[发明专利]一种动态网络延迟更新方法及系统

说明书

本发明公开了一种动态网络延迟更新方法，通过设置延迟队列，将更新事件中缺乏足够带宽的更新流延迟执行，使得延迟队列中同样不会出现在先事件阻塞的情况，满足具有不同大小的更新流的更新事件的需求，同时优化了延迟队列中的更新流中的更新顺序，在避免迁移不必要的更新流的同时，确保更新的公平性，避免动态网络中出现在先事件阻塞而造成的一系列不利后果，大大降低了所有更新事件的平均ECT，提高了动态网络处理更新事件的效率。

技术领域

本发明涉及动态网络更新技术领域，特别是指一种动态网络延迟更新方法及系统。

背景技术

SDN(Software Defined Network，软件定义网络)是一种新的网络规范，用于简化网络管理，并通过网络的可编程性实现创新。SDN已经广泛应用于WAN(Wide Area Network，广域网)和数据中心应用中的业务工程中。维护数据中心的一个重要问题是解决各种更新事件，例如虚拟机迁移，链路故障，物理设备和软件的升级。这种更新事件频繁而不可预测地发生；因此，它们导致网络拓扑和业务流量分配的变化。对于大量的更新事件，一些流量将被重新路由并迁移到可行路径以保证不会拥塞。这样的迁移应该提前进行精密设计。否则会导致大规模的拥塞和丢包，从而导致网络速度大大降低，甚至导致网络瘫痪。SDDC(Software Defined Data Center，软件定义数据中心)的出现为解决这种更新事件带来了新的机遇。通过SDDC中控制器的网络全局信息，如拓扑、流量分配和链路利用率，SDN控制器可以为每个更新事件计算实际的迁移计划。更准确地说，控制器将为这些需要更新的流重新计算优化的路径，以避免链路拥塞和丢包，然后安装流表到相应的交换机上。

现有技术中，常采用FIFO(First Input First Output，先入先出队列)更新策略来调度不同的更新事件，如图1所示，为动态网络更新事件示意图，其中，A、B、…、M、N为所述动态网络中的节点，所述节点间均通过带宽为1Mb的链路连接。所述动态网络需要处理的更新事件包括Ua、Ub和Uc，其中，Ua包含流f1、f2、f3和f4，所述流f1、f2、f3和f4的初始路径如图所示；Ub包含流f5，源节点为K，终止节点开关为M；Uc包含流f6，起始节点开关为E，目的节点为F；所述流f1至f6对链路的带宽要求均为1Mb。根据FIFO策略，在更新事件Ua后，将首先执行更新事件Ub。然而，K→M链路已被流f4占用，剩余链路带宽不能为更新流f5链路带宽。因此，流f4应该按照路径K→G→H→I→J→L的方式进行迁移，而这种路径迁移方式中，一些链路已被流f2和f3占用，因此，f2和f3也应该迁移。

将流f2迁移至路径E→F。迁移流f3之前应首先迁移f1，若将f1迁移至路径A→E→F→D，则f3可以迁移到路径I→B→C→J。然而，流f1的迁移会与流f2的迁移产生冲突；若将f1迁移到路径A→E→G→H→F→D，则迁移后的流f1将与迁移后的流f4冲突。因此，我们无法找到f1的可行迁移路径；因此，f3无法迁移。因此，无论如何调整这些流量的路径，流f5都不能在网络中传输，更新事件Ub被阻塞；此时，即使所述动态网络中有足够的带宽来容纳更新事件Uc的更新流f6，但由于更新事件Ub被阻塞，之后的更新事件Uc无法被执行，造成整个动态网络的阻塞。

由此可见，FIFO策略虽然能简单地保证更新事件间的公平性，但网络利用率非常高时，将会导致各个更新事件的排队时间增加，且完成整个更新队列将会带来非常高的平均ECT(Event completion time，更新事件完成时间)，大大降低了数据中心网络的效率及利用率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种动态网络延迟更新方法及系统，能够防止动态网络中出现因在先事件阻塞而造成的后续事件的延迟，以致造成动态网络延迟或阻塞甚至瘫痪的现象，提高动态网络处理更新事件的效率和稳定性。

基于上述目的本发明提供的一种动态网络延迟更新方法，包括：