TWI617157B - 負載動態調整裝置以及方法 - Google Patents

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Abstract

一種負載動態調整裝置包括第一橋接器、第二橋接器、第三橋接器。該第一橋接器為資料網路中的根橋接器；該第二橋接器連接該第一橋接器；該第三橋接器連接該第一橋接器以及該第二橋接器。其中該第二橋接器及第三橋接器用於連接該資料網路中的複數終端，該第一橋接器、第二橋接器以及第三橋接器均包括複數埠，該第一橋接器、第二橋接器、第三橋接器對該等埠資料流程量進行監測，當判斷第一資料傳輸路徑負載達到特定值時，該負載動態調整裝置調整該第一資料傳輸路徑的路徑成本以調用第二資料傳輸路徑進行資料傳輸。

Description

負載動態調整裝置以及方法
本發明涉及一種負載動態調整裝置及方法，特別涉及一種應用於資料網路中的負載動態調整裝置及方法。
在傳統二層網路中，拓撲識別及無環化處理主要依靠生成樹協定及快速生成樹協定(rapid spanning Tree Protocol，簡稱RSTP)，但無論是STP協定還是RSTP協定均有諸多的缺陷：在網路規模比較大的時候會導致較長的收斂時間；STP協議的機制在於阻塞冗余鏈路的埠以避免出現網路回路，當鏈路被阻塞後將不承載任何流量，無法實現動態調整，造成了頻寬的極大浪費。
鑒於此，有必要提供一種可實現動態調整負載的負載動態調整裝置及方法。
一種負載動態調整裝置，包括：第一橋接器，該第一橋接器為資料網路中的根橋接器；第二橋接器，該第二橋接器連接該第一橋接器；及第三橋接器，該第三橋接器連接該第一橋接器以及該第二橋接器； 其中該第二橋接器及第三橋接器用於連接該資料網路中的複數終端，該第一橋接器、第二橋接器以及第三橋接器均包括複數埠，該第一橋接器、第二橋接器、第三橋接器對該等埠資料流程量進行監測，當判斷第一資料傳輸路徑負載達到特定值時，該負載動態調整裝置調整該第一資料傳輸路徑的路徑成本以調用第二資料傳輸路徑進行資料傳輸。
進一步的，該第一橋接器包括第一端以及第二端，該第二橋接器包括第一端、第二端、第三端及第四端，該第二橋接器的第一端連接於該第一橋接器的第一端，該第二橋接器的第二端連接於該第一終端，該第二橋接器的第三端連接於該第二終端，該第三橋接器包括第一端、第二端、第三端及第四端，該第三橋接器的第一端連接於該第一橋接器的第二端，該第三橋接器的第二端連接於該第二橋接器的第四端，該第三橋接器的第三端連接於該第三終端，該第三橋接器的第四端連接於該第四終端。
進一步的，該資料網路為分散式資料網路。
進一步的，該第二橋接器的第一端為根埠，該第三橋接器的第一端為根埠。
進一步的，該負載動態調整裝置用於監測根埠的資料流程量。
進一步的，該負載動態調整裝置通過雙速三色演算法對流量進行測評。
一種負載動態調整方法，包括：選擇生成樹的根橋接器；通過路徑成本定義根埠；定義指定埠；執行根埠到邊緣埠的頻寬動態分配；監控根埠的資料流程量； 提高路徑成本以平衡負載。
進一步的，該負載動態調整方法還包括：判斷根橋接器是否直接連接至終端。
通過調整路徑成本，該負載動態調整裝置100可以實現網路中負載平衡。
100‧‧‧負載動態調整裝置
11‧‧‧第一橋接器
12‧‧‧第二橋接器
13‧‧‧第三橋接器
14‧‧‧第一終端
15‧‧‧第二終端
16‧‧‧第三終端
17‧‧‧第四終端
圖1為本發明負載動態調整裝置的較佳實施方式的方框圖。
圖2為本發明負載動態調整方法的較佳實施方式的流程圖。
請參考圖1，本發明負載動態調整裝置100的較佳實施方式包括第一橋接器11、第二橋接器12及第三橋接器13。
該第一橋接器11用於透過該第二橋接器12連接第一終端14以及第二終端15。該第一橋接器11還用於透過該第三橋接器13連接第三終端16及第四終端17。
當該第二橋接器12、第三橋接器13連接複數終端時，該第一橋接器11、該第二橋接器12、第三橋接器13及該等終端構成了資料網路200。
該第一橋接器11為資料網路200中的根橋接器。該第一橋接器11包括第一端111以及第二端112。
該第二橋接器12包括第一端121、第二端122、第三端123及第四端124。該第二橋接器12的第一端121連接於該第一橋接器11的第一端111。該第二橋接器12的第二端122連接於該第一終端14。該第二橋接器12的第三端123連接於該第二終端15。
該第三橋接器13包括第一端131、第二端132、第三端133及第四端134。該第三橋接器13的第一端131連接於該第一橋接器11的第二端112。該第三橋接器13的第二端132連接於該第二橋接器12的第四端124。該第三橋接器13的第三端133連接於該第三終端16。該第三橋接器13的第四端134連接於該第四終端17。
上述連接關係將該資料網路200定義為一個分散式資料網路。
使用時，當該第一終端14、第二終端15、第三終端16及第四終端17接入資料網路200時，該資料網路200依據該第一終端14、第二終端15、第三終端16及第四終端17的介面特性進行頻寬分配。
