CN115396357B - 一种数据中心网络中的流量负载均衡方法及系统 - Google Patents

一种数据中心网络中的流量负载均衡方法及系统 Download PDF

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CN115396357B CN202210802749.2A CN202210802749A CN115396357B CN 115396357 B CN115396357 B CN 115396357B CN 202210802749 A CN202210802749 A CN 202210802749A CN 115396357 B CN115396357 B CN 115396357B
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Abstract

本申请提供一种数据中心网络中的流量负载均衡方法，应用于数据中心网络中的交换机，包括以下步骤：S1、接收数据中心网络中发送机发送的数据流；S2、判断所述数据流为长流或短流，得到第一判断结果，其中，所述长流为数据大小大于或等于预设数值的数据流，所述短流为数据大小小于所述预设数值的数据流；S3、根据所述第一判断结果，确定所述数据流对应的路由路径；S4、通过所述路由路径，向数据中心网络中的接收机转发所述数据流。本申请涉及的技术方案，其能够解决现有技术方案中短流的低时延、乱序以及长流的高吞吐之间无法平衡的问题，实时感知网络中链路负载情况、快速地实现网络流量的均衡。

Description

一种数据中心网络中的流量负载均衡方法及系统
技术领域
本申请涉及通信技术领域，更具体地说，尤其涉及一种数据中心网络中的流量负载均衡方法及系统。
背景技术
随着云计算技术的兴起，数据中心作为云计算的硬件基础架构也在不断普及和应用。为了构建高可用、高性能、低成本的云计算基础存储和计算设施，数据中心通常部署了大量商用交换机和服务器。数据中心网络连接了大规模服务器集群，是传递计算和存储数据的桥梁。为了提供超高带宽，现代数据中心通常以多根树形拓扑结构来组织，如Clos和Fat-tree，在主机之间提供了多条可用路径。在网络高负载状态下，为了满足对延迟敏感和面向吞吐量的应用程序不断增长的流量需求，如何在可用的多条路径之间有效地平衡流量成为大规模数据中心网络中至关重要的问题。
总体来看，数据中心最理想的状态是提供高吞吐量低时延的网络服务。对数据中心网络中的流量进行管理能提高网络链路的整体利用率，降低网络的拥塞情况，减少传输过程中的重传，因此设计合理高效的数据中心网络负载均衡方案十分关键。
现有的许多建议试图将负载平衡委托给集中式控制器，网络边缘，甚至终端主机。然而，集中式的思想获取和维护全局信息需要一定的部署开销，较大的反馈和控制延时也降低了动态突发流量下的负载均衡性能。在大规模的数据中心中,基于单个中央控制器的负载均衡方法的计算能力有限,控制器可能成为瓶颈；当采用多个控制器联动处理负载时，存在同步问题。
而基于主机的负载均衡的端到端的反馈延时过大，难以适应高动态的突发流量。这类机制需要至少一个往返延时才能感知到突发流量引起的瞬时拥塞，难以避免突发流量带来的丢包问题；基于主机的负载均衡方案通常需要修改主机的协议栈，或所有主机需同时支持虚拟技术，在数据中心多租户的环境下难以升级部署。现有的方案在短流低时延与短流的乱序方面以及长流的高吞吐之间无法平衡。
因此，如何实时感知网络中链路负载情况、快速地实现网络流量的均衡，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供一种数据中心网络中的流量负载均衡方法及系统，其能够解决现有技术方案中短流的低时延、乱序以及长流的高吞吐之间无法平衡的问题，实时感知网络中链路负载情况、快速地实现网络流量的均衡。
本申请提供的技术方案如下：
本申请提供一种数据中心网络中的流量负载均衡方法，应用于数据中心网络中的交换机，包括以下步骤：S1、交换机接收数据中心网络中发送机发送的数据流；S2、所述交换机判断所述数据流为长流或短流，得到第一判断结果，其中，所述长流为数据大小大于或等于预设数值的数据流，所述短流为数据大小小于所述预设数值的数据流；S3、所述交换机根据所述第一判断结果，确定所述数据流对应的路由路径；S4、所述交换机通过所述路由路径，向数据中心网络中的接收机转发所述数据流。
进一步地，在本申请一种优选方式中，所述S3，包括：
若所述第一判断结果为所述数据流为长流，则判断当前所有路径的队列长度是否超出第一阈值，得到第二判断结果，并根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，其中，所述第一阈值由所述发送机设置；
