CN109787920B - 一种分步式***转发平面的带宽动态调整***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分步式***转发平面的带宽动态调整***及方法，涉及数据通信技术领域，该***包括带宽数据库、带宽监控模块和带宽调度模块，带宽数据库用于存储转发平面中业务盘的单盘带宽、在用业务盘总带宽和业务需求总带宽；带宽监控模块用于监控业务盘的在位情况以及每个在位业务盘的业务流速率，以对带宽数据库的带宽数据进行更新；带宽调度模块用于将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，若大于，则选择备用交换盘并将其置为在用交换盘，若小于，则选择在用交换盘并将其置为备用交换盘，若相等，则不做处理。本发明能够实现转发平面中转发带宽的动态调整，提高设备带宽的利用率。

Description

一种分步式***转发平面的带宽动态调整***及方法

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，具体涉及一种分步式***转发平面的带宽动态调整***及方法。

背景技术

随着云计算、数据中心、5G通信的高速发展，汇聚核心层交换机的带宽要求成几何倍数增长，各大设备厂商纷纷推出高密度的大容量机架式交换机。同时，对于汇聚核心层网络设备的可靠性要求也逐年提高，先后出现了CrossBar、CLOS等多种交换矩阵架构，1：1、1+1、1：N等多种故障保护倒换模式。

现有的机架式交换机数据转发平面带宽分配传统方式是根据交换机板卡配置情况，设备交换带宽分配及冗余保护模式都是设备相关，按照最大带宽进行静态分配，在实际的运行过程中，由于数据业务的不确定性，整个***的带宽将很快就被耗尽，使得整机带宽利用率较低。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种分步式***转发平面的带宽动态调整***，能够实现转发平面中转发带宽的动态调整，提高设备带宽的利用率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括：

带宽数据库，其用于存储转发平面中业务盘的单盘带宽、在用业务盘总带宽和业务需求总带宽；

带宽监控模块，其用于监控业务盘的在位情况以及每个在位业务盘的业务流速率，以对带宽数据库的带宽数据进行更新；

带宽调度模块，其用于将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，若大于，则选择备用交换盘并将其置为在用交换盘，若小于，则选择在用交换盘并将其置为备用交换盘，若相等，则不做处理。

在上述技术方案的基础上，所述带宽数据库中还存储有交换盘的在用交换盘和备用交换盘配置情况，以及每个交换盘的带宽数据。

在上述技术方案的基础上，所述带宽监控模块监控每个在位业务盘的业务流速率带宽，具体过程包括：

所述带宽监控模块定期轮询每个在用业务盘的端口计数，计算每个端口的业务流速率，得出业务盘的总业务流速率作为在用业务盘总带宽。

在上述技术方案的基础上，所述带宽调度模块将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，包括：

带宽调度模块将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，其中，业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值间差值的绝对值为比对值：

若大于，则将比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘，并在选择的备用交换盘中选择带宽数值最接近比对值的备用交换盘，将该备用交换盘置为在用交换盘；

若小于，则将比对值与每个在用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值小于比对值的在用交换盘，并将选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘；

若等于，则不作处理。

在上述技术方案的基础上，当业务需求总带宽数值大于在用业务盘总带宽数值，且将比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较后，不存在带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘时：

将备用交换盘中带宽最大的备用交换盘置为在用交换盘并上线，比对值减去新上线的在用交换盘带宽数值作为新比对值，然后使用新比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较，判断是否存在带宽数值大于或等于新比对值的备用交换盘，依次类推，直至存在带宽数值大于或等于最新得到的新比对值的备用交换盘。

在上述技术方案的基础上，当业务需求总带宽数值小于在用业务盘总带宽数值，并选择一在用交换盘置为备用交换盘后：

比对值和选择置为备用交换盘的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，判断是否存在带宽数值小于新比对值的在用交换盘，若不存在，则结束；若存在，则选出所有带宽数值小于新比对值的在用交换盘，并在选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘，以此类推，直至不存在带宽数值小于最新得到的新比对值的在用交换盘。

