CN111490944A - 一种信息处理方法、装置、设备及机器可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种信息处理方法、装置、设备及机器可读存储介质，应用于网络设备，该方法包括：收集负载关联信息；根据负载关联信息选择对应的负载表达方式；根据负载表达方式获得的负载分担权值得出出接口，确认负载分担路径。通过本公开的技术方案，基于统一架构，实现有效负载分担，降低时延。

Description

一种信息处理方法、装置、设备及机器可读存储介质

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其是涉及一种信息处理方法、装置、设备及机器可读存储介质。

背景技术

在数据通信中，流量的负载分担是一个重要的技术方向，它具有提高***的可靠性、增加带宽、减少时延等方面的意义。

目前数通产品在转发面的负载分担手段，大部分采用HASH算法，即转发面软件根据业务类型、报文类型、软件配置等，获取用于HASH算法计算的输入因子，输出的HASH值用于转发面软件选取最终的负载分担出接口。

发明内容

本公开提供一种信息处理方法、装置及电子设备、机器可读存储介质，以实现基于统一架构实现有效负载分担，降低时延的问题。

技术方案如下：

本公开提供了一种信息处理方法，应用于网络设备，所述方法包括：收集负载关联信息；

根据负载关联信息选择对应的负载表达方式；根据负载表达方式获得的负载分担权值得出出接口，确认负载分担路径。

在其中一种实施方式中，所述根据负载关联信息选择对应的负载表达方式，包括，选择负载关联信息对应的负载分担因子，将负载分担因子对应的负载分担规则作为负载表达方式。

在其中一种实施方式中，所述负载关联信息为：设备参数信息或软件参数信息。

在其中一种实施方式中，在负载关联信息为设备参数信息时，所述负载分担因子为资源使用率、报文数据、接口、负载、队列状态、流控信息；在负载关联信息为软件参数信息时，所述负载分担因子为报文因子、机动因子、HASH配置、报文存储资源使用率、报文处理资源使用率、链路带宽。

本公开还提供了一种信息处理装置，应用于网络设备，所述装置包括：收集模块，用于收集负载关联信息；选择模块，用于根据负载关联信息选择对应的负载表达方式；确认模块，用于根据负载表达方式获得的负载分担权值得出出接口，确认负载分担路径。

在其中一种实施方式中，所述选择模块，根据负载关联信息选择对应的负载表达方式，包括，选择负载关联信息对应的负载分担因子，将负载分担因子对应的负载分担规则作为负载表达方式。

本公开同时提供了一种电子设备，包括：处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器执行所述机器可执行指令，以实现上述任一所述的信息处理方法。

本公开还提供了一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现上述任一所述的信息处理方法。

本公开提供的技术方案至少带来了以下有益效果：经过本公开的技术方案，可以在需要使用负载分担的场合，通过收集到的负载关联信息，进行负载分担因子的确定或筛选，进而根据相应的负载分担规则得出负载分担权值，进而能得出出接口，确认负载分担路径。这样在统一的架构下，实现不同对象之间的负载分担，提供了负载分担方案的通用性，也充分利用了各种层面的信息，使得负载分担进行的更充分，大大降低了时延，提高了设备的使用性能。

附图说明

为了更加清楚地说明本公开实施方式或者现有技术中的技术方案，下面将对本公开实施方式或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据本公开实施方式的这些附图获得其他的附图。

图1是本公开一种实施方式中的信息处理方法的流程图；

图2是本公开一种实施方式中的信息处理装置的结构图；

图3是本公开一种电子设备的硬件结构图。

具体实施方式

在本公开实施方式使用的术语仅仅是出于描述特定实施方式的目的，而非限制本公开。本公开和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开实施方式可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在配置负载分担后，仍有可能将流量分担到负载已经相对较重的接口上，从而加剧时延。为描述方便，可用如下公式表达报文在网络上传输的端到端时延产生：

网络E2E时延＝数据串行时延(ns级)+传输时延(ns级)+设备转发时延(us级)+内部排队时延(ms级)+丢包重传时延(秒级)

