KR102014433B1 - 미들웨어 머신 환경에서 기능이 저하된 팻-트리들을 디스커버링 및 라우팅하는 것을 지원하는 시스템 및 방법 - Google Patents

미들웨어 머신 환경에서 기능이 저하된 팻-트리들을 디스커버링 및 라우팅하는 것을 지원하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

시스템 및 방법이 복수의 스위치들을 갖는 패브릭에서 디스커버링 및 라우팅을 지원할 수 있다. 상기 시스템은 상기 패브릭 내의 하나 이상의 스위치들에 스위치 역할이 태그되게 할 수 있다. 그 다음, 상기 패브릭 내의 서브넷 관리자가 상기 하나 이상의 스위치들과 관련된 스위치 역할을 검출한다. 더욱이, 라우팅 알고리즘이 상기 하나 이상의 스위치들과 관련된 검출된 스위치 역할에 근거하여 상기 패브릭 상에 적용될 수 있다.

Description

미들웨어 머신 환경에서 기능이 저하된 팻-트리들을 디스커버링 및 라우팅하는 것을 지원하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SUPPORTING DISCOVERY AND ROUTING DEGRADED FAT-TREES IN A MIDDLEWARE MACHINE ENVIRONMENT}
저작권 공지
본 명세서에서 개시된 부분은 저작권 보호를 받는 내용을 포함한다. 저작권자는 미국특허상표청의 특허 파일 또는 기록에 나타난 대로 본 특허 문서 또는 특허 개시내용을 어느 누군가가 팩시밀리 재생하는 것은 반대하지 않지만, 그 밖의 모든 것은 저작권으로 보호된다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 컴퓨터 시스템들에 관한 것이며, 특히 미들웨어 머신 환경에 관한 것이다.
팻-트리 토폴로지는 고성능 컴퓨팅(HPC) 클러스터들에 대해 그리고 인피니밴드(IB) 기술에 근거한 클러스터들에 대해 사용된다. 대부분 다른 토폴로지들을 갖는 팻-트리들의 경우, 라우팅 알고리즘은 네트워크 리소스들의 효율적인 사용에 이득이 된다. 그러나, 기존 라우팅 알고리즘들은 스위치 대 스위치(switch-to-switch) 통신을 제공하는 경우에는 제한을 가진다. 기존 라우팅 알고리즘들 중 어느 것도, 효율적인 시스템 관리에 이득이 되는 교착 상태가 없고(deadlock free) 충분히 연결된 스위치 대 스위치 통신을 지원하지 못한다. 이들이 일반적으로 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 영역들이다.
복수의 스위치들을 갖는 패브릭(fabric)에서 디스커버링(discovering) 및 라우팅을 지원할 수 있는 시스템들 및 방법들이 본 명세서에 기술된다. 상기 시스템은 패브릭 내의 하나 이상의 스위치들이 스위치 역할(role)로 테그(tag)되도록 할 수 있다. 그 다음, 상기 패브릭 내의 서브넷 관리자는 상기 하나 이상의 스위치들과 관련된 스위치 역할을 검출할 수 있다. 더욱이, 라우팅 알고리즘이 상기 하나 이상의 스위치들과 관련된 검출된 스위치 역할에 근거하여 상기 패브릭 상에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 환경에서 스위치 역할 메커니즘을 지원하는 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 환경에서 스위치 역할 메커니즘을 지원하기 위한 예시적인 순서도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 환경에서 기능이 저하된(degraded) 팻-트리의 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 환경에서 기능이 저하된 팻-트리를 수선하는(fix) 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 개략적인 블록도를 도시한다.
본 발명은, 첨부 도면들의 도해들에서 제한이 아닌 예로서 예시되며, 이 도면들에서 유사한 도면부호들은 유사한 요소들을 나타낸다. 주목할 점으로서, 본 발명에서 "일" 또는 "하나의" 또는 "일부" 실시예(들)에 대한 참조들은 반드시 동일한 실시예에 대한 것이 아니며, 이러한 참조들은 (실시예들 중) 적어도 하나를 의미한다.
다음의 본 발명의 설명은 고성능 네트워크에 대한 예로서 인피니밴드(IB) 네트워크를 이용한다. 다른 타입의 고성능 네트워크들이 제한없이 이용될 수 있음이 이 기술 분야의 숙련자들에게 분명할 것이다. 또한, 다음의 본 발명의 설명은 패브릭 토폴로지에 대한 예로서 팻-트리 토폴로지를 이용한다. 다른 타입의 패브릭 토폴로지들이 제한없이 이용될 수 있음이 이 기술 분야의 숙련자들에게 분명할 것이다.
