[发明专利]在竞争应用之中共享网络带宽的系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是于2011年2月1日提交的美国专利申请No.13/018,967的连续申请，特此通过引用将其公开内容并入本文。

背景技术

大型网络支持各种各样的应用和服务。这样的网络可以包括在互连网络或交换结构中跨链路分布的多个设备。网络的每一个节点可以包括交换机（例如，路由器）或端点（例如，主机设备）。当链路或节点载送太多数据，从而导致服务质量的恶化时，会发生网络拥塞。典型地，网络拥塞的影响包括排队延迟、分组丢失或新连接的阻塞。跨越网络的拥塞可以通过协议来控制，诸如传输控制协议（“TCP”），其为竞争连接维持相似带宽。TCP还确保总体传输速率小于链路容量。

TCP的局限性中的一个是其聚焦于在任何给定时间正与端点进行的连接的数量。因此，网络的用户能够仅仅通过实现与网络的另外连接来容易地使用另外带宽。这种实践在其中用户的作业（job）跨越许多机器散布的较大型分布式系统中正变得越来越普遍。例如，如果第一用户正在100个机器上运行作业，并且第二用户正在10个机器上运行作业，则第一用户可以能够使用10倍第二用户的带宽。对于许多网络来说，这是不期望的，因为其引发了被认为是带宽的不公平分配的东西。

发明内容

本发明总体上涉及对网络中的带宽的管理。更具体地，本发明涉及为网络中的每一个用户预测需求，并且基于期望的带宽分配策略来将带宽分配给每一个用户。

本发明的一个方面提供了下述方法：集中强制实施（enforce）带宽分配策略，以使每一个用户根据其需求接收带宽的份额，并且从而防止用户超过其分配的带宽。另外，可以将特定用户未使用的任何带宽重新分发给网络上的其他用户，从而将带宽分配给更需要其的用途。

在另一个方面中，为每一个用户指配特定用户权重值，并且将与该用户的权重值成比例地将带宽分配给每一个用户。权重值可以基于任何数量的因素，包括用户的优先级、用户的作业的数据密度、或用户的作业的时间敏感性。因此，如果两个用户具有相同的权重值，则他们将接收相等的带宽分配，假设他们正以相同的服务质量（“QoS”）将数据从同一网络源传输到同一网络目的地。

另一个方面允许重要的、关键性业务流量在没有被不期望和非关键网络传输中断的情况下被传输。

在又另一个方面中，带宽的节流通过在网络的终端主机处成形的自动内核级流量，外加用来检测瓶颈的容量的网络瓶颈的检测和公平策略的应用，来实现。

在本发明的又另一个方面中，来自终端主机的网络使用信息的收集通过中央收集层级来聚集。

附图说明

图1图示示例性全局网络。

图2图示依据本发明的方面的功能组件层级。

图3是依据本发明的方面的流程图。

图4是展示与效用值有关的带宽分配的图表。

图5是展示与效用值有关的用于带有不同权重值的用户的带宽分配的图表。

图6是展示与效用值有关的汇总带宽分配的图表。

图7是依据本发明的方面的流程图。

图8A-B图示用于在本发明中使用的计算机系统。

具体实施方式

当参考示例性实施例的下面描述和附图来考虑时，将理解本发明的方面、特征和优势。在不同附图中相同的参考数字可以标识相同或相似的元素。此外，下面的描述不是限制；本发明的范围由所附权利要求及等价物来限定。

图1图示用于与本发明的方面一起使用的示例性互连网络100。如所示，网络包括多个主机102，其可以是诸如服务器或客户端设备的计算机。主机102可以通过网络中的节点104相互耦接。主机102还可以被耦接到外部网络、存储系统或其他设备（未示出）。每一个节点104可以包括路由器，其具有通过链路106与网络上的其他设备的逻辑接口。每一个逻辑接口可以被表征为具有以每秒比特的给定容量。

可以将主机102分组成典型地将相互共享计算资源的集群。在图1中所提供的示例中，主机102a、102b和102c是网络集群108。多个集群可以在相同站点或存在点（“POP”）处运作。在图1中，主机102a至102f表示在相同POP处运作的两个单独集群108。网络路径是通过链路106从网络上的一个点到另一个的逻辑接口序列，而“路径集”是多个路径的集合。可以使用路径集来描述可以为在一个网络集群到另一个之间传输的数据采用的所有路径。另外，每一个路径可以具有相对权重，指示网络流量在沿着具有两个或多个单独路径的路径集传输时应当以其被拆分的比率。