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CN116319565B - 基于在网计算的负载均衡系统、方法、设备及存储介质 - Google Patents

基于在网计算的负载均衡系统、方法、设备及存储介质

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CN116319565B
CN116319565B CN202310197695.6A CN202310197695A CN116319565B CN 116319565 B CN116319565 B CN 116319565B CN 202310197695 A CN202310197695 A CN 202310197695A CN 116319565 B CN116319565 B CN 116319565B
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CN
China
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flow
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switching equipment
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CN202310197695.6A
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林羽尘
邱燕茹
郑可铭
周天文
卢奇
周语城
周凌
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Zhejiang Suluo Information Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Suluo Information Technology Co ltd
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Abstract

本申请公开了一种基于在网计算的负载均衡系统、方法、设备及存储介质,本申请的负载均衡系统适用于基于SRv6构建的算力网络,包括多个应用服务端、交换设备集群以及算网大脑,本申请方案通过交换芯片结合链路匹配策略和随流监测实现在网计算,通过在网计算的方式实现交换设备处的局部链路快速选取,再通过算网大脑进行全局调控,对出口链路负载进行全局均衡,实现快速响应的同时能够进行较好的全局优化,同时为应用标识配置优先级,对出口链路进行分类管控,能够针对客户需求进行个性化的调控,再配合基于优先级的平滑切换以实现定制化的负载均衡。

Description

基于在网计算的负载均衡系统、方法、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及算力网络技术领域,尤其涉及一种基于在网计算的负载均衡系统、方法、设备及存储介质。
背景技术
随着算力网络的发展,可编程网络技术在数据中心、边缘计算等领域得到关注和试验部署,在网计算In-Network Computing,或者网内计算Computing in Network逐步成为一个新的网络研究突破口。可编程网络技术的发展使得报文的链路传输具备一定的编程属性,传统的链路负载均衡采用硬件负载均衡设备或是基于一些负载均衡策略,例如哈希算法或信元等。出口链路负载均衡的工作原理:将接入ISP的流量分配到不同的出口链路上,如专用链路、电缆或者ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line,非对称数字用户线路)等;同时,如果一条出口链路出现异常,自动将归属该出口链路的流量分配到其他正常的链路上。随着多出口链路负载分担的应用,对于业务流而言,必须依据一定的算法进行出口链路选择。目前,进行出口链路选择的方法许多采用以数据包为粒度进行出口链路选择,以数据包为粒度进行出口链路选择所采用的方法是逐包转发,即在转发每一个数据包之前都计算其相应的出口链路。这种出口链路选择方式的优点在于可以最大限度的达到流量在出口链路之间的负载均衡,从而尽可能的提高了出口链路的带宽利用率。但是,这种出口链路选择方式由于需要逐包计算转发,因此会严重降低系统的性能。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种基于在网计算的负载均衡系统、方法、设备及存储介质,旨在提供一种既能够快速响应链路选取,又能够从全局进行链路负载均衡并进行实时的优化。