本发明还提供一种分步式***转发平面的带宽动态调整方法，包括：

存储转发平面中业务盘的单盘带宽、在用业务盘总带宽和业务需求总带宽数据；

监控业务盘的在位情况以及每个在位业务盘的业务流速率；

将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较：若大于，则选择备用交换盘并将其置为在用交换盘；若小于，则选择在用交换盘并将其置为备用交换盘；若相等，则不做处理。

在上述技术方案的基础上，所述将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，具体步骤包括：

S301：将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，若大于，则转至S302，若小于，则转至S303，若等于，则转至S304，其中，业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值间差值的绝对值为比对值；

S302：将比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘，在选择的备用交换盘中选择带宽数值最接近比对值的备用交换盘，将该备用交换盘置为在用交换盘，结束；

S303：将比对值与每个在用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值小于比对值的在用交换盘，并将选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘，结束；

S304：不作处理，结束。

在上述技术方案的基础上，步骤S302的具体步骤包括：

S3021：将比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较，判断是否存在带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘，若存在，然后转至S3022，若不存在，转至S3023；

S3022：选择带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘，在选择的备用交换盘中选择带宽数值最接近比对值的备用交换盘，将该备用交换盘置为在用交换盘，结束；

S3023：将备用交换盘中带宽最大的备用交换盘置为在用交换盘并上线，将比对值和新上线的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，转至S3024；

S3024：判断是否存在带宽数值数值大于或等于新比对值的在用交换盘，若存在，转至S3022，若不存在，则转至S3025；

S3025：将备用交换盘中带宽最大的备用交换盘置为在用交换盘并上线，将上次计算得到的比对值和新上线的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，然后转至S3024。

在上述技术方案的基础上，步骤S303具体包括：

S3031：将比对值与每个在用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值小于比对值的在用交换盘，转至S3032；

S3032：在选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘，转至S3033；

S3033：比对值和选择置为备用交换盘的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，判断是否存在带宽数值小于新比对值的在用交换盘，若存在，则转至S3034，若不存在，则转至S3036；

S3034：选出所有带宽数值小于新比对值的在用交换盘，并在选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘，转至S3035；

S3035：将上一次计算得到的比对值和上一个选择置为备用交换盘的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，判断是否存在带宽数值小于新比对值的在用交换盘，若存在，则转至S3034，若不存在，则转至S3036；

S3036：结束。

与现有技术相比，本发明的优点在于：将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，判断交换盘的转发带宽是否存在空闲，进而动态调整在用交换盘和备用交换盘的数量，实现转发平面中转发带宽的动态调整，提高设备带宽的利用率。

附图说明

图1为本发明实施例中一种分步式***转发平面的流程图；

图2为本发明实施例中步骤S3的具体流程图；

图3为本发明实施例中步骤S302的具体流程图；

图4为本发明实施例中步骤S303的具体流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种分步式***转发平面的带宽动态调整***，交换盘的在用交换盘和备用交换盘能够根据业务盘的在位情况变化动态调整，实现转发平面中转发带宽的动态调整，提高设备带宽的利用率。本发明实施例还相应地提供了一种分步式***转发平面的带宽动态调整方法。

本发明实施例提供一种分步式***转发平面的带宽动态调整***的一实施例包括带宽数据库、带宽监控模块和带宽调度模块。

带宽数据库用于存储转发平面中业务盘的单盘带宽、在用业务盘总带宽和业务需求总带宽数据，在用业务盘总带宽为转发平面当前在用业务盘的总实际业务流速率之和，业务需求总带宽为转发平面所有业务盘的初始配置带宽之和。转发平面包括业务盘和交换盘，交换盘包括在用交换盘和备用交换盘；业务盘用于给业务数据通过接口接入。交换法用于对业务盘接入的业务数据进行转发。带宽数据库中还存储有交换盘的在用交换盘和备用交换盘配置情况，以及每个交换盘的带宽数据。

