JP2012209928A - 動的フローレットスケジューリングシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ホストは、データセンターのフロースケジューラに対し、特定フロー用として予約された帯域幅を申請する。フロースケジューラは、当該特定フローが通過しうるすべてのパスの帯域幅の使用状況をチェックする。これらのパスの残余帯域幅の合計が、当該特定フローの帯域幅要求を満たす場合、このフローは1つ以上のフローレットに分割された後、対応するパスに転送される。これらのパスの残余帯域幅の合計が、当該特定フローの帯域幅要求を満たさない場合には、当該特定フローを転送するための余地を作るために、これらのパス上の既存のフローが他のパスに移動される。
【選択図】 図5
Description
1.2:送信元ホストAの帯域幅予約手段が、中央管理装置に対し帯域幅の予約を申請する。
1.3:中央管理装置のフロースケジューリング手段が、スケジューリングアルゴリズム(後述する)に基づいて、フロースケジューリングを実行する(すなわち、すべての任意パスからの1つ以上のパスを当該特定フロー用に割り当てる)。
1.4:中央管理装置が、帯域幅の予約を申請した送信元ホストAに、割り当てられたパスと、各パスの予約された帯域幅とを返す。
1.5:送信元ホストAのフロー制御手段が、スケジューリング結果に基づいて、当該特定フローを1つ以上のフローレットに分割する。
1.6:送信元ホストAが、中央管理装置にフローレット情報(フローレットが使用するポート番号等)を報告する。
1.7:中央管理装置のスイッチコントローラが、対応するスイッチ内に転送エントリを作成して、対応するスイッチが新たに選択されたパスを介してフローレットを転送するようにする。
1.8:中央管理装置は、状況に応じて、当該特定フローの帯域幅予約に対応するための余地を作るために、他のホスト(例:ホストC)に対しいくつかの既存のフローのパスと占有帯域幅を変更するよう指示する。
1.9:このコマンドを受信したホストCは、中央管理装置の指示に従って、当該いくつかの既存のフローのパスと占有帯域幅を変更する。
1.10:送信元ホストAが、各々1つのフローレットに対応する1つ以上の接続を介してデータを送信する。
1.11:宛先ホストBが、当該1つ以上のフローレットを介してデータを受信する。
送信元ホストからの特定フローの帯域幅要求を収集するように構成された帯域幅要求収集手段と、
リンクの帯域幅使用状況とホストペアの任意パスとを記憶するように構成された記憶手段と、
現在のリンクの帯域幅使用状況に基づいて、前記特定フローの任意パスから1つ以上のパスを前記特定フロー用として割り当て、割り当てられたパスを送信元ホストに返し、かつ送信元ホストからフローレット情報を受信するように構成されたフロースケジューリング手段と、
前記フロースケジューリング手段のスケジューリング結果に基づいて、対応するスイッチを設定するように構成されたスイッチコントローラと
を備えることを特徴とする中央管理装置。
前記フロースケジューリング手段は、前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計を計算し、前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が前記特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上の場合、前記特定フローの任意パスから1つ以上のパスを前記特定フロー用として割り当てるように構成されることを特徴とする付記1に記載の中央管理装置。
前記フロースケジューリング手段は、前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上の場合、前記特定フローの任意パスをアイドル帯域幅の多い順に並び替え、選択したパスのアイドル帯域幅の合計が前記特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上になるまで、前記並び替えた任意パスから1つのパスを順に選択するように構成されることを特徴とする付記2に記載の中央管理装置。
前記フロースケジューリング手段は、前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が前記特定フローの帯域幅要求を下回る場合、前記特定フローの任意パスを通過する他のフローを検出し、当該他のフローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計を計算し、当該他のフローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上の場合、前記他のフローを再スケジュールして、前記特定フローの任意パスから1つ以上のパスを前記特定フロー用として割り当てるように構成されることを特徴とする付記2に記載の中央管理装置。
前記フロースケジューリング手段は、前記他のフローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が前記特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上の場合、前記他のフローをその任意パスにおけるアイドル帯域幅合計の多い順に並び替え、並び替えられたフローから1つのフローを順に選択し、当該特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上になるまで、選択したフローを再スケジュールするように構成されることを特徴とする付記4に記載の中央管理装置。
