[发明专利]具有计算参数分发器的转送元件数据平面

说明书

一些实施例提供了具有数据平面转送电路的网络转送元件，数据平面转送电路具有参数收集电路以存储和分发由网络中的若干机器计算出的参数值。在一些实施例中，机器执行分布式计算操作，并且所计算的参数值是与分布式计算操作相关联的参数值。在一些实施例中，数据平面转送电路（数据平面）的参数收集电路（1）存储由第一组机器计算和发送的一组参数值，以及（2）一旦它收集了来自第一组中的所有机器的该组参数值，就将所收集的参数值分发至第二组机器。在一些实施例中，第一组机器和第二组机器是同一组机器，而在其他实施例中，它们是不同组的机器（例如，一组具有至少一个机器不在另一组）。在一些实施例中，一旦参数收集电路处理了由第一组机器分发的所有参数值，参数收集电路就对其收集的参数值执行计算并分发计算的结果。计算是聚合操作（例如，相加、求平均等），其组合由第一组机器分发的参数值的对应子集。

背景技术

近年来，许多网络操作已迁移到执行虚拟机或容器的数据计算服务器，因为这些服务器具有额外的计算资源并可以处置一定量的网络操作。然而，与此同时，网络转送元件的处理能力已大幅提高，而这种处理能力在许多常见的网络部署中经常仍未被开发。此外，最快的网络转送元件中的一些的分组处理线速率远高于数据计算服务器的计算能力。因此，如下做法将是有益的：使用网络转送元件的分组处理数据平面管线来吸收来自数据计算服务器的数据计算操作中的一些，使得可以在网络中以显著更快的速率执行这些操作。

发明内容

本发明的一些实施例提供了一种数据平面转送电路（数据平面），其具有参数收集电路，所述参数收集电路存储由网络中的第一组机器发送的参数值，并将所述参数值分发至所述网络中的第二组机器。在一些实施例中，第一组机器和第二组机器是同一组机器，而在其他实施例中，它们是不同组的机器（例如，一组具有至少一个机器不在另一组）。在一些实施例中，所述机器是虚拟机（VM）、容器或独立式计算机/服务器。而且，在一些实施例中，所述机器执行分布式计算操作，并且由第一机器组和所述数据平面分发的参数值是与所述分布式计算操作相关联的参数值。

为了执行其转送操作，所述数据平面包括若干数据消息处理阶段（stage），其被配置成处理与由所述数据平面接收的数据消息相关联的数据元组。在一些实施例中，所述数据平面的消息处理阶段被组织成若干入口消息处理阶段和出口消息处理阶段，它们通过称为通信量管理器的纵横开关来通信链接。在一些实施例中，所述数据平面消息处理阶段的部分也被配置成实现所述参数收集电路。在其他实施例中，所述数据平面具有专用参数收集电路，其不使用改换目的的（re-purposed）消息处理阶段用于参数分发操作。

在一些实施例中，所述数据平面的消息处理阶段的操作由本地或远程控制平面来配置。在一些实施例中，本地控制平面由控制软件层来实现，所述控制软件层由所述转送元件的一个或多个通用处理器（例如，CPU）来执行，而远程控制平面由控制软件层来实现，所述控制软件层由另一转送元件或远程计算机（例如，服务器）的一个或多个CPU来执行。

在一些实施例中，所述数据平面的参数收集电路包括参数提取电路，以从所述数据消息的子集提取由第一组机器计算和分发的参数值。在一些实施例中，所述参数值作为键值对存储在所述数据平面从第一组机器接收的数据消息的子集的头部中。例如，在一些实施例中，来自第一组机器的每个数据消息的头部包括：（1）层4端口（例如，UDP源端口）值，其指定所述数据消息包含键值对；以及（2）选项字段，其存储所述键（即参数）及其值。在其他实施例中，当以特定顺序指定键值时，层4选项字段仅包括所述键值（而不包括键），所述特定顺序可以用于将存储在所述头部中的不同的值与不同的键相关联。仍其他实施例使用其他技术来存储和检索来自第一组机器的数据消息的有效载荷和/或头部中的参数值。

所述参数收集电路包括一组一个或多个存储，所述参数提取电路将所提取的参数值存储在其中。所述收集电路还包括参数转送电路，其要检索所存储的参数值并将检索到的参数值转送到第二组机器。在一些实施例中，所述参数转送电路在由第一组中的所有机器分发的所有参数值都存储在了该组存储中之后检索并转送所存储的参数值。在其他实施例中，所述参数转送电路基于其他准则（例如，在计时器测量的持续时间之后）来检索所存储的参数值并将其转送到第二组机器。