[发明专利]网络系统及负载平衡方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种电子系统及一种负载平衡方法。特别是一种网络系统及一种负载平衡方法。

背景技术

随着信息科技的快速进展，各种型态的网络已被广泛地应用在人们的生活当中，诸如区域网络、网际网络、以及数据中心网络等。

在部分网络当中(例如数据中心网络)，为避免单一链接(link)失效而导致封包无法传输，多设置有冗余链接(redundancy links)。而为充份利用网络中的频宽，当前技术可采用等价多路径(equal cost multiple path)路由方法，以将网络中的流量平均分配到所有链接。然而，网络中普遍存在壅塞(congestion)的问题，即是特定链接上的数据传输量过大，接近相应连接端的支持速度，而使节点处理不及，导致数据遗失或延迟。而当前的等价多路径路由中并无解决或避免壅塞的机制，是以如何设计一种负载平衡方法，在特定链接发生壅塞时或发生壅塞前，使其上的数据传输量下降，而避免数据遗失或延迟、并提升网络的可靠度是网络技术中的重要议题。

发明内容

本发明的一方面为一种负载平衡方法。此负载平衡方法是在网络系统中的节点(例如是交换机或路由器)的任一连接端的平均流量超过一壅塞门槛值时，将此一连接端中的最大流量封包流移至其它路径。

根据本发明一实施例，负载平衡方法应用于一网络系统，其中该网络系统包括多个节点以及一控制器，每一所述节点包括至少一连接端，所述多个节点中的相邻两者通过该连接端形成多个链接。该负载平衡方法包括：所述多个节点分别传送一识别信息以及所述多个节点的该连接端的一支持速度至该控制器；该控制器接收该识别信息以建构出一网络拓朴，并接收所述多个节点的该连接端的该支持速度；该控制器分别监控所述多个节点的该连接端的一平均流量；当所述多个节点的该连接端中的一者的该平均流量超过一壅塞门槛值时，该控制器在通过该平均流量超过该壅塞门槛值的连接端的多条封包流中找出一最大流量封包流；该控制器根据该最大流量封包流以及该网络拓朴，进行一最短路径演算法，其中被计算的该连接端中不包括该平均流量超过该壅塞门槛值的连接端；以及，该控制器得到一新传输路径。

根据本发明一实施例，该控制器进行该最短路径演算法的步骤包括：该控制器根据该最大流量封包流以及该网络拓朴找出该最大流量封包流的多个准传送路径；该控制器分别计算所述多个准传送路径的一路径成本；以及，该控制器选出所述多个准传送路径中该路径成本最小者。

根据本发明一实施例，该负载平衡方法还包括：该控制器找出该最大流量封包流的一来源节点、一目的节点以及该来源节点与该目的节点之间的一原始路径；该控制器将至少一封包转送规则分别写入该新传输路径所经过的节点的转送表；以及，在该原始路径所经过的节点的转送表中，该控制器将对应于该原始路径的封包转送规则删除。

根据本发明一实施例，该负载平衡方法还包括：当该连接端中的一者的该平均流量超过该壅塞门槛值时，该控制器根据该平均流量超过该壅塞门槛值的连接端的该平均流量与该平均流量超过该壅塞门槛值的连接端的该支持速度分别计算所述多个链接的一链路成本。该控制器根据该最大流量封包流以及该网络拓朴，进行该最短路径演算法的步骤包括：该控制器以所述多个链接的该链路成本为权重值(weight)，进行最短路径演算法，以规划出该新传输路径。

根据本发明一实施例，监控所述多个节点的该连接端的该平均流量的步骤包括：该控制器在一第一时间点接收所述多个节点的该连接端的一第一累计流量；该控制器在一第二时间点接收所述多个节点的该连接端的一第二累计流量；以及，该控制器分别以该第一、第二累计流量的差除以该第一、第二时间点的差，以求得所述多个节点的该连接端的该平均流量。

本发明的另一方面为一种网络系统，其可利用控制器监控网络系统中的节点的连接端的平均流量，并在任一连接端的平均流量超过一壅塞门槛值时，将此一连接端中的最大流量封包流移至其它路径。