終端的承諾資訊速率及最高資訊速率通常由終端本身特性結合根埠頻寬以及其他邊緣埠進行定義，也可以透過資料網路200進行動態調整。
本實施方式中，根埠的速率為10Gbit/S，依據第一至第四終端特性，該第一終端14的承諾資訊速率(CIR)被定義為2Gbit/s，最高資訊速率(PIR)被定義為4Gbit/S；該第二終端15的承諾資訊速率被定義為8Gbit/S，最高資訊速率被定義為9.6Gbit/S；該第三終端16的承諾資訊速率被定義為1Gbit/S，最高資訊速率被定義為2Gbit/S；該第四終端17的承諾資訊速率被定義為1Gbit/S，最高資訊速率被定義為2Gbit/S。
其中該第二橋接器12的第二端122、第三端123以及該第三橋接器13的第三端133、第四端134直接連接終端，故該第二橋接器12的第二端122、第三端123以及該第三橋接器13的第三端133、第四端134為邊緣埠。
當該第一終端14、第二終端15、第三終端16及第四終端17接入資料網路200時，在資料網路200的拓撲中，該第一終端14的資料傳輸路徑的連接關係為第一終端14連接該第二橋接器12的第二端122，該第二橋接器12的第一端121連接該第一橋接器11的第一端111，上述資料傳輸路徑被定義 為第一終端路徑。該第二終端15的資料傳輸路徑的連接關係為第二終端15連接該第二橋接器12的第三端123，該第二橋接器12的第一端連接該第一橋接器11的第一端111，上述資料傳輸路徑被定義為第二終端路徑。該第三終端16的資料傳輸路徑的連接關係為第三終端16連接該第三橋接器13的第三端133，該第三橋接器13的第二端132連接該第二橋接器12的第四端124，該第二橋接器12的第一端121連接該第一橋接器11的第一端111，上述資料傳輸路徑被定義為第三終端路徑。該第四終端17的資料傳輸路徑的連接關係為第四終端17連接該第三橋接器13的第四端134，該第三橋接器13的第二端132連接該第二橋接器12的第四端124，該第二橋接器12的第一端121連接該第一橋接器11的第一端111，上述資料傳輸路徑被定義為第四終端路徑。
該資料網路200遵循QOS(quality of service，服務品質)機制。
在一實施方式中，該負載動態調整裝置100包括一流量監控單元。該流量監控單元用於監控根埠以及指定埠的資料流程量。該流量監控單元可以為一三態內容定址記憶體。
該第一終端路徑、第二終端路徑、第三終端路徑及第四終端路徑均具有路徑成本。路徑成本與頻寬通常成反比。
在本實施方式中，該負載動態調整裝置100透過雙速三色演算法(TrTcm)對流量進行測評，根據評測結果為報文標記三種顏色：代表正常的綠色、代表超限制的黃色和代表擁塞的紅色。TrTCM演算法中包含二個權杖桶，其中一個權杖桶以CIR獲得權杖，同時另一個權杖桶以PIR獲得權杖。
當其中一條路徑被判斷為紅色時，該負載動態調整裝置100調整該路徑的路徑成本。以第一終端路徑為例，該第二橋接器12的第一端121的頻寬為10Gbit/S，假設其預設路徑中第一橋接器11的第一端111與該第二橋接器12的第一端121之間的路徑成本為2000，該第二橋接器12的第四端124與 該第三橋接器13的第二端132之間的路徑成本為5000，該第一橋接器11的第二端112與該第三橋接器13的第一端131之間的路徑成本為10000。當第一終端路徑報文標記為紅色時，該負載動態調整裝置100將該第一橋接器11的第一端111與該第二橋接器12的第一端121之間的路徑成本調整至6000。此時該第三終端16及第四終端17到根橋接器的最低成本路徑發生變化，資料網路200的拓撲發生變化。該第三終端16的資料傳輸路徑的對應連接關係為第三終端16連接該第三橋接器13的第三端，該第三橋接器13的第一端131連接該第一橋接器11的第二端112。類似地，該第四終端17的資料傳輸路徑的對應連接關係為第四終端17連接該第三橋接器13的第四端，該第三橋接器13的第一端131連接該第一橋接器11的第二端112。
透過調整路徑成本，該負載動態調整裝置100可以實現網路中負載平衡。
請參考圖2，本發明負載動態調整方法300的較佳實施方式包括：步驟301，選擇生成樹的根橋接器；步驟302，透過路徑成本定義根埠；步驟303，定義指定埠；步驟304，執行根埠到邊緣埠的頻寬動態分配；步驟305，監控根埠的資料流程量；步驟306，提高路徑成本以平衡負載，到步驟302。
在一實施方式中，該負載動態調整方法300還包括步驟3020：判斷根橋接器是否直接連接至終端，若是則流程結束；若否則到步驟303。
在一實施方式中，該負載動態調整方法300還包括步驟：依據根埠頻寬及終端本身特性定義終端的承諾資訊速率及最高資訊速率。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧負載動態調整裝置
11‧‧‧第一橋接器
12‧‧‧第二橋接器
13‧‧‧第三橋接器
14‧‧‧第一終端
15‧‧‧第二終端
16‧‧‧第三終端
17‧‧‧第四終端
100‧‧‧負載動態調整裝置
11‧‧‧第一橋接器
12‧‧‧第二橋接器

