CN109688059A - 一种交换网络的拥塞管理方法、装置及计算机存储介质 - Google Patents

一种交换网络的拥塞管理方法、装置及计算机存储介质 Download PDF

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CN109688059A CN201710977253.8A CN201710977253A CN109688059A CN 109688059 A CN109688059 A CN 109688059A CN 201710977253 A CN201710977253 A CN 201710977253A CN 109688059 A CN109688059 A CN 109688059A
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Abstract

本发明公开了一种交换网络的拥塞管理方法,所述方法包括:计算当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值;确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。本发明还同时公开了一种交换网络的拥塞管理装置及计算机存储介质。

Description

一种交换网络的拥塞管理方法、装置及计算机存储介质
技术领域
本发明涉及交换网络的拥塞管理技术,尤其涉及一种交换网络的拥塞管理方法、装置及计算机存储介质。
背景技术
交换系统是分组交换设备的关键组成部分,它通常由三级交换部分,交换接入部分、边缘交换部分和中心交换部分组成。其中,交换接入部分与边缘交换部分之间、边缘交换部分和中心交换部分之间都由高速双工的串行解串器(SerDes,Serializer-Deserializer)串行链路相接,以传输物理数据。
然而,由于交换接入部分与边缘交换部分之间、边缘交换部分和中心交换部分之间均是由高速双工的SerDes串行链路互联,因此各链路之间互通,由于物理因素的影响,存在较大的时延差。当不考虑该类时延差时,会导致于交换接入部分、边缘交换部分或中心交换部分中新加入交换单元时,交换单元在与新加入的交换单元之间的链路未全部接通情况下便与新加入的交换单元进行数据交换,使得交换单元在一定时间内出现数据多进少出的情况。然而,交换系统中每一级交换单元的缓存吸收能力是有限的,因此会因时延差导致多进少出不对称的拥塞问题,进而导致新加入的交换单元、或与所述新加入的交换单元之间连接有链路的交换单元给交换系统中的其他交换单元发送反压信号,阻止入口流量,从而影响交换系统正常的数据交换。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种能够避免拥塞的交换网络的拥塞管理方法、装置及计算机存储介质。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种交换网络的拥塞管理方法,所述方法包括:
计算当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值;
确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
上述方案中,所述方法还包括:
计算当前时间与所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第二路由广播消息的时间的第二差值;
确定所述第二差值满足所述第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第一交换单元已接收到的第二路由广播消息,更新所述第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径。
上述方案中,确定所述第一差值不满足所述第一时间阈值时,所述方法还包括:
计算所述当前时间与所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的第一个第一路由广播消息的时间的第三差值;
确定所述第三差值满足第二时间阈值时,基于所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
上述方案中,所述确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径之前,所述方法还包括:
获取截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息的总数量;
所述确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,包括:
确定所述第一差值满足第一时间阈值、且所述总数量满足数量阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
上述方案中,所述确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径之后,所述方法还包括:
计算当前时间与第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第三路由广播消息的时间的第四差值;
确定所述第四差值满足第三时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第三交换单元已接收到的第三路由广播消息,更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
本发明实施例提供了一种交换网络的拥塞管理装置,所述装置包括:计算单元和更新单元;其中,
所述计算单元,用于计算当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值;
所述更新单元,用于确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
上述方案中,
所述计算单元,还用于计算当前时间与所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第二路由广播消息的时间的第二差值;
所述更新单元,还用于确定所述第二差值满足所述第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第一交换单元已接收到的第二路由广播消息,更新所述第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径。
上述方案中,
所述计算单元,还用于在确定所述第一差值不满足所述第一时间阈值时,计算所述当前时间与所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的第一个第一路由广播消息的时间的第三差值;
所述更新单元,还用于确定所述第三差值满足第二时间阈值时,基于所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
上述方案中,
所述计算单元,还用于获取截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息的总数量;
所述更新单元,具体用于:确定所述第一差值满足第一时间阈值、且所述总数量满足数量阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
上述方案中,
所述计算单元,还用于计算当前时间与第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第三路由广播消息的时间的第四差值;
所述更新单元,还用于确定所述第四差值满足第三时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第三交换单元已接收到的第三路由广播消息,更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
本发明实施例提供了一种交换网络的拥塞管理装置,所述装置包括处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器;其中,
所述处理器用于运行所述计算机程序时,执行上述交换网络的拥塞管理方法的步骤。
本发明实施例提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述交换网络的拥塞管理方法的步骤。
上述实施例所涉及的交换网络的拥塞管理方法、装置及计算机存储介质,通过实时计算当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值,在确定所述第一差值等于设定的第一时间阈值时,基于所述第一路由广播消息更新所述第二交换单元的路由表中往所述第一交换单元的路由路径;如此,通过对交换单元在链路接通时所产生的路由广播消息进行逐个过滤分析,并在交换单元之间的链路中符合过滤条件的链路接通后,更新路由表中交换单元之间的路由路径,避免了交换单元出现多进少出的拥塞问题,从而消除了链路接通时延差对交换系统正常的数据交换的影响,确保了交换系统能够避免拥塞和正常进行数据交换。