복수의 스위치들을 갖는 패브릭에서 디스커버링 및 라우팅을 지원할 수 있는 시스템들 및 방법들이 본 명세서에 기술된다.
인피니밴드(IB) 아키텍쳐
본 발명의 실시예에 따르면, IB 네트워크들은 서브넷들로 지칭될 수 있고, 서브넷은 스위치들 및 단 대 단(point-to-point) 링크들을 이용하여 상호연결되는 호스트들의 세트로 구성된다. IB 패브릭은 하나 이상의 서브넷들을 구성하며, 상기 서브넷들 각각은 라우터들을 이용하여 상호연결될 수 있다. 서브넷 내의 호스트들 및 스위치들은 로컬 식별자(LID)들을 이용하여 어드레싱되며, 단일 서브넷은 49151개의 LID들로 제한된다.
IB 서브넷은 적어도 하나의 서브넷 관리자(SM)를 가질 수 있고, 상기 SM은 서브넷 내의 스위치들, 라우터들 및 호스트 채널 어댑터들(HCA)에 상주하는 모든 IB 포트들의 구성을 포함하여, 상기 네트워크를 초기화(initializing)하고 실행하는(bringing up) 역할을 한다. 초기화 시에, 상기 SM은, 상기 SM이 모든 스위치들 및 호스트들을 디스커버하기 위해 네트워크의 스위프(sweep)를 행하는 디스커버링 상태(discovering state)에서 시작된다. 상기 디스커버링 상태 동안, 상기 SM은 다른 SM들을 디스커버할 수 있고, 어느 것이 마스터 SM이 되어야 하는지를 협상(negotiate)할 수 있다. 디스커버링 상태가 완료(complete)되면, SM은 마스터 상태에 진입한다. 마스터 상태에서, SM은 LID 할당, 스위치 구성, 라우팅 테이블 계산들 및 디플로이먼트 그리고 포트 구성을 진행한다. 서브넷은 마스터 상태가 완료되자 마자 사용을 위해 준비(up and ready)되며, SM은 서브넷이 구성된 후에 변경들에 대해 네트워크를 모니터링하는 역할을 한다.
추가적으로, SM은 충분한 연결성, 무 교착상태(deadlock freedom) 및 모든 소스와 목적지 쌍들 간의 적절한 부하 밸런싱을 유지하는 라우팅 테이블들을 계산하는 역할을 할 수 있다. 라우팅 테이블들은 네트워크 초기화 시간에 계산될 수 있고, 이 프로세스는 토폴로지가 라우팅 테이블을 갱신하기 위해 변경될 때마다 반복되며 최적 성능을 보장할 수 있다.
정상 동작 동안, SM은 예컨대, 링크가 다운(go down)될 때, 디바이스가 추가될 때, 또는 링크가 제거될 때와 같은 토폴로지 변경 이벤트들을 체크하기 위해 네트워크의 주기적인 광 스위프(light sweep)들을 수행한다. 변경 이벤트가 광 스위프 동안 디스커버되면 또는 네트워크 변경을 시그널링(signaling)하는 메시지(트랩)가 SM에 의해 수신되면, SM은 디스커버된 변경들에 따라 네트워크를 재구성할 수 있다. 이 재구성은 또한, 초기화 동안 사용되는 단계들을 포함할 수 있다. 더욱이, 각각의 디바이스 상에 상주하는 서브넷 관리 에이전트(SMA)는 패킷들(서브넷 관리 패킷(SMP)들)을 제어하는 응답들을 생성할 수 있고, 서브넷 관리를 위한 로컬 컴포넌트들을 구성할 수 있다.
IB는 흐름 제어가 가상 레인(VL: virtual lane) 마다 수행될 수 있는 손실없는 네트워킹 토폴로지(lossless networking technology)이다. VL들은 별개의 퍼퍼링, 흐름 제어 및 정체(congestion) 관리 리소스들을 갖는 동일한 물리 링크 상의 로컬 채널들이다. VL들의 컨셉은 물리 토폴로지의 상단(top)에 가상 네트워크들을 구축하는 것을 가능하게 한다. 이 가상 네트워크들 또는 계층(layer)들은 효율적인 라우팅, 교착상태 회피, 내고장성(fault-tolerance) 및 서비스 차별화(service differentiation)와 같은 다양한 목적들을 위해 이용될 수 있다.
팻-트리 라우팅
본 발명의 실시예에 따르면, 팻-트리 토폴로지는 계층화된 네트워크 토폴로지인 바, 예컨대, 밸런싱된 팻-트리는 모든 티어(tier)에서 동일한 링크 용량을 가질 수 있다. 더욱이, 팻-트리 토폴로지는 복수의 루트(root)들을 갖는 트리, 예컨대 m-포트 n-트리 정의(m-port n-tree definition) 또는 k-진 n-트리 정의(k-ary n-tree definition)를 구축함으로써 구현될 수 있고, 이는 XGFT 표기(notation)를 이용하여 기술될 수 있다.
