[发明专利]一种缓存的管理方法、装置和网络交换设备

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种缓存(Buffer)的管理方法、装置和网络交换设备。

背景技术

在现代化的数据中心网络中，各种拥塞越来越普遍。如图1所示的是搜索引擎的数据中心的网络架构图，其查询过程包括：查询服务器将搜索关键字(KEY)通过分割(或并行key，不分割)传递到检索服务器集群(由检索服务器1～n组成)。检索服务器集群通过查询本地和远程服务器得到搜索结果。检索服务器集群通过数据中心网络(包括数据中心接入层和核心层)将搜索结果返回给查询服务器。

在搜索的过程中，所有的检索服务器将搜索结果返回给某个查询服务器例如查询服务器2，设每个检索服务器返回60KB的结果，由于所有检索服务器都是并行搜索，一台检索服务器并不知道其他检索服务器何时搜索完，何时返回结果(不用关心)，因此很可能面临的局面是大部分检索服务器在某个时候同时返回结果，这时可能出现查询服务器的接入交换机的入口的带宽大于出口的带宽的情况，即发生拥塞，并由此引发报文丢包、重传，重传还可能再导致拥塞丢包，如此恶性循环，导致整个搜索引擎的数据中心的检索性能大大降低。

为了解决拥塞带来的丢包、重传的问题，当前常用的方案包括：

全面提高拥塞端口的带宽。即将数据中心网络中可能拥塞的端口带宽都提高，例如将查询服务器和接入交换机之间带宽提高，例如将1GE扩展至10GE，然而由于拥塞并不是固定发生的，具有一定的随机性，它们之间的端口大部分时间都是空闲的，当且仅当返回搜索结果时才会发生拥塞，并且该数据中心网络中的拥塞通常都是随机产生的，在不同的网络传输阶段拥塞点会不同，例如返回结果时拥塞点发生在查询服务器和接入交换机之间，但是若多台查询服务器并发执行多条查询任务，则拥塞点就发生在检索服务器集群和接入交换机之间。虽然提高拥塞点的带宽能解决拥塞问题，但是由于拥塞的随机性，如果对所有可能发生拥塞的地方都通过提高带宽的方式来解决拥塞，显然代价很高。

改善端口的缓存能力，通过对缓存(BUFFER)管理实现，由于传统的交换机的BUFFER管理比较简单，依然无法解决上述拥塞导致的丢包、重传等问题。

发明内容

本发明实施例提供的一种缓存的管理方法、装置和网络交换设备，用以解决现有网络设备发生拥塞导致的丢包、重传等问题。

本发明实施例提供的一种缓存的管理的方法，包括：

将网络交换设备的缓存划分为静态空间和动态空间；

将所述静态空间的缓存固定分配给所述网络交换设备的每个端口；

在所述网络交换设备的端口发生拥塞时，从动态空间中分配缓存给该端口；以及

在发生拥塞的端口恢复正常时，将之前从动态空间中为该端口分配的缓存回收至所述动态空间。

本发明实施例提供的一种缓存的管理装置，包括：

划分模块，用于将网络交换设备的缓存划分为静态空间和动态空间；

分配模块，用于将所述静态空间的缓存固定分配给所述网络交换设备的每个端口；以及在所述网络交换设备的端口发生拥塞时，从动态空间中分配缓存给该端口；

回收模块，用于当发生拥塞的端口恢复正常时，将之前从动态空间中为该端口分配的缓存回收至所述动态空间。

本发明实施例提供的网络交换设备，包括本发明实施例提供的上述缓存的管理装置。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的缓存的管理方法、装置和网络交换设备，将网络交换设备的缓存划分为静态空间和动态空间，并将静态空间的缓存固定分配给网络交换设备的每个端口，在网络交换设备的端口发生拥塞时，从动态空间中分配缓存给该端口，当发生拥塞的端口的报文已经被转发出去，发生拥塞的端口不再拥塞，则将从动态空间获取到的缓存归还给动态空间，各个端口共享动态空间，这样的固定缓存分配+动态缓存分配的方式，可以实现在不提高缓存的空间大小的前提下，既能够保证未发生拥塞的端口的数据交换需求，又能够保证发生拥塞的端口及时转发数据的需求，对网络交换设备缓存的大小的硬件要求不高，以较低的成本较好地解决了网络交换设备的拥塞所导致的丢包、重传等问题。

附图说明

图1为现有搜索引擎的数据中心的网络架构图；

图2为本发明实施例提供的缓存的管理方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的缓存的管理装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的划分模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的一种缓存的管理方法、装置和网络交换设备的具体实施方式进行详细地说明。