[发明专利]基于使用链路利用作为到平局打破机制中的反馈的802.1AQ的自动化业务工程

说明书

相关申请交叉引用

本申请交叉引用由David Ian Allen和Scott Andrew Mansfield在与本申请相同的日期提出且共同拥有的共同未决专利申请“用于以链路利用作为到平局打破机制中的反馈的多协议标签交换(MPLS)的自动化业务工程”(AUTOMATED TRAFFIC ENGINEERING FOR MULTI-PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS) WITH LINK UTILIZATION AS FEEDBANK INTO THE TIE-BREAKING MECHANISM)。交叉引用的申请通过引用结合于本文中。

技术领域

本发明的实施例涉及用于改进网络中负载分发的方法和设备。具体地说，本发明的实施例涉及用于在网络中的节点之间带有多个相等成本路径的以太网网络中负载分发的方法。

背景技术

负载分发或负载分布是在网络中更有效地利用带宽和改进总体性能的方法。今天部署的大多数自动化负载分发和负载分布技术仅以非常局部视野来操作，这些负载分发和负载分布技术只考虑到给定目的地的路径或随后跳的数量，并且未考虑网络中业务的总体分发。

相等成本多路径(ECMP)是用于路由的网络中单播业务的负载分布的常见策略，在有关如何将分组转发到给定目的地的判定能够解析到多个“相等成本”路径的任何路径（这在运行数据库计算时在最短路径上陷于平局）的情况下利用。ECMP由于依赖对单个路由器而言是本地的每跳判定，并且假设在每个中间节点存在混杂接收和完全转发表，因此，它能够结合大多数单播路由选择协议和配有要求的支持数据平面硬件的节点来使用。通过在网络中任何给定节点使用ECMP，跨相等成本随后跳的集合伪平均地划分负载。在存在到给定目的地的多于一个路径的网络的每一跳，此过程被独立实现。

在许多实现中，在遇到存在多个相等成本随后跳时，针对诸如因特网协议(IP)报头等熵源而检查每个分组，并且以路径数量为模的报头信息的散列用于为特定分组选择下一跳。对于高度聚合的业务，此方法将平均地在规则拓扑（即，对称拓扑）中均匀分发负载，并且在不那么规则的拓扑中确实提供了一些改进。

最短路径桥接(SPB)的电气和电子工程师协会(IEEE) 802.1aq标准用于在以太网网络体系结构中构建完全网格最短路径连通性。SPB将多个控制协议合并到中间系统到中间系统(IS-IS)协议支持的单个链路状态路由选择系统中。此系统用于集成和相似单播和多播转发的计算以构建基本以太网LAN连通性。

包括支持802.1aq的那些体系结构的以太网网络体系结构不支持每跳多路径转发。此支持缺乏是因为需要在单播与多播业务之间的相似，以及因为多播与ECMP不兼容。相反，多径解决方案通过为每个路径置换例示单独VLAN并且向每个VLAN指派在到以太网网络的入口的一部分负载而实现。在当前802.1aq规范中，路径置换经在相等路径成本的平局打破中使用的节点标识符的算法操控而生成。节点标识符的算法操控产生伪随机路径选择，并且要求相当大的稀释因子（虚拟路径多于通过网络存在的实际路径）以便均衡链路利用。当前多径解决方案的总体性能类似于ECMP。

发明内容

一种在以太网桥中用于在包括以太网桥的以太网网络中改进负载分发的方法，其中，以太网桥是以太网网络中的多个以太网桥之一，其中，以太网网络的拓扑包括多个节点和在节点之间的链路，以太网桥包括：拓扑数据库，为以太网网络中的每个链路存储链路信息；转发数据库，为以太网桥的每个端口存储转发信息，其中转发数据库指示将进入以太网桥的业务转发到何处；控制处理器，耦合到拓扑数据库和转发数据库，控制处理器配置成处理数据业务，其中控制处理器包括：最短路径搜索模块，配置成通过对拓扑数据库执行最短路径搜索算法而确定在以太网网络中每个以太网桥对之间的至少一个最短路径，其中最短路径搜索模块配置成，为带有多个相等成本最短路径的每个以太网桥对将相等成本最短路径发送到负载分发模块；排序模块，基于从与多个相等成本最短路径中的每个路径相关联的链路利用值所推导的路径利用值来排列多个相等成本最短路径的每个路径；以及负载分发模块，配置成从多个相等成本最短路径选择用于该以太网桥对的多个相等成本最短路径的第一子集，第一子集要用于在以太网桥对之间分担数据业务负载，以及基于路径利用值，从用于该以太网桥对的多个相等成本最短路径选择要用于与该以太网桥对的第一子集分担数据业务负载的第二子集，由此鉴于路径利用值的第二子集的选择最小化跨整个以太网网络的负载分发的标准偏差。