为实现上述目的,第一方面,提供一种基于在网计算的负载均衡系统,所述系统适用于基于SRv6构建的算力网络,所述系统包括多个应用服务端、交换设备集群以及算网大脑,所述交换设备集群包括多个交换设备组,所述交换设备组包括若干交换设备,所述交换设备集群内的交换设备接收来自服务端的数据流,数据流包括若干类型的应用流量,所述应用服务端与交换设备集群中的交换设备连接,所述交换设备集群与所述算网大脑连接,所述应用服务端基于SRv6技术为所发出的数据流中的各类应用流量配置相应的应用标识;所述交换设备配置有交换芯片,所述交换设备的各个出口链路配置有若干适配的应用标识,交换设备通过随流检测实时获取所接收数据流的流量信息,所述交换设备还包括交换控制模块和链路负载监控模块,所述链路负载监控模块用于监控所在交换设备各个链路的负载情况,所述交换控制模块根据接收的应用流量的应用标识筛选适配的出口链路,筛选范围为接收应用流量的交换设备所在的交换设备组;
所述算网大脑配置有链路负载调整模块,所述交换设备的链路负载监控模块将获取链路负载情况实时更新至链路负载调整模块,所述链路负载调整模块基于随流检测获取应用流量信息,所述链路负载调整模用于根据应用流量数据与链路负载情况调整流量传输路径并发送至对应的交换设备。
优选的,交换设备的各出口链路对应的若干适配应用标识设置有优先级。
第二方面,提供一种基于在网计算的链路负载均衡方法,所述方法包括如下步骤:
S1、交换设备集群中的第一交换设备组内的第一交换设备接收来自服务端的数据流;
S2、第一交换设备通过随流检测实时获取所述数据流中应用流量对应的流量信息;所述流量信息包括流量的大小和应用标识;所述应用标识由服务端进行配置;
S3、第一交换设备通过所述第一交换设备组内的交换设备所配置的链路负载监控模块获取所述第一交换设备组内各个链路的对应负载情况和适配应用标识,所述第一交换设备的交换控制模块根据所获取的组内各个链路的负载情况和适配应用标识,以及通过随流检测获取的流量信息进行组内出口链路选取,为所述数据流中各类应用流量确定对应的组内出口链路;
S4、算网大脑的链路负载调整模块基于随流检测获取所述数据流中各类应用流量的流量信息,根据所述流量信息中的应用标识在交换设备集群中筛选适配的出口链路,根据筛选获取的出口链路的负载情况和应用流量的大小确定能够负载的备选链路,再从备选链路中择优确定所述数据流中各类应用流量的优选出口链路,算网大脑判断各个所述优选出口链路是否与对应的组内出口链路一致,若不一致则将所述优选出口链路及其对应转发路径发送至第一交换设备;
S5、第一交换设备接收算网大脑发送的优选出口链路及转发路径,基于优选出口链路及转发路径为应用流量平滑切换路径及出口链路;
S6、若第一交换设备第一出口链路的负载情况超过预设的阈值时,第一交换设备基于随流检测获取第一出口链路中应用流量的流量信息,算网大脑根据获取流量信息进行链路调整以确定优化出口链路及对应的转发路径,将所述优化出口链路及对应的转发路径发送至第一交换设备;
S7、第一交换设备接收算网大脑发送的优化出口链路及对应的转发路径,为第一出口链路中的应用流量平滑切换路径及出口链路。
优选的,所述第一交换设备上的各个出口链路配置有若干适配应用标识,各个所述的适配应用标识之间设置有优先级。
优选的,步骤S3中为所述数据流中各类应用流量确定对应的组内出口链路具体包括:第一交换设备根据所接收应用流量的应用标识和其上出口链路的适配应用标识确定匹配的出口链路,根据确定的出口链路的负载情况和对应应用流量的流量大小确定能够负载的出口链路,若统一应用流量类型存在多个能够负载的出口链路则根据应用流量的应用标识与出口链路的适配应用标识优先级,以及负载使用情况确定组内出口链路;
若第一交换设备出口链路的负载情况均无法满足所接收应用流量的需求,则在第一交换设备组内通过计算链路指数Sn确定组内出口链路,所述链路指数Sn的计算公式如下:Sn=N1*A%*W1*x1*(1-(1/(N2*B%*W2*x2)))
式中,出口链路权重W1,传输链路权重W2,x1为待计算应用流量对应应用标识在当前出口链路的优先级系数,x2为待计算应用流量在当前传输链路的优先级系数,A%为出口链路的剩余负载,B%为传输链路的剩余负载,其中,传输链路为用于交换设备之间数据传输的东西向链路,出口链路权重W1、传输链路权重W2均为预设值,优先级系数基于对应优先级和预设的优先级-优先级系数转换规则确定,N1为出口链路计算常数,N2为传输链路计算常数。
优选的,步骤S4中择优确定优选出口链路具体包括:
