CN104104620A - 用于按优先级进行业务流处理的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及用于按优先级进行业务流处理的方法和系统。在一个实施例中，一种系统包括硬件处理器、以及与该处理器集成的和/或可被该处理器执行的逻辑，该逻辑适于：接收具有多个数据包的业务流；基于所述业务流的特性将所述业务流分类到业务类，所述业务类选自多个业务类；将所选业务类的标识符存储到所述数据包中的一个或多个；并基于所述业务流的所选业务类的优先级，根据所述业务流的目的地发送所述业务流。在更多的实施例中，描述了用于按优先级进行业务流处理的另外的系统、方法和计算机程序产品。

Description

用于按优先级进行业务流处理的方法和系统
技术领域
本发明涉及数据中心管理和文件系统，更具体地，本发明涉及对无损以太网使用虚拟增强传输选择（vETS）。
背景技术
目前可用的虚拟以太网交换机（其是整个层-2/层-3以太网交换机的软件实现，也称之为软交换机或管理程序交换机）不支持根据数据包或业务流的优先级对数据包传输进行调度（也称之为优先级调度）、以及选择如何利用网络中的装置的可用吞吐量（也称之为带宽分配）的能力。
物理联网交换机（与虚拟交换机完全不同）通过电气和电子工程师协会标准（IEEE802.1Qaz）的增强传输选择（ETS）部分来提供该功能。虚拟交换机通常以类似的或相同的方式处理所有的网络业务，结果，不同的虚拟网络不识别业务优先级（或者更糟，不同的虚拟网络可能具有覆盖同一物理网络的冲突优先级）。因此，将有益的是在虚拟交换机上实现类似的功能；然而，存在与在虚拟交换机中实现优先级调度和带宽分配相关联的问题。
发明内容
在一个实施例中，一种系统包括硬件处理器、以及与该处理器集成的和/或可被该处理器执行的逻辑，该逻辑适于：接收具有多个数据包的业务流；基于所述业务流的特性将所述业务流分类到业务类，所述业务类选自多个业务类；将所选业务类的标识符存储到所述数据包中的一个或多个；并基于所述业务流的所选业务类的优先级，根据所述业务流的目的地发送所述业务流。
在另一实施例中，一种用于按优先级进行业务流处理的计算机程序产品包括随其包含有程序代码的计算机可读存储介质，该程序代码可被处理器读取/执行以：使用所述处理器来接收具有多个数据包的业务流；基于所述业务流的特性将所述业务流分类到业务类，所述业务类选自多个业务类；将所选业务类的标识符存储到所述数据包中的一个或多个；并基于所述业务流的所选业务类的优先级，根据所述业务流的目的地发送所述业务流。
根据另一实施例，一种用于按优先级进行业务流处理的方法包括：使用虚拟交换机（vSwitch）的一个或多个虚拟端口来接收具有多个数据包的业务流；基于所述业务流的特性将所述业务流分类到业务类，所述业务类选自多个业务类，其中，所述特性包括所述业务流的优先级，并且其中，所述业务流的优先级用于为所述业务流选择业务类；基于所述业务流的所选业务类的优先级来确定可用于发送所述业务流的带宽的量，其中来自具有较高优先级的业务类的业务流被按比例分配比来自具有较低优先级的业务类的业务流多的带宽；根据业务类的优先级将处理器的计算时间片分配给所述多个业务类中的每个；将所选业务类的标识符在所述数据包中的一个或多个数据包的头部的虚拟局域网（VLAN）标签部分中的三比特优先级代码点（PCP）字段中的VLAN标识符中存储到所述一个或多个数据包；并基于所述业务流的所选业务类的优先级，根据所述业务流的目的地发送所述业务流。
从以下详细描述，本发明的其他方面和实施例将变得清楚，当结合附图进行以下详细描述时，以下详细描述以举例的方式例示本发明的原理。
附图说明
图1例示根据一个实施例的网络架构。
图2示出根据一个实施例的可以与图1的服务器和/或客户端相关联的代表性硬件环境。
图3是根据一个实施例的虚拟化数据中心的简化图。
图4示出根据一个实施例的服务器。
图5示出根据一个实施例的网络。
图6示出根据一个实施例的方法的流程图。
具体实施方式
以下描述是出于例示本发明的总体原理的目的而进行的，并不是要限制本文中要求保护的发明构思。此外，本文中所描述的特定特征可以按各种可能的组合和置换中的每个与其他描述特征组合使用。
除非本文中另有具体定义，否则要对所有术语给予它们最广泛的可能的解释，包括隐含于本说明书中的意义、以及本领域的技术人员所理解的和/或字典、论文等中所定义的意义。
还必须注意，如本说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一”和“该”包括复数指示物，除非另有指定。将进一步理解，在本说明书中使用术语“包括”时，这些术语指定所阐述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他的特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。