더 거대한 토폴로지들을 구성(construct)하기 위해, 시스템은 단일의 거대한 팻-트리를 구축하는 것보다는 여러 팻-트리들을 함께 연결하는 것에 기반하여 구축될 수 있다. 여러 단일 팻-트리들로부터 구축된 이러한 팻-트리는 멀티-코어 팻-트리로 지칭될 수 있다. 멀티-코어 팻-트리들은 수평 링크들을 이용하여 리프(leaf) 스위치들을 통해 또는 팻-트리의 하단에서 스위치들의 추가적인 계층을 이용함으로써 상호연결될 수 있으며, 상기 하단에서는 모든 이러한 스위치가 멀티-코어 팻-트리를 구성하는 모든 팻-트리들에 연결된다.
팻-트리 라우팅 알고리즘은 이용가능한 네트워크 리소스들을 활용(exploit)할 수 있다. 팻-트리 라우팅 알고리즘은 두 개의 페이즈(phase)들 즉, 패킷이 소스로부터 포워딩되는 상향 페이즈(upward phase) 및 패킷이 목적지를 향해 포워딩될 때의 하향 페이즈(downward phase)를 포함할 수 있다. 이 두 페이즈들 간의 천이(transition)는 최저의 공통 선조(ancestor)에서 발생되는 바, 상기 최저의 공통 선조는 자신의 하향 포트들을 통해 소스 및 목적지 모두에 닿을 수 있는 스위치이다. 이러한 라우팅 구현은 무 교착상태를 보장하며, 상기 구현은 또한, 동일한 목적지로 향하는 모든 경로가 동일한 루트(상단) 노드에 수렴하도록 해서, 그 목적지로 향하는 모든 패킷들이 하향의 단일 전용 경로를 따라가게끔 한다. 모든 목적지에 대한 전용 하향 경로를 구비함으로써, 하향 페이즈에서의 경합(contention)이 효과적으로 제거(상향 스테이지로 이동)되어서, 서로 다른 목적지들에 대한 패킷들이 오직, 이들의 경로 상의 절반의 스위치들에서 출력 포트들에 대해 경합한다. 추가적으로, 과도가입된(oversubscribed) 팻-트리들에서의 하향 경로는 전용화되지 않고 여러 목적지들에 의해 공유될 수 있다.
더욱이, 최적화된 팻-트리 라우팅 알고리즘에 대한 패브릭 디스커버리 복잡도는 O(m+n)으로 표시될 수 있고, m은 에지들(링크들)의 수이고, n은 꼭지점(vertex)들(노드들)의 수이다. 라우팅 복잡도는 O(k*n)이고, k는 최종 노드들의 수이고, n은 스위치들의 수이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 계층화-최단 경로 (LASH: Layered-Shortest Path), 무 교착상태 단일-소스-최단-경로(DFSSSP: Deadlock-Free Single-Source-Shortest-Path) 및 MinHop 라우팅과 같은 서로 다른 라우팅 알고리즘들이 팻-트리 토폴로지에서 라우팅을 지원하기 위해 사용될 수 있다.
LASH 라우팅은 불규칙한(irregular) 네트워크들에 대한 결정론적 최단 경로 라우팅 알고리즘이다. 모든 패킷들은 최소의 경로를 이용하여 라우팅될 수 있고, 알고리즘은 가상 레인(VL)들을 통해 사이클들을 발견 및 파괴(break)함으로써 무 교착상태를 달성한다. 더욱이, LASH는 팻-트리 패브릭들에서 자명한(evident) 어떤 방식으로 트래픽을 밸런싱하지 않을 수 있다. 상기 알고리즘은 가장 적은 수의 VL들을 이용하는 것을 목표로 하며, 그러므로 동일한 계층 상에서, 즉 동일한 링크들을 이용하여 모든 가능한 무 교착상태 쌍들을 라우팅한다. LASH에 대한 컴퓨팅 복잡도는 O(n3)이며, n은 노드들의 수이다.
DFSSSP 라우팅은 임의의(arbitrary) 토폴로지들에 대한 효율적인 망각( oblivious) 라우팅이다. 이는 무 교착상태를 보증하기 위해 가상 레인들을 이용하며, LASH와 비교하여, 라우팅 프로세스 동안 가능한 경로들의 수를 제한하는 것을 목표로 한다. 이는 또한, LASH와 비교하여, 사용되는 가상 레인들의 수를 감소시키기 위해 개선된 발견법(heuristics)을 이용한다. DFSSSP가 갖는 문제는 스위치 대 스위치 트래픽에 대해, 무 교착상태를 추정하고, 스위치 대 노드 및 스위치 대 스위치 쌍들에 대해 발생할 수 있는 어떤 싸이클들도 파괴하지 못한다는 것이다. 오프라인 DFSSSP에 대한 컴퓨팅 복잡도는 O(n2 * log(n))이고, n은 노드들의 수이다.