降低网络时延，对一些新技术来说(例如：边缘计算)尤为重要，某些场景下甚至成为业务发展的瓶颈。有公开资料显示，随着存储介质和计算处理器的演进，通信耗时占比激增到50％以上，阻碍了计算和存储效率的进一步提升。例如：在高性能的数据中心集群中，通信时延在整个存储E2E时延中占比从10％跃迁到60％以上，也就是说，宝贵的存储介质有一半以上的时间是空闲通信等待；计算瓶颈也类似。另一个典型例子是，某AI语音识别训练，每次迭代任务时长为650ms～700ms，通信时延为400ms，也就是说，昂贵的处理器也有一半时间在等待模型参数的通信同步。考虑到每次训练任务需要迭代百万次，通信时延的增长也放大了百万倍。

有鉴于此，请参见图1，本公开提供了一种信息处理方法，应用于网络设备，所述方法包括：

步骤101、收集负载关联信息；

步骤102、根据负载关联信息选择对应的负载表达方式；

步骤103、根据负载表达方式获得的负载分担权值得出出接口，确认负载分担路径。

在其中一种实施方式中，所述根据负载关联信息选择对应的负载表达方式，包括，选择负载关联信息对应的负载分担因子，将负载分担因子对应的负载分担规则作为负载表达方式。在其中一种实施方式中，根据负载分担规则，可以针对负载分担因子得出对应的负载分担权值，则利用负载分担权值可以选择负担分担算法，根据负载分散算法得出的结果得出进行负载分担的接口，进而确认负载分担路径。在其中一种实施方式中，可以选择其中一种HASH算法对负载分担权值进行计算。利用负载分担权值作为因子进行负载分担计算选择出接口，可以采用现有实现方式。在此不再赘述。

在其中一种实施方式中，所述负载关联信息为：设备参数信息或软件参数信息。

在其中一种实施方式中，在负载关联信息为设备参数信息时，所述负载分担因子为资源使用率、报文数据、接口、负载、队列状态、流控信息等；在负载关联信息为软件参数信息时，所述负载分担因子为报文因子、机动因子、HASH配置、报文存储资源使用率和报文处理资源使用率。

在其中一种实施方式中，由于相关的设备信息均为资源类状态，可以采用将资源使用率作为设备参数信息对应的负载分担因子。在其中一种实施方式中，当资源使用率为负载分担因子时，进行负载分担时的负载分担规则可以为水线表达法。在其中一种实施方式中，可以将资源使用率划分为N个水线，划分出N+1个区域，每个区域对应一个负载分担权值，使用率越大的区域，负载分担权值越小；负载分担权值越小，则负载分担选中概率越小。请参见表1，将某种资源配置了4级流控水线，划分出5块区域，可以按照表1负载分担权值配置作为因子进行负载分担计算选择出接口，进而确认负载分担路径。

表1：4级流控水线表

某资源拥塞状态	负载分担权值
		0区域	16
1区域	8
		2区域	4
3区域	2
		4区域	1

在其中一种实施方式中，网络设备在报文处理过程中，掌握的报文相关信息非常丰富。在负载关联信息为设备参数信息时，所述负载分担因子还可以为报文数据(优先级)、接口、负载、队列状态、流控信息中的任一或两个及两个以上；在其中一种实施方式中，报文数据，可以为报文头和载荷；报文优先级，可以为内部优先级和外部优先级；接口，可以为入物理接口，如Link、channel(group)等信息；负载，如可以为RxMAC负载状态或TxMAC负载状态等；队列状态，可以为TM实体队列状态；通道Channel；或Input OOB FC(入方向的带外流控信息)等。而负载分担因子对应的负载分担规则，可以为水线表达、随机或指定字段等。如负载分担因子是报文数据时，负载分担规则可以是指定或随机字段，其中，字段可以为任何字段；如负载分担因子是负载状态、队列状态时，可以是水线表达法；这里列出的负载分担规则，不限于这里的实现方式，只要能够根据负载分担因子能够做到负载分担即可。

在其中一种实施方式中，当负载关联信息为软件参数信息时，负载分担因子为报文因子。由于硬件设备不感知业务，对报文内容的认识，能够感知到“原始报文”，此时，可以根据原始报文结合业务类型选择报文内容以用于负载分担。