以下描述公开了用于在服务器所托管的虚拟以太网交换机上实现优先级调度和带宽分配的系统、方法和计算机程序产品的几个优选实施例。
在一个实施例中，一种系统包括硬件处理器、以及与该处理器集成的和/或可被该处理器执行的逻辑，该逻辑适于：接收具有多个数据包的业务流；基于所述业务流的特性将所述业务流分类到业务类，所述业务类选自多个业务类；将所选业务类的标识符存储到所述数据包中的一个或多个；并基于所述业务流的所选业务类的优先级，根据所述业务流的目的地发送所述业务流。
在另一大致实施例中，一种用于按优先级进行业务流处理的计算机程序产品包括：随其包含有程序代码的计算机可读存储介质，该程序代码可被处理器读取/执行以：使用所述处理器来接收具有多个数据包的业务流；基于所述业务流的特性将所述业务流分类到业务类，所述业务类选自多个业务类；将所选业务类的标识符存储到所述数据包中的一个或多个；并基于所述业务流的所选业务类的优先级，根据所述业务流的目的地发送所述业务流。
根据另一大致实施例，一种用于按优先级进行业务流处理的方法包括：使用虚拟交换机（vSwitch）的一个或多个虚拟端口来接收具有多个数据包的业务流；基于所述业务流的特性将所述业务流分类到业务类，所述业务类选自多个业务类，其中，所述特性包括所述业务流的优先级，并且其中，所述业务流的优先级用于为所述业务流选择业务类；基于所述业务流的所选业务类的优先级来确定可用于发送所述业务流的带宽的量，来自具有较高优先级的业务类的业务流被按比例分配比来自具有较低优先级的业务类的业务流多的带宽；根据所述多个业务类中的每个的优先级将处理器的计算时间片分配给所述多个业务类中的每个；将所选业务类的标识符在所述数据包中的一个或多个数据包的头部的虚拟局域网（VLAN）标签部分中的三比特优先级代码点（PCP）字段中的VLAN标识符中存储到所述一个或多个数据包；并基于所述业务流的所选业务类的优先级，根据所述业务流的目的地发送所述业务流。
如本领域的技术人员将意识到的，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可以采取以下形式，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“逻辑”、“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的各个方面还可以采取包含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，或者任意以上的合适组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）将包括以下：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)、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可以包含或存储程序的任何有形介质，该程序被指令执行系统、装置、处理器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例如在基带中、作为载波的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）、具有一条或多条线路的电连接、光纤等。这种传播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使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发明的各个方面的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。在后一种情形中，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）。
下面参照根据本发明实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的各个方面。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，使得通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令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）。