MinHop 라우팅은 오픈SM에 대한 디폴트 폴백 라우팅 알고리즘이다. 이는 모든 최종점(endpoint)들 중에서 최소의 경로들을 발견하고, 로컬 스위치에서 링크 당 라우트들의 수를 밸런싱하기 위해 노력한다. 그러나, MinHop 라우팅을 이용하는 것은 일반적으로, 크래딧 루프들로 이어지고, 이는 패브릭을 교착시킬 수 있다. MinHop의 복잡도는 O(n2)으로 주어지고, n은 노드들의 수이다.
스위치 역할 메커니즘
본 발명의 실시예에 따르면, 스위치 역할 메커니즘은 라우팅 문제로부터 패브릭 디스커버리의 복잡한 문제를 분리시키기 위해 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 환경에서 스위치 역할 메커니즘을 지원하는 예를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 네트워크 환경(100)은 복수의 스위치들(예컨대, 스위치들(111-114, 121-124 및 131-134)) 및 복수의 호스트 노드들(예컨대, 노드들(141-144))을 갖는 패브릭(110), 예컨대 IB 패브릭을 관리하는 서브넷 관리자(SM)(101)를 포함할 수 있다.
시스템은 SM(101)에 의해 추후에 검출될 수 있는 패브릭(110)에서 스위치 역할들을 명시적으로 정의하기 위한 스위치 역할 메커니즘을 구현할 수 있다. 예를 들어, 벤더 SMP 속성들(103)은 패브릭(110)에서 스위치 역할(104)을 정의하기 위해 이용될 수 있다. 벤더 SMP 속성들(103)은 벤더 별 SMP들을 통해 질의될 수 있다.
더욱이, 패브릭(110) 내의 각각의 스위치는 호스트이름, IP 어드레스 및 노드 목적지를 할당받을 수 있다. 벤더 속성들을 이용함으로써, 시스템은 SM(101) 구성 입력에 대한 의존도 또는 동적인 방식으로 구성 정보를 제공하기 위한 어떤 다른 대역외(out-of-band) 인터페이스들을 가짐이 없이 스위치 역할 정보가 SM(101)에 이용가능하게 할 수 있다. 추가적으로, 스위치 역할들은 컴포넌트 교체들 이후 정상 스위치 구성 유지관리(maintenance)의 일부로 저장 및 복원될 수 있는 바, 그 이유는 이 스위치 역할들이 하드웨어 GUID(globally unique identifier)들과 같은 실제 하드웨어 인스턴스와 관련되지(tied) 않기 때문이다.
대안적으로는, 시스템은 유사한 효과를 생성하기 위해 라우팅 알고리즘에 루트GUID들과 같은 어드레스 정보를 제공할 수 있다. 이러한 경우, 시스템은 (복수의) 컴포넌트 교체 동작들 이후 정확한 리스트(correct list)를 유지할 필요가 있을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스위치 역할 메커니즘은 각각의 스위치가 고수해야 하는 단순한 역할을 패브릭(110) 내의 상기 각각의 스위치에 제공할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 패브릭 내의 각각의 스위치에 상기 스위치의 각각의 역할을 물리적으로 태그할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, (업링크들이 없는 패브릭(110)의 상단에 위치된) 루트 스위치들(111-114)은 "루트" 역할을 가질 수 있고, (패브릭(110)의 하단에서 호스트 노드에 연결된) 리프 스위치들(131-134)은 "리프" 역할을 가질 수 있다.
스위치 역할 메커니즘을 이용하여, 시스템은 패브릭 디스커버리 시간을 단축시킬 수 있다(예컨대, 일치성 체크들이 요구되지 않을 수 있다). 더욱이, 시스템은 라우팅 알고리즘(102)으로부터 패브릭(110)을 디스커버할 필요를 감소시키거나 또는 심지어는 없앨 수 있고, 이는 라우팅 테이블 생성 동안 실수할 확률이 매우 낮아지게 됨을 의미한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 환경에서 스위치 역할 메커니즘을 지원하기 위한 순서도를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 단계(201)에서, 시스템은 패브릭 내의 하나 이상의 스위치들에 스위치 역할이 태그되게 할 수 있다. 그 다음, 단계(202)에서, 서브넷 관리자는 하나 이상의 스위치들과 관련된 스위치 역할을 검출할 수 있다. 더욱이, 단계(203)에서, 서브넷 관리자는 하나 이상의 스위치들과 관련된 검출된 스위치 역할에 근거하여 패브릭 상에 라우팅 알고리즘을 적용할 수 있다.