转发平面中，业务盘的在位数量、在用交换盘和备用交换盘的数量是动态变化的，业务盘背板口的流量是动态变化的，导致业务盘的实际业务流速率也是动态变化的，带宽数据库对以上带宽数据以及各盘的在位情况进行记录。

带宽监控模块用于监控业务盘的在位情况以及每个在位业务盘的业务流速率，以对带宽数据库的带宽数据进行更新，所有在位业务盘端口的业务流速率总和为业务盘总带宽。带宽监控模块监控每个在位业务盘的业务流速率带宽，具体过程包括：所述带宽监控模块定期轮询每个在用业务盘的端口计数，计算每个端口的业务流速率，得出业务盘的总业务流速率作为在用业务盘总带宽。

带宽调度模块用于将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，若大于，说明在用交换盘的转发带宽不够，需要新增在用交换盘，则选择备用交换盘并将其置为在用交换盘，若小于，说明在用交换盘的转发带宽存在空闲，则选择在用交换盘并将其置为备用交换盘，若相等，则不做处理。当交换盘的角色改变后，业务数据的转发路径需重新计算。

本发明实施例的分步式***转发平面的带宽动态调整***，将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，判断交换盘的转发带宽是否存在空闲，进而动态调整在用交换盘和备用交换盘的数量，实现转发平面中转发带宽的动态调整，提高设备带宽的利用率，减少因板卡配置变化导致的维护工作量。

可选地，在上述一种分步式***转发平面的带宽动态调整***的实施例的基础上，本发明实施例提供的一种分步式***转发平面的带宽动态调整***的第一个可选实施例中，带宽调度模块将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，具体过程包括，带宽调度模块将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，其中，业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值间差值的绝对值为比对值(因业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值间的差值可能为负值，故需要进行取绝对值操作)：

若大于，则将比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘，并在选择的备用交换盘中选择带宽数值最接近比对值的备用交换盘，将该备用交换盘置为在用交换盘；

若小于，则将比对值与每个在用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值小于比对值的在用交换盘，并将选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘；

若等于，则不作处理。

可选地，在上述一种分步式***转发平面的带宽动态调整***的第一个可选实施例的基础上，本发明实施例提供的一种分步式***转发平面的带宽动态调整***的第二个可选实施例中，当业务需求总带宽数值大于在用业务盘总带宽数值，且将比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较后，不存在带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘时：将备用交换盘中带宽最大的备用交换盘置为在用交换盘并上线，比对值减去新上线的在用交换盘带宽数值作为新比对值，然后使用新比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较，判断是否存在带宽数值大于或等于新比对值的备用交换盘，依次类推，直至存在带宽数值大于或等于最新得到的新比对值的备用交换盘。

当业务需求总带宽数值小于在用业务盘总带宽数值，并选择一在用交换盘置为备用交换盘后：比对值和选择置为备用交换盘的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，判断是否存在带宽数值小于新比对值的在用交换盘，若不存在，则结束；若存在，则选出所有带宽数值小于新比对值的在用交换盘，并在选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘，以此类推，直至不存在带宽数值小于最新得到的新比对值的在用交换盘。

本发明实施例提供的一种分步式***转发平面的带宽动态调整方法一实施例包括，本发明实施例的分步式***转发平面的带宽动态调整方法基于上述实施例所述的带宽动态调整***，参见图1所示，具体步骤包括：

S1：存储转发平面中业务盘的单盘带宽、在用业务盘总带宽和业务需求总带宽数据；

S2：监控业务盘的在位情况以及每个在位业务盘的业务流速率；

S3：将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较：

若大于，则选择备用交换盘并将其置为在用交换盘；

若小于，则选择在用交换盘并将其置为备用交换盘；

若相等，则不做处理。

参见图2所示，将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，具体步骤包括：

S301：将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，若大于，则转至S302，若小于，则转至S303，若等于，则转至S304，其中，业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值间差值的绝对值为比对值；