附图说明
图1为三级CLOS组网的结构示意图;
图2为三级CLOS组网中信元交换传递过程的示意图;
图3为本发明实施例一提供的交换网络的拥塞管理方法的流程示意图;
图4为本发明实施例一提供的交换网络的拥塞管理装置的结构示意图;
图5为本发明实施例二提供的交换网络的拥塞管理装置的结构示意图;
图6为本发明实施例三中交换单元重启的示意图;
图7为本发明实施例三中三级CLOS组网结构中交换单元重启时路由传递的示意图;
图8为本发明实施例三中三级CLOS组网结构中路由逐级过滤方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图1为三级CLOS(Charles Clos)组网的结构示意图,其中,交换接入部分包括多个交换接入单元A,边缘交换部分包括多个边缘交换单元B,而中心交换部分由多个交换单元C组成。交换接入单元A与边缘交换单元B之间、边缘交换单元B与交换单元C之间都由SerDes串行链路相接,以传输物理数据。图2为三级CLOS组网中信元交换传递过程的示意图,一个信元从一端的交换接入单元输出后,依次经过边缘交换单元、交换单元、边缘交换单元,最后传输至另一端的交换接入单元。可以看出,信元的交换传递过程本质是完成从一端的交换接入单元到另一端的交换接入单元的数据传递。其中,一对一即为单播应用,一对多即为多播应用。
为了区分,这里把交换接入单元A定义为第一级交换单元,边缘交换单元B定义为第二级交换单元,交换单元C定义为第三级交换单元。目前,对于三级交换单元中的任意一级交换单元的重启有着严格要求,即要求新加入的交换单元在通流的同时不能引起局部交换单元的拥塞,基于此本申请实施例提供一种能够有效避免因新加入交换单元造成拥塞的管理方法。
实施例一
本实施例提供了一种交换网络的拥塞管理方法,如图3所示,该方法包括如下步骤:
步骤101:计算当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值。
所述第一路由广播消息是指所述第一交换单元在确认与所述第二交换单元之间的任意一条链路接通后,通过该链路向所述第二交换单元发送的确认该链路已接通的消息。所述第一交换单元和第二交换单元为路由器,所述第一交换单元和第二交换单元属于同一个分布式的路由集群系统即集群路由器。本实施例中,以所述第一交换单元进行重新启动,交换系统中新加入的或已有的第一交换单元进行重新启动后,集群路由器实时计算当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值为例。所述第一交换单元进行重新启动可以是指对所述第一交换单元执行上电等操作。
这里,所述第二交换单元为与所述第一交换单元之间连接有链路的交换单元,所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的链路数量可能为一条或多条;由于所述第一交换单元在重新启动后,需要接通所述第一交换单元与所述第二交换单元之间连接的所有链路,并且在每条链路接通之后,所述第一交换单元需要通过该链路向所述第二交换单元发送一个第一路由广播消息;其中,所述第一路由广播消息用于指示该链路为所述第一交换单元与所述第二交换单元之间已接通的链路即有效的链路,所述第一路由广播消息中可携带有第一链路标识、所述第一交换单元标识等信息;所述第二交换单元接收到通过该链路发送过来的所述第一路由广播消息后,可获知该链路可以作为与所述第一交换单元之间进行数据交换的一条路由路径。
这里,由于所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的任意一条链路连接的是所述第一交换单元和所述第二交换单元的两个端口,即该链路分别连接所述第一交换单元的一个端口和所述第二交换单元的一个端口;因此,所述第一链路标识可以是所述第一交换单元的端口集合中与该链路连接的端口对应的端口标识;此外,所述第二交换单元根据自身接收所述第一路由广播消息的端口的信息,可获知从自身的哪个端口可路由至所述第一交换单元。所述路由路径指从所述第二交换单元的哪个端口可与所述第一交换单元进行数据交换。这里,集群路由器将记录所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的每个第一路由广播消息的时间,并在所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的每个第一路由广播消息后,重新开始计时;其中,所述最近的第一路由广播消息为所述第二交换单元接收到的由所述第一交换单元发送的所有第一路由广播消息中、在接收时间上与当前时间具有最短时间距离所对应的第一路由广播消息。
这里,当所述第一交换单元属于第一级交换单元时,所述第二交换单元可以属于第二级交换单元;当所述第一交换单元属于第二级交换单元时,所述第二交换单元可以属于第一级交换单元或第三级交换单元;当所述第一交换单元属于第三级交换单元时,所述第二交换单元可以属于第二级交换单元。
步骤102:确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
具体地,集群路由器确定步骤101中获取的所述当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值满足第一时间阈值时,基于所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
这里,所述第一差值满足第一时间阈值可以是所述第一差值等于或大于所述第一时间阈值。比如,假设所述第一时间阈值为10ms,若所述当前时间与所述第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的差值也为10ms,即第一差值为10ms,由于此时所述第一差值为10ms等于所述第一时间阈值,因此所述第一差值满足第一时间阈值。当确定所述第一差值满足第一时间阈值时,说明所述第二交换单元从接收到所述最近的第一路由广播消息的时间为起点的所述第一时间阈值内、未接收到由所述第一交换单元发送的新的第一路由广播消息。当所述第一交换单元与所述第二交换单元之间存在有多条链路时,由于受到组成每条链路的光纤的长短、环境或内部噪声等因素的影响,每条链路接通的时间可能会存在先后顺序,即意味着所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的不同第一路由广播消息的时间也可能会存在先后顺序,也就是说链路接通的时间存在时延差。但是,当每条链路都可以正常接通时,该时延差会保持在一定的范围之内,因此结合历史测试经验设置一个第一时间阈值,集群路由器在确定当前时间与所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值等于设定的第一时间阈值时,默认所述第一交换单元与所述第二交换单元之间所有的链路已接通、或者所述第一交换单元与所述第二交换单元之间所有能够接通的链路已接通,从而更新所述第二交换单元的路由表中往所述第一交换单元的路由路径。当然,也可在确定所述第一差值大于设定的第一时间阈值时,基于所述第一路由广播消息更新所述第二交换单元的路由表中往所述第一交换单元的路由路径。在实际应用中,所述第一时间阈值可以预先设置,并根据实际情况需要进行适应性调整。
这里,当所述第一交换单元相对于交换系统而言为已有的交换单元时,所述更新第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径为:集群路由器将所述第二交换单元的路由表中已有的所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径、更新为当前的所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径;当所述第一交换单元相对于交换系统而言为新加入的交换单元时,所述更新第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径为:集群路由器在所述第二交换单元的路由表中增加所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,从而获知从所述第二交换单元可通过哪些路由路径,比如哪些端口与所述第一交换单元进行数据交换。