还可以将计算机程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使在该计算机、其他可编程装置或其他设备上将执行的一系列操作步骤以生成一种计算机实现处理，该计算机实现处理使得在该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/或框图中的一个方框或多个方框中规定的功能/动作的处理。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的各种实施例的系统、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，在一些替代实现中，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，两个连续示出的方框实际上可以基本并行地执行，或者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。
图1例示根据一个实施例的网络架构100。如图1中所示，提供了多个远程网络102，包括第一远程网络104和第二远程网络106。网关101可以耦合在远程网络102与邻近网络108之间。在目前的网络架构100的背景下，网络104、106均可以采取任何形式，包括，但不限于，LAN、WAN（诸如互联网）、公共交换电话网（PSTN）、内部电话网等。
在使用时，网关101用作从远程网络102到邻近网络108的入口点。就这点而论，网关101可以用作能够引导到达网关101的数据的给定数据包的路由器、以及对于给定数据包配备网关101内和外的实际路径的交换机。
还包括耦合到邻近网络108的至少一个数据服务器114，其可经由网关101从远程网络102访问。应注意，数据服务器114可以包括任何类型的计算装置/群组软件。多个用户装置116耦合到每个数据服务器114。这样的用户装置116可以包括台式电脑、膝上型电脑、手持电脑、打印机或任何其他类型的逻辑。应注意，在一个实施例中，用户装置111还可以直接耦合到所述网络中的任何一个。
外设120或一系列外设120（例如，传真机、打印机、联网的和/或本地的存储单元或系统等）可以耦合到网络104、106、108中的一个或多个。应注意，数据库和/或附加组件可以与耦合到网络104、106、108的任何类型的网络元件一起利用、或者集成到该网络元件中。在本说明书的上下文中，网络元件可以是指网络的任何组件。
根据一些方法，本文中描述的方法和系统可以用虚拟系统和/或模拟一个或多个其他系统的系统实现、和/或在这些系统上实现，这些系统诸如模拟IBM z/OS环境的UNIX系统、虚拟地托管MICROSOFTWINDOWS环境的UNIX系统、模拟IBM z/OS环境的MICROSOFTWINDOWS系统等。在一些实施例中，可以通过使用VMWARE软件来增强该虚拟化和/或模拟。
在更多的方法中，一个或多个网络104、106、108可以表示通常被称为“云”的系统集群。在云计算中，按需求关系将共享资源提供给云中的任何系统，从而使得可以在许多计算系统上访问和分发服务，共享资源诸如处理时间片、处理能力、外设、软件、数据、服务器等。云计算通常涉及在云中操作的系统之间的互联网连接，但是还可以使用其他连接系统的技术。
图2示出根据一个实施例的与图1的用户装置116和/或服务器114相关联的代表性硬件环境。该图例示了具有中心处理单元210（诸如微处理器）和经由系统总线212互连的若干个其他单元的工作站的典型硬件配置。
图2中所示的工作站包括随机存取存储器（RAM）214、只读存储器（ROM）216、I/O适配器218、用户接口适配器222、通信适配器234、以及显示适配器236，I/O适配器218用于将诸如盘存储单元220的外设装置连接到总线212，用户接口适配器222用于将键盘224、鼠标226、扬声器228、麦克风232和/或其他用户接口装置（诸如触摸屏和数字照相机（未示出））连接到总线212，通信适配器234用于将工作站连接到通信网络235（例如，数据处理网络），显示适配器236用于将总线212连接到显示装置238。
工作站上可以驻留操作系统，诸如Microsoft 操作系统（OS）、MAC OS、UNIX OS等。将意识到，还可以在除了以上提及的平台和操作系统之外的平台和操作系统上实现优选实施例。可以使用JAVA、XML、C和/或C++语言或其他程序设计语言，连同面向对象的程序设计方法来编写优选实施例。可以使用已经变得越来越多地用于开发复杂应用程序的面向对象的程序设计（OOP）。
现在参照图3，示出了根据一个实施例的覆盖（overlay）网络300的概念图。覆盖网络可以利用任何覆盖技术、标准或协议，诸如虚拟可扩展局域网（VXLAN）、分布式覆盖虚拟以太网（DOVE）、使用通用路由封装的网络虚拟化（NVGRE）等。
