WO2015135284A1 - 数据流转发的控制方法及系统、计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据流转发的控制方法，该方法包括步骤：当数据转发源端接收到待转发的数据流时，确定所述数据转发源端至所述待转发数据流对应目的端的所有转发路径；获取各个确定的转发路径对应的带宽利用率，并确定带宽利用率最小的转发路径；将所述待转发数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存，以控制所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。本发明还公开了一种数据流转发的控制系统及计算机存储介质。

Description

数据流转发的控制方法及系统、 计算 储介质 技术领域

本发明涉及互联网数据流处理技术领域， 尤其涉及数据流转发的控制 方法及系统、 计算机存储介质。 背景技术

随着互联网的发展， 小到个人， 大到公司、 国家都越来越多地利用互 联网进行数据的传递， 互联网已经成了人们生活、 工作中必不可少的一个 部分。 互联网因其电子数据的易复制性， 使得人们对于互联网网络速度的 需求不断上涨。 然而， 互联网带宽的增加， 始终无法赶上人们对互联网网 络速度的需求。

实际上， 人们在运用互联网的过程中， 对于数据流的需求往往集中在 某些关键的节点， 而很多非关键节点的数据流却被闲置， 导致数据流分布 不均匀， 降低了互联网中节点的流量利用率。 现有技术中， 解决上述问题 的主要方式有基于开放式最短路径优先方法和多协议标签交换方法两种， 它们控制数据流的方式如下：

A、基于开放式最短路径优先方法给每条路径定义一个权重， 每条数据 流根据此权重以及当前网络的拓 4卜结构计算出转发的路径， 通过控制每条 数据流的转发路径实现对数据流转发的控制；

B、 多协议标签交换方法釆用标签的方式标记每一条数据流， 当数据流 到达网络的边缘节点时， 该边缘节点依据其包头以及当前网络的运行状态 为其设置标签； 在该数据流的后续转发过程中， 各个节点只需依据包头的 标签即可确定下一跳节点， 直至到达另一个边缘节点。

然而， 以上两种控制数据流的方式存在以下两个难以克服的问题： 1、 网络中流量转发路径的选择是基于网络的局部状态而非全局状态， 从而导致选择的路径是局部最优而非全局最优；

2、 网络节点对于流量转发的速度变化不能产生快速的反应， 从而导致 在数据流快速变化的网络中， 某些节点出现拥塞的现象。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案， 并不代表承认上述内容 是现有技术。 发明内容

为解决现有存在的技术问题， 本发明实施例主要提供一种数据流转发 的控制方法及系统、 计算机存储介质。

本发明实施例提供的一种数据流转发的控制方法， 该方法包括步骤： 当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所述数据转发源端至 所述待转发数据流对应目的端的所有转发路径；

获取各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小 的转发路径；

将所述待转发数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以控制所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。

本发明实施例还提供一种数据流转发的控制系统， 该系统包括： 处理 模块、 分析模块、 控制模块； 其中，

处理模块， 配置为当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所 述数据转发源端至所述待转发数据流对应目的端的所有转发路径；

分析模块， 配置为获取各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确 定带宽利用率最小的转发路径；

控制模块， 配置为将所述待转发数据流与确定的带宽利用率最小的转 发路径映射保存， 以控制所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转 发路径转发。 本发明实施例还提供一种计算机存储介质， 其中存储有计算机程序， 该计算机程序用于执行上述的数据流转发的控制方法。

相对现有技术， 本发明实施例当数据转发源端接收到待转发的数据流 时， 确定所述数据转发源端至所述待转发数据流对应目的端的所有转发路 径； 获取各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小 的转发路径； 将所述待转发数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映 射保存， 以控制所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转 发。 实现准确、 合理、 快速的控制数据转发源端将待转发的数据流从对应 的转发路径转发至目的端。 附图说明

图 1为本发明数据流转发的控制方法较佳实施例的流程示意图； 图 2为城域网的架构示意图；

图 3为数据中心的架构示意图；

图 4为本发明数据流转发的控制系统较佳实施例的功能模块示意图。 具体实施方式

应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用于 限定本发明。

如图 1 所示， 为本发明数据流转发的控制方法较佳实施例的流程示意 图。

需要强调的是： 图 1 所示流程图仅为一个较佳实施例， 本领域的技术 人员当知， 任何围绕本发明思想构建的实施例都不应脱离于如下技术方案 涵盖的范围：

当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所述数据转发源端至 所述待转发数据流对应目的端的所有转发路径； 获取各个确定的转发路径 对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路径； 将所述待转发数 据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以控制所述待转发数 据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。

以下是本实施例逐步实现控制数据流转发的具体步骤：

步骤 Sll， 当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所述数据转 发源端至所述待转发数据流对应目的端的所有转发路径。

在本实施例中， 互联网络按照业务和数据流转发的需求， 分布有多个 节点， 各个节点之间设置有互联的转发路径， 以供节点之间数据的转发。 每个网络因数据流的转发需求不同而设置有不同的节点， 且设置的节点的 位置和功能不同， 构成不同拓朴结构的互联网络。 数据流为具有一个或者 多个共同特征的一类数据。

本实施例提出的技术方案的执行主体为数据流控制器， 将数据流控制 器与网络中的各个节点连接， 并由该数据流控制器控制各个节点数据流的 转发， 网络中设置的节点即为数据转发端， 且每个节点根据作用不同在网 络中可以充当中上游节点或者下游节点。

