[发明专利]用于处理分层网络拓扑中的多个本地链路故障的无死锁本地重新路由

说明书

本公开涉及用于处理分层网络拓扑中的多个本地链路故障的无死锁本地重新路由。一种用于通信的方法包括将分组数据网络的子网络中的本地链路划分为至少第一组和第二组。对于子网络中连接第一上层交换机至第一下层交换机的每个本地链路，定义如下的对应迂回路由：从第一上层交换机经过属于第一组的第一本地链路到第二下层交换机，并从第二下层交换机通过第二本地链路到第二上层交换机，并从第二上层交换机通过属于第二组的第三本地链路到第一下层交换机。在连接第一上层交换机至第一下层交换机的本地链路发生故障时，重新路由从网络到达第一上层交换机的数据分组以经过经由对应迂回路由到达第一下层交换机。

技术领域

本发明总体上涉及通信网络，并且具体地涉及用于在链路故障的情况下重新路由网络业务的方法和系统。

背景技术

在诸如高性能计算(HPC)系统和数据中心等应用中使用的通信网络通常包括通过链路互连的大量网元。高可靠性的通信网络应该能够从链路故障事件中快速恢复。

从链路故障中恢复的方法在本领域中是已知的。例如，技术(2018)的白皮书描述了一种称为SHIELD^TM(智能数据中心的自我修复互连增强)的解决方案，该解决方案利用了最新一代InfiniBand(无限带宽)交换机中内置的智能。通过使结构能够自主自我修复，通信的速度在面对链路故障时可以被纠正加快5000倍，速度足够快以避免昂贵的重传或绝对故障的通信。

例如，在美国专利9,729,473中描述了SHIELD解决方案的各个方面，该专利描述了一种网元中的方法，该网元包括用于连接到通信网络的多个接口。该方法包括经由入口接口接收不被允许经历重新路由并且经由第一出口接口寻址到目的地的分组。当存在从第一出口接口到目的地的有效路径时，分组经由第一出口接口转发。当没有从第一出口接口到目的地的有效路径时，从一组多个出口接口中选择第二出口接口，所述多个接口具有到目的地的各自路径并分配给允许重新路由的分组，并且分组经由第二出口接口转发，直到恢复到目的地的路径。

美国专利9,137,143描述了一种多处理器计算机系统，包括蜻蜓处理器互连网络，该互连网络包括多个处理器节点和多个路由器。路由器可操作以通过基于来自相邻路由器的网络拥塞信息和来自相邻路由器的故障网络链路信息中的一个或更多个，从蜻蜓网络中自目标节点到目的地节点的多个网络路径中进行选择来自适应地路由数据。

发明内容

下文描述的本发明的实施例提供了用于在链路故障的情况下重新路由网络业务的改进方法和系统。

因此，根据本发明的一个实施例，提供了一种用于通信的方法，该方法包括配置用于在包括通过中继链路互连的多个子网络的网络中传递数据分组的主路由。每个子网络包括多个交换机，这些交换机被配置为经由至少第一虚拟通道和第二虚拟通道进行通信，并布置在包括包含上层交换机的上层和包含下层交换机的下层的二分拓扑中，上层交换机连接到所述中继链路中的一个或更多个，下层交换机通过本地链路连接到所述上层交换机。将每个子网络中的本地链路划分为至少第一组和第二组。

对于所述主路由中的一个或更多个的一部分并将第一上层交换机连接到给定子网络中第一下层交换机的每个本地链路，定义如下的对应迂回路由：在所述给定子网络内从所述第一上层交换机经过属于所述第一组的第一本地链路到第二下层交换机，并从所述第二下层交换机通过第二本地链路到所述给定子网络中的第二上层交换机，并从所述第二上层交换机通过属于所述第二组的第三本地链路到所述第一下层交换机。在连接所述第一上层交换机至所述第一下层交换机的本地链路发生故障时，重新路由到达所述第一上层交换机的数据分组以传输到所述第一下层交换机，使得所述数据分组经过所述对应迂回路由到达所述第一下层交换机，同时经由所述第二虚拟通道在所述第二和第三本地链路上传输所述数据分组。

在一些实施例中，所述下层交换机包括叶交换机，并且所述方法包括将在所述给定子网络中接收到的数据分组经由所述迂回路由传递到与所述第一下层交换机连接的网络端节点。