S302：将比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘，在选择的备用交换盘中选择带宽数值最接近比对值的备用交换盘，将该备用交换盘置为在用交换盘，结束；

S303：将比对值与每个在用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值小于比对值的在用交换盘，并将选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘，结束；

S304：不作处理，结束。

参见图3所示，在上述一种分步式***转发平面的带宽动态调整方法对应实施例的基础上，本发明实施例提供的一种分步式***转发平面的带宽动态调整方法的第一个可选实施例中，步骤S302的具体步骤包括：

S3021：将比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较，判断是否存在带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘，若存在，然后转至S3022，若不存在，转至S3023；

S3022：选择带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘，在选择的备用交换盘中选择带宽数值最接近比对值的备用交换盘，将该备用交换盘置为在用交换盘，结束；

S3023：将备用交换盘中带宽最大的备用交换盘置为在用交换盘并上线，将比对值和新上线的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，转至S3024；

S3024：判断是否存在带宽数值数值大于或等于新比对值的在用交换盘，若存在，转至S3022，若不存在，则转至S3025；

S3025：将备用交换盘中带宽最大的备用交换盘置为在用交换盘并上线，将上次计算得到的比对值和新上线的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，然后转至S3024。

参见图4所示，在上述一种分步式***转发平面的带宽动态调整方法对应实施例的基础上，本发明实施例提供的一种分步式***转发平面的带宽动态调整方法的第二个可选实施例中，

步骤S303具体包括：

S3031：将比对值与每个在用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值小于比对值的在用交换盘，转至S3032。如果不存在带宽数值小于比对值的在用交换盘，说明当前在用交换盘的总带宽存在空闲但空闲带宽较少，还不能将当前在用交换盘置为备用交换盘。

S3032：在选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘，转至S3033；

S3033：比对值和选择置为备用交换盘的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，判断是否存在带宽数值小于新比对值的在用交换盘，若存在，则转至S3034，若不存在，则转至S3036；

S3034：选出所有带宽数值小于新比对值的在用交换盘，并在选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘，转至S3035；

S3035：将上一次计算得到的比对值和上一个选择置为备用交换盘的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，判断是否存在带宽数值小于新比对值的在用交换盘，若存在，则转至S3034，若不存在，则转至S3036；

S3036：结束。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种分步式***转发平面的带宽动态调整***，其特征在于，包括：

带宽数据库，其用于存储转发平面中业务盘的单盘带宽、在用业务盘总带宽和业务需求总带宽；

带宽监控模块，其用于监控业务盘的在位情况以及每个在位业务盘的业务流速率，以对带宽数据库的带宽数据进行更新；

带宽调度模块，其用于将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，若大于，则选择备用交换盘并将其置为在用交换盘，若小于，则选择在用交换盘并将其置为备用交换盘，若相等，则不做处理；

其中，在用业务盘总带宽为转发平面当前在用业务盘的总实际业务流速率之和，业务需求总带宽为转发平面所有业务盘的初始配置带宽之和；

其中，大于为业务需求总带宽数值大于在用业务盘总带宽数值，小于为业务需求总带宽数值小于在用业务盘总带宽数值；

其中，所述带宽调度模块将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，包括：

带宽调度模块将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，其中，业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值间差值的绝对值为比对值：

若大于，则将比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘，并在选择的备用交换盘中选择带宽数值最接近比对值的备用交换盘，将该备用交换盘置为在用交换盘；

若小于，则将比对值与每个在用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值小于比对值的在用交换盘，并将选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘；

若等于，则不作处理。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于：所述带宽数据库中还存储有交换盘的在用交换盘和备用交换盘配置情况，以及每个交换盘的带宽数据。

3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述带宽监控模块监控每个在位业务盘的业务流速率带宽，具体过程包括：