这里,如果在所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的第一个第一路由广播消息即确定所述第二交换单元与所述第一交换单元之间有一条链路接通后,集群路由器便更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与与所述第一交换单元之间的路由路径,此时所述第二交换单元与所述第一交换单元之间只有一条链路处于接通状态,其它链路处于未接通状态;所述第二交换单元的上游交换单元获知从所述第二交换单元可路由至所述第一交换单元后,会将目的接收方为所述第一交换单元的数据往所述第二交换单元转发,以使所述第二交换单元将数据向所述第一交换单元转发;然而,由于此时所述第二交换单元与所述第一交换单元之间只有一条链路处于接通状态,则所述第二交换单元向所述第一交换单元转发的数据都要通过该链路转发给所述第一交换单元;在传输速率和传输带宽等因素一定的情况下,会使所述第二交换单元从所述第二交换单元的上游交换单元接收到的数据的数量大于向所述第一交换单元转发的数据的数量,即使所述第二交换单元中存在数据多进少出的现象;当所述第二交换单元中缓存的数据超过所述第二交换单元自身的缓存能力时,将造成所述第二交换单元出现拥塞问题,进而影响整个交换系统中正常的数据交换。然而,采用本实施例提供的交换网络的拥塞管理方法,通过在计算出当前时间与所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值等于设定的第一时间阈值时,才更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,而此时所述第一交换单元与所述第二交换单元之间所有的链路已接通、或者所述第一交换单元与所述第二交换单元之间所有能够接通的链路已接通;因此,所述第二交换单元向所述第一交换单元转发的数据可通过不只一条链路,而是多条链路转发给所述第一交换单元,使得所述第二交换单元向所述第一交换单元转发的数据的数量尽量与从所述第二交换单元的上游交换单元接收到的数据的数量相等,从而避免所述第二交换单元出现拥塞问题。所述第二交换单元的上游交换单元为与所述第二交换单元之间连接有链路的交换单元。
上述实施例提供的交换网络的拥塞管理方法,通过实时计算当前时间与第二交换单元接收到由重新启动的第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值,确定所述第一差值等于设定的第一时间阈值时,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径;如此,在第一交换单元重新启动后,通过对所述第一交换单元向所述第二交换单元发送的第一路由广播消息进行逐个过滤分析,并在第一交换单元与第二交换单元之间的链路中符合过滤条件的链路接通后,更新所述第二交换单元的路由表中第一交换单元与第二交换单元之间的路由路径,避免了第二交换单元出现多进少出的拥塞问题,从而消除了链路接通时延差对交换系统正常的数据交换的影响,确保了交换系统能够避免拥塞和正常进行数据交换。
在一具体的实施方式中,该方法还可包括:
计算当前时间与所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第二路由广播消息的时间的第二差值;
确定所述第二差值满足所述第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第一交换单元已接收到的第二路由广播消息,更新所述第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径。
所述第二路由广播消息是指所述第二交换单元在确认与所述第一交换单元之间的任意一条链路接通后,通过该链路向所述第一交换单元发送的确认该链路已接通的消息。当交换系统中新加入的或已有的所述第一交换单元进行重新启动后,集群路由器实时计算当前时间与第一交换单元接收到由第二交换单元发送的最近的第二路由广播消息的时间的第二差值;确定所述第二差值满足所述第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第一交换单元已接收到的第二路由广播消息,更新所述第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径。
这里,由于所述第一交换单元在重新启动后,需要接通所述第一交换单元与所述第二交换单元之间连接的所有链路,并且在每条链路接通之后,所述第二交换单元也需要通过该链路向所述第一交换单元发送一个第二路由广播消息;其中,所述第二路由广播消息用于指示该链路为所述第一交换单元与所述第二交换单元之间有效的链路即已接通的链路,所述第二路由广播消息中可携带有第二链路标识、所述第二交换单元标识等信息;所述第一交换单元接收到通过该链路发送过来的第二路由广播消息后,可知该链路可以作为与所述第二交换单元之间进行数据交换的一条路由路径。
这里,由于第一交换单元与第二交换单元之间的任意一条链路连接的是这两个交换单元的两个端口,即链路分别连接第一交换单元的一个端口和第二交换单元的一个端口;因此,所述第二链路标识可以是第二交换单元对应的端口号;此外,所述第一交换单元根据接收所述第三路由广播消息的端口的信息,可获知从自身的哪个端口可路由至所述第二交换单元。
这里,集群路由器将记录所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的每个第二路由广播消息的时间;其中,所述最近的第二路由广播消息为所述第一交换单元接收到的由第二交换单元发送的所有第二路由广播消息中、在接收时间上与当前时间具有最短时间距离所对应的第二路由广播消息。
这里,所述第二差值满足第一时间阈值可以是所述第二差值等于或大于所述第一时间阈值。当确定所述第一差值满足第一时间阈值时,说明所述第一交换单元从接收到所述最近的第二路由广播消息的时间为起点的所述第一时间阈值内、未接收到由所述第二交换单元发送的新的第二路由广播消息。当所述第一交换单元与所述第二交换单元之间存在有多条链路时,由于受到组成每条链路的光纤的长短、环境或内部噪声等因素的影响,每条链路接通的时间可能会存在先后顺序,即意味着所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的不同第二路由广播消息的时间也可能会存在先后顺序,也就是说链路接通的时间存在时延差。但是,当每条链路都可以正常接通时,链路接通的时间的时延差会保持在一定的范围之内,因此在确定当前时间与所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第二路由广播消息的时间的第二差值满足所述第一时间阈值时,默认所述第一交换单元与所述第二交换单元之间所有的链路已接通、或者第一交换单元与第二交换单元之间所有能够接通的链路已接通,从而更新所述第一交换单元的路由表中往所述第二交换单元的路由路径。
这里,当所述第一交换单元相对于交换系统而言为已有的交换单元时,所述更新第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径为:将所述第一交换单元的路由表中已有的所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径、更新为当前的所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径;当所述第一交换单元相对于交换系统而言为新加入的交换单元时,所述更新第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径为:在所述第一交换单元的路由表中增加所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径,从而获知从所述第一交换单元可通过哪些路由路径即端口与所述第二交换单元进行数据交换。
这里,如果在所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的第一个第二路由广播消息即确定所述第二交换单元与所述第一交换单元之间有一条链路接通后,集群路由器便更新所述第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径,此时所述第二交换单元与所述第一交换单元之间只有一条链路处于接通状态,其它链路处于未接通状态;所述第一交换单元的上游交换单元获知从所述第一交换单元可路由至所述第二交换单元后,会将目的接收方为所述第二交换单元的数据往所述第一交换单元转发,以使所述第一交换单元将数据向所述第二交换单元转发;然而,由于此时所述第二交换单元与所述第一交换单元之间只有一条链路处于接通状态,则所述第一交换单元向所述第二交换单元转发的数据都要通过该链路转发给所述第二交换单元;在传输速率和传输带宽等因素一定的情况下,会使所述第一交换单元从所述第一交换单元的上游交换单元接收到的数据的数量大于向所述第二交换单元转发的数据的数量,即使所述第一交换单元存在数据多进少出的现象;当所述第一交换单元中缓存的数据超过所述第一交换单元自身的缓存能力时,将造成所述第一交换单元出现拥塞问题,进而影响整个交换系统中正常的数据交换。然而,采用本实施例提供的交换网络的拥塞管理方法,只有在计算出当前时间与所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第二路由广播消息的时间的第二差值满足所述第一时间阈值时,才更新所述第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径,而此时所述第一交换单元与所述第二交换单元之间所有的链路已接通、或者所述第一交换单元与所述第二交换单元之间所有能够接通的链路已接通;因此,所述第一交换单元向所述第二交换单元转发的数据可通过不只一条链路而是多条链路转发给所述第二交换单元,使得所述第一交换单元向所述第二交换单元转发的数据的数量尽量与从所述第一交换单元的上游交换单元接收到的数据的数量相等,从而避免所述第一交换单元出现拥塞问题。所述第一交换单元的上游交换单元为与所述第一交换单元之间连接有链路的交换单元。