若所述第一判断结果为所述数据流为短流，则确定当前所有路径中队列长度最短的路径作为所述短流对应的所述路由路径。
进一步地，在本申请一种优选方式中，根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，包括：
当所述第二判断结果为当前并非所有路径的队列长度均超出所述第一阈值时，选择大于所述第一阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径。
进一步地，在本申请一种优选方式中，选择大于所述第一阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径，包括：
从大于所述第一阈值的所述路由路径中，随机选择一条路径作为所述长流对应的所述路由路径；或者，
从大于所述第一阈值的所述路由路径中，选择所述队列长度最长的一条路径作为所述长流对应的所述路由路径；或者，
从大于所述第一阈值的所述路由路径中，选择所述队列长度最短的一条路径作为所述长流对应的所述路由路径。
进一步地，在本申请一种优选方式中，根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，包括：
S301、当所述第二判断结果为所述当前所有路径的队列长度超出所述第一阈值时，向所述发送机回传显示拥塞通知；
S302、接收所述发送机发送的所述第一阈值，所述第一阈值由所述发送机重新设置；
S303、判断所述第一阈值是否达到最大值，得到第三判断结果，并根据所述第三判断结果选择所述长流的所述路由路径。
进一步地，在本申请一种优选方式中，根据所述第三判断结果选择所述长流的所述路由路径，包括：
若所述第三判断结果为所述第一阈值达到所述最大值，则选择大于第二阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径，其中，所述第二阈值由所述发送机设置；
若所述第三判断结果为所述第一阈值未达到所述最大值，则返回所述S3，直至确定所述长流对应的所述路由路径。
进一步地，在本申请一种优选方式中，所述第一阈值与所述第二阈值之间的关系为：
QB-QAmax＝QA
其中，QA代表所述第一阈值，QB代表所述第二阈值，QAmax代表所述第一阈值的最大值。
本申请还提供一种数据中心网络中的流量负载均衡方法，应用于发送机，包括以下步骤：
S11、发送机设置第一阈值和第二阈值，并与交换机进行阈值同步，以使得所述交换机根据所述第一阈值和第二阈值进行数据流的路由路径的选择；
S12、所述发送机向所述交换机发送数据流。
进一步地，在本申请一种优选方式中，还包括：
若接收到显示拥塞通知，则重新设置第一阈值和第二阈值，并重新与所述交换机进行阈值同步。
本申请还提供一种数据中心网络中的流量负载均衡系统，包括：
数据中心网络中的发送机，用于设置第一阈值和第二阈值，并与数据中心网络中的交换机进行阈值同步，以使得所述交换机根据所述第一阈值和第二阈值进行数据流的路由路径的选择，并向所述交换机发送所述数据流；
所述交换机，用于接收数据中心网络中的所述发送机发送的数据流，判断所述数据流为长流或短流，得到第一判断结果，其中，所述长流为数据大小大于或等于预设数值的数据流，所述短流为数据大小小于所述预设数值的数据流；根据所述第一判断结果、所述第一阈值以及所述第二阈值，确定所述数据流的所述路由路径，通过所述路由路径，向数据中心网络中的接收机转发所述数据流；
接收机，用于接收所述交换机发送的所述数据流。
本申请提供的一种数据中心网络中的流量负载均衡方法及系统，与现有技术相比，包括以下步骤：S1、交换机接收数据中心网络中发送机发送的数据流；S2、所述交换机判断所述数据流为长流或短流，得到第一判断结果，其中，所述长流为数据大小大于或等于预设数值的数据流，所述短流为数据大小小于所述预设数值的数据流；S3、所述交换机根据所述第一判断结果，确定所述数据流对应的路由路径；S4、所述交换机通过所述路由路径，向数据中心网络中的接收机转发所述数据流。本申请的流量负载均衡方法，通过在交换机的缓冲区队列中设置两个阈值进行长流、短流选路操作，优先为短流选择第一阈值QA以下的最短路径，确保了短流低时延；短流以流粒度选路确保了短流不乱序，长流的自适应粒度则可以保证流量的吞吐率；由于数据中心网络中的流量特点是，大约80％的流量仅由大约20％的吞吐量敏感的长流提供，大约80％的延迟敏感的短流仅提供大约20％的流量，因此本申请采用短流流粒度、长流自适应切换粒度的方式来适应流量特点，以达到短流低时延、长流高吞吐的目的，其能够解决现有技术方案中短流的低时延、乱序以及长流的高吞吐之间无法平衡的问题，实时感知网络中链路负载情况、快速地实现网络流量的均衡。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的流量负载均衡方法的时序图；
