[发明专利]基于损益评估的拥塞路径调整方法

说明书

本发明提供一种基于损益评估的拥塞路径调整方法，本着最大收益原则调整那些处于拥塞路径的流，将其调整到更合适的路径传送(其中评估调整后无明显收益的流将仍被保留在原路径传送)。在该方法基础上，本发明提供一种避免拥塞、故障路径的路由方法和系统。本发明提供了高收益重路由方案，在这些方案“聪明的”选路指导下，流量负载分配更加趋于均衡。

技术领域

本发明涉及多路径负载均衡技术领域；具体地，涉及一种基于损益评估的拥塞路径调整方法；在其基础上，本发明提供一种避免拥塞、故障路径的路由方法和系统。

背景技术

传统的路由协议通常是一种单路径路由的方式；简单地讲，即从源主机端到目的端，所有的包都通过一条路径传送的(如工作的最优路径出现了问题，才考虑下一条最优路径)，其他路径都处于备份状态或无效状态，而且在动态路由环境下，调整路径后是需要一定时间才能达到原发送速度。那么，问题来了：一是单一路径路由下，网络在面临过多的流量请求时是显得无能为力的；二是单一路径路由使得很多路径处于相对空闲状态。因此，本领域技术人员提出了多路径路由而的概念。这样的路由方式在现有硬件条件下也是被支持的。

多路径网络，不仅可以为不同的服务质量要求提供不同的路径，还可以为同一种类型的服务提供多条路径，经聚集可实现更高的服务质量；在多路径网络下，主机对路径有自主的选择使用权，通过探测各路径获取的信息评估路径状态，据此调整对各路径的使用，从而提高网络的利用率。多路径网络已经被广泛应用；例如，Clos网络就是一种优秀的多路径网络，其被广泛应用在网络通信(如数据中心网络)等领域中。

目前，多路径路由通常选择ECMP、WCMP等多路径选择算法实现。在流量动态分配(即负载均衡)时，一般是以流为粒度分配负载的。这样做是因为基于包为粒度的路由虽能够做到更精确的负载分担，但是对每个包都进行路由查表和路由操作会影响网络通信效率，更糟糕的是，同属于一条流中的包会经过不同路径到达目的端，可能会造成接收方的乱序接收，影响正常使用。

在基于流粒度的多路径网络负载分配，虽然避免了乱序问题，但当出现大象流时，如仍按现有算法(如ECMP)分发流量，由于流的大小及网络路径状态不尽相同，这种突发的大数据流极容易造成路径拥塞。如何处理那些处于拥塞路径的流呢？将其调整到负载更低的路径上(即重路由，Rerouting)看起来是一种不错的选择。但是，事实上，并不是将所有的处于拥塞路径的流调整到低负载的路径上都是有收益的选择。重路由会导致包乱序，降低流发送速度；那么，这些流即使被重路由到一条负载低的路径上，其发送速度要重新恢复(以及进一步超过)原水平，也是需要一定时间的。正是因为这一原因，从收益结果来看，如果是大象流，调整其到负载路径更低的路径时，往往是正收益的；如果是老鼠流，则很难得出同样的结论了(如果是一条传送即将完成的流，调整路径显然是很糟糕的选择)。

因此，经过损益评估后做出的谨慎的重路由，才是有利于提高网络传输效率的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于损益评估的拥塞路径调整方法，本着最大收益原则调整那些处于拥塞路径的流，将其调整到更合适的路径传送(其中评估调整后无明显收益的流将仍被保留在原路径传送)；在该方法基础上，本发明提供一种避免拥塞、故障路径的路由方法和系统。

一方面，本发明提供一种基于损益评估的拥塞路径调整方法，该方法包括：

获取自源主机端出发所达的全部路径的拥塞状态；

获取自源主机端发出传送中的流的信息；

根据所述的流信息，从处于拥塞路径的流中选择拟调整的流；

根据所述的路径状态，选出明显优于所述拟调整流当前所处拥塞路径的路径集合；

若所述集合不为空(即存在所述明显优于所述当前路径的路径)，则将所述拟调整的流调整到所述集合中负载最低的路径；若所述集合为空，则仍将所述拟调整的流在原路径传送。