如此,在第一交换单元重新启动后,通过对所述第二交换单元向所述第一交换单元发送的第二路由广播消息进行逐个过滤分析,并在第一交换单元与第二交换单元之间的链路中符合过滤条件的链路接通后,更新所述第一交换单元的路由表中第一交换单元与第二交换单元之间的路由路径,避免了第一交换单元出现多进少出的拥塞问题,从而消除了链路接通时延差对交换系统正常的数据交换的影响,确保了交换系统能够避免拥塞和正常进行数据交换。
在一具体的实施方式中,当步骤102中确定所述第一差值不满足所述第一时间阈值时,还可包括:
计算所述当前时间与所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的第一个第一路由广播消息的时间的第三差值;
确定所述第三差值满足第二时间阈值时,基于所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
具体地,集群路由器在步骤102中确定所述第一差值不满足所述第一时间阈值时,计算所述当前时间与所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的第一个第一路由广播消息的时间的第三差值;确定所述第三差值满足第二时间阈值时,基于所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
这里,所述第一差值不满足所述第一时间阈值,可以是所述第一差值小于所述第一时间阈值;所述第三差值满足第二时间阈值,可以是所述第三差值等于所述第二时间阈值;由于在所述第二交换单元每接收到一个第一路由广播消息后,都需要重新进行计时,当计时时间达到所述第一时间阈值时,才更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径;然而,如果在所述第二交换单元接收到某一个第一路由广播消息后,此时所述第一交换单元与第二交换单元之间所有的链路可能都已经接通,可不需要重新进行计时处理,而可以更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径;或者,如果在所述第二交换单元接收到某一个第一路由广播消息后,此时所述第一交换单元与所述第二交换单元之间所有的链路可能大部分已经接通,而已经接通的链路能够满足所述第一交换单元与所述第二交换单元之间进行数据交换的需要且在数据交换过程中不会造成所述第二交换单元出现拥塞问题,也可以更新所述第二交换单元的路由表中往所述第一交换单元所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径;因此,为了加快更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,可在确定所述当前时间与所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的第一个第一路由广播消息的时间的第三差值满足所述第二时间阈值时,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
这里,所述第二时间阈值通常应设置为大于所述第一时间阈值,所述第二时间阈值的具体大小可以根据实际情况进行设置,比如结合第一交换单元与第二交换单元之间可能存在的链路数量、链路接通时间的间隔等因素进行设置;例如,假设第一交换单元与第二交换单元之间的链路数量大约有5条时,每条链路都能正常接通,且链路接通时间的间隔为10ms,那么将上述实施方式中的所述第一时间阈值设置为10ms时,则在第一条链路接通的50ms后才更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径;然而,如果从第一条链路接通时即从所述第二交换单元接收到所述第一交换单元发送的第一个第一路由广播消息开始计时,当计时时间达到40ms时,所述第二交换单元接收到了所述第一交换单元发送的五个第一路由广播消息即所有的链路已接通,此时便可更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,从而可使得对所述路由表执行更新操作所需等待的时间更短,并加快交换系统正常的数据交换过程。
如此,通过增加第二交换单元已接收到第一个第一路由广播消息的时间是否超过设定时间范围、作为是否对所述第二交换单元的路由表执行更新操作的综合考虑条件,能够更快的对所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径进行更新,并且加快整个交换系统正常的数据交换过程。
在一具体的实施方式中,所述确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径之前,还可包括:
获取所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息的总数量;
所述确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,包括:
确定所述第一差值满足第一时间阈值、且所述总数量满足数量阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
具体地,集群路由器在计算出当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值之后,获取所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息的总数量;当确定所述第一差值满足第一时间阈值、且所述总数量满足数量阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
这里,如果在某一时刻所述第二交换单元接收到一个第一路由广播消息,便会从所述第二交换单元接收到该第一路由广播消息开始计时,若截止至当前时间的计时时间等于设定的第一时间阈值,且此时所述第一交换单元与所述第二交换单元之间所有的链路已经接通的数量大于或等于设定的数量阈值,而已经接通的链路可能能够满足所述第一交换单元与所述第二交换单元之间进行数据交换的需要且在数据交换过程中不会造成所述第二交换单元出现拥塞问题,则可以更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。此外,若截止至当前时间的计时时间等于设定的第一时间阈值,但此时所述第一交换单元与所述第二交换单元之间所有的链路已经接通的数量小于设定的数量阈值时,可以不更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。因为,一些链路在受到短暂的外界噪声等突发因素干扰时,可能影响链路的接通,比如使得链路接通时间延长,因此可以暂缓更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,以确保在更新所述路由表时所述第一交换单元与所述第二交换单元之间已有足够多的链路已接通,而不会因为已接通的链路数量较少导致所述第二交换单元出现拥塞的问题。
这里,所述数量阈值可以根据实际情况进行设置,比如结合所述第一交换单元与所述第二交换单元之间可能存在的链路数量等因素进行设置。例如,当所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的链路数量可能有5条时,可将所述数量阈值设置为3条。
如此,通过进一步限定对所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径进行更新的条件,进一步确保在所述第一交换单元重新启动后,所述第二交换单元中不会出现多进少出不对称的拥塞问题,确保交换系统能够正常进行数据交换。
在一具体的实施方式中,在步骤102之后,还可包括:
计算当前时间与第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第三路由广播消息的时间的第四差值;
确定所述第四差值满足第三时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第三交换单元已接收到的第三路由广播消息,更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
