个开关的队列的状态。探测的开关（例如QCN拥塞点、在物理或虚拟架构中的采样的队列）可以通过直接向请求者提供其状态响应来答复该第一反馈请求，而不管这是源服务器还是中央控制器。

根据一个实施例，可以周期地触发第一反馈请求。例如，一个实施例可以预定用于发送第一反馈请求来探测网络中的所有开关的状态的频率（例如每五秒钟或者每分钟）。根据另一实施例，当在网络中的多个开关之一的队列处超过设置点阈值（Qeq）时，可以发送第一反馈请求。在此情况下，当开关的队列溢出时，可以发送第一反馈请求以探测网络中的所有开关的状态。

在一个实施例中，从块410，源服务器可以直接向一个开关发送第一反馈请求，因此轮询单个开关/队列状态。根据另一实施例，从块410，源服务器可以向多个开关发送第一反馈请求，因此轮询沿着朝向目的地末端节点的构造路径的要探测的所有队列。在块420，网络中的一个或多个开关可以接收该第一反馈请求。根据一个实施例，每个探测的开关可以直接向请求者（例如源服务器）答复，如在块430中所示，同时还朝向最终目的地向下游转发该第一反馈请求。在第一反馈请求直接发送到路径上的多个开关的情况下，开关或适配器的被探测的队列还将向下游转发原始反馈请求，可选地用在路径中的当前位置来标记位字段。答复可以经过64B QCN拥塞通知消息（CNM）或者任何其他已知的以太网类型帧直接发送回到原始请求者。

根据另一实施例，从块410，源服务器可以向中央控制器发送第一反馈请求。在块440，一个实施例的中央控制器接收该第一反馈请求。根据一个实施例，该中央控制器可以运行在单独的服务器上。另外，该中央控制器可以是定位在与用于网络中的连接的开关的数据平面分离的控制平面上的OpenFlow或者OpenStack控制器。

在块450，根据一个实施例，响应于接收到第一反馈请求，中央控制器可以向被包括在导向指定的目的地的完整路径或子路径中的网络中的所有开关发送第二反馈请求。一个实施例的第二反馈请求探测网络中的开关并且询问其各自的队列的状态。因而，所有网络开关对其受影响的队列（即沿着指定路径的队列）中的一些或所有采样。根据一个实施例，所有的该数据将被发送到原始请求者，在此实施例中该原始请求者可以是中央控制器（OF或OS）。

在所有开关上具有数百个端口并且每个端口具有其自己的具有八个优先级级别的队列的现代技术的中等大小的网络中，每次发送反馈请求时，控制器可能很容易淹没在数千消息中。因此，在块460，一个实施例提供指定的代理开关，其将来自开关的对于第二反馈请求的响应聚集为单个数据分组。该指定的代理开关运行聚集算法，该聚集算法取得来自被询问的开关的所有的接收的状态信息，将该状态信息压缩为一帧，并将该单个数据分组帧发送到发送了该第二反馈请求的中央控制器，如块470中所示。

如果其是原始请求者，则一个实施例的中央控制器接收该单个数据分组帧，并从其中提取所需的反馈响应。提取的响应可以被发送回到开始了该第一反馈请求的源服务器，以便该源服务器可以查看网络中的所有队列的当前状态。根据一个实施例，如果网络的当前状态指示在网络的某个区域中的朝向拥塞的趋势，则可以向中央控制器通知该趋势以积极主动地避免拥塞的出现。根据另一实施例，中央控制器本身可以发现网络的某个区域中的朝向拥塞的趋势。根据另一实施例，原始请求者是经由第一反馈请求直接轮询沿着朝向目的地的网络路径的开关中的一个或多个队列而不求助于中央控制器媒介的源末端节点。