图2为本申请实施例提供的流量负载均衡系统的示意图；
图3为本申请实施例提供的流量负载均衡方法中涉及的路由路径中的队列情况图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本申请实施例中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
结合实施例具体阐述，图1为本申请实施例提供的流量负载均衡方法的时序图，如图1所示，本申请提供的流量负载均衡方法，与现有技术相比，包括以下步骤：
S1、发送机设置第一阈值和第二阈值，并与交换机进行阈值同步，以使得所述交换机根据所述第一阈值和第二阈值进行数据流的路由路径的选择；
S2、发送机向交换机发送数据流；
S3、交换机接收数据流；
S4、交换机判断数据流为长流或短流；
S51、若交换机判断数据流为短流，则选择队列长度最短路径作为短流的路由路径；
S52、若交换机判断数据流为长流，则判断当前所有路径的队列长度是否超出第一阈值；
S521、若当前并非所有路径的队列长度均超出第一阈值，则交换机选择大于第一阈值的路径作为长流的路由路径；
S522、若当前所有路径的队列长度超出第一阈值，则交换机向发送机回传显示拥塞通知，并判断第一阈值是否达到最大值；
S5221、若第一阈值达到最大值，则交换机选择大于第二阈值的路径作为长流的路由路径；
若第一阈值未达到最大值，则返回至S52；
S6、交换机将数据流转发给接收机；
S7、接收机接收数据流；
S8、接收机将数据流提交至TCP层；
S9、接收机发送确认字符(Acknowledgement，ACK)给发送机；
S10、发送机接收ACK。
基于以上方法流程，本申请还提供一种数据中心网络中的流量负载均衡系统，结合实施例具体阐述，图2为本申请实施例提供的流量负载均衡系统的示意图，如图2所示，所述系统包括：数据中心网络中的发送机，用于设置第一阈值和第二阈值，并与数据中心网络中的交换机进行阈值同步，以使得所述交换机根据所述第一阈值和第二阈值进行数据流的路由路径的选择，并向所述交换机发送所述数据流；所述交换机，用于接收数据中心网络中的所述发送机发送的数据流，判断所述数据流为长流或短流，得到第一判断结果，其中，所述长流为数据大小大于或等于预设数值的数据流，所述短流为数据大小小于所述预设数值的数据流；根据所述第一判断结果、所述第一阈值以及所述第二阈值，确定所述数据流的所述路由路径，通过所述路由路径，向数据中心网络中的接收机转发所述数据流；数据中心网络中的接收机，用于接收数据中心网络中的所述交换机转发的所述数据流。
由于数据中心网络中的流量特点是，大约80％的流量仅由大约20％的吞吐量敏感的所述长流提供，大约80％的延迟敏感的所述短流仅提供大约20％的流量，所以本申请中采用短流流粒度、长流自适应切换粒度的方式来适应流量特点，以达到短流低时延，长流高吞吐的目的。本申请通过在交换机的缓冲区队列中设置两个阈值进行长流、短流选路操作，优先为短流选择第一阈值QA以下的最短路径，确保短流低时延；短流以流粒度选路确保短流不乱序，长流的自适应粒度则可以保证流量的吞吐率；由于数据中心网络中的流量特点是，大约80％的流量仅由大约20％的吞吐量敏感的长流提供，大约80％的延迟敏感的短流仅提供大约20％的流量，因此本申请采用短流流粒度、长流自适应切换粒度的方式来适应流量特点，以达到短流低时延、长流高吞吐的目的，其能够解决现有技术方案中短流的低时延、乱序以及长流的高吞吐之间无法平衡的问题，实时感知网络中链路负载情况、快速地实现网络流量的均衡。
需要进一步说明的是，在本申请实施例中，所述长流为数据大小大于或等于预设数值(例如100KB等)的所述数据流，所述短流为数据大小小于所述预设数值的所述数据流。
具体地，在本申请实施例中，包括：
若所述第一判断结果为所述数据流为长流，则判断当前所有路径的队列长度是否超出第一阈值，得到第二判断结果，并根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，其中，所述第一阈值由所述发送机设置；
若所述第一判断结果为所述数据流为短流，则确定当前所有路径中队列长度最短的路径作为所述短流对应的所述路由路径。
更为具体地阐述，在本申请实施例中，所述交换机以流粒度选路确保所述短流不乱序，以自适应粒度选路保证所述长流的高吞吐率，通过优先为所述短流选择最短路径，确保所述短流的低时延。