为了使网络服务虚拟化，不同于简单地提供装置之间的结构（fabric）通信路径（连接性），可以随着数据包移动通过网关314而在这些数据包上呈现服务，网关314为在非虚拟网络312与虚拟网络A304和虚拟网络B306之间移动的数据包提供路由和转发。一个或多个虚拟网络304、306存在于物理（真实）网络基础设施302内。如本领域中的技术人员将知道的，网络基础设施302可以包括通常与网络基础设施相关联的和/或网络基础设施中所使用的任何组件、硬件、软件和/或功能，包括，但不限于，交换机、连接器、导线、电路、电缆、服务器、主机、存储介质、操作系统、应用程序、端口、I/O等。该网络基础设施302支持至少一个非虚拟网络312，其可以是传统网络。
每个虚拟网络304、306可以被任何数量的虚拟机（VM）308、310利用。在一个实施例中，虚拟网络A304包括一个或多个VM，虚拟网络B306包括一个或多个VM310。如图3中所示，VM308、310不被虚拟网络304、306共享，而是在任何给定时间唯一地包括在仅一个虚拟网络304、306中。
通过具有“平坦交换机”架构，多个VM可以容易地、高效率地在该架构上移动数据。对于VM非常困难的是，通常难以在一个子网到另一个子网、互联网协议（IP）子网到IP子网等之间在层-3（L3）域上移动。但是如果该架构在非常大的层-2（L2）域中类似于大型的平坦交换机，则帮助VM试图在该架构上移动数据。
参照图4，示出了根据一个实施例的服务器400。如所示，服务器400包括提供并管理虚拟交换机（vSwitch）404的虚拟化平台402。
根据一个实施例，可以将覆盖功能提供给服务器400。为了实现这个，虚拟化平台402可以与多个分立的软件引擎进行交互，所述分立的软件引擎诸如隧道管理器406、ARP和转发信息库（FIB）管理器408、用于提供互联网协议多播（IPMC）支持的引擎410、数据包封装和解封引擎412、以及本领域中已知的任何其他的覆盖增强软件引擎。在另一实施例中，可以在NIC416或经由NIC416连接到服务器400的覆盖网关上制定这些模块或软件引擎。
在一个实施例中，在各种方法中，NIC416可以是被实施为能够执行基本上与NIC416相同的功能的虚拟NIC（vNIC）的虚拟实体或硬件装置。在另一实施例中，如本领域的技术人员将理解的，可以使用虚拟化平台402或服务器400的某一其他实体来提供vNIC。
虚拟化平台402还提供对于在图4中被示为VM(0)、VM(1)、VM(2)、…、VM(n)的任何数量的VM414的支持。可以将VM414布置在一个或多个虚拟网络中（每个虚拟网络可以具有不同的虚拟网络标识符（VNID），诸如VNID1、VNID2、VNID3等）。示例性虚拟网络中的VM414的数量和布置不意味着对什么配置是可能的进行限制，因为附图仅示出了VM414和虚拟网络的示例性布置。
服务器400还可以包括业务管理器418。尽管业务管理器418被示为服务器400中的单独的模块，但是它实际上可以是由虚拟化平台402、vSwitch404、NIC416、或服务器400内的任何其他合适装置实现或执行的模块、计算机代码或功能。
在一个实施例中，如后面更详细地描述的，业务管理器418可以包括适于执行以下步骤的逻辑或者业务管理器418本身可以适于执行以下步骤：在多个业务类中的一个或多个之间分配用于vSwitch404的每个链路的可用带宽，在所述多个业务类中的一个或多个之间分配用于vNIC的每个链路的可用带宽，并创建用于每个业务类的标识符。
在图5中，示出了根据一个实施例的网络500。如所示，在同一网络500中可以使用具有当代的NIC416的服务器400、以及具有覆盖网关（GW）NIC508的服务器506。可以使用一个或多个以太网交换机502来互连服务器400、506，或者服务器400、506可以彼此直接连接。每个以太网交换机502包括用于连接到其的多个端口504。在其他实施例中，当代的NIC416可以经由可以提供某一覆盖功能的虚拟化平台（VP）402进行通信。
根据一个实施例，提供软件定义的覆盖网络，其具有用于将带宽分配给优先级的公共管理框架。该软件定义的覆盖网络可以被实现为任何覆盖网络协议的扩展，诸如分布式覆盖虚拟以太网（DOVE）、VXLAN、NVGRE等，并且可以与来自任何数量的供应商的现有虚拟化平台一起使用，诸如VMWare的ESX、IBM的PowerVM、KVM、Microsoft的Hyper-V、Xen等。所得的虚拟化平台vSwitch使得数据可以被组织为优先级组（也被称为“业务类”），每个优先级组被分配优先级组标识（ID），诸如编号、字母数字字符串等。优先级分组由业务管理器创建，并且被存储在业务管理器内。此外，在一些方法中，优先级分组不要求特殊的帧格式，以便被能够实现业务优先级处理的装置识别。