尽管适应性重新路由或者负载平衡是一个实施例的可能的应用，但是它们仍然仅仅是反馈请求反馈循环的潜在副产品。可以本地地、由每个流量源（例如源服务器）、基于从开关接收的对于其反馈请求轮询的响应或者由将多个反馈请求轮询聚集为协同负载平衡动作的集中的控制器来进行平衡和适应性路由。

也就是说，中央控制器可以基于反馈响应重新路由分组流量以积极主动地避免拥塞热点。根据一个实施例，中央控制器与导向指定的目的地的路径中的适当的开关通信以使得每个开关能够积极主动地适应于趋向的网络情况。根据一个实施例，周期地对网络采样以便中央控制器可以观察网络中的拥塞的样式。基于观察到的网络中的拥塞的样式，一个实施例的中央控制器可以改变流量样式以积极主动地避免拥塞点。

根据另一实施例，中央控制器可以维持先前的反馈请求结果的历史。换句话说，源服务器可以探测具有反馈请求分组的网络并保持反馈历史的几个迭代以观察拥塞点如何进展。中央控制器然后可以将该历史与网络上的流量样式相关联。因而，利用记录的先前反馈请求数据结果的历史简档，中央控制器可以单纯地基于历史简档做出重新路由决定而无需发送另一反馈请求。根据一个实施例，可以对于可变地定义的时间段保存该历史。

根据一个实施例，可以用一个反馈请求探测完整的网络路径或者整个网络架构。根据另一实施例，将用每个反馈请求探测仅基于先前历史易于拥塞的路径或某些网络区域。换句话说，根据一个实施例，控制器将无需询问整个网络，并且可以向下挖掘并且仅询问易于拥塞或导致热点的开关/元素的队列。

在此公开的实施例提供前摄反馈请求分组到(i)为了所有网络开关的状态将反馈请求发送到所有网络开关的中央控制器以及(ii)从单个流量源到沿着朝向目的地的路径的一个或多个请求/开关的直接探测选项。对于情况(i)，一个实施例的指定的代理开关进行聚集算法并将单个数据分组发送回到控制器。根据一个实施例，中央控制器分析该单个数据分组并且可以使用它来创建网络的热地图的元素。可选地，一个实施例可以维持先前的反馈请求数据结果的历史并基于历史的流量简档选择重新路由决定。

实施例的技术效果和益处包括在拥塞热点发生之前积极主动地预测拥塞热点将出现在网络中的哪里以及积极主动地重新路由流量以避免预测的拥塞点的出现的能力。

在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意图限制本公开。如在此使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意图包括复数形式，除非上下文明确另有指示。还应理解，术语“包括”和/或“包含”，当在本说明书中使用时，指定所述特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或组的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。

在下面的权利要求中的所有部件或步骤加上功能元件的相应的结构、材料、动作和等同物意图包括用于与权利要求中具体主张的其他主张元件组合来执行功能的任何结构、材料或动作。为了说明和描述的目的已经给出了本公开的描述，但其不意图穷举或将本公开限制于所公开的形式。对本技术领域的普通技术人员来说，不脱离本公开的范围和精神，许多修改和变型将是显而易见的。选择和描述实施例以便最好地解释本公开的原理和实际应用，并使其他本技术领域的普通技术人员能够对于具有适合于预期的具体用途的各种修改的各种实施例理解本公开。

此外，所属技术领域的技术人员知道，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式（包括固件、驻留软件、微代码等），或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本公开的各个方面还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。

可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

以上参照根据本公开实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些计算机程序指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。

也可以把这些计算机程序指令存储在计算机可读介质中，这些指令使得计算机、其它可编程数据处理装置、或其他设备以特定方式工作，从而，存储在计算机可读介质中的指令就产生出包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的指令的制造品（article of manufacture）。

计算机程序指令也可以被加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其他器件中以使在计算机上、其它可编程数据处理装置或其他器件上进行一系列的操作步骤，从而产生计算机实现的流程使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的流程。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在此绘出的流程图仅仅是一个例子。不脱离本公开的精神个可以存在对在此所述的此图或步骤（或操作）的各种变型。例如，步骤可以按不同的顺序进行或者可以添加、删除或修改步骤。所有这些变型被认为是要求保护的本公开的一部分。

