TWI711286B

TWI711286B - 用於鏈路聚合的路徑指派系統和路徑指派方法

Info

Publication number: TWI711286B
Application number: TW108143966A
Authority: TW
Inventors: 胡晉誠; 林勤偉; 史泰爵
Original assignee: 中華電信股份有限公司
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2020-11-21
Also published as: TW202123658A

Abstract

提供一種用於鏈路聚合的路徑指派系統和路徑指派方法。路徑指派方法包含：通訊連接至網路設備，其中網路設備包含第一彙集介面、第二彙集介面以及終端介面；配置參數閾值；以及命令網路設備響應於終端介面的傳輸資料參數大於或等於參數閾值而配置終端介面通過第一彙集介面進行資料傳輸以及響應於傳輸資料參數小於參數閾值而配置終端介面通過第二彙集介面進行資料傳輸。

Description

用於鏈路聚合的路徑指派系統和路徑指派方法

本發明是有關於一種系統和方法，且特別是有關於一種用於鏈路聚合（link aggregation）的路徑指派系統和路徑指派方法。

鏈路聚合功能主要運用於網路設備，在用戶數多（例如：網路設備單一介面收容可能達數百以上）的情況下，採用鏈路聚合功能之傳統IP、MAC或VLAN等演算機制可分散彙集介面訊務流量效益，但若網路設備僅包含較少用戶數（例如：用戶數低於20），採用傳統演算機制可能發生訊務流量集中特定彙集介面的情況，無法發揮鏈路聚合技術分散彙集介面流量效益，更有可能造成壅塞及封包遺失問題。若採用傳統鏈路聚合功能之依權重隨機（round-robin）機制將使同一用戶封包隨機分配於不同彙集路徑，因於網路終端前的設備不具重組封包順序功能，將影響部分應用（例如：TCP）。

本發明提供一種用於鏈路聚合的路徑指派系統和路徑指派方法，可避免訊務量集中於特定彙集介面而導致鏈路聚合技術之流量分散的效益降低。

本發明的一種用於鏈路聚合的路徑指派系統，適用於支援鏈路聚合的網路設備，包括處理器、儲存媒體以及收發器。收發器通訊連接至網路設備，其中網路設備包括第一彙集介面、第二彙集介面以及終端介面。儲存媒體儲存多個模組。處理器耦接儲存媒體和收發器，並且存取和執行多個模組，其中多個模組包括指派模組以及供裝模組。指派模組配置參數閾值。供裝模組通過收發器命令網路設備響應於終端介面的傳輸資料參數大於或等於參數閾值而配置終端介面通過第一彙集介面進行資料傳輸以及響應於傳輸資料參數小於參數閾值而配置終端介面通過第二彙集介面進行資料傳輸。

在本發明的一實施例中，上述的供裝模組通過收發器讀取第一彙集介面的第一規格參數以及第二彙集介面的第二規格參數，其中指派模組根據第一規格參數配置第一彙集介面的第一閾值，並且根據第二規格參數配置第二彙集介面的第二閾值。

在本發明的一實施例中，上述的供裝模組命令網路設備響應於第一彙集介面的當前傳輸資料參數和傳輸資料參數的總和小於或等於第一閾值而配置終端介面通過第一彙集介面進行資料傳輸。

在本發明的一實施例中，上述的供裝模組命令網路設備響應於第二彙集介面的當前傳輸資料參數和傳輸資料參數的總和小於或等於第二閾值而配置終端介面通過第二彙集介面進行資料傳輸。

在本發明的一實施例中，上述的路徑指派系統，更包括輸出裝置，耦接處理器，其中供裝模組響應於總和大於第一閾值而通過輸出裝置提示使用者為網路設備添加彙集介面。

在本發明的一實施例中，上述的指派模組根據第一規格參數和第二規格參數配置參數閾值。

在本發明的一實施例中，上述的處理器、儲存媒體以及收發器嵌入在軟體定義網路控制器、網路管理系統或軟體定義網路編配器之中。

在本發明的一實施例中，上述的處理器、儲存媒體以及收發器嵌入在網路設備之中。

在本發明的一實施例中，上述的第一規格參數及第二規格參數包括下列的至少其中之一：傳輸速率、延遲或服務虛擬區域網路標籤參數值。

本發明的一種用於鏈路聚合的路徑指派方法，適用於支援鏈路聚合的網路設備，包括：通訊連接至網路設備，其中網路設備包括第一彙集介面、第二彙集介面以及終端介面；配置參數閾值；以及命令網路設備響應於終端介面的傳輸資料參數大於或等於參數閾值而配置終端介面通過第一彙集介面進行資料傳輸以及響應於傳輸資料參數小於參數閾值而配置終端介面通過第二彙集介面進行資料傳輸。