기능이 저하된 팻-트리(degraded fat-tree)
본 발명의 실시예에 따르면, 흐름들은 인피니밴드(IB) 네트워크들에 대한 기존 팻-트리 라우팅 알고리즘에서 식별될 수 있고, 시스템은 기능이 저하된 패브릭들을 디스커버 및 라우팅할 때 직면하는 문제들을 경감하는 서로 다른 확장(extension)들을 이용할 수 있다. 첫째, 토폴로지 검증이 팻-트리 라우팅이 더 다양해(versatile)지도록 자유화(liberalized)될 수 있다. 둘째, 스위치 태깅이 벤더 별 SMP들을 통해 질의될 수 있는 벤더 서브넷 관리 패킷(SMP) 속성들을 통해 구현될 수 있고, 스위치 태깅은 특정 패브릭 역할들로 스위치들을 구성하기 위해 이용될 수 있고, 이는 실제 라우팅으로부터 토폴로지 디스커버리를 분리시킨다. 추가적으로, 플리핑(flipping) 스위치 문제가 SMP 속성들을 이용하는 것을 통해 해결될 수 있다.
IB 네트워크에서, 팻-트리 라우팅이 실패하는 서로 다른 시나리오들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 토폴로지 검증은 동일한 레벨 상의 어떤 두 개의 스위치들 상에서의 업 및 다운 링크들의 수들이 동일하지 않은 경우 실패할 수 있다. 또한, 팻-트리 라우팅은 심지어 전체 패브릭에서 하나의 링크가 실패할 때 MinHop 라우팅에 폴백할 수 있다.
토폴로지 검증 및 디스에이블(disable) 링크 카운트 불일치 체크에 관한 제약들을 자유화함으로써, 팻-트리 라우팅은 어떤 불완전한 팻-트리 상에서 디폴트에 의해 실패하지 않을 수 있다. 더욱이, 시스템은 팻-트리 라우팅, 예컨대 오픈SM에서의 현재의 구현이 엄격한 토폴로지 검증을 패스하지 못할 수 있는 어떤 비완전(non-pure) 팻-트리 패브릭들을 라우팅하게 하는 스위치 역할 메커니즘을 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 환경에서 기능이 저하된 팻-트리의 예를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, IB 패브릭(300)은 복수의 스위치들(예컨대, 스위치들(311-314, 321-324, 및 331-334)) 및 복수의 호스트 노드들(예컨대, 노드들(341-343))을 포함할 수 있다.
어떤 노드들과도 연결되지 않은 리프 스위치, 예컨대 스위치(334)가 존재할 때, IB 패브릭(300)에서 문제가 발생될 수 있다. 따라서, IB 패브릭(300)은 기능이 저하된 팻-트리가 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 환경에서 기능이 저하된 팻-트리를 수선하는 예를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, IB 패브릭(400)은 복수의 스위치들(예컨대, 스위치들(311-314, 321-324 및 331-333)) 및 복수의 호스트 노드들(예컨대, 노드들(341-343))을 포함할 수 있다.
추가적으로, (도 3에 스위치(334)로 도시된) 리프 스위치로 원래 분류된 스위치(434)는 리프 스위치가 아닌 것으로 분류될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 토폴로지 문제를 수선하기 위해서, 스위치(434)는 두 개의 차일드 스위치들(323-324)을 갖는 새로운 레벨, 리프 레벨 + 2에 이주(relocate)될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 플립된 스위치들을 수반하는 팻-트리 라우팅은 반직관적(counterintuitive)일 수 있다. 더욱이, 플립된 스위치들은, 부정확한 랭크들이 스위치들에 할당될 필요가 있다는 사실로 인해 팻-트리 라우팅에서 문제 해결(troubleshooting)이 어려워지게 한다. 또한, 수선을 제공하는 것은 문제가 있을 수 있는데, 이는 SM이 오직, 랭킹 충돌(ranking conflict)이 패브릭(400)에서 발생할 때 이에 반응적으로 동작(act)할 수 있기 때문에, 즉, SM이 먼저 충돌을 검출하고 그 다음 패브릭을 재랭크해야 하기 때문이다. 이 요건은 번거로울 수 있고, 충돌은 패브릭의 높은 복잡도로 인해 검출가능하지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 시스템은 플립된 스위치들을 고치기 위해 스위치 역할 메커니즘을 이용할 수 있다. 예를 들어, 다음 알고리즘 1이 패브릭 내의 스위치가 항상 정확한 랭크에 위치되게 하도록 사용될 수 있다.