在其中一种实施方式中，报文是经过封装之后的报文，如，对于隧道业务，出隧道后的业务，仅能将剥去隧道封装后的报文内容作为有效信息，而不是原始报文的所有内容。这种场景非常普遍，这是由TCP/IP协议的分层架构决定的。为了获取报文的原始内容，负载分担规则可以为：根据业务类型选择用于负载分担的报文偏移和长度。

在其中一种实施方式中，当负载关联信息为软件参数信息时，负载分担因子为机动因子。

为了增强扩展性，可考虑增加机动的软件可配因子，即机动因子，此机动因子可能的应用场景有：需增加额外的加扰项的场景；利用逻辑接口信息的场景；控制面生成负载分担权值的场景。负载分担规则可以为：在需要增加机动因子的机动场合提供冗余设计，采用机动因子生成负载分担权值，以对负载分担进行调节。

在其中一种实施方式中，增加额外加扰项的场景，可以是需要实现粒度更精细的流的负载分担的场景。在其中一种实施方式中，需要实现粒度更细的流的负载分担的场合可以为，现有负载分担机制不能均匀分担，增加加扰项后能优化负载分担，优化后有助于提高负载分担的均匀性的场景；在其中一种实施方式中，可以将加扰项作为HASH计算的输入因子得到负载分担权值；在其中一种实施方式中，加扰项即机动因子可以为某个报文相关的任何信息，如：报文序列号、到达时间等，这些信息直接或经过一定转化得到加扰项。

加扰项的增加，不限定其参与负载分担的时机，只要其能起到负载分担的作用即可，其可以在现有负载分担方式之前、或者跟现有负载分担方式一起或者在现有负载分担方式之后进行。

在其中一种实施方式中，可以利用逻辑接口信息的场景，机动因子可以为逻辑接口，即将逻辑接口作为HASH计算的输入因子得到负载分担权值，例如：逻辑接口可以为：LSP的tunnel id等。

在其中一种实施方式中，当负载关联信息为软件参数信息时，负载分担因子为报文存储资源使用率、报文处理资源使用率或链路带宽。

在其中一种实施方式中，控制面生成负载分担权值的场景，控制面在不同带宽的多个接口负载分担时，可以将链路带宽作为机动因子，按照链路带宽大小赋予负载分担权值。

在其中一种实施方式中，控制面生成负载分担权值的场景，为了支持芯片级/单板级/设备级/设备集群级，且引入了流控信息的负载分担场景，控制面会接收到转发面发送的单板流控信息。在其中一种实施方式中，控制面接收到的转发面设备上报的抽象为两类资源的使用状态的信息：报文存储资源使用率和报文处理资源使用率。控制面收到报文存储资源使用率和报文处理资源使用率后，将其作为软件负载关联信息的负载分担因子，按照负载分担规则，将使用率对应的数值进行比较，得出负载分担权值。

控制面可以根据负载分担权值进行负载分担，也可以将负载分担权值下发给转发面设备，以供转发面设备进行负载分担。

在其中一种实施方式中，控制面生成负载分担权值的场景，转发面可以为芯片级/板级/设备级(集群)等转发面设备，转发面设备将控制面下发的负载分担权值纳入负载分担考量因素中，此时，机动因子可以为控制面下发的负载分担权值。转发面设备收到控制面下发的负载分担权值后，可以将其作为HASH计算的输入因子得到转发面设备的负载分担权值，也可以直接使用控制面下发的负载分担权值作为转发面设备的负载分担权值，具体如何生成转发面设备的负载分担权值不做限定，只要能利于转发面设备进行负载分担即可。

因此上述的网络设备，不仅限于转发面的网络设备，还包括控制面的网络设备，只要能使用负载分担的场合都可以。

在其中一种实施方式中，当负载关联信息为软件参数信息时，负载分担因子为HASH配置。负载分担规则可以为选择使用不同的HASH算法参与计算得出负载分担权值。这样，就可以解决，因为HASH算法的原因导致的散列效果不好的问题。