基於上述，本發明可提升彙集介面的容量使用率、達到彙集路徑分流效益目的，亦能解決測速訊務突波及低延遲需求等問題。

圖1根據本發明的實施例繪示一種用於鏈路聚合的路徑指派系統100的示意圖。路徑指派系統100可包括處理器110、儲存媒體120、收發器130以及輸出裝置140。

處理器110例如是中央處理單元（central processing unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微控制單元（micro control unit，MCU）、微處理器（microprocessor）、數位信號處理器（digital signal processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（application specific integrated circuit，ASIC）、圖形處理器（graphics processing unit，GPU）、算數邏輯單元（arithmetic logic unit，ALU）、複雜可程式邏輯裝置（complex programmable logic device，CPLD）、現場可程式化邏輯閘陣列（field programmable gate array，FPGA）或其他類似元件或上述元件的組合。處理器110可耦接至儲存媒體120、收發器130以及輸出裝置140，並且存取和執行儲存於儲存媒體120中的多個模組和各種應用程式。

儲存媒體120例如是任何型態的固定式或可移動式的隨機存取記憶體（random access memory，RAM）、唯讀記憶體（read-only memory，ROM）、快閃記憶體（flash memory）、硬碟（hard disk drive，HDD）、固態硬碟（solid state drive，SSD）或類似元件或上述元件的組合，而用於儲存可由處理器110執行的多個模組或各種應用程式。在本實施例中，儲存媒體120可儲存包括指派模組121以及供裝模組122等多個模組，其功能將於後續說明。

收發器130以無線或有線的方式傳送及接收訊號。

輸出裝置140用於輸出訊息給使用者。輸出裝置140例如為液晶顯示器（liquid-crystal display，LCD）、發光二極體（light-emitting diode，LED）顯示器、真空螢光顯示器（vacuum fluorescent display，VFD）、等離子顯示器（plasma display panel，PDP）、有機發光顯示器（organic light-emitting diode，OLED）、場發射顯示器（field-emission display，FED）等類型的顯示器。輸出裝置140也可例如為揚聲器。

圖2根據本發明的實施例繪示利用路徑指派系統100控制網路設備200的示意圖。網路設備200可支援鏈路聚合技術，並可包括封包交換元件210、第一彙集介面221、第二彙集介面222以及終端介面230。封包交換元件210用以管理第一彙集介面221、第二彙集介面222或終端介面230進行資料或訊務的傳輸。值得注意的是，雖然在本實施例中的網路設備200的彙集介面的數量為2個並且終端介面的數量為1個，但本發明不限於此。舉例來說，網路設備200的彙集介面的數量可以為超過2個的正整數，並且終端介面的數量可以為任意的正整數。路徑指派系統100可通過收發器130通訊連接至一或多個網路設備200的封包交換元件210，並且通過收發器130命令封包交換元件210依據路徑指派系統100所訂定的規則來分配訊務至不同的彙集介面。

在本實施例中，第一彙集介面221用於進行高速的資料傳輸，並且第二彙集介面222用於進行一般或低速的資料傳輸。

在一實施例中，路徑指派系統100可嵌入於諸如軟體定義網路（software-defined networking，SDN）控制器、網路管理系統（network management system，NMS）或軟體定義網路編配器（SDN orchestrator）之中。更具體來說，路徑指派系統100的處理器110、儲存媒體120、收發器130以及輸出裝置140的至少其中之一可嵌入於諸如軟體定義網路控制器、網路管理系統或軟體定義網路編配器之中。

在一實施例中，路徑指派系統100可嵌入網路設備200之中。更具體來說，路徑指派系統100的處理器110、儲存媒體120、收發器130以及輸出裝置140的至少其中之一可嵌入網路設備200之中。

圖3根據本發明的實施例繪示一種用於鏈路聚合的路徑指派方法的流程圖，其中所述路徑指派方法可由如圖1所示的路徑指派實施。

在步驟S301中，供裝模組122通過收發器130讀取第一彙集介面221的第一規格參數以及第二彙集介面222的第二規格參數。第一規格參數以及第二規格參數分別代表第一彙集介面221以及第二彙集介面222可支援的規格。第一規格參數以及第二規格參數包括例如傳輸速率、延遲或服務虛擬區域網路（service virtual local area network，S-VLAN）標籤參數值，本發明不限於此。S-VLAN標籤參數值可由使用者依需求而設定。

在步驟S302中，指派模組121可配置參數閾值。指派模組121可根據第一規格參數及/或第二規格參數來配置參數閾值。規格參數中的S-VLAN標籤參數值可以是由使用者自定義的。換句話說，使用者可根據需求而通過調整S-VLAN標籤參數值的方式改變參數閾值。參數閾值例如關聯於傳輸速率、延遲或S-VLAN標籤參數值，本發明不限於此。