在一个实施例中，与已经包括在数据包的头部中的VLAN标签内的PCP字段的大小一致的八个优先级级别被提出。VLAN标签具有32个比特，并且3个比特被保留用于PCP字段以指示优先级，例如，在每一虚拟端口的基础上对于每个虚拟端口实现的23=8个可能的优先级组。这使得可以根据优先级分组将不同比例部分的可用链路带宽分配给不同业务类。交换机物理层上的一些带宽可以使用其他方法来分配，而其余可用带宽可以独立地根据本文中公开的实施例来进行管理。
根据一种方法，可以针对指定的或期望的数据速率（通常为10Gbit/s）配置来自不同业务类的业务，但是可以以每一交换机、每一端口或每一业务类为基础使用任何数据速率。可以以大约±1%的精度实现带宽分配配额，条件是对于VM调度的处理器硬件支持是可获得的（诸如来自INTEL、IBM Power处理器等所使用的CPU）。
在一些实施例中，vSwitch支持对于所有业务类的严格的基于优先级的调度。该特征使得能够基于任何可应用的应用要求来实现服务质量。然而，这可能易于使得低优先级流缺乏带宽使用。因此，可以防止任何一个业务流消耗链路的所有带宽，这否则在装置将其所有帧都设置到最高业务优先级级别时可能导致发生。
根据另一实施例，可以保留整个链路带宽的某一比例部分用于较低优先级业务，该比例部分可以仅能够被较低优先级业务类使用，以便确保链路的整个带宽不被较高优先级业务类独占。
在vSwitch中，可以提供以太网带宽分配和计算或处理时间片分配两者。当vSwitch接收到数据包时，它识别最高优先级数据包，并且通过根据业务优先级分配其处理资源来对这些数据包的接收做出响应。相反，使用ETS的物理交换机分配物理资源（诸如缓冲空间和执行级别），而不是处理资源。在服务器托管的虚拟化平台内完全用软件实现的vSwitch不具有这些资源。作为替代，vSwitch通过将最高优先级数据包处理分配给用于处理器线程执行的较高优先级任务来实现优先级处理级别，而调度器相应地分配可用处理器周期。因此，管理两个级别的资源分配，在网络带宽上管理一个级别，对于vSwitch处理器时间片管理另一个资源。
另一实施例允许识别较高优先级数据包的能力。这些数据包可以由托管vSwitch的服务器的NIC驱动器识别。NIC驱动器然后向中间虚拟化平台内核通知较高数据包优先级，其继而通知vSwitch。
另外，在一些方法中，预先计算优先级组的数量，并且将网络带宽和处理器时间片分配给这些优先级组。例如，优先级分配在较高数据速率NIC（100Gbit/s或更大）上可以不同于共享不同类型的较低带宽流量的较低数据速率NIC上的优先级分配，或者对于诸如以太网光纤通道（FCoE）存储和/或通过融合以太网的远程直接存储器存取（RDMA）（RoCE）集群的应用，可以是不同的。当较高优先级数据包到达vSwitch时，虚拟化平台内核调度器选择与该数据包最常相关联的处理，因此具有可用于供较高优先级任务执行的足够的处理器时间片。
在一些方法中，对于处理器时间片分配存在配额。例如，总CPU时间片中的仅20%可以用于vSwitch管理，而总CPU时间片中的其他80%被调度用于与vSwitch无关的不同工作负荷。在一种方法中，可以提供薄型调度器来仅管理总CPU时间片中的可用的20%。该薄型调度器可以是主调度器的从装置，并且可以根据可以是服务器依赖的调度算法来起作用。在一些实施例中，薄型调度器不能请求高于其配额的附加处理器时间片分配。因此，从网络的服务器侧实施优先级调度。在替代实施例中，薄型调度器可以具有当某些因素存在（诸如需要发送某一数据包类型、等等）时请求附加处理器时间片的能力。
根据一个实施例，可以将多达八个不同业务类（或者当用标识符表示业务类时，更多个不同业务类，这使得可以有多于八种的不同组合）组合到单个公共链路上。这些业务类中的每个均可以单个地暂停，而不干扰其他业务类数据包处理。带宽分配功能确保不同信道不竞争带宽，并且还防止较低优先级业务缺乏带宽。
另外，在一些方法中，可以提供超控（override）其他可用业务类的业务类标识符。这确保要求极其高的优先级或非常低的延迟的应用或协议——诸如控制和/或管理业务——将总是在任何其他接收的业务之前被处理。不管用户如何选择使用该超控类，都可以使用该超控类，但是vSwitch可以仅节制地应用超控处理，以便确保整个链路的公平操作。
可以给其余业务类分配一定比例的总可用处理器时间片和网络带宽。在假定链路的利用率高并且超控分类的使用最少的情况下，分配给业务类组的带宽和处理器时间片分配是用于该组的最小保证带宽和处理器时间片。
另外，每当链路上可用的未被使用的带宽和/或处理器时间片可用时，业务类组就可以利用该带宽和/或处理器时间片。例如，如果已经给业务类1分配了网络带宽或处理器时间片的60%，并且已经给业务类2分配了30%，则对于业务类1而言，可以使用比分配给其的60%多最高达10%的带宽和处理器资源（总共多达70%），条件是业务类2不需要比分配给其的30%多的带宽和处理器资源。然而，如果两个业务类（业务类1和业务类2）都请求附加带宽和/或处理器时间片，则可以基于数据包的优先级、业务类的优先级或一些其他特性（诸如数据包类型、数据包使用、链路使用等）来分割它。