所述第三路由广播消息是指所述第二交换单元在更新完自身的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径后,通过与所述第三交换单元之间已接通的链路告知所述第三交换单元从所述第二交换单元通过哪些路由路径可路由至第一交换单元。所述第三交换单元属于所述集群路由器。这里,集群路由器实时计算当前时间与第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第三路由广播消息的时间的第四差值,确定所述第四差值满足第三时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第三交换单元已接收到的第三路由广播消息,更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
这里,所述第三交换单元为与所述第二交换单元之间连接有链路的交换单元,所述第三交换单元与所述第二交换单元之间的链路数量可能为一条或多条,且所述第三交换单元与所述第二交换单元之间的链路数量可能大于、或等于、或小于所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的链路数量;由于所述第一交换单元在重新启动后,使得所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径得到了更新,所述第二交换单元需要将从所述第二交换单元可路由至所述第一交换单元的路由路径等消息告知所述第三交换单元,以更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。所述第二交换单元通过与所述第三交换单元已接通的链路向所述第三交换单元发送第三路由广播消息,所述第三路由广播消息用于指示所述第二交换单元与所述第一交换单元之间有效的路由路径,所述第三路由广播消息中可携带有从所述第二交换单元的哪个端口可路由至所述第一交换单元、所述第二交换单元标识、所述第一交换单元标识等信息;所述第三交换单元接收到所述第三路由广播消息后,可获知通过所述第二交换单元与所述第一交换单元之间进行数据交换的路由路径。
这里,将记录所述第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的每个第三路由广播消息的时间,并在所述第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的每个第三路由广播消息后,重新开始计时;其中,所述最近的第三路由广播消息为所述第三交换单元接收到的由所述第二交换单元发送的所有第三路由广播消息中、在接收时间上与当前时间具有最短时间距离所对应的第三路由广播消息。
这里,当所述第一交换单元属于第一级交换单元时,所述第二交换单元可以属于第二级交换单元,所述第三交换单元可以属于第三级交换单元;当所述第一交换单元属于第二级交换单元时,所述第二交换单元可以属于第三级交换单元,所述第三交换单元可以属于第一级交换单元;当所述第一交换单元属于第三级交换单元时,所述第二交换单元可以属于第二级交换单元,所述第三交换单元可以属于第一级交换单元。
这里,所述第四差值满足第三时间阈值,可以是所述第四差值等于或大于所述第三时间阈值;当确定所述第四差值满足所述第三时间阈值时,说明所述第三交换单元从接收到所述最近的第三路由广播消息的时间为起点的所述第三时间阈值内、未接收到由所述第二交换单元发送的新的第三路由广播消息。当所述第二交换单元与所述第三交换单元之间存在有多条链路时,由于受到组成每条链路的光纤的长短、环境或内部噪声等因素的影响,所述第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的不同第三路由广播消息的时间也可能会存在先后顺序,也就是说存在时延差。但是,当所述第二交换单元与所述第三交换单元之间每条链路都处于正常接通状态时,所述第三交换单元接收到不同第三路由广播消息的时间的时延差会保持在一定的范围之内。因此,在确定当前时间与所述第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第三路由广播消息的时间的第四差值满足第三时间阈值时,默认所述第二交换单元通过与所述第三交换单元接通的所有或部分链路以将所述第二交换单元的路由表中往所述第一交换单元的全部或部分路由路径发送给了所述第三交换单元,从而更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,以使所述第三交换单元可知从自身的哪些端口可路由至所述第一交换单元。当然,也可在确定所述第四差值大于设定的第三时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第三交换单元已接收到的第三路由广播消息更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。在实际应用中,所述第三时间阈值可以等于所述第一时间阈值,也可根据实际情况需要进行适应性调整。
这里,当所述第一交换单元相对于交换系统而言为已有的交换单元时,所述更新第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径为:将所述第三交换单元的路由表中已有的所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径、更新为当前的所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径;当所述第一交换单元相对于交换系统而言为新加入的交换单元时,所述更新第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径为:在所述第三交换单元的路由表中增加所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,从而获知从所述第三交换单元可通过哪些路由路径与所述第一交换单元进行数据交换。
这里,如果在所述第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的第一个第三路由广播消息,即确定所述第三交换单元可通过所述第三交换单元与所述第二交换单元之间接通的一条链路可向所述第一交换单元进行数据转发后,便更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,此时只可通过所述第三交换单元与所述第二交换单元之间接通的一条链路向所述第一交换单元进行数据转发,而不可通过所述第三交换单元与所述第二交换单元之间接通的其它链路向所述第一交换单元进行数据转发;
所述第三交换单元的上游交换单元获知从所述第三交换单元可路由至所述第一交换单元后,会将目的接收方为所述第一交换单元的数据往所述第三交换单元转发,以使所述第三交换单元通过所述第二交换单元将数据向所述第一交换单元转发;然而,由于此时所述第三交换单元只可通过所述第三交换单元与所述第二交换单元之间接通的一条链路向所述第一交换单元进行数据转发,则所述第三交换单元向所述第一交换单元转发的数据都要通过该链路先转发给所述第二交换单元,再由所述第二交换单元转发给所述第一交换单元;在传输速率和传输带宽等因素一定的情况下,会使所述第三交换单元从所述第三交换单元的上游交换单元接收到的数据的数量大于向所述第二交换单元转发的数据的数量,即使所述第三交换单元中存在数据多进少出的现象;当所述第三交换单元中缓存的数据超过所述第三交换单元自身的缓存能力时,将造成所述第三交换单元出现拥塞问题,进而影响整个交换系统中正常的数据交换。然而,采用本实施例提供的交换网络的拥塞管理方法,只有在计算出当前时间与所述第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第二路由广播消息的时间的第三差值等于设定的第三时间阈值时,才更新所述第三交换单元的路由表中往所述第一交换单元的路由路径,而此时所述第三交换单元获知所有或大部分与所述第一交换单元之间的路由路径;因此,所述第三交换单元向所述第一交换单元转发的数据可通过不只一条链路而是多条链路转发给所述第二交换单元,再由所述第二交换单元转发给所述第一交换单元,使得所述第三交换单元向所述第一交换单元转发的数据的数量尽量与从所述第三交换单元的上游交换单元接收到的数据的数量相等,从而避免所述第三交换单元出现拥塞问题。所述第三交换单元的上游交换单元为与所述第三交换单元之间连接有链路的交换单元。
如此,通过逐级对第二交换单元和第三交换单元的路由信息进行过滤,使得在第一交换单元重新启动后,避免造成所述第三交换单元中出现出现多进少出不对称的拥塞问题,保证整个交换系统正常的数据交换。
为实现上述方法,本实施例还提供了一种交换网络的拥塞管理装置,如图4所示,该装置包括:计算单元10和更新单元11;其中,
所述计算单元10,用于计算当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值;