结合实施例具体阐述，图3为本申请实施例提供的流量负载均衡方法中涉及的路由路径中的队列情况图，如图3所示，表示的是三种队列情况，所述短流会优先选择类似T1队列，T1队列没有超过所述第一阈值QA；所述长流则优先选择类似T2队列，T2队列超过了所述第一阈值QA而没超过所述第二阈值QB；所述长流到达T3队列则进行重路由。需要进一步说明的是，在本申请实施例中，当所述短流和所述长流以相同的粒度被重新路由时，所述短流容易经历长尾排队延迟，因为所述短流在所述长流的压倒性数据下难以抓住不太拥塞的路径，因此通过将当前所有路径中队列长度最短的路径作为所述短流对应的路由路径，能够减少所述短流的等待时间，缩短所述短流的延迟，提高所述短流的传输效率。
具体地，在本申请实施例中，根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，包括：
当所述第二判断结果为当前并非所有路径的队列长度均超出所述第一阈值时，选择大于所述第一阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径。
更为具体地阐述，在本申请实施例中，当所述长流的当前并非所有路径的队列长度均超出所述第一阈值时，所述交换机选择大于所述第一阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径，以保证所述长流的高吞吐率。
具体地，在本申请实施例中，选择大于所述第一阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径，包括：
从大于所述第一阈值的所述路由路径中，随机选择一条路径作为所述长流对应的所述路由路径；或者，
从大于所述第一阈值的所述路由路径中，选择所述队列长度最长的一条路径作为所述长流对应的所述路由路径；或者，
从大于所述第一阈值的所述路由路径中，选择所述队列长度最短的一条路径作为所述长流对应的所述路由路径。
更为具体地阐述，在本申请实施例中，通过区分所述长流的交换粒度，确认所述长流对应的路由路径，实现所述长流的高吞吐量，避免所述长流遭受吞吐量损失。
具体地，在本申请实施例中，根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，包括：
当所述第二判断结果为所述当前所有路径的队列长度超出所述第一阈值时，向所述发送机回传显示拥塞通知；
接收所述发送机发送的所述第一阈值，所述第一阈值由所述发送机重新设置；
判断所述第一阈值是否达到最大值，得到第三判断结果，并根据所述第三判断结果选择所述长流的所述路由路径。
更为具体地阐述，在本申请实施例中，如图1所示，在S5222中，所述发送机判断收到所述交换机回传的显示拥塞通知后，采用队列管理策略，重新设置所述第一阈值和所述第二阈值，并同步至所述交换机，以使得所述交换机根据重新设置的所述第一阈值和所述第二阈值，以确定所述长流的路由路径，实现所述长流的高吞吐率。
具体地，在本申请实施例中，根据所述第三判断结果选择所述长流的所述路由路径，包括：
若所述第三判断结果为所述第一阈值达到所述最大值，则选择大于第二阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径，其中，所述第二阈值由所述发送机设置；
若所述第三判断结果为所述第一阈值未达到所述最大值，则返回所述S3，直至确定所述长流对应的所述路由路径。
更为具体地阐述，在本申请实施例中，当所述交换机缓冲区的所有队列都超过所述第一阈值QA，则根据动态阈值与流量模式之间的理论关系动态变化，直到所述第一阈值QA为所述最大值QAmax。
需要进一步说明的是，在本申请实施例中，本申请采用主动队列管理(ActiveQueue Management，AQM)策略，在要达到所述第一阈值QA或者所述第二阈值QB时，结合所述显示拥塞通知(Explicit Congestion Notification，ECN)将阈值信息反馈给所述发送方，所述发送方接收到所述显示拥塞通知后重新设置所述第一阈值QA和第二阈值QB，并同步至所述交换机，以便于使得所述交换机快速为所述长流确定路由路径。
在流量发送初期，交换机选择最短队列路径作为所述短流的路由路径，选择大于所述第一阈值QA的路径作为所述长流的路由路径，而所述长流的切换粒度为当前路径到所述第二阈值QB的粒度大小，即所述长流到达所述第二阈值QB就进行重路由；当流量发送到后期，直到所有路径的缓冲区都大于所述第一阈值QA，则所述第一阈值QA开始动态变化，所述第一阈值QA有最大值QAmax：QB-QAmax＝QA；极端情况下，所有路径的队列都超过了所述最大值QAmax，交换机依旧选择最短队列路径作为所述短流的路由路径，选择超过所述第二阈值QB的队列路由路径作为所述长流的路由路径。通过上述方式，能够实时感知网络中链路负载情况，快速在所述交换机连接的路径上实现网络流量的均衡。