尽管已经描述了本公开的优选实施例，但是将理解，本领域技术人员现在以及将来可以进行各种改进和增强，他们落在以下权利要求的范围内。这些权利要求应该被解释为维持了第一次描述的本公开的恰当的范围。

Claims (14)

1.一种计算机实现的方法，包括：

在连接到网络中的多个开关的中央控制器处接收第一反馈请求，该第一反馈请求包括周期地探测该网络中的开关的队列的状态的请求；

向导向指定的目的地的路径中的一个或所有开关发送第二反馈请求；

接收来自指定的代理开关的对于第二反馈请求的响应，先前指定的代理开关已经将所述响应聚集为单个数据分组；

在中央控制器处从该单个数据分组中提取所述响应；以及

基于提取的响应防止拥塞点。

2.如权利要求1的计算机实现的方法，其中该防止进一步包括从以下中的选择：将统计报告给反馈请求者，重新路由分组流量，以及调整源注入速率。

3.如权利要求1的计算机实现的方法，其中网络中的多个开关包括从符合量化的拥塞通知（QCN）开关和符合OpenFlow的开关中所选的开关。

4.如权利要求1的计算机实现的方法，其中该中央控制器是定位在远程服务器上和在与用于网络中的多个开关的数据平面分离的控制平面上的OpenFlow和OpenStack控制器中的一个。

5.如权利要求1的计算机实现的方法，还包括：

记录在中央控制器处接收的反馈请求响应的历史；

基于该历史观察网络中的拥塞点的进展；以及

基于该历史重新路由分组流量而不发送进一步的反馈请求。

6.如权利要求5的计算机实现的方法，其中该中央控制器向基于该历史而易于拥塞的网络中的开关的子集发送第二反馈请求。

7.如权利要求1的计算机实现的方法，还包括：

在网络中的开关中的一个或多个开关处直接接收第一反馈请求，该第一反馈请求包括周期地探测网络中的开关的队列的状态的请求；以及

从该一个或多个开关直接向该源服务器发送队列状态响应。

8.如权利要求1的计算机实现的方法，其中响应于在多个开关之一的队列中超过设置点阈值而发送该第一反馈请求。

9.一种计算机系统，包括：

存储器，具有计算机可读指令；以及处理设备，用于执行该计算机可读指令，该指令包括：

在连接到网络中的多个开关的中央控制器处接收第一反馈请求，该第一反馈请求包括周期地探测该网络中的开关的队列的状态的请求；

向导向指定的目的地的路径中的一个或所有开关发送第二反馈请求；

接收来自指定的代理开关的对于第二反馈请求的响应，先前指定的代理开关已经将所述响应聚集为单个数据分组；

在中央控制器处从该单个数据分组中提取所述响应；以及

基于提取的响应防止拥塞点。

10.如权利要求9的计算机系统，其中该防止进一步包括从以下中的选择：将统计报告给反馈请求者，重新路由分组流量，以及调整源注入速率。

11.如权利要求9的计算机系统，还包括：

记录在中央控制器处接收的反馈请求响应的历史；

基于该历史观察网络中的拥塞点的进展；以及

基于该历史重新路由分组流量而不发送进一步的反馈请求。

12.如权利要求11的计算机系统，其中该中央控制器向基于该历史而易于拥塞的网络中的开关的子集发送第二反馈请求。

13.如权利要求9的计算机系统，还包括：

在网络中的开关中的一个或多个开关处直接接收第一反馈请求，该第一反馈请求包括周期地探测网络中的开关的队列的状态的请求；以及

从该一个或多个开关直接向该源服务器发送队列状态响应。

14.如权利要求9的计算机系统，其中响应于在多个开关之一的队列中超过设置点阈值而发送该第一反馈请求。