现在参照图6，示出了根据一个实施例的用于按优先级进行业务流处理的方法600的流程图。在各种实施例中，除了其他环境之外，可以在图1-5中描绘的任何一种环境下根据本发明执行方法600。当然，如本领域的技术人员在阅读本说明书后将理解的，在方法600中可以包括比图6中具体描述的操作多或少的操作。
方法600的每个步骤可以由操作环境的任何合适的组件执行。例如，在一个实施例中，方法600可以部分地或整个地由服务器托管的vSwitch、服务器、处理器（诸如CPU、ASIC、FPGA等）、交换机、NIC、vNIC、虚拟化平台等、或网络系统的任何其他合适的装置或组件来执行。
如图6中所示，方法600可以通过操作602发起，在操作602中，诸如通过使用vNIC、vSwitch的一个或多个虚拟端口等来接收包括多个数据包的业务流。
在操作604中，基于业务流的特性将业务流分类到业务类，该业务类选自多个业务类。
业务流的特性可以包括业务流的优先级、业务流内的数据包的类型（业务流的类型）、业务流内的数据包的大小、业务流内的数据包的量等。业务流的特性可以用于确定可用于发送业务流的带宽的量，其中较高优先级业务流被按比例分配比较低优先级业务流多的带宽。
在一种方法中，所述特性可以包括业务流的优先级、或本领域中已知的可以表示优先级的任何其他特性。然后使用业务流的优先级来为该业务流选择业务类。在这个实施例中，所述逻辑可以进一步适于基于业务类的优先级来确定可用于发送该业务流的带宽的量，其中来自具有较高优先级的业务类的业务流被按比例分配比来自具有较低优先级的业务类的业务流多的带宽。
在一个实施例中，可以诸如通过组合业务流的优先级与业务流的大小来使用多于一种的特性以选择分配给业务流的合适的业务类。
在操作606中，根据业务类的优先级将处理器的计算时间片分配给多个业务类中的每个。
根据各种实施例，图6中描述的任何操作可以由vSwitch、vNIC、业务管理器等执行。例如，可以使用vNIC或vSwitch的一个或多个虚拟端口来接收业务流。
在操作608中，将所选业务类的标识符存储到一个或多个数据包，诸如在所述一个或多个数据包的头部的VLAN标签部分中的三比特PCP字段中的VLAN标识符中。
在操作610中，基于业务流的所选业务类的优先级，根据该业务流的目的地发送该业务流。换句话讲，具有较高优先级业务类的业务流在它们的发送中被分配比具有较低优先级业务类的业务流高的优先级（连同更多的处理器时间片和更大比例的链路带宽）。
在一些方法中，方法600还可以包括：接收指示业务流的期望优先级的请求，将该业务流分配给与期望优先级相应的业务类，并对该业务流的提供者收取与该业务流的期望优先级相关的费用。
在一个实施例中，标识符可以被存储到标准以太网帧格式的业务流中的数据包的头部。在一个特定实施例中，标识符可以根据数据包的头部的VLAN标签部分中的三比特优先级代码点（PCP）字段中的VLAN标识符被存储。
在另一实施例中，服务器可以包括所述系统，该服务器包括提供多个VM的虚拟化平台、适于提供网络接口功能的vNIC、以及适于提供虚拟交换功能的vSwitch。另外，该服务器可以适于在软件定义的覆盖网络内进行操作。
此外，在一些方法中，多个业务类可以由业务管理器定义。业务管理器可以进一步适于：创建多个业务类，每个业务类表示一个或多个以太网业务流的优先级；在所述多个业务类中的一个或多个之间分配用于（服务器、vSwitch、vNIC等的）每个链路的可用带宽；并创建用于每个业务类的标识符。
根据另一实施例，方法600还可以包括：接收另一业务流（诸如包括多个第二数据包的第二业务流），将第二业务流的业务类确定为超控业务类，并将最高优先级提供给第二业务流。这样，可以指示超控业务类，其将使得具有这样的指定的数据包可以利用通过交换机的最快捷的路由来通过端口之一输出。
方法600可以在使用任何合适运算器的任何系统、计算机程序产品、设备等中实现，所述运算器诸如逻辑（硬件和/或软件）、模块、电路、计算机程序代码等。
在一个这样的实施例中，一种用于按优先级进行业务流处理的计算机程序产品包括具有随其包含的程序代码的计算机可读存储介质。该程序代码可被处理器读取/执行以：使用所述处理器来接收包含多个数据包的业务流；基于所述业务流的特性将所述业务流分类到业务类，所述业务类选自多个业务类；将所选业务类的标识符存储到所述数据包中的一个或多个；并基于所述业务流的所选业务类的优先级，根据所述业务流的目的地发送所述业务流。