在步驟S303中，供裝模組122可命令網路設備200判斷終端介面230的傳輸資料參數是否大於或等於參數閾值。若為是，則進入步驟S304。若為否，則進入步驟S307。傳輸資料參數例如關聯於傳輸速率、延遲或S-VLAN標籤參數值，本發明不限於此。

在步驟S304中，供裝模組122可命令網路設備200判斷第一彙集介面221的當前傳輸資料參數（即：當前正在傳輸的資料的參數）以及傳輸資料參數（即：即將要傳輸的資料的參數）的總和是否小於或等於對應於第一彙集介面221的第一閾值。若小於或等於第一閾值，則代表第一彙集介面221仍有餘裕進行新資料的傳輸，並且流程進入步驟S305。若大於第一閾值，則代表第一彙集介面221已無餘裕進行新資料的傳輸，並且流程進入步驟S306。第一閾值例如是由指派模組121根據第一彙集介面221的第一規格參數而配置。具體來說，指派模組121可通過收發器130將配置好的第一閾值傳送給網路設備200的封包交換元件210。接著，封包交換元件210可判斷第一彙集介面221的當前傳輸資料參數以及傳輸資料參數的總和是否小於或等於第一閾值。

在步驟S305中，網路設備200配置終端介面230通過第一彙集介面221進行資料傳輸。舉例來說，假設終端介面230為網路設備200的輸入端，並且第一彙集介面221為網路設備200的輸出端，則網路設備200將來自終端介面230的資料或訊務分配到第一彙集介面221以進行傳輸。假設終端介面230為網路設備200的輸出端，並且第一彙集介面221為網路設備200的輸入端，則網路設備200通過第一彙集介面221將資料或訊務傳輸至終端介面230。

在步驟S306中，供裝模組122可通過輸出裝置140提示使用者為網路設備200添加彙集介面。具體來說，網路設備200的封包交換元件210可將步驟S304的判斷結果傳送給路徑指派系統100的收發器130。供裝模組122可基於判斷結果指示第一彙集介面221的當前傳輸資料參數以及傳輸資料參數的總和大於對應於第一彙集介面221的第一閾值而通過輸出裝置140提示使用者為網路設備200添加為第一彙集介面221分流的彙集介面。新增之彙集介面的規格參數應大於或等於第一彙集介面221的第一規格參數。另一方面，網路設備200的封包交換元件210可將步驟S307的判斷結果傳送給路徑指派系統100的收發器130。供裝模組122可基於判斷結果指示第二彙集介面222的當前傳輸資料參數以及傳輸資料參數的總和大於對應於第二彙集介面222的第二閾值而通過輸出裝置140提示使用者為網路設備200添加為第二彙集介面222分流的彙集介面。新增之彙集介面的規格參數應大於或等於第二彙集介面222的第二規格參數。

在步驟S307中，供裝模組122可命令網路設備200判斷第二彙集介面222的當前傳輸資料參數（即：當前正在傳輸的資料的參數）以及傳輸資料參數（即：即將要傳輸的資料的參數）的總和是否小於或等於對應於第第二彙集介面222的第第二閾值。若小於或等於第第二閾值，則代表第第二彙集介面222仍有餘裕進行新資料的傳輸，並且流程進入步驟S308。若大於第第二閾值，則代表第第二彙集介面222已無餘裕進行新資料的傳輸，並且流程進入步驟S306。第第二閾值例如是由指派模組121根據第第二彙集介面222的第第二規格參數而配置。具體來說，指派模組121可通過收發器130將配置好的第第二閾值傳送給網路設備200的封包交換元件210。接著，封包交換元件210可判斷第第二彙集介面222的當前傳輸資料參數以及傳輸資料參數的總和是否小於或等於第第二閾值。

在步驟S308中，網路設備200配置終端介面230通過第第二彙集介面222進行資料傳輸。舉例來說，假設終端介面230為網路設備200的輸入端，並且第第二彙集介面222為網路設備200的輸出端，則網路設備200將來自終端介面230的資料或訊務分配到第第二彙集介面222以進行傳輸。假設終端介面230為網路設備200的輸出端，並且第第二彙集介面222為網路設備200的輸入端，則網路設備200通過第第二彙集介面222將資料或訊務傳輸至終端介面230。

本發明所提供之鏈路聚合路徑指派方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：本發明可設定速率指派值，使高速率用戶單獨使用指派彙集介面、避免突波（burst）訊務造成封包遺失（packet loss）；本發明可設定延遲指派值，指派滿足低延遲需求服務彙集路徑傳送；本發明可設定S-VLAN tag指派值，依用戶介面S-VLAN tag設定值指派彙集路徑傳送；本發明可依需求設定其他指派值；本發明不依照權重隨機分配路由，不會致使同一用戶介面訊務隨機分散走不同路徑，造成封包亂序問題；以及本發明不依照訊務之MAC/VLAN演算決定路由，不會致使不同用戶介面訊務走相同路徑，可發揮鏈路聚合效益。