当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 获取所述待转发数据流的 目的端， 根据该网络的拓朴结构及所述目的端， 确定所述数据转发源端至 所述待转发数据流对应目的端的所有转发路径。 例如， 参考图 2， 该网络拓 朴结构由 6个核心路由器互联而成，各个核心路由器分别标为 Rl、 R2、 R3、 R4、 5和 R6， l至 R6的所有无环转发路径为： R1-R3-R6, 1- 3- 4- 6, Rl-R3-R5-R4-R6。 其中， R1-R3和 3- 6为构成 1- 3- 6这条转发路径 的两条转发链路， 即， 一条无环转发路径由至少一条链路组成。 在本实施 例中， 所述待转发数据流为新加入的需要转发的数据流。

步骤 S12， 获取各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利 用率最小的转发路径； 步骤 S13，将所述待转发数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映 射保存， 以控制所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转 发。

在本实施例中， 在确定所述数据转发源端至所述待转发数据流对应目 的端的所有转发路径之后， 获取各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 从各个转发路径中确定带宽利用率最小的转发路径。 所述转发路径的带宽 利用率可以是转发路径的最大带宽利用率、 转发路径的平均利用率或转发 路径的最小带宽利用率等。 即， 所述转发路径的带宽利用率为组成所述转 发路径的各个转发链路的最大带宽利用率、 组成所述转发路径的各个转发 链路带宽利用率的平均值或者组成所述转发路径的各个转发链路的最小带 宽利用率等。 在本实施例中， 优选为转发路径的最大带宽利用率。 各个确 定的转发路径对应的带宽利用率的获取方式可以是， 例如， 为一转发路径 的各个转发链路设置的带宽为 10Gbps， 该转发路径加载了一条数据流， 在 Is内经过的数据流为 100M/8 ( Bytes ),则该条数据流的速度即为 100Mbps, 组成该转发路径的各个转发链路的带宽利用率均为 100M/10G=1%， 因只有 一条数据流加载到该转发路径上， 故， 该转发路径的带宽利用率为 1%。

将所述待转发数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以控制所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。 即， 将所述待转发数据流具有的一个或者多个特征与确定的带宽利用率最小的 转发路径映射保存， 以控制新加入的具有一个或者多个共同特征的这一类 数据从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。

以下通过城域网和数据中心两种应用场景的具体实施例来进一步描述 本方案， 具体如下：

第一实施例： 参考图 2， 图 2为城域网的架构示意图。 在城域网中， 城 域网是在一个城市范围内所建立的计算机通信网。 城域网络分为 3个层次： 核心层、 汇聚层和接入层。 核心层主要提供高带宽的业务承载和转发， 完 成和已有网络的互联互通， 其特征为宽带转发和高速调度。 汇聚层的主要 功能是给业务接入节点提供用户业务数据的汇聚和分发处理， 同时要实现 业务的服务等级分类。 接入层利用多种接入技术， 进行带宽和业务分配， 实现用户的接入， 接入节点设备完成多业务的复用和转发。 由于核心层转 流转发的控制。 将处于核心层内的核心交换机连接到控制器上， 并由控制 器来控制数据流的转发， 选择合适的转发路径。 参考图 2， R1-R3转发链路 已有数据流 lGbps， R3-R5转发链路已有数据流 lGbps。 假设接入网 1 (数 据转发源端）到接入网 3 (目的端）有新的数据流建立 （待转发数据流）， 由当前网络的拓朴获得源交换机与目的交换机之间的所有路径， 从数据转 发源端到目的端的所有无环路径有 LI: 6- 4- 2, L2: 6- 4- 3- 1 , L3:

6- 4- 5- 3- 1 , L4: 6- 3- 4- 2, L5: 6- 3- 1, L6: 6- 3- 5- 4- 2_B 获取数据转发源端至目的端的所有无环路径的最大带宽利用率， 因只有 1- 3转发链路， 3- 5转发链路存在数据流的转发， 故， L5和 L6的最大 带宽利用率为 10%， L1和 L4的最大带宽利用率为 0， L2与 L3的最大带宽 利用率为 10%， 从 Ll、 L2、 L3和 L4中确定带宽利用率最低的转发路径为 L1和 L4， 将所述待转发数据流与 L1或者 L4转发路径进行映射保存， 以 控制所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。

优选地， 为了更加准确、 合理、 快速的控制数据转发源端将待转发的 数据流从对应的转发路径转发至目的端。 获取各个确定的转发路径对应的 带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路径的过程包括： 获取各个确 定的转发路径对应的最大带宽利用率及平均带宽利用率， 将各个确定的转 发路径对应的最大带宽利用率按照预设阈值进行分组； 若各个确定的转发 路径被分为一组， 则从该组中确定平均带宽利用率最小的转发路径， 确定 该平均带宽利用率最小的转发路径为带宽利用率最小的转发路径； 若各个 确定的转发路径被分为多组时， 从预设阀值最小的一组中找出平均带宽利 用率最小的转发路径为带宽利用率最小的转发路径。

在本实施例中， 所述带宽利用率包括最大带宽利用率及平均利用率， 当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述 待转发数据流对应目的端的所有转发路径之后， 获取各个确定的转发路径 对应的最大带宽利用率及平均带宽利用率， 将各个确定的转发路径对应的 最大带宽利用率按照预设阈值进行分组。