在另一这样的实施例中，一种系统包括硬件处理器、以及与该处理器集成的和/或可被该处理器执行的逻辑，该逻辑适于：接收包含多个数据包的业务流；基于所述业务流的特性将所述业务流分类到业务类，所述业务类选自多个业务类；将所选业务类的标识符存储到所述数据包中的一个或多个；基于所述业务流的所选业务类的优先级，根据所述业务流的目的地发送所述业务流。
与图6相关地描述的各种其他实施例中的任何一个可以在系统、计算机程序产品、设备等中的任何一个中实现。
附图中的流程图和框图例示了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、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包括用于实现特定逻辑功能的一个或多个可执行指令的模块、程序段或代码部分。还应注意，在一些替代实现中，方框中所标注的功能可以不按附图中标注的顺序发生。例如，根据所涉及的功能，连续示出的两个方框实际上可以基本上并行地执行，或者这些方框有时可以反序执行。还将注意，框图和/或流程图示图的每个方框、以及框图和/或流程图示图中的方框的组合可以用执行特定功能或动作的专用的基于硬件的系统、或专用的硬件和计算机指令的组合来实现。
将清楚的是，可以以任何方式组合前述的系统和/或方法的各种特征，从而从以上给出的描述创建多种组合。
将进一步意识到，可以以代表用户部署的服务的形式提供本发明的实施例以按需提供服务。
尽管以上描述了各种实施例，但是应理解它们仅仅是以举例、而非限制的方式而给出的。因此，优选实施例的广度和范围不应受上述任何一个示例性实施例限制，而是应仅根据权利要求书及其等同形式来限定。

Claims (23)

1.一种包括硬件处理器、以及与所述处理器集成的和/或能够被所述处理器执行的逻辑的系统，所述逻辑适于：
接收包括多个数据包的业务流；
基于所述业务流的特性将所述业务流分类到业务类，所述业务类选自多个业务类；
将所选业务类的标识符存储到所述数据包中的一个或多个；和
基于所述业务流的所选业务类的优先级，根据所述业务流的目的地发送所述业务流。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述逻辑进一步适于：根据所述多个业务类中的每个的优先级，将所述硬件处理器的计算时间片分配给所述多个业务类中的每个。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，使用虚拟网络接口卡（vNIC）或虚拟交换机（vSwitch）的一个或多个虚拟端口来接收所述业务流。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述特性包括所述业务流的优先级，其中，所述业务流的优先级用于为所述业务流选择业务类，并且其中，所述逻辑进一步适于基于所述业务类的优先级来确定能够用于发送所述业务流的带宽的量，其中来自具有较高优先级的业务类的业务流被按比例分配比来自具有较低优先级的业务类的业务流多的带宽。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述逻辑进一步适于：
接收指示业务流的期望优先级的请求；
将该业务流分配给与所述期望优先级相应的业务类；和
对于该业务流的提供者收取与该业务流的期望优先级相关的费用。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述标识符被存储到标准以太网帧格式的所述业务流中的数据包的头部。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述标识符根据所述数据包的头部的虚拟局域网（VLAN）标签部分中的三比特优先级代码点（PCP）字段中的VLAN标识符被存储。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，服务器包括所述系统，所述服务器包括虚拟化平台，所述虚拟化平台提供：
多个虚拟机（VM）；
虚拟网络接口卡（vNIC），所述虚拟网络接口卡适于提供网络接口功能；和
虚拟交换机（vSwitch），所述虚拟交换机适于提供虚拟交换功能，
其中，所述服务器适于在软件定义的覆盖网络内进行操作。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个业务类由业务管理器定义。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述业务管理器进一步适于：
在所述多个业务类中的一个或多个之间分配用于虚拟交换机（vSwitch）的每个链路的可用带宽；
在所述多个业务类中的一个或多个之间分配用于虚拟网络接口卡（vNIC）的每个链路的可用带宽；和
