[发明专利]用于逐流量分类路由的系统和方法

说明书

描述了用于对网络内的数据进行逐流量分类路由的系统和方法。网络交换机具有基于高性能计算(HPC)相关的特性对流量数据进行分类的能力。流量分类是基于HPC的各个方面定义的，诸如路由、排序、重定向、静默、HPC协议配置、以及遥测。交换机可以在交换机结构的入口端口处接收包，并确定这些包的流量类别。所述流量类别选自一组定义的流量分类。然后，所述交换机可以为所述至少一个包生成指示所确定的流量类别的特定于结构的标志，其中，所述特定于结构的标志用于基于包被指派的流量类别来路由这些包。流量分类的示例包括：低时延类；专用接入类；批量数据类；尽力而为类；以及清道夫类。

政府权利声明

本文所述的发明是按照下述一项或多项合同在美国政府的支持下完成的。美国政府对本发明享有一定的权利。

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.119，本发明要求于2019年5月23日提交的名称为“Network Switch[网络交换机]”的美国临时专利申请号62/852273、2019年5月23日提交的名称为“NetworkInterface Controller[网络接口控制器]”的美国临时专利申请号62/852203、2019年5月23日提交的名称为“Network Computer System[网络计算机系统]”的美国临时专利申请号62/852289的权益和优先权，所述美国临时专利申请的公开内容通过引用并入本文。

背景技术

随着支持网络的设备和应用变得越来越普遍，各种类型的流量以及不断增加的网络负载继续要求底层网络架构提供更高的性能。例如，诸如高性能计算(HPC)、流媒体和物联网(IOT)等应用可以生成具有鲜明特征的不同类型的流量。因此，除了诸如带宽和延迟等常规网络性能指标之外，网络架构师还继续面临诸如可扩展性、多功能性和效率等挑战。

附图说明

参照以下附图根据一个或多个不同的实施例详细地描述本公开。附图仅被提供用于说明性目的，并且仅描绘典型实施例或示例实施例。

图1图示了可以在其中实施各种实施例的示例网络。

图2图示了促进逐流量分类路由的示例交换机。

图3A图示了根据各种实施例的在示例交叉开关交换机(crossbar switch)内实施的交叉开关。

图3B图示了根据各种实施例的与图2的示例边缘交换系统的端口相对应的示例瓦片(tile)矩阵。

图3C图示了根据各种实施例的构成图3B的瓦片矩阵的示例瓦片。

图4图示了根据各种实施例的图2的边缘交换系统中的执行流量分类的交换机的概念图。

图5A和图5B是在图2的示例边缘交换系统的每个端口处实施的示例FRF部件的框图。

图6图示了根据各种实施例的逐流量分类路由的示例性过程的流程图。

图7是可用于实施本公开中描述的实施例的各种特征的示例计算部件。

附图并非是穷举的，并且不将本公开限制于所公开的精确形式。

具体实施方式

大型网络由许多独立的交换机组成，这些交换机与许多数据链路连接。传统网络将数据拆分为称为包或帧的可管理块。这允许许多单独且不同的通信共享单条链路的带宽。特别地，一次通信的单个大数据传送不会阻止许多其他小型通信的完成。大型通信被分成许多单独的包，并且所述大型通信的包与其他小型通信和大型通信的包在时间上复用。这种方法允许单个共享网络资源执行许多并发通信，并在存在大型通信的情况下显著减少小型通信的最大时延。