具体的， 在城域网中， 确定的转发路径包括 Ll、 L2、 L3、 L4、 L5和 L6， 获取的各个路径对应的最大带宽利用率为 0%、 0%、 10%、 10%、 10% 和 10%; 平均带宽利用率最小的为 L1和 L2， 均为 0%。 预设阈值为 50%， 80%和 100%， 将最大带宽利用率小于对应预设阈值的转发路径分为一组， 将 Ll、 L2、 L3、 L4、 L5和 L6均分为一组， 其中， L1和 L2的平均带宽利 用率最小， 确定 L1和 L2均为带宽利用率最小的转发路径。 可以从 L1和 L2中任意选择一条转发路径与所述待转发数据流映射保存， 以供具有一个 或者多个相同特征的数据流从 L1或者 L2中转发。 本实施例中优选为将所 述待转发数据流安排到路径 L1上。

优选地， 为了实现控制各个数据流能快速的通过合理的转发路径转发 至对应的目的端， 避免转发路径的拥塞。 本实施例还包括： 当数据转发源 端接收到待调整转发路径的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述待调 整转发路径数据流对应目的端除当前转发路径之外的所有转发路径； 获取 各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路 径， 其中， 获取的转发路径的带宽利用率为各个转发路径增加数据流后的 带宽利用率； 将所述待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率最小的转 发路径映射保存， 以控制所述待调整转发路径数据流从确定的带宽利用率 最小的转发路径转发。

在本实施例中， 当数据转发源端接收到待调整转发路径的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述待调整转发路径数据流对应目的端除当前转 发路径之外的所有转发路径。 获取各个确定的转发路径的带宽利用率， 其 中， 获取的转发路径的带宽利用率为各个转发路径增加待调整数据流后的 带宽利用率。 即， 在获取确定的转发路径的带宽利用率时， 要将增加新加 入数据流的带宽利用率计算进去。

具体的，在城域网中，参考图 2，转发路径 L1新加入的数据流为 IGbps, 若现给该转发路径 L1的转发链路 R6-R4增加 8Gbps的数据流，则，该转发 路径 L1中的转发链路 R6-R4的网络流量变为了 9Gbps，需要将 IGbps数据 流的转发路径进行调整， 获取数据转发源端至 IGbps数据流对应目的端除 L1之外的转发路径 L2、 L3、 L4、 L5和 L6: L2和 L3的最大带宽利用率分 别为 90%、 90%, L4的最大带宽利用率为 10%， L5和 L6的最大带宽利用 率为 20%; 预设阈值为 50%， 80%和 100%， 将最大带宽利用率小于对应预 设阈值的转发路径分为一组， L4、 L5和 L6分为一组， L2和 L3分为一组， 从 L4、 L5和 L6这组中确定平均带宽利用率最小的一条转发路径， L4、 L5 和 L6的平均带宽利用率分别为 10%、 15%和 12.5%， 因此， 确定 L4为带 宽利用率最小的转发路径， 将 L4与 IGbps数据流进行映射保存， 以控制所 述待调整转发路径数据流从 L4转发。

优选地， 为了实现合理的控制数据流的转发， 避免转发路径的拥塞。 所述将所述待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映 射保存， 以控制所述待调整转发路径数据流从确定的带宽利用率最小的转 发路径转发的过程包括： 分析确定的带宽利用率最小的转发路径的带宽利 用率是否小于所述当前转发路径的带宽利用率； 在确定的带宽利用率最小 的转发路径的带宽利用率小于所述当前转发路径的带宽利用率时， 将所述 待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以 使所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发； 在确定的 带宽利用率最小的转发路径的带宽利用率大于或者等于所述当前转发路径 的带宽利用率时， 不调整所述待调整转发路径数据流的转发路径， 以控制 所述待调整转发路径数据流从当前转发路径转发。

第二实施例：参考图 3，图 3为数据中心的架构示意图。在数据中心中， 数据中心 （Data Center )是数据大集中而形成的集成 IT应用环境， 是数据 计算、 网络转发、 存储的中心。 作为 IT应用系统的核心， 数据中心已成为 支撑企业日常业务运作的最重要的基础设施， 也是当前运营商和各行业的 IT建设重点。 随着各行业 IT应用的爆发性增长， 数据中心的规模和组网复 杂性不断增加， 多样化的企业业务对数据中心网络提出了更高要求。 数据 中心网络中数据流转发的控制可以通过上述实施例的方式实现。 参考图 3， 为各个转发链路设置的带宽为 lGbps， 转发链路 S2-S4已有 400Mbps数据 流进行转发， 转发链路 VS1-S2 已有 200Mbps数据流进行转发， 转发路径 VS4-S2-S3-S1-VS1已存在一条 800Mbps的数据流进行转发。 假如， 现在要 在 VM1和 VM3之间增加一条数据流进行转发， 从 VM1至 VM3之间所有 的无环转发路径为： L1： VS1-S1-VS3， L2： VS1-S2-VS3， L3： VS1-S1-S3-S2-VS3 , L4: VS1-S1-S4-S2-VS3。 L5: VS1-S2-S3-S1-VS3 , L6: VS1-S2-S4-S1-VS3。 获取转发路径 L1-L6的最大带宽利用率， Ll、 L3、 L4 与 L5的最大带宽利用率为 80%， L6的最大带宽利用率为 40%， L2的最大 带宽利用率为 20%， 确定 L2为带宽利用率最小的转发路径， 将新加入的数 据流与 L2映射保存， 以控制所述新加入的网路数据从确定的带宽利用率最 小的转发路径 L2转发。

在本实施例当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所述数据 转发源端至所述待转发数据流对应目的端的所有转发路径； 获取各个确定 的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路径； 将所 述待转发数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以控制所 述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。 实现准确、 合 理、 快速的控制数据转发源端将待转发的数据流从对应的转发路径转发至 目的端。