綜上所述，本發明的可指示支援鏈路聚合技術的網路設備將流量分散至各個彙集介面。路徑指派系統可配置參數閾值以作為網路設備分配彙集介面的參考，例如將具有高傳輸速率需求之訊務分配至用於高速傳輸的彙集介面，並將不具有高傳輸速率需求之訊務分配至用於一般傳輸的彙集介面。如此，可避免高速傳輸的訊務造成突波而導致封包遺失。此外，路徑指派系統也可以指示網路設備根據延遲或服務虛擬區域網路標籤參數值等參數來進行訊務的分配。本發明可提升彙集介面的容量使用率、達到彙集路徑分流效益目的，亦能解決測速訊務突波及低延遲需求等問題。

100:路徑指派系統 110:處理器 120:儲存媒體 121:指派模組 122:供裝模組 130:收發器 140:輸出裝置 200:網路設備 210:封包交換元件 221:第一彙集介面 222:第二彙集介面 230:終端介面 S301、S302、S303、S304、S305、S306、S307、S308:步驟

圖1根據本發明的實施例繪示一種用於鏈路聚合的路徑指派系統的示意圖。圖2根據本發明的實施例繪示利用路徑指派系統控制網路設備的示意圖。圖3根據本發明的實施例繪示一種用於鏈路聚合的路徑指派方法的流程圖。

S301、S302、S303、S304、S305、S306、S307、S308:步驟

Claims

一種用於鏈路聚合的路徑指派系統，適用於支援所述鏈路聚合的網路設備，包括：收發器，通訊連接至所述網路設備，其中所述網路設備包括第一彙集介面、第二彙集介面以及終端介面；儲存媒體，儲存多個模組；以及處理器，耦接所述儲存媒體和所述收發器，並且存取和執行所述多個模組，其中所述多個模組包括：指派模組，配置參數閾值；以及供裝模組，通過所述收發器命令所述網路設備響應於所述終端介面的傳輸資料參數大於或等於所述參數閾值而配置所述終端介面通過所述第一彙集介面進行資料傳輸以及響應於所述傳輸資料參數小於所述參數閾值而配置所述終端介面通過所述第二彙集介面進行所述資料傳輸。
如申請專利範圍第1項所述的路徑指派系統，其中供裝模組通過所述收發器讀取所述第一彙集介面的第一規格參數以及所述第二彙集介面的第二規格參數，其中所述指派模組根據所述第一規格參數配置所述第一彙集介面的第一閾值，並且根據所述第二規格參數配置所述第二彙集介面的第二閾值。
如申請專利範圍第2項所述的路徑指派系統，其中所述供裝模組命令所述網路設備響應於所述第一彙集介面的當前傳輸資料參數和所述傳輸資料參數的總和小於或等於所述第一閾值而配置所述終端介面通過所述第一彙集介面進行所述資料傳輸。
如申請專利範圍第2項所述的路徑指派系統，其中所述供裝模組命令所述網路設備響應於所述第二彙集介面的當前傳輸資料參數和所述傳輸資料參數的總和小於或等於所述第二閾值而配置所述終端介面通過所述第二彙集介面進行所述資料傳輸。
如申請專利範圍第3項所述的路徑指派系統，更包括：輸出裝置，耦接所述處理器，其中所述供裝模組響應於所述總和大於所述第一閾值而通過所述輸出裝置提示使用者為所述網路設備添加彙集介面。
如申請專利範圍第2項所述的路徑指派系統，其中所述指派模組根據所述第一規格參數和所述第二規格參數配置所述參數閾值。
如申請專利範圍第1項所述的路徑指派系統，其中所述處理器、所述儲存媒體以及所述收發器嵌入在軟體定義網路控制器、網路管理系統或軟體定義網路編配器之中。
如申請專利範圍第1項所述的路徑指派系統，其中所述處理器、所述儲存媒體以及所述收發器嵌入在所述網路設備之中。
如申請專利範圍第2項所述的路徑指派系統，其中所述第一規格參數及所述第二規格參數包括下列的至少其中之一：傳輸速率、延遲或服務虛擬區域網路標籤參數值。
一種用於鏈路聚合的路徑指派方法，適用於支援所述鏈路聚合的網路設備，包括：通訊連接至所述網路設備，其中所述網路設備包括第一彙集介面、第二彙集介面以及終端介面；配置參數閾值；以及命令所述網路設備響應於所述終端介面的傳輸資料參數大於或等於所述參數閾值而配置所述終端介面通過所述第一彙集介面進行資料傳輸以及響應於所述傳輸資料參數小於所述參數閾值而配置所述終端介面通過所述第二彙集介面進行所述資料傳輸。