根据应用标识确定匹配的出口链路,再根据链路负载情况和应用流量数据流大小确定能够负载的出口链路集合,然后确定出口链路集合中各个出口链路与交换设备对应的传输链路;计算优选链路指数Sy确定优选出口链路,其中,优选链路指数Sy的公式如下Sy=N1*A%*W1*x1*(1-((1/N2*B%*W2*x2)+(1/N3*C%*W3*x3)+......(1/Nn*N%*Wn*xn)))式中,Wn为链路权重,xn为应用标识在对应链路的优先级系数,Nn为对应链路的计算常数,N%为链路的剩余负载。
优选的,应用流量平滑切换出口链路具体策略包括:
在算网大脑下发优化出口链路及路径后,交换设备确定待切换链路与优化出口链路路径,获取切换准备时效,在切换准备时效内将待切换路径的应用流量依据切换曲线进行比例传输直至将待切换链路路径完全切换至优化链路路径,切换路径时,读取切换优先级配置表,所述切换优先级配置表用于设定应用标识所对应的切换优先级,交换设备根据应用流量的应用标识对应的切换优先级依次进行流量切换。
第三方面,本申请实施例还提供一种计算机设备,包括一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器执行如上述第二方面所述的方法。
第四方面,本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的存储介质,该程序被处理器执行时实现如上述第二方面所述的方法。
本发明的有益效果在于:
通过交换芯片结合链路匹配策略和随流监测实现在网计算,通过在网计算的方式实现交换设备处的局部链路快速选取,再通过算网大脑进行全局调控,对出口链路负载进行全局均衡,实现快速响应的同时能够进行较好的全局优化;
应用标识配置优先级,对出口链路进行分类管控,能够针对客户需求进行个性化的调控,再配合基于优先级的平滑切换以实现定制化的负载均衡。
附图说明
图1是本发明一实施例所提供的基于在网计算的负载均衡系统的示意图;
图2为本发明一实施例所提供的在网计算的负载均衡方法流程示意图;
图3为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,图1是本发明一实施例方案涉及的基于在网计算的负载均衡系统的结构示意图。作为本申请的一实施例提供一种基于在网计算的负载均衡系统,所述系统适用于基于SRv6构建的算力网络,所述系统包括多个应用服务端、交换设备集群以及算网大脑,所述交换设备集群包括多个交换设备组,所述交换设备组包括若干交换设备,所述交换设备集群内的交换设备接收来自服务端的数据流,数据流包括若干类型的应用流量,所述应用服务端与交换设备集群中的交换设备连接,所述交换设备集群与所述算网大脑连接,所述应用服务端基于SRv6技术为所发出的数据流中的各类应用流量配置相应的应用标识;所述交换设备配置有交换芯片,所述交换设备的各个出口链路配置有若干适配的应用标识,交换设备通过随流检测实时获取所接收数据流的流量信息,所述交换设备还包括交换控制模块和链路负载监控模块,所述链路负载监控模块用于监控所在交换设备各个链路的负载情况,所述交换控制模块根据接收的应用流量的应用标识筛选适配的出口链路,筛选范围为接收应用流量的交换设备所在的交换设备组;
所述算网大脑配置有链路负载调整模块,所述交换设备的链路负载监控模块将获取链路负载情况实时更新至链路负载调整模块,所述链路负载调整模块基于随流检测获取应用流量信息,所述链路负载调整模用于根据应用流量数据与链路负载情况调整流量传输路径并发送至对应的交换设备。
进一步的,交换设备的各出口链路对应的若干适配应用标识设置有优先级。
上述方案中,服务端基于SRv6技术在SRH扩展头的Arguments字段中配置应用流量标识,将来自不同应用的流量采用特定编码进行标记,且基于SRv6构建随流检测架构,本申请中SRv6支持的IFIT架构具体如下:
采用EAM指令格式:
0 7 15 23 31
FlowMonID L D Resevred
其中,EAM各字段的含义:
FlowMonID:长度20bit,监控流ID,用于标志IFIT域内的一个指定流。
L:长度1bit,RFC8321中描述的丢包标志位。
D:长度1bit,RFC8321中描述的时延标志位。
Resevred:长度10bit,预留字段。
L比特通过周期性的交替设置为0或1的形式(交替染色),以Postcard模式逐跳上送FlowMonID,周期号,周期内的计数值上送到分析器,得到丢包术和丢包位置等信息;D比特位会为需要检测的数据包置位为1,并对其打上时间戳,用以计算出标记报文的单向时延;
SRv6 IFIT封装方式采用封装在SRH的Optional TLV中:
0 7 15 23 31
SRH TLV Type Length Resevred
IOAM Type IOAMHeaderLength Resevred