优选地， 为了更加准确、 合理、 快速的控制数据转发源端将待转发的 数据流从对应的转发路径转发至目的端。 获取各个确定的转发路径对应的 带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路径的过程包括： 获取各个确 定的转发路径对应的最大带宽利用率及平均带宽利用率， 将各个确定的转 发路径对应的最大带宽利用率按照预设阈值进行分组； 若各个确定的转发 路径被分为一组， 则从该组中确定平均带宽利用率最小的转发路径， 确定 该平均带宽利用率最小的转发路径为带宽利用率最小的转发路径。

在本实施例中， 所述带宽利用率包括最大带宽利用率及平均利用率， 当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述 待转发数据流对应目的端的所有转发路径之后， 获取各个确定的转发路径 对应的最大带宽利用率及平均带宽利用率， 将各个确定的转发路径对应的 最大带宽利用率按照预设阈值进行分组，

具体的， 在数据中心中， 参考图 3， 确定的转发路径包括 Ll、 L2、 L3、 L4、 L5和 L6， 获取的各个路径对应的最大带宽利用率为 80%、 20%、 80%、 80%、 80%和 40%; 预设阈值为 50%， 80%和 100%， 将最大带宽利用率小 于对应预设阈值的转发路径分为一组， 将 L2和 L6分为一组， Ll、 L3、 L4 和 L5分为一组， 从 L2和 L6中确定平均带宽利用率最小的转发路径， 因， L2的平均带宽利用率为 10%， L6的平均带宽利用率为 15%， 其中， L2的 平均带宽利用率最小， 确定 L2为带宽利用率最小的转发路径。 因此， 将所 述待转发数据流与 L2映射保存， 以控制具有一个或者多个共同特征的这类 数据流从 L2转发。

优选地， 为了实现控制各个数据流能快速的通过合理的转发路径转发 至对应的目的端， 避免转发路径的拥塞。 本实施例还包括： 当数据转发源 端接收到待调整转发路径的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述待调 整转发路径数据流对应目的端除当前转发路径之外的所有转发路径； 获取 各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路 径， 其中， 获取的转发路径的带宽利用率为各个转发路径增加数据流后的 带宽利用率； 将所述待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率最小的转 发路径映射保存， 以控制所述待调整转发路径数据流从确定的带宽利用率 最小的转发路径转发。

在本实施例中， 当数据转发源端接收到待调整转发路径的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述待调整转发路径数据流对应目的端除当前转 发路径之外的所有转发路径。 获取各个确定的转发路径的带宽利用率， 其 中， 获取的转发路径的带宽利用率为各个转发路径增加待调整数据流后的 带宽利用率。 即， 在获取确定的转发路径的带宽利用率时， 要将增加新加 入数据流的带宽利用率计算进去。

具体的， 在数据中心中， 假设速度为 800Mbps 的数据流速度降至 100Mbps, 而新加入 L2的数据流测得的流速为 400Mbps， 导致 VS1-S2链 路的数据流变成了 600Mbps， L2的最大带宽利用率为 60%， L1和 L3的最 大带宽利用率为 50%， L4、 L6的最大带宽利用率为 80%， L5的最大带宽 利用率为 60%; 预设阈值为 50%， 80%和 100%， 将最大带宽利用率小于等 于对应预设阈值的转发路径分为一组， 将 L1和 L3分为一组， L4、 L5和 L6分为一组，从 L 1和 L3这组中确定平均带宽利用率最小的一条转发路径， L1的平均带宽利用率为 45%， L3的平均带宽利用率为 47.5%， 因此， 确定 L1为带宽利用率最小的转发路径， 将 L1与流速为 400Mbps数据流进行映 射保存， 以控制所述流速为 400Mbps数据流从 L1转发。

优选地， 为了实现合理的控制数据流的转发， 避免转发路径的拥塞。 所述将所述待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映 射保存， 以控制所述待调整转发路径数据流从确定的带宽利用率最小的转 发路径转发的过程包括： 分析确定的带宽利用率最小的转发路径的带宽利 用率是否小于所述当前转发路径的带宽利用率； 在确定的带宽利用率最小 的转发路径的带宽利用率小于所述当前转发路径的带宽利用率时， 将所述 待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以 使所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发； 在确定的 带宽利用率最小的转发路径的带宽利用率大于或者等于所述当前转发路径 的带宽利用率时， 不调整所述待调整转发路径数据流的转发路径， 以控制 所述待调整转发路径数据流从当前转发路径转发。

在本实施例中， 在确定数据转发源端至所述待调整转发路径数据流对 应目的端除当前转发路径之外的所有转发路径中， 带宽利用率最小的转发 路径之后， 分析确定的带宽利用率最小的转发路径的带宽利用率是否小于 所述当前转发路径的带宽利用率， 在确定的带宽利用率最小的转发路径的 带宽利用率小于所述当前转发路径的带宽利用率时， 将所述待调整转发路 径数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以使所述待转发 数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。

本发明并不仅仅局限于在以上两种应用场景中的应用， 上述两个实施 例仅仅是为了说明本发明方案的具体实施例枚举。

如图 4所示， 为本发明数据流转发的控制系统较佳实施例的功能模块 示意图。 该系统包括处理模块 10， 分析模块 20及控制模块 30，

所述处理模块 10， 可以由数据流控制器的处理器实现， 配置为当数据 转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述待转发 数据流对应目的端的所有转发路径。