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그 다음, 시스템은 이전 섹션들에서 기술된 바와 같이 서로 다른 팻-트리 라우팅 알고리즘들을 이용하여 패브릭(400) 상에서 팻-트리 라우팅을 실행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 시스템(500)의 개략적인 블록도를 도시한다. 시스템(500)은 태그 모듈(510), 스위치 모듈(520), 검출 모듈(530) 및 알고리즘 모듈(540)을 포함한다. 태그 모듈(510)은 복수의 스위치들(520)을 갖는 패브릭 내의 하나 이상의 스위치들에 스위치 역할을 태그한다. 검출 모듈(530)은 하나 이상의 스위치들(520)과 관련된 스위치 역할을 검출한다. 알고리즘 모듈(540)은 하나 이상의 스위치들(520)과 관련된 검출된 스위치 역할에 근거하여 패브릭 상에 라우팅 알고리즘을 적용한다.
복수의 스위치들을 가진 패브릭에서 디스커버링 및 라우팅을 지원하기 위한 시스템은, 패브릭 내의 하나 이상의 스위치들에 스위치 역할을 태그하기 위한 수단과, 서브넷 관리자를 통해 하나 이상의 스위치들과 관련된 스위치 역할을 검출하기 위한 수단과, 그리고 하나 이상의 스위치들과 관련된 검출된 스위치 역할에 근거하여 패브릭 상에 라우팅 알고리즘을 적용하기 위한 수단을 포함한다.
상기 시스템은 서브넷 관리자에 의해 추후에 검출될 수 있는 스위치 역할들을 명시적으로 정의하기 위해 벤더 속성들을 이용하기 위한 수단을 더 포함한다.
상기 시스템은 라우팅 알고리즘에 하나 이상의 루트 GUID들을 제공하기 위한 수단을 더 포함한다.
상기 시스템은 패브릭에 대한 토폴로지 검증 및 일관성 체킹에 관한 제약들을 자유화하기 위한 수단을 더 포함한다.
상기 시스템은 컴포넌트 교체 이후 정상 스위치 구성 유지보수의 부분으로 스위치 역할을 저장 및 복원하기 위한 수단을 더 포함한다.
상기 시스템은 패브릭 내의 하나 이상의 다른 스위치들에 다른 스위치 역할을 태그하기 위한 수단을 더 포함한다.
상기 시스템은 스위치 역할에 근거하여 패브릭 내의 연결성 에러를 검출하기 위한 수단을 더 포함한다.
상기 시스템은 패브릭 내의 복수의 스위치들을 팻-트리로 구성하기 위한 수단을 더 포함한다.
상기 시스템은 어떤 노드들과도 연결되지 않은 패트리 내의 리프 스위치를 검출하기 위한 수단을 더 포함한다.
상기 시스템은 리프 스위치가 정확한 랭크에 위치되게 하기 위한 수단 및 라우팅 알고리즘이 팻-트리 상에서 실행되게 하기 위한 수단을 더 포함한다.
본 발명은, 본 발명의 교시에 따라 프로그래밍된 하나 이상의 프로세서들, 메모리 및/또는 컴퓨터 판독가능 스토리지 매체를 포함하는 하나 이상의 종래의 범용 또는 특수화된 디지털 컴퓨터, 컴퓨팅 디바이스, 머신 또는 마이크로프로세서를 이용하여 통상적으로 구현될 수 있다. 적절한 소프트웨어 코딩은 소프트웨어 기술 분야의 숙련자들에게 분명할 바와 같이, 본 발명의 교시들에 근거하여 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 준비될 수 있다.
일부 실시예들에서, 본 발명은 본 발명의 프로세스들 중 어느 것을 수행하도록 컴퓨터를 프로그램하는 데 사용될 수 있는 명령어들이 저장된 스토리지 매체 또는 컴퓨터 판독가능 매체(들)인 컴퓨터 프로그램 제품을 포함한다. 스토리지 매체는 이들로만 한정되는 것은 아니지만, 플로피 디스크(disk)들, 광학 디스크(disc)들, DVD, CD-ROM들, 마이크부하라이브 및 자기-광학 디스크(disk)들을 포함하는 어떤 타입의 디스크, ROM들, RAM들, EPROM들, EEPROM들, DRAM들, VRAM들, 플래시 메모리 디바이스들, 자기 또는 광학 카드들, (분자 메모리 IC들을 포함하는)나노시스템들 또는, 명령어들 및/또는 데이터를 저장하기에 적절한 어떤 타입의 매체 또는 디바이스를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 상세한 설명은 예시 및 설명을 위해 제공되었다. 본 설명은 완전한 것이거나 또는 정확히 개시된 형태들로만 본 발명을 제한하고자 의도된 것이 아니다. 수정들 및 변형들은 개시된 특징들의 관련 조합들을 포함한다. 위 실시예들은 본 발명의 원리 및 이의 실용적 응용을 가장 잘 설명하기 위해 선택 및 기술되었으며, 그럼으로써 이 기술분야의 숙련자들은 본 발명에 대한 다양한 실시예들 및 고려되는 특별한 사용에 적합한 다양한 수정들을 이해할 수 있다. 본 발명의 범위는 다음의 특허 청구 범위 및 이의 균등물에 의해 한정되어야 함이 의도된다.

