[发明专利]最短路径桥接网络中的负载平衡

说明书

相关申请

本申请根据35 U.S.C. $119(e)要求2010年10月29日提交的临时专利申请序列号61/408037的优先权，并且也根据35 U.S.C. $119(e)要求2011年1月6日提交的临时专利申请序列号61/430281的优先权。上面提及的每个临时申请的全部内容通过引用结合于本文中。

背景技术

本发明一般涉及数据通信网络，并且具体地说，涉及用于促进利用最短路径桥接的数据分组网络骨干中的负载平衡的技术。

负载分发或负载分布是在网络中更有效地利用数据通信带宽和改进总体性能的方法。更具体地说，相等成本多路径(ECMP)用于路由的网络中单播业务的负载分布的一个常见策略。在有关如何将分组转发到给定目的地的判定能够解析到多个“相等成本”路径的任何路径，每个路径在运行数据库计算时在最短（或最低）路径上陷于平局的情况下，能够利用ECMP。ECMP由于依赖对单个路由器而言是本地的每跳判定，并且假设在每个中间节点存在混杂接收和完全转发表，因此，它能够结合大多数单播路由选择协议和配有要求的支持数据平面硬件的节点来使用。在网络中任何给定节点使用ECMP时，跨相等成本下一跳的集合伪平均地划分来自该节点的业务。在存在到给定目的地的多于一个路径的网络的每一跳，此过程被独立实现。

在许多实现中，在出现存在多个相等成本下一跳的每个点，针对诸如因特网协议(IP)报头等熵源而检查每个分组，并且报头信息模的哈希用于为特定分组选择下一跳。对于高度汇集的业务，此方法将平均地在规则拓扑（即，对称拓扑）中分发负载，并且在不那么规则的拓扑中确实提供了一些改进。

最短路径桥接(SPB)的电气和电子工程师协会(IEEE) 802.1aq标准已被开发以允许在以太网网络体系结构中构建完全网状最短路径连接。SPB将多个控制协议合并到中间系统到中间系统(IS-IS)协议支持的单个链路状态路由选择系统中。此系统用于集成和相似单播和多播转发的计算以构建基本以太网LAN连接。

包括支持802.1aq的那些体系结构的以太网网络体系结构不支持上述每跳多路径转发。此支持的缺乏是对于单播与多播业务之间的一致的需要的结果，以及因为多播通常与ECMP不兼容。相应地，需要用于支持SPB的以太网网络中的负载平衡的改进技术。

发明内容

在本发明的几个实施例中，流分类过程在最短路径桥接网络的边缘用于确定流标记以便附连到进入网络的客户端帧。由于几个流标记的任何标记能够被指派到遍历网络到特定出口节点的客户端帧，因此，流标记能够由转发节点用于在多个相等成本路径中进行选择。在几个实施例中，按照提供用于随机化流标记的选择的熵源的客户端帧内容的函数来计算流标记。在一些实施例中，此熵源包括客户端帧中的因特网协议(IP)报头，但在其它情况下可包括其它客户端帧内容，如帧的目的地MAC地址和源MAC地址。在一些实施例中，将IP报头在可用时用作熵源，否则使用目的地MAC地址/源MAC地址对。

在本文中公开的技术的一些实施例中，转发过程类似于常规以太网路由选择，涉及在转发数据库中查找按目的地地址和流标记编排索引的下一跳接口。在此方案的变型中，转发数据库包括与下一跳接口的对应集合配对的目的地地址，并且转发过程包括使用基于流标记的计算，并且在一些实施例中还基于节点特定种子值的计算，选择下一跳接口之一。

用于促进利用最短路径桥接的数据分组网络骨干中负载平衡的一种示例方法以在网络骨干的入口节点接收一个或多个客户端帧开始。为每个客户端帧按照该客户端帧的内容的函数来计算流偏移值；此流偏移值是N个预定值之一，其中，N定义从入口节点到该客户端帧的目的地MAC地址的可能路径的最大数量。该方法继续的操作是将骨干虚拟LAN标识符(B-VID)附连到每个客户端帧，其中，B-VID是预定的B-VID基值和该客户端帧的流偏移值的函数。随后，根据该客户端帧的骨干目的地MAC地址和B-VID来转发该客户端帧。

在一些情况下，按照该客户端帧中的因特网协议报头的函数来生成流偏移值。例如，可通过计算因特网协议报头的哈希并且将计算的哈希映射到所述N个预定值之一来生成流偏移值。在一些实施例中，此映射可包括将流偏移值计算为哈希除以N的模余数，以及其中，B-VID是预定的B-VID基值和流偏移值之和。