如图2所示,图2是本发明一实施例方案涉及的基于在网计算的负载均衡方法的流程图,提供一种基于在网计算的链路负载均衡方法,所述方法包括如下步骤:
S1、交换设备集群中的第一交换设备组内的第一交换设备接收来自服务端的数据流;
S2、第一交换设备通过随流检测实时获取所述数据流中应用流量对应的流量信息;所述流量信息包括流量的大小和应用标识;所述应用标识由服务端进行配置;
S3、第一交换设备通过所述第一交换设备组内的交换设备所配置的链路负载监控模块获取所述第一交换设备组内各个链路的对应负载情况和适配应用标识,所述第一交换设备的交换控制模块根据所获取的组内各个链路的负载情况和适配应用标识,以及通过随流检测获取的流量信息进行组内出口链路选取,为所述数据流中各类应用流量确定对应的组内出口链路;
S4、算网大脑的链路负载调整模块基于随流检测获取所述数据流中各类应用流量的流量信息,根据所述流量信息中的应用标识在交换设备集群中筛选适配的出口链路,根据筛选获取的出口链路的负载情况和应用流量的大小确定能够负载的备选链路,再从备选链路中择优确定所述数据流中各类应用流量的优选出口链路,算网大脑判断各个所述优选出口链路是否与对应的组内出口链路一致,若不一致则将所述优选出口链路及其对应转发路径发送至第一交换设备;
S5、第一交换设备接收算网大脑发送的优选出口链路及转发路径,基于优选出口链路及转发路径为应用流量平滑切换路径及出口链路;
S6、若第一交换设备第一出口链路的负载情况超过预设的阈值时,第一交换设备基于随流检测获取第一出口链路中应用流量的流量信息,算网大脑根据获取流量信息进行链路调整以确定优化出口链路及对应的转发路径,将所述优化出口链路及对应的转发路径发送至第一交换设备;
S7、第一交换设备接收算网大脑发送的优化出口链路及对应的转发路径,为第一出口链路中的应用流量平滑切换路径及出口链路。
优选的,所述第一交换设备上的各个出口链路配置有若干适配应用标识,各个所述的适配应用标识之间设置有优先级。
优选的,步骤S3中为所述数据流中各类应用流量确定对应的组内出口链路具体包括:第一交换设备根据所接收应用流量的应用标识和其上出口链路的适配应用标识确定匹配的出口链路,根据确定的出口链路的负载情况和对应应用流量的流量大小确定能够负载的出口链路,若统一应用流量类型存在多个能够负载的出口链路则根据应用流量的应用标识与出口链路的适配应用标识优先级,以及负载使用情况确定组内出口链路;
若第一交换设备出口链路的负载情况均无法满足所接收应用流量的需求,则在第一交换设备组内通过计算链路指数Sn确定组内出口链路,所述链路指数Sn的计算公式如下:Sn=N1*A%*W1*x1*(1-(1/(N2*B%*W2*x2)))
式中,出口链路权重W1,传输链路权重W2,x1为待计算应用流量对应应用标识在当前出口链路的优先级系数,x2为待计算应用流量在当前传输链路的优先级系数,A%为出口链路的剩余负载,B%为传输链路的剩余负载,其中,传输链路为用于交换设备之间数据传输的东西向链路,出口链路权重W1、传输链路权重W2均为预设值,优先级系数基于对应优先级和预设的优先级-优先级系数转换规则确定,N1为出口链路计算常数,N2为传输链路计算常数。
优选的,步骤S4中择优确定优选出口链路具体包括:
根据应用标识确定匹配的出口链路,再根据链路负载情况和应用流量数据流大小确定能够负载的出口链路集合,然后确定出口链路集合中各个出口链路与交换设备对应的传输链路;计算优选链路指数Sy确定优选出口链路,其中,优选链路指数Sy的公式如下Sy=N1*A%*W1*x1*(1-((1/N2*B%*W2*x2)+(1/N3*C%*W3*x3)+......(1/Nn*N%*Wn*xn)))式中,Wn为链路权重,xn为应用标识在对应链路的优先级系数,Nn为对应链路的计算常数,N%为链路的剩余负载。
优选的,应用流量平滑切换出口链路具体策略包括:
在算网大脑下发优化出口链路及路径后,交换设备确定待切换链路与优化出口链路路径,获取切换准备时效,在切换准备时效内将待切换路径的应用流量依据切换曲线进行比例传输直至将待切换链路路径完全切换至优化链路路径,切换路径时,读取切换优先级配置表,所述切换优先级配置表用于设定应用标识所对应的切换优先级,交换设备根据应用流量的应用标识对应的切换优先级依次进行流量切换。
上述方案中,基于链路负载情况进行出口链路选取具体包括:
第一交换设备接收来自服务端的第一应用流量数据流,获取所述第一应用流量的应用标识及应用流量大小,根据第一交换设备的链路负载监控模块获取第一交换设备各个链路的负载情况,根据第一交换设备各个链路的负载情况和各个链路的适配应用标识判断是否存在多个出口链路的适配应用标识与第一应用流量的应用标识匹配且链路负载能够支持第一应用流量的应用流量大小,是则根据符合要求的出口链路的应用标识优先级和链路负载大小确定第一出口链路,若仅存一个出口链路符合判断要求则确定改出口链路为第一出口链路,若不存在出口链路符合判断要求则判断是否存在第二出口链路,所述第二出口链路为第一交换设备所在交换设备组中的第二交换设备的出口链路,所述第二出口链路的适配应用标识与第一应用流量的应用标识匹配且链路负载能够支持第一应用流量的应用流量大小,同时第二交换设备与第一交换设备之间存在第三链路满足所述第三链路的适配应用标识与第一应用流量的应用标识匹配且链路负载能够支持第一应用流量的应用流量大小。
本方案的优势在于通过交换芯片结合链路匹配策略和随流监测实现在网计算,通过在网计算的方式实现交换设备处的局部链路快速选取,再通过算网大脑进行全局调控,对出口链路负载进行全局均衡,实现快速响应的同时能够进行较好的全局优化;另一方面,应用标识配置优先级,对出口链路进行分类管控,能够针对客户需求进行个性化的调控,再配合基于优先级的平滑切换以实现定制化的负载均衡。
图3为本发明一实施例提供的一种设备的结构示意图。如图3所示,作为另一方面,本申请还提供了一种计算机设备100,包括一个或多个中央处理单元(CPU)101,其可以根据存储在只读存储器(ROM)102中的程序或者从存储部分108加载到随机访问存储器(RAM)103中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM103中,还存储有设备100操作所需的各种程序和数据。CPU101、ROM102以及RAM103通过总线104彼此相连。输入/输出(I/O)接口105也连接至总线104。
以下部件连接至I/O接口105:包括键盘、鼠标等的输入部分106;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分107;包括硬盘等的存储部分108;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分109。通信部分109经由诸如因特网的网络执行通信处理驱动器110也根据需要连接至I/O接口105。可拆卸介质111,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器110上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分108。
特别地,根据本申请公开的实施例,上述实施例1所描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如,本申请公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序,所述计算机程序包含用于执行上述任一实施例描述的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分109从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质111被安装。
作为又一方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是上述实施例的装置中所包含的计算机可读存储介质;也可以是单独存在,未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序,该程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的方法。
附图中的流程图和框图,图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这根据所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中,例如,各所述单元可以是设置在计算机或移动智能设备中的软件程序,也可以是单独配置的硬件装置。其中,这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种基于在网计算的负载均衡系统,其特征在于,所述系统适用于基于SRv6构建的算力网络,所述系统包括多个应用服务端、交换设备集群以及算网大脑,所述交换设备集群包括多个交换设备组,所述交换设备组包括若干交换设备,所述交换设备集群内的交换设备接收来自服务端的数据流,数据流包括若干类型的应用流量,所述应用服务端与交换设备集群中的交换设备连接,所述交换设备集群与所述算网大脑连接,所述应用服务端基于SRv6技术为所发出的数据流中的各类应用流量配置相应的应用标识;所述交换设备配置有交换芯片,所述交换设备的各个出口链路配置有若干适配的应用标识,交换设备通过随流检测实时获取所接收数据流的流量信息,所述交换设备还包括交换控制模块和链路负载监控模块,所述链路负载监控模块用于监控所在交换设备各个链路的负载情况,所述交换控制模块根据接收的应用流量的应用标识筛选适配的出口链路,筛选范围为接收应用流量的交换设备所在的交换设备组;