Claims (25)

  1. 복수의 스위치, 복수의 노드 및 서브넷 관리자를 갖는 패브릭(fabric)에서 디스커버링(discovering) 및 라우팅을 지원하는 방법으로서,
    상기 패브릭 내의 복수의 스위치들 각각에 리프(leaf) 스위치 및 루트(root) 스위치로부터 선택된 스위치 역할(switch role)을 태깅하는 단계와, 상기 태깅 단계는 상기 서브넷 관리자에 의해 검출 가능한 각 스위치의 속성에 상기 스위치 역할을 명시적으로 정의하는 단계를 포함하고;
    상기 서브넷 관리자를 통해, 상기 복수의 스위치들 각각과 관련된 상기 스위치 역할을 검출하는 단계와; 그리고
    상기 태깅 단계 및 상기 검출 단계에 후속하여, 상기 복수의 스위치들과 관련된 상기 검출된 스위치 역할에 근거하여 상기 패브릭에 팻-트리(fat-tree) 라우팅 알고리즘을 적용하는 단계를 포함하고, 상기 팻-트리 라우팅 알고리즘은 복수의 레벨을 갖는 팻-트리 토폴로지를 생성하는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태깅 단계는,
    상기 패브릭 내의 상기 복수의 스위치들 각각에 리프 스위치 및 루트 스위치로부터 선택된 스위치 역할을 태깅하는 단계를 포함하고, 상기 태깅 단계는 서브넷 관리 패킷 쿼리를 사용하여 상기 서브넷 관리자에 의해 검출 가능한 각 스위치의 서브넷 관리 패킷 속성에 상기 스위치 역할을 명시적으로 정의하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 패브릭에 대한 팻-트리 토폴로지 검증 및 일관성 체크에 대해 자유화된 제약들(liberalized restrictions)을 시행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 팻-트리 라우팅 알고리즘은 상기 팻-트리 토폴로지의 복수의 레벨들 중 동일한 레벨상의 상기 복수의 스위치들 중 임의의 2개가 동일한 수의 업 링크 및 다운 링크를 갖지 않는 경우 실패하지 않는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    컴포넌트 교체 이후 정상 스위치 구성 유지관리(maintenance)의 일부로서 각 스위치의 속성에 상기 복수의 스위치들 각각에 대한 상기 스위치 역할을 저장 및 복원하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패브릭 내의 하나 이상의 스위치들을 하나의 스위치 역할로부터 다른 스위치 역할로 전환(flipping)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 역할에 근거하여 상기 패브릭 내의 연결성 에러를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스위치들 중 리프 스위치의 스위치 역할로 태깅되고, 상기 팻-트리 토폴로지에서 어떤 노드들과도 연결되지 않은 특정 스위치를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스위치들 중에서 리프 스위치의 스위치 역할로 태깅되고, 상기 팻-트리 토폴로지에서 어떤 노드들과도 연결되지 않은 특정 스위치를 검출하는 단계와; 그리고
    상기 특정 스위치의 스위치 역할을 리프 스위치로부터 루트 스위치로 전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스위치들 중에서 리프 스위치의 스위치 역할로 태깅되고, 상기 팻-트리 토폴로지에서 어떤 노드들과도 연결되지 않은 특정 스위치를 검출하는 단계와; 그리고
    상기 특정 스위치가 팻-트리 토폴로지에서 정확한 레벨에 위치되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 방법.
  11. 패브릭에서 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 시스템으로서,
    하나 이상의 마이크로프로세서들과,
    상기 하나 이상의 마이크로프로세서상에서 실행되는 서브넷 관리자와;
    상기 패브릭 내의 복수의 노드와;
    상기 패브릭 내의 복수의 스위치와, 상기 복수의 스위치들 각각은 리프 스위치 및 루트 스위치로부터 선택된 스위치 역할과 관련되고, 상기 스위치 역할은 상기 서브넷 관리자에 의해 검출 가능한 각 스위치의 속성에 명시적으로 정의되며;
    상기 서브넷 관리자는 상기 복수의 스위치들 각각과 관련된 상기 스위치 역할을 검출하며, 상기 스위치 역할을 검출하는 것에 후속하여, 상기 복수의 스위치들과 관련된 상기 검출된 스위치 역할에 근거하여 상기 패브릭에 팻-트리 라우팅 알고리즘을 적용하고, 상기 팻-트리 라우팅 알고리즘은 복수의 레벨을 갖는 팻-트리 토폴로지를 생성하는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스위치 역할은 서브넷 관리 패킷 쿼리를 사용하여 상기 서브넷 관리자에 의해 검출될 수 있는 각 스위치의 서브넷 관리 패킷 속성에 명시적으로 정의되는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 시스템.
