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专利号: 2022116289336
申请人: 长沙理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2025-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种数据中心无损网络中的负载均衡方法,其特征在于,应用于交换机,包括以下步骤:S1、响应于检测到数据中心无损网络中的数据包到达,获取数据包到达时间、当前优先级划分阈值以及当前周期起始时间;

S2、判断所述数据包到达时间与所述当前周期起始时间的时间差是否大于或等于优先级划分阈值更新周期;

S3、若所述时间差大于或等于优先级划分阈值更新周期,则更新所述当前优先级划分阈值,并将所述数据包到达时间更新为新的当前周期起始时间;所述优先级划分阈值Qthr的计算公式为:其中,QPFC为PFC暂停阈值,Qi(t)为时间为t时段i端口的缓冲区队列长度大小,n为交换机上出端口总数,t1和t2为大于等于优先级划分阈值Q更新周期的时间长度;

S4、根据更新后的当前优先级划分阈值进行端口优先级划分,并确定优先级最高的目标端口作为路由转发端口;所述S4,包括:S41、获取端口队列大小以及所述端口队列大小的导数变化率;

S42、根据所述端口队列大小、所述导数变化率以及所述更新后的当前优先级划分阈值,进行端口优先级划分,得到端口优先级次序;

S43、根据所述端口优先级次序,确定优先级最高的目标端口作为路由转发端口;

S5、通过所述路由转发端口转发所述数据包。

2.根据权利要求1所述的负载均衡方法,其特征在于,所述S1,获取当前优先级划分阈值以及当前周期起始时间,包括:若所述数据包为首个数据包,则获取预设的优先级划分阈值以及起始时间;

若所述数据包非首个数据包,则获取前一个数据包到达后所使用的优先级划分阈值以及起始时间。

3.根据权利要求1或2所述的负载均衡方法,其特征在于,所述S3,还包括:若所述时间差小于优先级划分阈值更新周期,则不更新所述当前优先级划分阈值以及所述当前周期起始时间。

4.根据权利要求1所述的负载均衡方法,其特征在于,所述导数变化率的计算公式为:其中,Qa和Qb分别为交换机相隔一个单位时间内连续两次检测的对应端口的队列长度大小,Δt为一个单位的时间间隔。

5.根据权利要求1所述的负载均衡方法,其特征在于,所述S43,还包括:若所述目标端口为多个,则选择流量经过最少或没有经过的端口作为路由转发端口。

6.一种数据中心无损网络中的负载均衡装置,其特征在于,应用于交换机,包括:检测模块,用于响应于检测到数据中心无损网络中的数据包到达,获取数据包到达时间、当前优先级划分阈值以及当前周期起始时间;

判断模块,用于判断所述数据包到达时间与所述当前周期起始时间的时间差是否大于或等于优先级划分阈值更新周期;

更新模块,用于更新所述当前优先级划分阈值,并将所述数据包到达时间更新为新的当前周期起始时间;所述优先级划分阈值Qthr的计算公式为:其中,QPFC为PFC暂停阈值,Qi(t)为时间为t时段i端口的缓冲区队列长度大小,n为交换机上出端口总数,t1和t2为大于等于优先级划分阈值Q更新周期的时间长度;

优先级划分模块,用于根据更新后的当前优先级划分阈值进行端口优先级划分,并确定优先级最高的目标端口;具体包括:获取端口队列大小以及所述端口队列大小的导数变化率;根据所述端口队列大小、所述导数变化率以及所述更新后的当前优先级划分阈值,进行端口优先级划分,得到端口优先级次序;根据所述端口优先级次序,确定优先级最高的目标端口作为路由转发端口;

转发模块,用于通过所述目标端口转发所述数据包。

7.一种数据中心无损网络中的负载均衡系统,其特征在于,包括:数据中心无损网络中发送机,用于向数据中心无损网络中交换机发送数据包;

所述交换机,用于响应于检测到所述数据包到达,获取数据包到达时间、当前优先级划分阈值以及当前周期起始时间;

所述交换机,还用于判断所述数据包到达时间与所述当前周期起始时间的时间差是否大于或等于优先级划分阈值更新周期;

所述交换机,还用于更新所述当前优先级划分阈值,并将所述数据包到达时间更新为新的当前周期起始时间;所述优先级划分阈值Qthr的计算公式为:其中,QPFC为PFC暂停阈值,Qi(t)为时间为t时段i端口的缓冲区队列长度大小,n为交换机上出端口总数,t1和t2为大于等于优先级划分阈值Q更新周期的时间长度;

所述交换机,还用于根据更新后的当前优先级划分阈值进行端口优先级划分,并确定优先级最高的目标端口;具体包括:获取端口队列大小以及所述端口队列大小的导数变化率;根据所述端口队列大小、所述导数变化率以及所述更新后的当前优先级划分阈值,进行端口优先级划分,得到端口优先级次序;根据所述端口优先级次序,确定优先级最高的目标端口作为路由转发端口;

所述交换机,还用于通过所述目标端口转发所述数据包;

数据中心无损网络中的接收机,用于接收所述交换机转发的所述数据包。

8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-5任一项所述的数据中心无损网络中的负载均衡方法。