创建用于所述业务类中的每个的标识符。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，创建多达八个业务类，并且其中，所述标识符的长度为三个比特，并且所述标识符被存储到所述数据包的头部的虚拟局域网（VLAN）标签部分中的三比特优先级代码点（PCP）字段中的VLAN标识符。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述逻辑进一步适于：
接收第二业务流；
将所述第二业务流的业务类确定为超控业务类；和
将最高优先级提供给所述第二业务流。
13.一种用于按优先级进行业务流处理的方法，包括：
使用处理器来接收包括多个数据包的业务流；
基于所述业务流的特性将所述业务流分类到业务类，所述业务类选自多个业务类；
将所选业务类的标识符存储到所述数据包中的一个或多个；和
基于所述业务流的所选业务类的优先级，根据所述业务流的目的地发送所述业务流。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，还包括：根据所述多个业务类中的每个的优先级将所述处理器的计算时间片分配给所述多个业务类中的每个。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，使用虚拟网络接口卡（vNIC）或虚拟交换机（vSwitch）的一个或多个虚拟端口来接收所述业务流。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述特性包括所述业务流的优先级，其中，所述业务流的优先级用于为所述业务流选择业务类，并且其中，所述方法进一步包括：基于所述业务流的所选业务类的优先级来确定能够用于发送所述业务流的带宽的量，其中来自具有较高优先级的业务类的业务流被按比例分配比来自具有较低优先级的业务类的业务流多的带宽。
17.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
接收指示业务流的期望优先级的请求；
将该业务流分配给与所述期望优先级相应的业务类；和
对于该业务流的提供者收取与该业务流的期望优先级相关的费用。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，将所述标识符存储到标准以太网帧格式的所述数据包的头部，在所述数据包的头部的虚拟局域网（VLAN）标签部分中的三比特优先级代码点（PCP）字段中的VLAN标识符中。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多个业务类由业务管理器定义，所述业务管理器适于：
创建所述多个业务类，每个业务类代表一个或多个以太网业务流的优先级；
在所述多个业务类中的一个或多个之间分配用于虚拟交换机（vSwitch）的每个链路的可用带宽；
在所述多个业务类中的一个或多个之间分配用于虚拟网络接口卡（vNIC）的每个链路的可用带宽；和
创建用于所述业务类中的每个的标识符。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
接收第二业务流；
将所述第二业务流的业务类确定为超控业务类；和
将最高优先级提供给所述第二业务流。
21.一种用于按优先级进行业务流处理的方法，所述方法包括：
使用虚拟交换机（vSwitch）的一个或多个虚拟端口来接收包括多个数据包的业务流；
基于所述业务流的特性将所述业务流分类到业务类，所述业务类选自多个业务类，其中，所述特性包括所述业务流的优先级，并且其中，所述业务流的优先级用于为所述业务流选择业务类；
基于所述业务流的所选业务类的优先级来确定能够用于发送所述业务流的带宽的量，其中来自具有较高优先级的业务类的业务流被按比例分配比来自具有较低优先级的业务类的业务流多的带宽；
根据所述多个业务类中的每个的优先级将处理器的计算时间片分配给所述多个业务类中的每个；
将所选业务类的标识符在所述数据包中的一个或多个数据包的头部的虚拟局域网（VLAN）标签部分中的三比特优先级代码点（PCP）字段中的VLAN标识符中存储到所述一个或多个数据包；和
基于所述业务流的所选业务类的优先级，根据所述业务流的目的地发送所述业务流。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括：
接收指示业务流的期望优先级的请求；
将该业务流分配给与所述期望优先级相应的业务类；和
对于该业务流的提供者收取与该业务流的期望优先级相关的费用。
23.一种用于按优先级进行业务流处理的系统，包括被配置为执行权利要求13-22中任一项所述的方法的所有步骤的装置。
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