在本实施例中， 互联网络按照业务和数据流转发的需求， 分布有多个 节点， 各个节点之间设置有互联的转发路径， 以供节点之间数据的转发。 每个网络因数据流的转发需求不同而设置有不同的节点， 且设置的节点的 位置和功能不同， 构成不同拓朴结构的互联网络。 数据流为具有一个或者 多个共同特征的一类数据。

当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 获取所述待转发数据流的 目的端， 根据该网络的拓朴结构及所述目的端， 确定所述数据转发源端至 所述待转发数据流对应目的端的所有转发路径。 例如， 参考图 2， 该网络拓 朴结构由 6个核心路由器互联而成，各个核心路由器分别标为 Rl、 R2、 R3、 R4、 5和 R6， l至 R6的所有无环转发路径为： R1-R3-R6, 1- 3- 4- 6, Rl-R3-R5-R4-R6。 其中， R1-R3和 3- 6为构成 1- 3- 6这条转发路径 的两条转发链路， 即， 一条无环转发路径由至少一条转发链路组成。 在本 实施例中， 所述待转发数据流为新加入的需要转发的数据流。

所述分析模块 20， 也可以由数据流控制器的处理器实现， 配置为获取 各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路 径；

所述控制模块 30， 可以由数据流控制器的存储器实现， 配置为将所述 待转发数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以控制所述 待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。

在本实施例中， 将所述待转发数据流与确定的带宽利用率最小的转发 路径映射保存， 以控制所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发 路径转发。 即， 将所述待转发数据流具有的一个或者多个特征与确定的带 宽利用率最小的转发路径映射保存， 以控制新加入的具有一个或者多个共 同特征的这一类数据从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。 以下通过城域网和数据中心两种应用场景的具体实施例来进一步描述 本方案， 具体如下：

第一实施例： 参考图 2， 图 2为城域网的架构示意图。 在城域网中， 城 域网是在一个城市范围内所建立的计算机通信网。 城域网络分为 3个层次： 核心层、 汇聚层和接入层。 核心层主要提供高带宽的业务承载和转发， 完 成和已有网络的互联互通， 其特征为宽待转发和高速调度。 汇聚层的主要 功能是给业务接入节点提供用户业务数据的汇聚和分发处理， 同时要实现 业务的服务等级分类。 接入层利用多种接入技术， 进行带宽和业务分配， 实现用户的接入， 接入节点设备完成多业务的复用和转发。 由于核心层转 流转发的控制。 将处于核心层内的核心交换机连接到控制器上， 并由控制 器来控制数据流的转发， 选择合适的转发路径。 参考图 2， R1-R3转发链路 已有数据流 lGbps， R3-R5转发链路已有数据流 lGbps。 假设接入网 1 (数 据转发源端）到接入网 3 (目的端）有新的数据流建立 （待转发数据流）， 由当前网络的拓朴获得源交换机与目的交换机之间的所有路径， 从数据转 发源端到目的端的所有无环路径有 LI: 6- 4- 2, L2: 6- 4- 3- 1 , L3:

6- 4- 5- 3- 1 , L4: 6- 3- 4- 2, L5: 6- 3- 1, L6: 6- 3- 5- 4- 2_B 获取数据转发源端至目的端的所有无环路径的最大带宽利用率， 因只有 1- 3转发链路， 3- 5转发链路存在数据流的转发， 故， L5和 L6的利用 率为 10%， L1和 L4的最大带宽利用率为 0， L2与 L3的最大带宽利用率为 10%, 从 Ll、 L2、 L3和 L4中确定带宽利用率最低的转发路径为 L1和 L4， 将所述待转发数据流与 L1或者 L4转发路径进行映射保存， 以控制所述待 转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。

优选地， 为了更加准确、 合理、 快速的控制数据转发源端将待转发的 数据流从对应的转发路径转发至目的端。 所述分析模块 20获取各个确定的 转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路径的过程包 括： 获取各个确定的转发路径对应的最大带宽利用率及平均带宽利用率， 将各个确定的转发路径对应的最大带宽利用率按照预设阈值进行分组； 若 各个确定的转发路径被分为一组， 则从该组中确定平均带宽利用率最小的 转发路径， 确定该平均带宽利用率最小的转发路径为带宽利用率最小的转 发路径； 若各个确定的转发路径被分为多组时， 从预设阀值最小的一组中 找出平均带宽利用率最小的转发路径为带宽利用率最小的转发路径。

在本实施例中， 所述带宽利用率包括最大带宽利用率及平均利用率， 当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述 待转发数据流对应目的端的所有转发路径之后， 获取各个确定的转发路径 对应的最大带宽利用率及平均带宽利用率， 将各个确定的转发路径对应的 最大带宽利用率按照预设阈值进行分组。

具体的， 在城域网中， 确定的转发路径包括 Ll、 L2、 L3、 L4、 L5和 L6， 获取的各个路径对应的最大带宽利用率为 0%、 0%、 10%、 10%、 10% 和 10%; 平均带宽利用率最小的为 L1和 L2， 均为 0%。 预设阈值为 50%， 80%和 100%， 将最大带宽利用率小于对应预设阈值的转发路径分为一组， 将 Ll、 L2、 L3、 L4、 L5和 L6均分为一组， 其中， L1和 L2的平均带宽利 用率最小， 确定 L1和 L2均为带宽利用率最小的转发路径。 可以从 L1和 L2中任意选择一条转发路径与所述待转发数据流映射保存， 以供具有一个 或者多个相同特征的数据流从 L1或者 L2中转发。 本实施例中优选为将所 述待转发数据流安排到路径 L1上。