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 서브넷 관리자는,
    상기 패브릭에 대한 팻-트리 토폴로지 검증 및 일관성 체크에 대해 자유화된 제약들(liberalized restrictions)을 적용하도록 구성되고,
    상기 팻-트리 라우팅 알고리즘은 상기 팻-트리 토폴로지의 복수의 레벨들 중 동일한 레벨상의 상기 복수의 스위치들 중 임의의 2개가 동일한 수의 업 링크 및 다운 링크를 갖지 않는 경우 실패하지 않는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 스위치 역할은 컴포넌트 교체 이후 정상 스위치 구성 유지관리의 일부로서 각 스위치의 속성에 저장 및 복원되는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 시스템.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 스위치들 중 하나 이상의 스위치 역할은 하나의 스위치 역할로부터 다른 스위치 역할로 전환되는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 서브넷 관리자는,
    상기 복수의 스위치들 중 하나 이상의 스위치와 관련된 상기 스위치 역할에 근거하여 상기 패브릭 내의 연결성 에러를 검출하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 시스템.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 서브넷 관리자는,
    상기 복수의 스위치들 중 리프 스위치의 스위치 역할로 태깅되고, 상기 팻-트리 토폴로지에서 어떤 노드들과도 연결되지 않은 특정 스위치를 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 시스템.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 서브넷 관리자는,
    상기 복수의 스위치들 중에서 리프 스위치의 스위치 역할로 태깅되고, 상기 팻-트리 토폴로지에서 어떤 노드들과도 연결되지 않은 특정 스위치를 검출하도록 구성되고, 이에 응답하여 상기 특정 스위치의 스위치 역할이 리프 스위치로부터 루트 스위치로 전환되는 것을 특징으로 하는 디스커버링 및 라우팅을 지원하는 시스템.
  20. 복수의 스위치, 복수의 노드 및 서브넷 관리자를 갖는 패브릭(fabric)에서 디스커버링(discovering) 및 라우팅을 지원하기 위한 명령들이 저장된 비-일시적 머신 판독가능 스토리지 매체로서, 상기 명령들은 실행될 때, 상기 패브릭으로 하여금 단계들을 수행하게 하고, 상기 단계들은:
    상기 패브릭 내의 상기 복수의 스위치들 각각에 리프 스위치 및 루트 스위치로부터 선택된 스위치 역할을 태깅하는 단계와, 상기 태깅 단계는 상기 서브넷 관리자에 의해 검출 가능한 각 스위치의 속성에 상기 스위치 역할을 명시적으로 정의하는 단계를 포함하고;
    상기 서브넷 관리자를 통해, 상기 복수의 스위치들 각각과 관련된 상기 스위치 역할을 검출하는 단계와; 그리고
    상기 태깅 단계 및 상기 검출 단계에 후속하여, 상기 복수의 스위치들과 관련된 상기 검출된 스위치 역할에 근거하여 상기 패브릭에 팻-트리 라우팅 알고리즘을 적용하는 단계를 포함하고, 상기 팻-트리 라우팅 알고리즘은 복수의 레벨을 갖는 팻-트리 토폴로지를 생성하는 것을 특징으로 하는 비-일시적 머신 판독가능 스토리지 매체.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제20항에 있어서,
    상기 단계들은,
    상기 패브릭에 대한 팻-트리 토폴로지 검증 및 일관성 체크에 대한 자유화된 제약들을 시행하는 단계를 더 포함하여,
    상기 팻-트리 라우팅 알고리즘이 상기 팻-트리 토폴로지의 복수의 레벨들 중 동일한 레벨상의 상기 복수의 스위치들 중 임의의 2개가 동일한 수의 업 링크 및 다운 링크를 갖지 않는 경우 실패하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 비-일시적 머신 판독가능 스토리지 매체.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 단계들은,
    상기 복수의 스위치들 중에서 리프 스위치의 스위치 역할로 태깅되고, 상기 팻-트리 토폴로지에서 어떤 노드들과도 연결되지 않은 특정 스위치를 검출하는 단계와; 그리고
    상기 특정 스위치의 스위치 역할을 리프 스위치로부터 루트 스위치로 전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비-일시적 머신 판독가능 스토리지 매체.
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