所述算网大脑配置有链路负载调整模块,所述交换设备的链路负载监控模块将获取链路负载情况实时更新至链路负载调整模块,所述链路负载调整模块基于随流检测获取应用流量信息,所述链路负载调整模用于根据应用流量数据与链路负载情况调整流量传输路径并发送至对应的交换设备,其中,所述算网大脑确定出口链路及其对应传输路径的具体步骤如下:
S4、算网大脑的链路负载调整模块基于随流检测获取所述数据流中各类应用流量的流量信息,根据所述流量信息中的应用标识在交换设备集群中筛选适配的出口链路,根据筛选获取的出口链路的负载情况和应用流量的大小确定能够负载的备选链路,再从备选链路中择优确定所述数据流中各类应用流量的优选出口链路,算网大脑判断各个所述优选出口链路是否与对应的组内出口链路一致,若不一致则将所述优选出口链路及其对应转发路径发送至第一交换设备;S5、第一交换设备接收算网大脑发送的优选出口链路及转发路径,基于优选出口链路及转发路径为应用流量平滑切换路径及出口链路;
S6、若第一交换设备第一出口链路的负载情况超过预设的阈值时,第一交换设备基于随流检测获取第一出口链路中应用流量的流量信息,算网大脑根据获取流量信息进行链路调整以确定优化出口链路及对应的转发路径,将所述优化出口链路及对应的转发路径发送至第一交换设备;
S7、第一交换设备接收算网大脑发送的优化出口链路及对应的转发路径,为第一出口链路中的应用流量平滑切换路径及出口链路。
2.根据权利要求1所述的一种基于在网计算的负载均衡系统,其特征在于,交换设备的各出口链路对应的若干适配应用标识设置有优先级。
3.一种基于在网计算的链路负载均衡方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
S1、交换设备集群中的第一交换设备组内的第一交换设备接收来自服务端的数据流;
S2、第一交换设备通过随流检测实时获取所述数据流中应用流量对应的流量信息;所述流量信息包括流量的大小和应用标识;所述应用标识由服务端进行配置;
S3、第一交换设备通过所述第一交换设备组内的交换设备所配置的链路负载监控模块获取所述第一交换设备组内各个链路的对应负载情况和适配应用标识,所述第一交换设备的交换控制模块根据所获取的组内各个链路的负载情况和适配应用标识,以及通过随流检测获取的流量信息进行组内出口链路选取,为所述数据流中各类应用流量确定对应的组内出口链路;
S4、算网大脑的链路负载调整模块基于随流检测获取所述数据流中各类应用流量的流量信息,根据所述流量信息中的应用标识在交换设备集群中筛选适配的出口链路,根据筛选获取的出口链路链路的负载情况和应用流量的大小确定能够负载的备选链路,再从备选链路中择优确定所述数据流中各类应用流量的优选出口链路,算网大脑判断各个所述优选出口链路是否与对应的组内出口链路一致,若不一致则将所述优选出口链路及其对应转发路径发送至第一交换设备;
S5、第一交换设备接收算网大脑发送的优选出口链路及转发路径,基于优选出口链路及转发路径为应用流量平滑切换路径及出口链路;
S6、若第一交换设备第一出口链路的负载情况超过预设的阈值时,第一交换设备基于随流检测获取第一出口链路中应用流量的流量信息,算网大脑根据获取流量信息进行链路调整以确定优化出口链路及对应的转发路径,将所述优化出口链路及对应的转发路径发送至第一交换设备;
S7、第一交换设备接收算网大脑发送的优化出口链路及对应的转发路径,为第一出口链路中的应用流量平滑切换路径及出口链路。
4.根据权利要求3所述的一种基于在网计算的链路负载均衡方法,其特征在于,所述第一交换设备上的各个出口链路配置有若干适配应用标识,各个所述的适配应用标识之间设置有优先级。
5.根据权利要求4所述的一种基于在网计算的链路负载均衡方法,其特征在于,步骤S3中为所述数据流中各类应用流量确定对应的组内出口链路具体包括:
第一交换设备根据所接收应用流量的应用标识和其上出口链路的适配应用标识确定匹配的出口链路,根据确定的出口链路的负载情况和对应应用流量的流量大小确定能够负载的出口链路,若统一应用流量类型存在多个能够负载的出口链路则根据应用流量的应用标识与出口链路的适配应用标识优先级,以及负载使用情况确定组内出口链路;
若第一交换设备出口链路的负载情况均无法满足所接收应用流量的需求,则在第一交换设备组内通过计算链路指数Sn确定组内出口链路,所述链路指数Sn的计算公式如下:
Sn=N1*A%*W1*x1*(1-(1/(N2*B%*W2*x2)))
式中,出口链路权重W1,传输链路权重W2,x1为待计算应用流量对应应用标识在当前出口链路的优先级系数,x2为待计算应用流量在当前传输链路的优先级系数,A%为出口链路的剩余负载,B%为传输链路的剩余负载,其中,传输链路为用于交换设备之间数据传输的东西向链路,出口链路权重W1、传输链路权重W2均为预设值,优先级系数基于对应优先级和预设的优先级-优先级系数转换规则确定,N1为出口链路计算常数,N2为传输链路计算常数。
6.根据权利要求3所述的一种基于在网计算的链路负载均衡方法,其特征在于,应用流量平滑切换出口链路具体策略包括:
在算网大脑下发优化出口链路及路径后,交换设备确定待切换链路与优化出口链路路径,获取切换准备时效,在切换准备时效内将待切换路径的应用流量依据切换曲线进行比例传输直至将待切换链路路径完全切换至优化链路路径,切换路径时,读取切换优先级配置表,所述切换优先级配置表用于设定应用标识所对应的切换优先级,交换设备根据应用流量的应用标识对应的切换优先级依次进行流量切换。
7.一种计算机设备,其特征在于,一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器执行如权利要求3至6中任意一项所述的方法。
8.一种存储有计算机程序的存储介质,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求3至6中任意一项所述的方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116668359B (zh) * 2023-07-31 2023-10-10 杭州网鼎科技有限公司 一种网络路径智能无感切换方法、系统及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109274599A (zh) * 2018-11-20 2019-01-25 锐捷网络股份有限公司 基于cdn的负载均衡方法及装置
CN110290064A (zh) * 2019-07-02 2019-09-27 河南信大网御科技有限公司 一种基于流特征的数据中心网络路由交换系统及方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1890438A1 (en) * 2003-08-05 2008-02-20 Scalent Systems, Inc. Method and apparatus for achieving dynamic capacity and high availability in multi-stage data networks using adaptive flow-based routing
US20170026461A1 (en) * 2015-07-24 2017-01-26 Cisco Technology, Inc. Intelligent load balancer
US10904150B1 (en) * 2016-02-02 2021-01-26 Marvell Israel (M.I.S.L) Ltd. Distributed dynamic load balancing in network systems
CN110290178A (zh) * 2019-05-30 2019-09-27 厦门网宿有限公司 一种数据流的调度方法、电子设备及存储介质
CN114024969B (zh) * 2020-07-17 2023-08-22 华为技术有限公司 一种负载均衡方法、装置和系统
CN113422735B (zh) * 2021-06-22 2022-08-05 恒安嘉新(北京)科技股份公司 负载均衡配置方法、汇聚分流器及介质
CN115002040B (zh) * 2022-05-27 2024-03-01 长沙理工大学 基于大数据的感知优先级流控的负载均衡方法及其系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109274599A (zh) * 2018-11-20 2019-01-25 锐捷网络股份有限公司 基于cdn的负载均衡方法及装置
CN110290064A (zh) * 2019-07-02 2019-09-27 河南信大网御科技有限公司 一种基于流特征的数据中心网络路由交换系统及方法

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