所述更新单元11,用于确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
上述实施例提供的交换网络的拥塞管理装置,通过实时计算当前时间与第二交换单元接收到由重新启动的第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值,确定所述第一差值等于设定的第一时间阈值时,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径;如此,在第一交换单元重新启动后,通过对所述第一交换单元向所述第二交换单元发送的第一路由广播消息进行逐个过滤分析,并在第一交换单元与第二交换单元之间的链路中符合过滤条件的链路接通后,更新所述第二交换单元的路由表中第一交换单元与第二交换单元之间的路由路径,避免了第二交换单元出现多进少出的拥塞问题,从而消除了链路接通时延差对交换系统正常的数据交换的影响,确保了交换系统能够避免拥塞和正常进行数据交换。
在一具体的实施方式中,
所述计算单元10,还用于计算当前时间与所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第二路由广播消息的时间的第二差值;
所述更新单元11,还用于确定所述第二差值满足所述第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第一交换单元已接收到的第二路由广播消息,更新所述第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径。
如此,在第一交换单元重新启动后,通过对所述第二交换单元向所述第一交换单元发送的第二路由广播消息进行逐个过滤分析,并在第一交换单元与第二交换单元之间的链路中符合过滤条件的链路接通后,更新所述第一交换单元的路由表中第一交换单元与第二交换单元之间的路由路径,避免了第一交换单元出现多进少出的拥塞问题,从而消除了链路接通时延差对交换系统正常的数据交换的影响,确保了交换系统能够避免拥塞和正常进行数据交换。
在一具体的实施方式中,
所述计算单元10,还用于在确定所述第一差值不满足所述第一时间阈值时,计算所述当前时间与所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的第一个第一路由广播消息的时间的第三差值;
所述更新单元11,还用于确定所述第三差值满足第二时间阈值时,基于所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
如此,通过增加第二交换单元已接收到第一个第一路由广播消息的时间是否超过设定时间范围、作为是否对所述第二交换单元的路由表执行更新操作的综合考虑条件,能够更快的对所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径进行更新,并且加快整个交换系统正常的数据交换过程。
在一具体的实施方式中,
所述计算单元10,还用于获取所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息的总数量;
所述更新单元11,具体用于:确定所述第一差值满足第一时间阈值、且所述总数量满足数量阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
如此,通过进一步限定对所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径进行更新的条件,进一步确保在所述第一交换单元重新启动后,所述第二交换单元中不会出现多进少出不对称的拥塞问题,确保交换系统能够正常进行数据交换。
在一具体的实施方式中,
所述计算单元10,还用于计算当前时间与第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第三路由广播消息的时间的第四差值;
所述更新单元11,还用于确定所述第四差值满足第三时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第三交换单元已接收到的第三路由广播消息,更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
如此,通过逐级对第二交换单元和第三交换单元的路由进行过滤,使得在第一交换单元重新启动后,避免造成所述第三交换单元中出现出现多进少出不对称的拥塞问题,保证整个交换系统正常的数据交换。
在一具体的实施方式中,
所述计算单元10,还用于计算当前时间与所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第三路由广播消息的时间的第四差值;
所述更新单元11,还用于确定所述第四差值等于设定的第一时间阈值时,基于所述第三路由广播消息更新所述第一交换单元的路由表中往所述第二交换单元的路由路径。
如此,通过对所述第一交换单元的路由表中往所述第二交换单元的路由路径进行更新,确保交换系统在所述第一交换单元重新启动后能够正常的进行数据交换。
实施例二
基于前述实施例相同的发明构思,本实施例提供了一种交换网络的拥塞管理装置,如图5所示,该装置包括:至少一个处理器20和用于存储能够在处理器20上运行的计算机程序的存储器21;其中,图5中示意的处理器20并非用于指代处理器的个数为一个,而是仅用于指代处理器相对其他器件的位置关系,在实际应用中,处理器的个数可以为一个或多个;同样,图5中示意的存储器21也是同样的含义,即仅用于指代存储器相对其他器件的位置关系,在实际应用中,存储器的个数可以为一个或多个。
其中,所述处理器20用于运行所述计算机程序时,执行如下步骤:
计算当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值;
确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
在一具体的实施方式中,所述处理器20还用于运行所述计算机程序时,执行如下步骤:
计算当前时间与所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第二路由广播消息的时间的第二差值;
确定所述第二差值满足所述第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第一交换单元已接收到的第二路由广播消息,更新所述第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径。
在一具体的实施方式中,所述处理器20还用于运行所述计算机程序时,执行如下步骤:
在确定所述第一差值不满足所述第一时间阈值时,计算所述当前时间与所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的第一个第一路由广播消息的时间的第三差值;
确定所述第三差值满足第二时间阈值时,基于所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
在一具体的实施方式中,所述处理器20还用于运行所述计算机程序时,执行如下步骤:
获取所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息的总数量;
所述确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,包括:
确定所述第一差值满足第一时间阈值、且所述总数量满足数量阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
在一具体的实施方式中,所述处理器20还用于运行所述计算机程序时,执行如下步骤:
计算当前时间与第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第三路由广播消息的时间的第四差值;
确定所述第四差值满足第三时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第三交换单元已接收到的第三路由广播消息,更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
该装置还包括:至少一个网络接口22。发送端中的各个组件通过总线系统23耦合在一起。可理解,总线系统23用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统23除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图5中将各种总线都标为总线系统23。