优选地， 为了实现控制各个数据流能快速的通过合理的转发路径转发 至对应的目的端， 避免转发路径的拥塞。 所述处理模块 10当数据转发源端 接收到待调整转发路径的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述待调整 转发路径数据流对应目的端除当前转发路径之外的所有转发路径； 所述分 析模块 20获取各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率 最小的转发路径， 其中， 获取的转发路径的带宽利用率为各个转发路径增 加数据流后的带宽利用率； 所述控制模块 30将所述待调整转发路径数据流 与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以控制所述待调整转发路 径数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。

在本实施例中， 当数据转发源端接收到待调整转发路径的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述待调整转发路径数据流对应目的端除当前转 发路径之外的所有转发路径。 获取各个确定的转发路径的带宽利用率， 其 中， 获取的转发路径的带宽利用率为各个转发路径增加待调整数据流后的 带宽利用率。 即， 在获取确定的转发路径的带宽利用率时， 要将增加新加 入数据流的带宽利用率计算进去。

具体的，在城域网中，参考图 2，转发路径 L1新加入的数据流为 lGbps, 若现给该转发路径 L1的转发链路 R6-R4增加 8Gbps的数据流，则，该转发 路径 L1的网络流量变为了 9Gbps， 需要将 lGbps数据流的转发路径进行调 整， 获取数据转发源端至 lGbps数据流对应目的端除 L1之外的转发路径 L2、 L3、 L4、 L5和 L6， L2和 L3的最大带宽利用率分别为 90%、 90%, L4的最大带宽利用率为 10%， L5和 L6的最大带宽利用率为 20%; 预设阈 值为 50%， 80%和 100%， 将最大带宽利用率小于对应预设阈值的转发路径 分为一组， L4、 L5和 L6分为一组， L2和 L3分为一组， 从 L4、 L5和 L6 这组中确定平均带宽利用率最小的一条转发路径， L4、 L5和 L6的平均带 宽利用率分别为 10%、 15%和 12.5%， 因此， 确定 L4为带宽利用率最小的 转发路径， 将 L4与 lGbps数据流进行映射保存， 以控制所述待调整转发路 径数据流从 L4转发。

优选地， 为了实现合理的控制数据流的转发， 避免转发路径的拥塞。 所述分析模块 20将所述待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率最小的 转发路径映射保存， 以控制所述待调整转发路径数据流从确定的带宽利用 率最小的转发路径转发的过程包括： 所述分析模块 20分析确定的带宽利用 率最小的转发路径的带宽利用率是否小于所述当前转发路径的带宽利用 率； 所述控制模块 30在确定的带宽利用率最小的转发路径的带宽利用率小 于所述当前转发路径的带宽利用率时， 将所述待调整转发路径数据流与确 定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以使所述待转发数据流从确定 的带宽利用率最小的转发路径转发； 所述控制模块 30在确定的带宽利用率 最小的转发路径的带宽利用率大于或者等于所述当前转发路径的带宽利用 率时， 不调整所述待调整转发路径数据流的转发路径， 以控制所述待调整 转发路径数据流从当前转发路径转发。

第二实施例：参考图 3，图 3为数据中心的架构示意图。在数据中心中， 数据中心 （Data Center )是数据大集中而形成的集成 IT应用环境， 是数据 计算、 网络转发、 存储的中心。 作为 IT应用系统的核心， 数据中心已成为 支撑企业日常业务运作的最重要的基础设施， 也是当前运营商和各行业的 IT建设重点。 随着各行业 IT应用的爆发性增长， 数据中心的规模和组网复 杂性不断增加， 多样化的企业业务对数据中心网络提出了更高要求。 数据 中心网络中数据流转发的控制可以通过上述实施例的方式实现。 参考图 3， 为各个转发链路设置的带宽为 lGbps， 转发链路 S2-S4已有 400Mbps数据 流进行转发， 转发链路 VS1-S2 已有 200Mbps数据流进行转发， 转发路径 VS4-S2-S3-S1-VS1已存在一条 800Mbps的数据流进行转发。 假如， 现在要 在 VM1和 VM3之间增加一条数据流进行转发， 从 VM1至 VM3之间所有 的无环转发路径为： L1： VS1-S1-VS3， L2： VS1-S2-VS3， L3： VS1-S1-S3-S2-VS3 , L4: VS1-S1-S4-S2-VS3。 L5: VS1-S2-S3-S1-VS3 , L6: VS1-S2-S4-S1-VS3。 获取转发路径 L1-L6的最大带宽利用率， Ll、 L3、 L4 与 L5的最大带宽利用率为 80%， L6的最大带宽利用率为 40%， L2的最大 带宽利用率为 20%， 确定 L2为带宽利用率最小的转发路径， 将新加入的数 据流与 L2映射保存， 以控制所述新加入的网路数据从确定的带宽利用率最 小的转发路径 L2转发。

在本实施例当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所述数据 转发源端至所述待转发数据流对应目的端的所有转发路径； 获取各个确定 的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路径； 将所 述待转发数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以控制所 述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。 实现准确、 合 理、 快速的控制数据转发源端将待转发的数据流从对应的转发路径转发至 目的端。

优选地， 为了更加准确、 合理、 快速的控制数据转发源端将待转发的 数据流从对应的转发路径转发至目的端。 获取各个确定的转发路径对应的 带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路径的过程包括： 获取各个确 定的转发路径对应的最大带宽利用率及平均带宽利用率， 将各个确定的转 发路径对应的最大带宽利用率按照预设阈值进行分组； 若各个确定的转发 路径被分为一组， 则从该组中确定平均带宽利用率最小的转发路径， 确定 该平均带宽利用率最小的转发路径为带宽利用率最小的转发路径。