Claims (8)

  1. 一種負載動態調整裝置，包括：第一橋接器，該第一橋接器為資料網路中的根橋接器；第二橋接器，該第二橋接器連接該第一橋接器；及第三橋接器，該第三橋接器連接該第一橋接器以及該第二橋接器；其中該第二橋接器及第三橋接器用於連接該資料網路中的複數終端，該第一橋接器、第二橋接器以及第三橋接器均包括複數埠，該第二橋接器以及第三橋接器包括根埠，依據該根埠之頻寬及該複數終端本身特性定義終端的承諾資訊速率及最高資訊速率，該第一橋接器、第二橋接器、第三橋接器對該等埠資料流程量進行監測，當判斷第一資料傳輸路徑負載達到特定值時，該負載動態調整裝置調整該第一資料傳輸路徑的路徑成本以調用第二資料傳輸路徑進行資料傳輸。
  2. 如申請專利範圍第1項該之負載動態調整裝置，其中該第一橋接器包括第一端以及第二端，該第二橋接器包括第一端、第二端、第三端及第四端，該第二橋接器的第一端連接於該第一橋接器的第一端，該第二橋接器的第二端連接於該第一終端，該第二橋接器的第三端連接於該第二終端，該第三橋接器包括第一端、第二端、第三端及第四端，該第三橋接器的第一端連接於該第一橋接器的第二端，該第三橋接器的第二端連接於該第二橋接器的第四端，該第三橋接器的第三端連接於該第三終端，該第三橋接器的第四端連接於該第四終端。
  3. 如申請專利範圍第1項該之負載動態調整裝置，其中該該資料網路為分散式資料網路。
  4. 如申請專利範圍第2項該之負載動態調整裝置，其中該第二橋接器的第一端為根埠，該第三橋接器的第一端為根埠。
  5. 如申請專利範圍第4項該之負載動態調整裝置，其中該負載動態調整裝置用於監測根埠的資料流程量。
  6. 如申請專利範圍第5項該之負載動態調整裝置，其中該負載動態調整裝置通過雙速三色演算法對流量進行測評。
  7. 一種負載動態調整方法，包括：選擇生成樹的根橋接器；通過路徑成本定義根埠；定義指定埠；執行根埠到邊緣埠的頻寬動態分配；監控根埠的資料流程量；提高路徑成本以平衡負載；及依據根埠之頻寬及終端本身特性定義終端的承諾資訊速率及最高資訊速率。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之負載動態調整方法，還包括：判斷根橋接器是否直接連接至終端。
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