其中,存储器21可以是易失性存储器或非易失性存储器,也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(ROM,Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM,Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM,Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM,Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM,ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM,Compact Disc Read-Only Memory);磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(SRAM,Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM,Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM,Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM,SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM,Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM,Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM,SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM,Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器21旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
而处理器20可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器20中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器20可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor)、专用集成电路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit)、现成可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器21,处理器20读取存储器21中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是,本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现,处理单元可以实现在一个或多个ASIC、DSP、数字信号处理设备(DSPD,DSP Device)、可编程逻辑设备(PLD,Programmable Logic Device)、FPGA、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现,可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
具体来说,处理器30还配置为运行所述计算机程序时,执行前述实施例一中所述方法的步骤,这里不再进行赘述。
此外,本实施例还提供了一种计算机存储介质,例如包括存储有计算机程序的存储器21,上述计算机程序可由处理器20执行,以完成前述方法所述步骤。计算机存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器;也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备,如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。
一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程被处理器运行时,执行如下步骤:
计算当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值;
确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
在一具体的实施方式中,所述计算机程序被处理器运行时,还执行如下步骤:
计算当前时间与所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第二路由广播消息的时间的第二差值;
确定所述第二差值满足所述第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第一交换单元已接收到的第二路由广播消息,更新所述第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径。
在一具体的实施方式中,所述计算机程序被处理器运行时,还执行如下步骤:
确定所述第一差值不满足所述第一时间阈值时,计算所述当前时间与所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的第一个第一路由广播消息的时间的第三差值;
确定所述第三差值满足第二时间阈值时,基于所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
在一具体的实施方式中,所述计算机程序被处理器运行时,还执行如下步骤:
获取所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息的总数量;
所述确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,包括:
确定所述第一差值满足第一时间阈值、且所述总数量满足数量阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
在一具体的实施方式中,所述计算机程序被处理器运行时,还执行如下步骤:
计算当前时间与第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第三路由广播消息的时间的第四差值;
确定所述第四差值满足第三时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第三交换单元已接收到的第三路由广播消息,更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
实施例三
下面通过一个具体示例对本实施例作进一步详细的说明,图6为交换单元重启的示意图,当交换接入单元A1#重启后,如图6中具有双向箭头的加粗虚线所示,交换接入单元A1#分别与边缘交换单元B1#和B2#进行路由传递,以在交换接入单元A1#中建立分别往边缘交换单元B1#和B2#的路由路径,以及在边缘交换单元B1#中建立往交换接入单元A1#的路由路径和在边缘交换单元B2#中建立往交换接入单元A1#的路由路径;然后,边缘交换单元B2#分别与交换接入单元A2#、交换单元C3#和交换单元C4#进行路由传递,以使交换接入单元A2#、交换单元C3#和交换单元C4#更新往交换接入单元A1#的路由路径;最后,交换单元C3#分别与边缘交换单元B6#、边缘交换单元B8#和边缘交换单元B4#进行路由传递,以使边缘交换单元B6#、边缘交换单元B8#和边缘交换单元B4#更新往交换接入单元A1#的路由路径。
需要说明的是,图6中各交换单元之间的连线仅代表互连关系,并不限定所互连的两个交换单元之间的链路数,互连的两个交换单元之间的链路数可以为一条,也可以为多条。
图7为三级CLOS组网结构中交换单元重启时路由传递的示意图;其中,当交换接入单元A加入交换系统时,交换接入单元A通过与边缘交换单元B连接的有效链路发送DR=1路由消息给边缘交换单元B,以告知该链路有效即已接通,边缘交换单元B得到该DR=1消息后,会建立往交换接入单元A的路由路径,而完成流量往交换接入单元A的转发;同理,当边缘交换单元B加入交换系统时,边缘交换单元B通过与交换单元C连接的有效链路发送DR=1路由消息给交换单元C,交换单元C得到该DR=1消息后,会建立由交换单元C到边缘交换单元B的路由路径,而完成流量往边缘交换单元B的转发。基于以上路由传递原理,本实施例主要对原始的路由发送过程进行优化,提出一种对路由DR进行逐级过滤的装置和方法,用以解决以前路由传递过程当中交换单元的多进少出造成的交换拥塞问题。