在上述所述的各种实施方式中，各种负载关联信息都会与设备的出接口信息相关联，则在根据负载关联信息确定了负载分担权值后，就可以确定出接口，这种负载分担权值与出接口选择的具体实现，可以参考现有实现，在此不再赘述。

以上只是列出了常见的情形，对于其他情形，也可以参考。只要软件层面和硬件层面的信息能够有助于进行负载分担，就可以将其纳入负载关联信息，并根据其属性信息配置相关的负载分担规则，得出相关的负载分担权值进而能得出出接口，确认负载分担路径。

请参见图2，本公开还提供了一种信息处理装置，应用于网络设备，所述装置包括：

收集模块201，用于收集负载关联信息；

选择模块202，用于根据负载关联信息选择对应的负载表达方式；

确认模块203，用于根据负载表达方式获得的负载分担权值得出出接口，确认负载分担路径。

在其中一种实施方式中，所述选择模块，根据负载关联信息选择对应的负载表达方式，包括，选择负载关联信息对应的负载分担因子，将负载分担因子对应的负载分担规则作为负载表达方式。

本公开同时提供了一种电子设备，包括：处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器执行所述机器可执行指令，以实现前述的信息处理的方法，从硬件层面而言，硬件架构示意图可以参见图3所示。

在一种实施方式中，本公开提供了一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现前述的信息处理的方法。

这里，机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(RadomAccess Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

上述实施方式阐明的***、装置、模块或单元，具体可以由获取机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为获取机，获取机的具体形式可以是个人获取机、膝上型获取机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板获取机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本公开时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本公开提供的上述技术方案至少带来了以下有益效果：

经过本公开的技术方案，可以在需要使用负载分担的场合，通过收集到的负载关联信息，进行负载分担因子的确定或筛选，进而根据相应的负载分担规则得出负载分担权值，进而能得出出接口，确认负载分担路径。这样在同一的架构下，实现不同对象之间的负载分担，提供了负载分担方案的通用性，也充分利用了各种层面的信息，使得负载分担进行的更充分，大大降低了时延，提高了设备的使用性能。

本公开是参照根据本公开实施方式的方法、设备(***)、和获取机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可以由获取机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些获取机程序指令到通用获取机、专用获取机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过获取机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

而且，这些获取机程序指令也可以存储在能引导获取机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的获取机可读存储器中，使得存储在该获取机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。

这些获取机程序指令也可装载到获取机或其它可编程数据处理设备上，使得在获取机或者其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生获取机实现的处理，从而在获取机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本领域技术人员应明白，本公开的实施方式可提供为方法、***或获取机程序产品。因此，本公开可以采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式、或者结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本公开可以采用在一个或者多个其中包含有获取机可用程序代码的获取机可用存储介质(可以包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的获取机程序产品的形式。

以上所述仅为本公开的实施方式而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种信息处理方法，其特征在于，应用于网络设备，所述方法包括：

收集负载关联信息；

根据负载关联信息选择对应的负载表达方式；

根据负载表达方式获得的负载分担权值得出出接口，确认负载分担路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据负载关联信息选择对应的负载表达方式，包括，选择负载关联信息对应的负载分担因子，将负载分担因子对应的负载分担规则作为负载表达方式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载关联信息为：设备参数信息或软件参数信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在负载关联信息为设备参数信息时，所述负载分担因子为资源使用率、报文数据、接口、负载、队列状态、流控信息；

在负载关联信息为软件参数信息时，所述负载分担因子为报文因子、机动因子、HASH配置、报文存储资源使用率、报文处理资源使用率、链路带宽。

5.一种信息处理装置，其特征在于，应用于网络设备，所述装置包括：

收集模块，用于收集负载关联信息；

选择模块，用于根据负载关联信息选择对应的负载表达方式；

确认模块，用于根据负载表达方式获得的负载分担权值得出出接口，确认负载分担路径。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述选择模块，根据负载关联信息选择对应的负载表达方式，包括，选择负载关联信息对应的负载分担因子，将负载分担因子对应的负载分担规则作为负载表达方式。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器执行所述机器可执行指令，以实现权利要求1-4任一所述的方法。

8.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现权利要求1-4任一所述的方法。

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