前記フロースケジューリング手段は、前記他のフローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求を下回る場合、前記他のフローをそのアイドルパスへ再スケジュールし、前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅を、前記特定フローと、マキシミン公正原理に基づいた再スケジュール後にもまだ前記特定フローの任意パスを通過する残余フローとに割り当てるように構成されることを特徴とする付記4に記載の中央管理装置。
前記フロースケジューリング手段は、前記送信元ホストから受信されたフローレット情報を宛先ホストへ送信するように構成されることを特徴とする付記1に記載の中央管理装置。
前記記憶手段は、さらに、フローレット情報を記憶するように構成されることを特徴とする付記7に記載の中央管理装置。
前記フローレット情報は、フローレットのポート番号を含むことを特徴とする付記7又は付記8に記載の中央管理装置。
送信元ホストからの特定フローの帯域幅要求を収集するステップと、
現在のリンクの帯域幅使用状況に基づいて、前記特定フローの任意パスから1つ以上のパスを前記特定フロー用として割り当てるステップと、
割り当てられたパスを送信元ホストに返すステップと、送信元ホストからフローレット情報を受信するステップと、
スケジューリング結果に基づいて対応するスイッチを設定するステップと
を含むことを特徴とするフロースケジューリング方法。
前記割り当てステップが、
前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計を計算し、
前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が前記特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上の場合、当該特定フローの任意パスから1つ以上のパスを前記特定フロー用として割り当てることを特徴とする付記10に記載のフロースケジューリング方法。
前記割り当てステップが、
前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上の場合、当該特定フローの任意パスがアイドル帯域幅の多い順に並び替え、選択したパスのアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上になるまで、前記並び替えた任意パスから1つのパスを順に選択することを特徴とする付記11に記載のフロースケジューリング方法。
前記割り当てステップが、
前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求を下回る場合、前記特定フローの任意パスを通過する他のフローを検出し、当該他のフローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計を計算し、当該他のフローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上の場合、前記他のフローを再スケジュールし、前記特定フローの任意パスから1つ以上のパスを前記特定フロー用として割り当てることを特徴とする付記11に記載のフロースケジューリング方法。
前記割り当てステップが、
前記他のフローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上の場合、前記他のフローをその任意パスにおけるアイドル帯域幅合計の多い順に並び替え、並び替えたフローから1つのフローを順に選択し、当該特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上になるまで、選択したフローを再スケジュールすることを特徴とする付記13に記載のフロースケジューリング方法。
前記割り当てステップが、
前記他のフローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求を下回る場合、前記他のフローをそのアイドルパスへ再スケジュールし、前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅を、当該特定フローと、マキシミン公正原理に基づいた再スケジュール後にもまだ当該特定フローの任意パスを通過する残余フローとに割り当てることを特徴とする付記13に記載のフロースケジューリング方法。
前記送信元ホストから受信されたフローレット情報を宛先ホストへ送信するステップをさらに含むことを特徴とする付記10に記載のフロースケジューリング方法。
前記フローレット情報はフローレットのポート番号を含むことを特徴とする付記16に記載のフロースケジューリング方法。
中央管理装置に特定フロー用の帯域幅を申請するように構成された帯域幅予約手段と、
前記中央管理装置から返されたスケジューリング結果に基づいて、当該特定フローを1つ以上のフローレットに分割し、中央管理装置によって割り当てられたパス上で1つ以上のフローレットを転送するための対応する接続を確立するように構成されたフロー制御手段と
を備えることを特徴とするホスト。
前記フロー制御手段は、フローレットを変更するコマンドを前記中央管理装置から受信した場合、対応する接続を調整するように構成されることを特徴をとする付記18に記載のホスト。
1つ以上のフローレットを介して受信されたデータを再構築するように構成されたデータ再構築手段をさらに備えることを特徴とする付記18又は付記19に記載のホスト。
4120:パケット転送手段
4130:フロー統計報告手段
4210:スイッチコントローラ
4220:フロースケジューリング手段
4230:フロー要求予想手段
4240:フロー要求テーブル
4250:フロー統計収集手段
5110:フロー制御手段
5120:帯域幅予約手段
5210:スイッチコントローラ
5220:フロースケジューリング手段
