[发明专利]云数据中心中基于精确拥塞反馈的负载均衡方法及系统

权利要求书

1.一种云数据中心中基于精确拥塞反馈的负载均衡方法，其特征在于，包括：

利用云数据中心的覆盖网络，在源端虚拟机监视器hypervisor通过仅修改覆盖网络数据报头的源目的端口，控制数据包在基于ECMP数据转发网络中通过确定的路径传输；

在云数据中心进行数据传输的同时，在源端hypervisor获知每条传输路径的拥塞情况，并将每条数据流切分成数据包分组flowlet，当有新的flowlet从源端hypervisor层发送时，选择最不拥塞的路径传输；

当源端hypervisor收到新ACK数据包时，以新ACK数据包是否过时为判断标准，剔除因为flowlet路径切换导致的不属于当前状态的拥塞反馈，从而进行合理的流速控制，避免端对端拥塞控制协议里不精确的流速调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用云数据中心的覆盖网络，在源端hypervisor通过仅修改覆盖网络数据报头的源目的端口，控制数据包在基于ECMP数据转发网络中通过确定的路径传输，包括：

基于云数据中心覆盖网络，源端hypervisor在原始数据包头上添加新的封装头，以使源端hypervisor通过修改新的封装头的五元组控制数据流的转发路径；

初始化时，每个源端hypervisor发送若干个的探测包，直至对于每个目的hypervisor都有一个集合的固定源端口供选择，使用集合固定源端口的数据包都能通过固定的路径传输数据。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在云数据中心进行数据传输的同时，在源端hypervisor获知每条传输路径的拥塞情况，包括：

当源主机发送的数据包经过源端hypervisor，如果是新的flowlet，则选择正向网络拥塞信息记录表Latency-To-Leaf table中单向网络延迟最小的目标路径转发，并把目标路径号写入覆盖网络封装头，并在数据包经过发送端网卡时，将经过发送端网卡的时间t1写入TCP报头选项字段；

当数据包到达目的主机网卡，将到达目的主机网卡的时间t2写入TCP报头选项字段，当数据包到达目的hypervisor，记录期望返回的ACK号与该数据包封装头携带的目标路径号、t1及t2的映射，然后更新目标路径号的单向网络延迟t2-t1-baseline到负向网络拥塞信息记录表Latency-From-Leaf table，其中，baseline为基准时间差；

当数据包的ACK返回经过目的hypervisor，把目标路径号、t1及t2插入到对应的数据报头，并从Latency-From-Leaf table中选择一个最近更新项插入封装头用于拥塞信息的反馈，并在数据包经过目的主机网卡时，将经过目标主机网卡的时间t3写入TCP选项字段；

在ACK到达源主机网卡时，将到达源主机网卡的时间t4写入TCP选项字段；

在ACK到达源hypervisor时，更新Latency-To-Leaf table的RTT值为t4-t1-(t3-t2)，并取出封装头中携带的一个拥塞反馈项更新到Latency-To-Leaf table对应项。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基准时间差的确定方式为：通过统计样品选取一个最小单向网络延迟作为基准时间差，同时，每隔预定时间重新校准基准时间差。