[发明专利]减少或消除路由微环的方法、网络中的节点和可读介质

说明书

本申请的各实施例涉及减少或者消除具有CLOS拓扑的网络中的路由微环。具有CLOS拓扑的网络中的路由微环的问题通过以下被解决：(a)在节点中的一个节点的接口上接收数据报，该数据报包括目的地信息；(b)使用(1)数据报在其上被接收的接口的标识符，(2)接收的数据报的目的地信息，和(3)存储的转发信息来确定下一跳和出口接口，从而使得路由微环在无需丢弃数据报的情况下被避免；以及(c)经由出口接口来转发数据报。

技术领域

本公开涉及具有CLOS拓扑的网络，诸如在用于允许服务器相互通信的数据中心中被使用的网络。更具体地，本公开涉及CLOS网络中在故障链接(或者终止链接的故障接口或者故障节点，这些在没有进一步特异性的情况下全部被统称为“故障链接”)的情况中的路由微环的潜在问题。

背景技术

在这一部分中描述了朝向在数据中心网络中使用CLOS网络拓扑的趋势以及朝向使用外部边界网关协议(eBGP)来在这样的网络中路由的趋势。关于这些趋势背后的原因的更多细节可以在针对评论的请求7938，“Use of BGP for Routing in Large-Scale DataCenters”(Internet Engineering Task Force(IETF)，2016年8月)(被称为“RFC 7938”并且通过引用被并入于此)中被找到。

传统数据中心架构

如图1中所示，在传统数据中心网络架构100中，服务器110a-110d可以经由“访问”或者“架顶式”(TOR)层120中的节点(例如，路由器、交换机等)122、“分布”层130中的节点120和“核”层140中的节点142相互通信。三个层120、130、140经由第二层(L2)(在开放式系统互连(OSI)七层模型的意义上)链接被相互链接。

不幸地，存在这一传统网络架构100的多个缺点，这些缺点使得传统网络架构100不适合许多当前数据中心。这样的缺点包括不一致延时(由于源与目的地服务器之间的不同数目的跳)、对可扩展性的限制和对生成树协议(STP)的限制。这些缺点中的每个缺点在以下被介绍。

具有不一致延时的流量流

传统数据中心网络架构100基于数据中心中的流量中的大部分流量在用户-服务器和服务器-用户(被统称为“北-南”)方向中流动的假设而被开发。也就是说，该假设是北-南流量将大于服务器到服务器(被统称为“东-西”)流量。虽然前述假设针对某些服务提供商数据中心保持有效，但是利用新的内容递送网络(CDN)，大规模数据中的中的流量中的大多数流量是东-西流量，并且这一从北-南流量到东-西流量的趋势预期继续。数据中心中的服务器到服务器(东-西)流量(例如，应用-数据库、应用-web、VM迁移、数据复制)已经显著地增加。

参考图1，当服务器A 110a想要到达服务器D 110d时，vLAN(虚拟局域网，或者虚拟LAN)间流量取得到核交换机142中的一个核交换机的路径并且通过穿过所有层120/130/140来返回服务器D 110d。然而，vLAN内流量可以由分布层130处理。这意味着流量的跳的数目以及因此的延时将基于通信的类型而变化。在数据中心网络中，这两个有关参数的一致性已经变得比之前更关键，并且诸如图1的经典基于树的架构的经典基于树的架构并不提供这样的一致性。

可扩展性限制

当数据中心生长时，传统数据中心网络架构100可能由于端口/卡/设备/带宽限制而不能扩展。向分布层130添加新设备将导致在某一时刻向核层140添加新设备，因为核层140必须基于更低层130和/或120的增加的带宽要求而被调节。这意味着数据中心必须竖直地扩展，因为其基于北-南流量考虑而被开发。

由于生成树协议(STP)的限制