5230:帯域幅使用状況・パス情報テーブル
5240:帯域幅要求収集手段
5310:転送テーブル
5320:パケット転送手段
8110:フロー制御手段
8130:データ再構築手段
8120:帯域幅予約手段
8210:スイッチコントローラ
8220:フロースケジューリング手段
8230:帯域幅使用状況・パス情報テーブル記憶手段
8240:帯域幅要求収集手段
8310:転送テーブル
8320:パケット転送手段
830:スイッチ
80:動的フローレットスケジューリングシステム
Claims (10)
- 送信元ホストからの特定フローの帯域幅要求を収集するように構成された帯域幅要求収集手段と、
リンクの帯域幅使用状況とホストペアの任意パスとを記憶するように構成された記憶手段と、
現在のリンクの帯域幅使用状況に基づいて、前記特定フローの任意パスから1つ以上のパスを前記特定フロー用として割り当て、割り当てられたパスを送信元ホストに返し、かつ送信元ホストからフローレット情報を受信するように構成されたフロースケジューリング手段と、
前記フロースケジューリング手段のスケジューリング結果に基づいて、対応するスイッチを設定するように構成されたスイッチコントローラと
を備えることを特徴とする中央管理装置。 - 前記フロースケジューリング手段は、前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計を計算し、前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が前記特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上の場合、前記特定フローの任意パスから1つ以上のパスを前記特定フロー用として割り当てるように構成されることを特徴とする請求項1に記載の中央管理装置。
- 前記フロースケジューリング手段は、前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上の場合、前記特定フローの任意パスをアイドル帯域幅の多い順に並び替え、選択したパスのアイドル帯域幅の合計が前記特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上になるまで、前記並び替えた任意パスから1つのパスを順に選択するように構成されることを特徴とする請求項2に記載の中央管理装置。
- 前記フロースケジューリング手段は、前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が前記特定フローの帯域幅要求を下回る場合、前記特定フローの任意パスを通過する他のフローを検出し、当該他のフローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計を計算し、当該他のフローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上の場合、前記他のフローを再スケジュールして、前記特定フローの任意パスから1つ以上のパスを前記特定フロー用として割り当てるように構成されることを特徴とする請求項2に記載の中央管理装置。
- 前記フロースケジューリング手段は、前記他のフローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が前記特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上の場合、前記他のフローをその任意パスにおけるアイドル帯域幅合計の多い順に並び替え、並び替えられたフローから1つのフローを順に選択し、当該特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求と同じかそれ以上になるまで、選択したフローを再スケジュールするように構成されることを特徴とする請求項4に記載の中央管理装置。
- 前記フロースケジューリング手段は、前記他のフローの任意パスにおけるアイドル帯域幅の合計が当該特定フローの帯域幅要求を下回る場合、前記他のフローをそのアイドルパスへ再スケジュールし、前記特定フローの任意パスにおけるアイドル帯域幅を、前記特定フローと、マキシミン公正原理に基づいた再スケジュール後にもまだ前記特定フローの任意パスを通過する残余フローとに割り当てるように構成されることを特徴とする請求項4に記載の中央管理装置。
- 前記フロースケジューリング手段は、前記送信元ホストから受信されたフローレット情報を宛先ホストへ送信するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の中央管理装置。
- 前記記憶手段は、さらに、フローレット情報を記憶するように構成されることを特徴とする請求項7に記載の中央管理装置。
- 送信元ホストからの特定フローの帯域幅要求を収集するステップと、
現在のリンクの帯域幅使用状況に基づいて、前記特定フローの任意パスから1つ以上のパスを前記特定フロー用として割り当てるステップと、
割り当てられたパスを送信元ホストに返すステップと、送信元ホストからフローレット情報を受信するステップと、
スケジューリング結果に基づいて対応するスイッチを設定するステップと
を含むことを特徴とするフロースケジューリング方法。 - 中央管理装置に特定フロー用の帯域幅を申請するように構成された帯域幅予約手段と、
前記中央管理装置から返されたスケジューリング結果に基づいて、当該特定フローを1つ以上のフローレットに分割し、中央管理装置によって割り当てられたパス上で1つ以上のフローレットを転送するための対応する接続を確立するように構成されたフロー制御手段と
を備えることを特徴とするホスト。
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