需要进一步说明的是，在本申请实施例中，关于所述动态阈值与所述流量模式之间的理论关系的解释如下：
k表示所有等价路径的数量，包括为pS短流和pL长流分配的kS和kL路径，kL表示有所述长流到达的路径，G和R分别表示瓶颈链路容量和往返传播延迟。
假设平均大小为B字节的pS短流通过平均完成时间为FCT的kS路径传输。遵循泊松分布的短流的到达率α计算如下：
根据突发短流的到达率来估计它们的负载强度，则突发短流的负载强度δ计算如下：
其中，G是链路容量，以每秒数据包为单位。
用v来表示发送端的平均发送速率，即所述发送机的平均发送速率。当所述长流的队列长度到达第二阈值QB时，所述长流被重新路由到另一个出口端口。然后，由于所述长流占用的kL路径上排队的和所述短流正在传输的数据包的数量之和等于所述发送端在时间间隔t内发送的数据量，即：
G·t·kS+QB·kL＝t·v
由于因此得到：
对于所述短流，平均流完成时间FCTS包括排队和传输延迟，即：
其中，B是短流的平均流大小，是传输延迟，n是完成短流传输的R回合数，C[W]·n是n轮所述短流的预期排队延迟。
其中，C[W]是每个数据包的预期平均排队延迟，并表示链路带宽。当数据包到达所述交换机时，排队延迟由队列中现有数据包的数量决定。对于具有先到先服务(First ComeFirst Served，FCFS)排队规则的M/G/1-FCFS队列，使用Pollaczek-Khintchine公式获得预期平均排队延迟，如下所示：
其中，δ是负载强度，C[S]是单个数据包的服务时间，其值为 是服务时间分布的变异系数。
由于交换机输出端口的服务速率固定为G，因此等于0。因此，得到：
在数据中心，大约80％的TCP流小于100KB，所述短流大多在慢启动阶段结束，其中每个流首先发送2个数据包，然后是4、8、16等。因此，完成大小为B字节的短流传输的R回合数n计算如下：
根据以上等式，得到关于短流FCTs的平均FCT的方程为：
为保证所述短流在其相关死线内完成，所述短流的平均流量完成时间应满足FCTs≤D，根据所述短流的负载强度调整用于重路由所述长流的所述第二阈值QB，以满足其截止日期。具体而言，所述第二阈值QB应满足以下表达式：
在所有可用路径都超过第一阈值QA的一个瞬间t0，所有路径上的所述短流数据量加所述长流占有的路径上从所述第一阈值QA到所述第二阈值QB的数据量等于所述发送端在t0内发送的数据量：
pS·B+(QB-QA)·kL＝t0·v
可以得出式子：
带入所述第二阈值QB，可得：
应该理解的是，虽然上述实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
由上所述，本申请实施例涉及的一种数据中心网络中的流量负载均衡方法，基于交换机的负载均衡，一方面通过在交换机的缓冲区队列中设置两个阈值进行长流、短流选路操作，优先为短流选择第一阈值QA以下的最短路径，确保了短流低时延；短流以流粒度选路确保了短流不乱序，长流的自适应粒度则可以保证流量的吞吐率；本申请采用短流流粒度、长流自适应切换粒度的方式来适应流量特点，以达到短流低时延、长流高吞吐的目的；另一方面，该方法可以独立于主机的网络堆栈，一旦部署便立即服务于所有流量，能实时感知网络中链路负载情况，可快速地在交换机出端口连接的路径上实现网络流量的均衡；并且不需要定制交换机，在商用交换机的基础上便可以实施，其能够解决现有技术方案中短流的低时延、乱序以及长流的高吞吐之间无法平衡的问题，实时感知网络中链路负载情况、快速地实现网络流量的均衡。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (5)

1.一种数据中心网络中的流量负载均衡方法，其特征在于，应用于数据中心网络中的交换机，包括以下步骤：
S1、接收数据中心网络中发送机发送的数据流；
S2、判断所述数据流为长流或短流，得到第一判断结果，其中，所述长流为数据大小大于或等于预设数值的数据流，所述短流为数据大小小于所述预设数值的数据流；
S3、根据所述第一判断结果，确定所述数据流对应的路由路径；包括：
若所述第一判断结果为所述数据流为长流，则判断当前所有路径的队列长度是否超出第一阈值，得到第二判断结果，并根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，其中，所述第一阈值由所述发送机设置；
若所述第一判断结果为所述数据流为短流，则确定当前所有路径中队列长度最短的路径作为所述短流对应的所述路由路径；
其中，根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，包括：
当所述第二判断结果为当前并非所有路径的队列长度均超出所述第一阈值时，选择大于所述第一阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径；