在本实施例中， 所述带宽利用率包括最大带宽利用率及平均利用率， 当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述 待转发数据流对应目的端的所有转发路径之后， 获取各个确定的转发路径 对应的最大带宽利用率及平均带宽利用率， 将各个确定的转发路径对应的 最大带宽利用率按照预设阈值进行分组，

具体的， 在数据中心中， 确定的转发路径包括 Ll、 L2、 L3、 L4、 L5 和 L6， 获取的各个路径对应的最大带宽利用率为 80%、 20%、 80%、 80%、 80%和 40%; 预设阈值为 50%， 80%和 100%， 将最大带宽利用率小于对应 预设阈值的转发路径分为一组， 将 L2和 L6分为一组， Ll、 L3、 L4和 L5 分为一组， 从 L2和 L6中确定平均带宽利用率最小的转发路径， 因， L2的 平均带宽利用率为 10%， L6的平均带宽利用率为 15%， 其中， L2的平均带 宽利用率最小， 确定 L2为带宽利用率最小的转发路径。 因此， 将所述待转 发数据流与 L2映射保存， 以控制具有一个或者多个共同特征的这类数据流 从 L2转发。

优选地， 为了实现控制各个数据流能快速的通过合理的转发路径转发 至对应的目的端， 避免转发路径的拥塞。 本实施例还包括： 当数据转发源 端接收到待调整转发路径的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述待调 整转发路径数据流对应目的端除当前转发路径之外的所有转发路径； 获取 各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路 径， 其中， 获取的转发路径的带宽利用率为各个转发路径增加数据流后的 带宽利用率； 将所述待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率最小的转 发路径映射保存， 以控制所述待调整转发路径数据流从确定的带宽利用率 最小的转发路径转发。

在本实施例中， 当数据转发源端接收到待调整转发路径的数据流时， 确定所述数据转发源端至所述待调整转发路径数据流对应目的端除当前转 发路径之外的所有转发路径。 获取各个确定的转发路径的带宽利用率， 其 中， 获取的转发路径的带宽利用率为各个转发路径增加待调整数据流后的 带宽利用率。 即， 在获取确定的转发路径的带宽利用率时， 要将增加新加 入数据流的带宽利用率计算进去。

具体的， 在数据中心中， 假设速度为 800Mbps 的数据流速度降至 100Mbps, 而新加入 L2的数据流测得的流速为 400Mbps， 导致 VS1-S2链 路的数据流变成了 600Mbps， L2的最大带宽利用率为 60%， L1和 L3的最 大带宽利用率为 50%， L4、 L6的最大带宽利用率为 80%， L5的最大带宽 利用率为 60%; 预设阈值为 50%， 80%和 100%， 将最大带宽利用率小于等 于对应预设阈值的转发路径分为一组， 将 L1和 L3分为一组， L4、 L5和 L6分为一组，从 L 1和 L3这组中确定平均带宽利用率最小的一条转发路径， L1的平均带宽利用率为 45%， L3的平均带宽利用率为 47.5%， 因此， 确定 L1为带宽利用率最小的转发路径， 将 L1与流速为 400Mbps数据流进行映 射保存， 以控制所述流速为 400Mbps数据流从 L1转发。

优选地， 为了实现合理的控制数据流的转发， 避免转发路径的拥塞。 所述将所述待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映 射保存， 以控制所述待调整转发路径数据流从确定的带宽利用率最小的转 发路径转发的过程包括： 分析确定的带宽利用率最小的转发路径的带宽利 用率是否小于所述当前转发路径的带宽利用率； 在确定的带宽利用率最小 的转发路径的带宽利用率小于所述当前转发路径的带宽利用率时， 将所述 待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以 使所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发； 在确定的 带宽利用率最小的转发路径的带宽利用率大于或者等于所述当前转发路径 的带宽利用率时， 不调整所述待调整转发路径数据流的转发路径， 以控制 所述待调整转发路径数据流从当前转发路径转发。

在本实施例中， 在确定数据转发源端至所述待调整转发路径数据流对 应目的端除当前转发路径之外的所有转发路径中， 带宽利用率最小的转发 路径之后， 分析确定的带宽利用率最小的转发路径的带宽利用率是否小于 所述当前转发路径的带宽利用率， 在确定的带宽利用率最小的转发路径的 带宽利用率小于所述当前转发路径的带宽利用率时， 将所述待调整转发路 径数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以使所述待转发 数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。

本发明并不仅仅局限于在以上两种应用场景中的应用， 上述两个实施 例仅仅是为了说明本发明方案的具体实施例枚举。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述， 不代表实施例的优劣。 通过以 上的实施方式的描述， 本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方 法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现， 当然也可以通过硬件， 但很多情况下前者是更佳的实施方式。 基于这样的理解， 本发明的技术方 案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出 来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质 （如 ROM、 磁碟、 光盘） 中， 包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机， 计算机， 服务器， 或 者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

相应的， 本发明实施例还提供一种计算机存储介质， 其中存储有计算 机程序， 该计算机程序用于执行本发明实施例的数据流转发的控制方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换， 或直 接或间接运用在其他相关的技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范 围内。 工业实用性

综合本发明的各实施例， 能够控制待转发数据流从确定的带宽利用率 最小的转发路径转发， 实现准确、 合理、 快速的控制数据转发源端将待转 发的数据流从对应的转发路径转发至目的端。

Claims

权利要求书

1、 一种数据流转发的控制方法， 该方法包括：

当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所述数据转发源端至 所述待转发数据流对应目的端的所有转发路径；