图8为本实施例中三级CLOS组网结构中路由逐级过滤方法的示意图,图中不同link的值表示不同DR的发送顺序。其中,当交换接入单元A与边缘交换单元B之间的物理链路依次接通后,交换接入单元A通过接通后的链路依次向边缘交换单元B发送DR=1路由消息,以请求边缘交换单元B更新往交换接入单元A的路由路径;边缘交换单元B每接收到一个DR=1路由消息后重新计时,当计时时间超过某一个时间阈值时,才更新往交换接入单元A的路由路径。因此,交换接入单元A在不同时间发送的DR=1路由消息需要等待不同的时间Tn才会被边缘交换单元B所响应。比如,link=0对应的DR=1路由消息从交换接入单元A发送到边缘交换单元B后,需要在Wait时间T0后,边缘交换单元B才更新往交换接入单元A的路由路径。而当边缘交换单元B更新往交换接入单元A的路由路径后,边缘交换单元B通过与交换单元C已接通的链路依次向交换单元C发送DR=1路由消息,以请求交换单元C更新往交换接入单元A的路由路径;交换单元C每接收到一个DR=1路由消息后重新计时,当计时时间超过某一个时间阈值时,才更新往交换接入单元A的路由路径。因此,边缘交换单元B在不同时间发送的DR=1路由消息需要等待不同的时间Tn才会被交换单元C所响应。比如,link=11对应的DR=1路由消息从边缘交换单元B发送到交换单元C后,需要在Wait时间T1后,边缘交换单元C才更新往边缘交换单元B的路由路径。
这里,由于交换接入单元A在重启过程中,与边缘交换单元B之间的物理链路的通路有快有慢,交换系统在发送DR=1消息往边缘交换单元B,难以实现时间上的一致性。因此,设计在边缘交换单元B的接收方向,对于单条链路发送过来的DR=1的上跳并不立即更新边缘交换单元B中往交换接入单元A的路由路径,而是设计计时器,等待交换接入单元A的最后一个DR=1发送结束后,将整个往交换接入单元A的路由路径同时进行更新,避免出现发送DR=1过程中因中间路由状态造成的拥塞故障。对于边缘交换单元B的加入过程,对应于交换单元C,同理交换单元C也同样设计DR=1上跳机制,使得边缘交换单元B的重启或新插入动作不会造成整个交换网络震荡或丢包。
下面通过附图6对三级CLOS组网扩容增加交换单元的过程做进一步说明,具体如下:
1)增加交换接入单元A1#单板;
2)对新加入的交换接入单元A1#单板周围的边缘交换单元B1#、B2#配置路由DR0->1跳变过滤功能配置;
3)启动新加入的交换接入单元A1#单板的初始化流程,开启新加入的交换接入单元A1#的路由DR发送功能;
4)边缘交换单元B1#、B2#过滤DR=1后,完成同时写入边缘交换单元B1#、B2#查找表,启动边缘交换单元B1#、B2#的流量转发;
5)增加边缘交换单元B2#单板;
6)对新加入的边缘交换单元B2#单板对应的中心框交换单元C3#、C4#配置路由DR0->1跳变过滤功能配置;
7)启动新加入的边缘交换单元B2#单板的初始化流程,开启边缘交换单元B2#的路由DR发送功能;
8)交换单元C3#、C4#过滤DR=1后,完成同时写入交换单元C3#、C4#查找表,启动交换单元C3#、C4#的流量转发;
9)增加交换单元C3#中心框单板;
10)对新加入的交换单元C3#单板对应的邻接边缘交换单元B2#、B5#配置路由DR0->1跳变过滤功能配置;
11)启动新加入的交换单元C3#单板的初始化流程,开启交换单元C3#的路由DR发送功能;
12)交换单元B2#、B5#过滤DR=1后,完成同时写入交换单元B2#、B5#查找表,启动边缘交换单元B2#、B5#往中心框交换单元C3#的流量转发。
综上所述,本发明实施例提供的交换网络的拥塞管理方法和装置,可以最大程度的避免目前分组交换分布式芯片系统中,在交换能力不足,需要扩容上线新的交换单元的情形下,因为上线交换链路以及路由发送的不一致性造成的交换单元的拥塞以及流量震荡问题,保证三级交换单元中的任意单元的重启,不会导致整个交换系统任意交换单元的拥塞导致的全网抖动问题。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种交换网络的拥塞管理方法,其特征在于,所述方法包括:
计算当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值;
确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
计算当前时间与所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第二路由广播消息的时间的第二差值;
确定所述第二差值满足所述第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第一交换单元已接收到的第二路由广播消息,更新所述第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,确定所述第一差值不满足所述第一时间阈值时,所述方法还包括:
计算所述当前时间与所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的第一个第一路由广播消息的时间的第三差值;
确定所述第三差值满足第二时间阈值时,基于所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径之前,所述方法还包括:
获取截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息的总数量;
所述确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径,包括:
确定所述第一差值满足第一时间阈值、且所述总数量满足数量阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径之后,所述方法还包括:
计算当前时间与第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第三路由广播消息的时间的第四差值;
确定所述第四差值满足第三时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第三交换单元已接收到的第三路由广播消息,更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
6.一种交换网络的拥塞管理装置,其特征在于,所述装置包括:计算单元和更新单元;其中,
所述计算单元,用于计算当前时间与第二交换单元接收到由第一交换单元发送的最近的第一路由广播消息的时间的第一差值;
所述更新单元,用于确定所述第一差值满足第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,
所述计算单元,还用于计算当前时间与所述第一交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第二路由广播消息的时间的第二差值;
所述更新单元,还用于确定所述第二差值满足所述第一时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第一交换单元已接收到的第二路由广播消息,更新所述第一交换单元的路由表中所述第一交换单元与所述第二交换单元之间的路由路径。
8.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,
所述计算单元,还用于在确定所述第一差值不满足所述第一时间阈值时,计算所述当前时间与所述第二交换单元接收到由所述第一交换单元发送的第一个第一路由广播消息的时间的第三差值;
所述更新单元,还用于确定所述第三差值满足第二时间阈值时,基于所述截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
9.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,
所述计算单元,还用于获取截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息的总数量;
所述更新单元,具体用于:确定所述第一差值满足第一时间阈值、且所述总数量满足数量阈值时,基于截止至所述当前时间所述第二交换单元已接收到的第一路由广播消息,更新所述第二交换单元的路由表中所述第二交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
10.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,
所述计算单元,还用于计算当前时间与第三交换单元接收到由所述第二交换单元发送的最近的第三路由广播消息的时间的第四差值;
所述更新单元,还用于确定所述第四差值满足第三时间阈值时,基于截止至所述当前时间所述第三交换单元已接收到的第三路由广播消息,更新所述第三交换单元的路由表中所述第三交换单元与所述第一交换单元之间的路由路径。
11.一种交换网络的拥塞管理装置,其特征在于,所述装置包括处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器;其中,
所述处理器用于运行所述计算机程序时,执行权利要求1至5中任一项所述交换网络的拥塞管理方法的步骤。
12.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述交换网络的拥塞管理方法的步骤。
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