还包括：
S301、当所述第二判断结果为所述当前所有路径的队列长度超出所述第一阈值时，向所述发送机回传显示拥塞通知；
S302、接收所述发送机发送的所述第一阈值，所述第一阈值由所述发送机重新设置；
S303、判断所述第一阈值是否达到最大值，得到第三判断结果，并根据所述第三判断结果选择所述长流的所述路由路径；
根据所述第三判断结果选择所述长流的所述路由路径，包括：
若所述第三判断结果为所述第一阈值达到所述最大值，则选择大于第二阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径，其中，所述第二阈值由所述发送机设置；
若所述第三判断结果为所述第一阈值未达到所述最大值，则返回所述S3，直至确定所述长流对应的所述路由路径；
所述第一阈值与所述第二阈值之间的关系为：
；
其中，代表所述第一阈值，/>代表所述第二阈值，/>代表所述第一阈值的最大值；
S4、通过所述路由路径，向数据中心网络中的接收机转发所述数据流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选择大于所述第一阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径，包括：
从大于所述第一阈值的所述路由路径中，随机选择一条路径作为所述长流对应的所述路由路径；或者，
从大于所述第一阈值的所述路由路径中，选择所述队列长度最长的一条路径作为所述长流对应的所述路由路径；或者，
从大于所述第一阈值的所述路由路径中，选择所述队列长度最短的一条路径作为所述长流对应的所述路由路径。
3.一种数据中心网络中的流量负载均衡方法，其特征在于，应用于发送机，包括以下步骤：
S11、设置第一阈值和第二阈值，并与应用了如权利要求1或权利要求2所述的流量负载均衡方法的交换机进行阈值同步，以使得所述交换机根据所述第一阈值和第二阈值进行数据流的路由路径的选择；
S12、向所述交换机发送数据流。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
若接收到显示拥塞通知，则重新设置第一阈值和第二阈值，并重新与所述交换机进行阈值同步。
5.一种数据中心网络中的流量负载均衡系统，其特征在于，包括：
数据中心网络中的发送机，用于设置第一阈值和第二阈值，并与数据中心网络中的交换机进行阈值同步，以使得所述交换机根据所述第一阈值和第二阈值进行数据流的路由路径的选择，并向所述交换机发送所述数据流；
所述交换机，用于接收数据中心网络中的所述发送机发送的数据流，判断所述数据流为长流或短流，得到第一判断结果，其中，所述长流为数据大小大于或等于预设数值的数据流，所述短流为数据大小小于所述预设数值的数据流；根据所述第一判断结果、所述第一阈值以及所述第二阈值，确定所述数据流的所述路由路径，包括：若所述第一判断结果为所述数据流为长流，则判断当前所有路径的队列长度是否超出第一阈值，得到第二判断结果，并根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，其中，所述第一阈值由所述发送机设置；若所述第一判断结果为所述数据流为短流，则确定当前所有路径中队列长度最短的路径作为所述短流对应的所述路由路径；其中，根据所述第二判断结果确定所述长流对应的所述路由路径，包括：当所述第二判断结果为当前并非所有路径的队列长度均超出所述第一阈值时，选择大于所述第一阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径；还包括：当所述第二判断结果为所述当前所有路径的队列长度超出所述第一阈值时，向所述发送机回传显示拥塞通知；接收所述发送机发送的所述第一阈值，所述第一阈值由所述发送机重新设置；判断所述第一阈值是否达到最大值，得到第三判断结果，并根据所述第三判断结果选择所述长流的所述路由路径；根据所述第三判断结果选择所述长流的所述路由路径，包括：若所述第三判断结果为所述第一阈值达到所述最大值，则选择大于第二阈值的所述路由路径作为所述长流对应的所述路由路径，其中，所述第二阈值由所述发送机设置；若所述第三判断结果为所述第一阈值未达到所述最大值，则返回所述S3，直至确定所述长流对应的所述路由路径；所述第一阈值与所述第二阈值之间的关系为：；其中，/>代表所述第一阈值，/>代表所述第二阈值，/>代表所述第一阈值的最大值；通过所述路由路径，向数据中心网络中的接收机转发所述数据流；
数据中心网络中的接收机，用于接收数据中心网络中的所述交换机转发的所述数据流。
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