[发明专利]一种数据中心网络节能路由方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，尤其是涉及一种数据中心网络节能路由方法及装置。

背景技术

数据中心，又称为服务器农场，指用于安置计算机系统及相关部件的设施，例如电信和存储系统。一般它包含冗余和备用电源，冗余数据通信连接，环境控制(例如空调、灭火器)和安全设备。

当前的数据中心包含成千上万台交换机和服务器，运行着数据密集型应用业务。数据中心网的目标是将大量的数据中心服务器进行互连，并为上层的应用提供有效和容错的路由服务。为了克服传统数据中心网的树形拓扑结构所带来的实现代价高、扩展性不好和单点失效等问题，近几年来提出了许多新的网络拓扑结构方案。这些方案都使用了“富连接”的拓扑结构来使数据中心网获得1∶1的超额定购比。

“富连接”是指通过增加交换机的数量、扩展服务器网络接口的数量以及扩充网络链路的数量等方式来增大节点之间的互连度，为网络数据流提供更多的可用路径。数据中心的网络容量通常是为网络在最坏情况下或负载最大的情况下而设计的，在大多数情况下，数据中心的网络流量远远低于其所能达到的峰值流量。此外，网络流量随用户使用时段的不同而变化，在白天会呈现上升趋势，而在夜晚会下降。因此在这种“富连接”的网络拓扑中，存在着大量处于空闲状态的网络设备。这些空闲的网络设备消耗着大量的电能，造成了数据中心网能耗的巨大浪费。

目前已有的研究方案都是从低功耗硬件、电源管理和调度策略等方面入手来降低数据中心的能耗，而从网络路由角度出发来降低网络设备能耗的思想还处于研究的初级阶段。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述问题之一，特别提出了一种在“富连接”拓扑的数据中心网中节省网络设备所带来的电能消耗的方法。在数据中心网络负载较轻的情况下，该方法可以大大降低网络设备所消耗的电能，为数据中心的管理者带来巨大的收益。

本发明实施例一方面公开了一种数据中心网络节能路由方法，包括如下步骤：

A1：计算所述数据中心网络的基本路由和基本吞吐率；

A2：计算所述数据中心网络中每个交换机所承载的网络负载，删除负载最轻的交换机节点，重新生成新的网络拓扑；

A3：在所述新的网络拓扑下，计算新的网络拓扑对应的网络路由和网络吞吐率；

A4：判断所述新的网络拓扑对应的网络吞吐率是否小于网络吞吐率阈值；

A5：如果判断所述网络吞吐率大于或等于所述网络吞吐率阈值，则重复步骤A2-A4直至小于所述网络吞吐率阈值，此时对应的网络路由为节能路由，并将所述节能路由中未使用的交换机关闭或设置为休眠模式。

本发明实施例的另一方面公开了一种数据中心网络节能路由装置，包括计算模块、交换机删除模块、判断模块和节能模块，

所述计算模块，用于计算所述数据中心网络的基本路由和基本吞吐率；

所述交换机删除模块，用于计算所述数据中心网络中每个交换机所承载的网络负载，删除负载最轻的交换机节点，重新生成新的网络拓扑；

所述计算模块，还用于在所述新的网络拓扑下，计算新的网络拓扑对应的网络路由和网络吞吐率；

所述判断模块，用于判断所述新的网络拓扑对应的网络吞吐率是否小于网络吞吐率阈值，如果判断所述网络吞吐率大于或等于所述网络吞吐率阈值，则通知所述交换机删除模块、计算模块以及判断模块重复执行直至小于所述网络吞吐率阈值，此时对应的网络路由为节能路由；

所述节能模块，用于将所述节能路由中未使用的交换机关闭或设置为休眠模式。

根据本发明实施例提供的装置和方法，在数据中心网络负载较轻的情况下，该方法可以大大降低网络设备所消耗的电能，为数据中心的管理者带来巨大的收益。此外，本发明具有实现简单、容易部署和适用性广等特点，是一种可行、有效的数据中心网络节能方案。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为数据中心网的部署示意图

图2为根据本发明实施例的数据中心网络节能路由方法的流程示意图；

图3为根据本发明实施例的数据中心网络节能路由装置的结构框图；

图4为图3中功能模块的实施示意图。

具体实施方式