[发明专利]提供非重叠环形-网状网络拓扑方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般地涉及用于提供一种交换机集群网络架构的方法和装置。

背景技术

本节介绍的内容有助于更好的理解本发明。因此，本节所作出的陈述应从这个角度来看，而不应被理解为承认什么是现有技术或者什么不是现有技术。

在一些已知的网络拓扑中，可将节点布置为总线型拓扑，其中通用的骨干连接全部的节点。在另外的已知网络拓扑中，节点可被布置为环形拓扑，其中每个在链中的节点都具有两个相邻的节点，并且最后节点连接回第一节点。还有其他的已知网络拓扑，可将节点布置为星型拓扑，其中每个子节点被直接地连接到一个父节点。仍然还有其他已知的网络拓扑，可将节点布置为树拓扑，其中根节点生成一级或多级节点，并且每个在较低级上的子节点直接地与其在树的更高级的父节点相连。还有其他已知的网络拓扑，可将节点布置为网状拓扑，其中一个或多个节点连接到一个或多个其他节点，提供了穿过网络的多条路径。

发明内容

多种实施例提供的方法和装置提供了非重叠环形-网状(ring-mesh)网络拓扑，其在降低了成本(例如，网络链路数目)的同时还提供了对故障的弹性并且满足了QoS需求(例如，遍历网络架构导致的网络时延)。

在一个实施例中，提供了用于提供交换机集群的装置。该装置包括数据存储装置以及与数据存储装置通信地连接的处理器。该处理器被编程以：确定目标节点集；确定环计数；并基于所述目标节点集和环计数确定网络架构，该网络架构包括可通信地连接的目标节点集，以形成与环计数相等的多个非重叠环。

在上述的一些实施例中，环计数取决于目标节点集中的若干成员。

在上述的一些实施例中，环计数取决于性能指标。

在上述的一些实施例中，对网络架构的确定包括对所述处理器编程以：基于目标节点集和环计数确定多个候选网络架构；然后基于性能指标选择所述多个候选网络架构中的一个作为所述网络架构。

在上述的一些实施例中，性能指标至少是平均跳数和最大跳数中的一个。

在上述的一些实施例中，对网络架构的确定包括对所述处理器编程以：基于至少一个其他非重叠环，构造新的非重叠环。其中多个非重叠环包括新的非重叠环和至少一个其他非重叠环。

在上述的一些实施例中，对新的非重叠环的构造包括对所述处理器编程以：使用第一目标节点初始化部分非重叠环；基于对第二目标节点与其相邻目标节点之间在该部分非重叠环中的连接不被至少一个其他的非重叠环中复用的确定，将第二目标节点添加至该部分非重叠环；然后，基于对第三目标节点与其相邻目标节点之间在该部分非重叠环中的连接不被至少一个其他非重叠环复用的确定，在该部分非重叠环中插入第三个目标节点。

在上述的一些实施例中，从目标节点的子集中随机选择第二目标节点。所述子集包括未包含在所述部分非重叠环中的目标节点的成员，其与所述部分非重叠环中的第一节点和最后一个节点的连接不被至少一个其他的非重叠环所复用。

在上述的一些实施例中，对第三个目标节点的插入基于下述确定：留待添加至所述部分非重叠环的目标节点中没有可被附加至所述部分非重叠环中的目标节点。

在上述的一些实施例中，网络架构的确定进一步基于顾客服务级别协议或服务质量约束中的至少一个。

在第二实施例中，提供了用于交换数据的交换系统。该系统包括的交换机集群包括多个通信地连接以形成多个非重叠环的节点。

在上述的一些实施例中，交换机集群本质上提供了三跳网络。

在上述的一些实施例中，系统进一步包括与所述交换机集群通信地连接的第二交换机集群。所述第二交换机集群包括通信地连接以形成第二个多个非重叠环的第二个多个节点。

在上述的一些实施例中，系统进一步包括与所述交换机集群通信地连接的第二交换机集群。所述交换机集群包括第二个通信地连接以形成完全网状拓扑的第二个多个节点。

在上述的一些实施例中，系统进一步包括第二交换机集群，所述第二交换机集群包括通信地连接以形成第二个多个非重叠环的第二个多个节点。其中所述交换机集群和所述第二个多个节点被安排为树型拓扑。

在第三实施例中，提供了一种提供交换机集群的方法。该方法包括：确定目标节点集；确定环计数；以及基于所述目标节点集和所述环计数确定网络架构，所述网络架构包括通信地连接的目标节点集，以形成与环计数相等的多个非重叠环。

在上述的一些实施例中，所述方法进一步包括基于网络增长的阈值为所述网络架构增加新的环。