获取各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小 的转发路径；

将所述待转发数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以控制所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发。

2、 根据权利要求 1所述的数据流转发的控制方法， 其中， 所述获取各 个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路径 的步骤包括：

获取各个确定的转发路径对应的最大带宽利用率及平均带宽利用率， 将各个确定的转发路径对应的最大带宽利用率按照预设阈值进行分组； 若各个确定的转发路径被分为一组， 则从该组中确定平均带宽利用率 最小的转发路径， 确定该平均带宽利用率最小的转发路径为带宽利用率最 小的转发路径。

3、 根据权利要求 2所述的数据流转发的控制方法， 其中， 所述获取各 个确定的转发路径对应的最大带宽利用率及平均带宽利用率， 将各个确定 的转发路径对应的最大带宽利用率按照预设阈值进行分组的步骤之后， 该 方法还包括：

若各个确定的转发路径被分为多组时， 则从最小预设阈值对应的分组 中确定平均带宽利用率最小的转发路径， 确定该平均带宽利用率最小的转 发路径为带宽利用率最小的转发路径。

4、 根据权利要求 1或 2所述的数据流转发的控制方法， 其中， 该方法 还包括： 当数据转发源端接收到待调整转发路径的数据流时， 确定所述数据转 发源端至所述待调整转发路径数据流对应目的端除当前转发路径之外的所 有转发路径；

获取各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小 的转发路径， 其中， 获取的转发路径的带宽利用率为各个转发路径增加待 调整数据流后的带宽利用率；

将所述待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映 射保存， 以控制所述待调整转发路径数据流从确定的带宽利用率最小的转 发路径转发。

5、 根据权利要求 4所述的数据流转发的控制方法， 其中， 所述将所述 待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以 使所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转发路径转发的步骤包 括：

分析确定的带宽利用率最小的转发路径的带宽利用率是否小于所述当 前转发路径的带宽利用率；

在确定的带宽利用率最小的转发路径的带宽利用率小于所述当前转发 路径的带宽利用率时， 将所述待调整转发路径数据流与确定的带宽利用率 最小的转发路径映射保存， 以使所述待转发数据流从确定的带宽利用率最 小的转发路径转发；

在确定的带宽利用率最小的转发路径的带宽利用率大于或者等于所述 当前转发路径的带宽利用率时， 不调整所述待调整转发路径数据流的转发 路径， 以控制所述待调整转发路径数据流从当前转发路径转发。

6、 一种数据流转发的控制系统， 该系统包括： 处理模块、 分析模块、 控制模块； 其中，

处理模块， 配置为当数据转发源端接收到待转发的数据流时， 确定所 述数据转发源端至所述待转发数据流对应目的端的所有转发路径； 分析模块， 配置为获取各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确 定带宽利用率最小的转发路径；

控制模块， 配置为将所述待转发数据流与确定的带宽利用率最小的转 发路径映射保存， 以控制所述待转发数据流从确定的带宽利用率最小的转 发路径转发。

7、 根据权利要求 6所述的数据流转发的控制系统， 其中，

所述处理模块， 配置为获取各个确定的转发路径对应的最大带宽利用 率及平均带宽利用率， 将各个确定的转发路径对应的最大带宽利用率按照 预设阈值进行分组；

所述分析模块， 配置为若各个确定的转发路径被分为一组， 则从该组 中确定平均带宽利用率最小的转发路径， 确定该平均带宽利用率最小的转 发路径为带宽利用率最小的转发路径。

8、 根据权利要求 7所述的数据流转发的控制系统， 其中，

所述分析模块， 还配置为若各个确定的转发路径被分为多组时， 则从 最 、预设阈值对应的分组中确定平均带宽利用率最小的转发路径， 确定该 平均带宽利用率最小的转发路径为带宽利用率最小的转发路径。

9、 根据权利要求 6或 7所述的数据流转发的控制系统， 其中， 所述处理模块， 配置为当数据转发源端接收到待调整转发路径的数据 流时， 确定所述数据转发源端至所述待调整转发路径数据流对应目的端除 当前转发路径之外的所有转发路径；

所述分析模块， 配置为获取各个确定的转发路径对应的带宽利用率， 并确定带宽利用率最小的转发路径， 其中， 获取的转发路径的带宽利用率 为各个转发路径增加待调整数据流后的带宽利用率；

所述控制模块， 配置为将所述待调整转发路径数据流与确定的带宽利 用率最小的转发路径映射保存， 以控制所述待调整转发路径数据流从确定 的带宽利用率最小的转发路径转发。

10、 根据权利要求 9所述的数据流转发的控制系统， 其中，

所述分析模块， 配置为分析确定的带宽利用率最小的转发路径的带宽 利用率是否小于所述当前转发路径的带宽利用率；

所述控制模块， 配置为在确定的带宽利用率最小的转发路径的带宽利 用率小于所述当前转发路径的带宽利用率时， 将所述待调整转发路径数据 流与确定的带宽利用率最小的转发路径映射保存， 以使所述待转发数据流 从确定的带宽利用率最小的转发路径转发； 或

在确定的带宽利用率最小的转发路径的带宽利用率大于或者等于所述 当前转发路径的带宽利用率时， 不调整所述待调整转发路径数据流的转发 路径， 以控制所述待调整转发路径数据流从当前转发路径转发。

11、 一种计算机存储介质， 其中存储有计算机程序， 该计算机程序用 于执行权利要求 1至 5任一项所述的数据流转发的控制方法。