所述带宽监控模块定期轮询每个在用业务盘的端口计数，计算每个端口的业务流速率，得出业务盘的总业务流速率作为在用业务盘总带宽。

4.如权利要求1所述的***，其特征在于，当业务需求总带宽数值大于在用业务盘总带宽数值，且将比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较后，不存在带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘时：

将备用交换盘中带宽最大的备用交换盘置为在用交换盘并上线，比对值减去新上线的在用交换盘带宽数值作为新比对值，然后使用新比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较，判断是否存在带宽数值大于或等于新比对值的备用交换盘，依次类推，直至存在带宽数值大于或等于最新得到的新比对值的备用交换盘。

5.如权利要求1所述的***，其特征在于，当业务需求总带宽数值小于在用业务盘总带宽数值，并选择一在用交换盘置为备用交换盘后：

比对值和选择置为备用交换盘的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，判断是否存在带宽数值小于新比对值的在用交换盘，若不存在，则结束；若存在，则选出所有带宽数值小于新比对值的在用交换盘，并在选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘，以此类推，直至不存在带宽数值小于最新得到的新比对值的在用交换盘。

6.一种分步式***转发平面的带宽动态调整方法，其特征在于，包括：

存储转发平面中业务盘的单盘带宽、在用业务盘总带宽和业务需求总带宽数据；

监控业务盘的在位情况以及每个在位业务盘的业务流速率；

将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较：若大于，则选择备用交换盘并将其置为在用交换盘；若小于，则选择在用交换盘并将其置为备用交换盘；若相等，则不做处理；

其中，在用业务盘总带宽为转发平面当前在用业务盘的总实际业务流速率之和，业务需求总带宽为转发平面所有业务盘的初始配置带宽之和；

其中，大于为业务需求总带宽数值大于在用业务盘总带宽数值，小于为业务需求总带宽数值小于在用业务盘总带宽数值；

其中，所述将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，具体步骤包括：

S301：将业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值相比较，若大于，则转至S302，若小于，则转至S303，若等于，则转至S304，其中，业务需求总带宽数值和在用业务盘总带宽数值间差值的绝对值为比对值；

S302：将比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘，在选择的备用交换盘中选择带宽数值最接近比对值的备用交换盘，将该备用交换盘置为在用交换盘，结束；

S303：将比对值与每个在用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值小于比对值的在用交换盘，并将选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘，结束；

S304：不作处理，结束。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S302的具体步骤包括：

S3021：将比对值与每个备用交换盘的带宽数值相比较，判断是否存在带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘，若存在，然后转至S3022，若不存在，转至S3023；

S3022：选择带宽数值大于或等于比对值的备用交换盘，在选择的备用交换盘中选择带宽数值最接近比对值的备用交换盘，将该备用交换盘置为在用交换盘，结束；

S3023：将备用交换盘中带宽最大的备用交换盘置为在用交换盘并上线，将比对值和新上线的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，转至S3024；

S3024：判断是否存在带宽数值数值大于或等于新比对值的在用交换盘，若存在，转至S3022，若不存在，则转至S3025；

S3025：将备用交换盘中带宽最大的备用交换盘置为在用交换盘并上线，将上次计算得到的比对值和新上线的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，然后转至S3024。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S303具体包括：

S3031：将比对值与每个在用交换盘的带宽数值相比较，选择带宽数值小于比对值的在用交换盘，转至S3032；

S3032：在选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘，转至S3033；

S3033：比对值和选择置为备用交换盘的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，判断是否存在带宽数值小于新比对值的在用交换盘，若存在，则转至S3034，若不存在，则转至S3036；

S3034：选出所有带宽数值小于新比对值的在用交换盘，并在选择的在用交换盘中选择带宽数值最大的在用交换盘置为备用交换盘，转至S3035；

S3035：将上一次计算得到的比对值和上一个选择置为备用交换盘的在用交换盘带宽数值间的差值作为新比对值，判断是否存在带宽数值小于新比对值的在用交换盘，若存在，则转至S3034，若不存在，则转至S3036；

S3036：结束。

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