TWI654857B - 用於流量交換之緩衝排程方法 - Google Patents

用於流量交換之緩衝排程方法

Info

Publication number
TWI654857B
TWI654857B TW106145524A TW106145524A TWI654857B TW I654857 B TWI654857 B TW I654857B TW 106145524 A TW106145524 A TW 106145524A TW 106145524 A TW106145524 A TW 106145524A TW I654857 B TWI654857 B TW I654857B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
message
traffic
application packet
small
preset
Prior art date
Application number
TW106145524A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201929497A (zh
Inventor
鄭玉鉅
蕭毅
陳伯濤
Original Assignee
中華電信股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 中華電信股份有限公司 filed Critical 中華電信股份有限公司
Priority to TW106145524A priority Critical patent/TWI654857B/zh
Priority to US16/154,796 priority patent/US10491974B2/en
Priority to CN201811177635.3A priority patent/CN109962868A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI654857B publication Critical patent/TWI654857B/zh
Publication of TW201929497A publication Critical patent/TW201929497A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q11/0066—Provisions for optical burst or packet networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H04L12/4641—Virtual LANs, VLANs, e.g. virtual private networks [VPN]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/38—Flow based routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/20—Traffic policing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2441—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS relying on flow classification, e.g. using integrated services [IntServ]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2475—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS for supporting traffic characterised by the type of applications
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/36—Flow control; Congestion control by determining packet size, e.g. maximum transfer unit [MTU]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/50—Queue scheduling
    • H04L47/62—Queue scheduling characterised by scheduling criteria
    • H04L47/625—Queue scheduling characterised by scheduling criteria for service slots or service orders
    • H04L47/6255—Queue scheduling characterised by scheduling criteria for service slots or service orders queue load conditions, e.g. longest queue first
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/15—Interconnection of switching modules
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/40—Transceivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60—Receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
    • H04Q2011/0037—Operation
    • H04Q2011/005—Arbitration and scheduling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
    • H04Q11/0062—Network aspects
    • H04Q2011/0079—Operation or maintenance aspects
    • H04Q2011/0083—Testing; Monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2213/00—Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/05—Software aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本發明是一種用於流量交換之緩衝排程方法，其係用於網際網路資料中心，由光流量交換機與電交換機組成混合交換模組、或由光流量交換機組成全光交換模組，使進行訊務傳送時整體交換總量進一步有效地增加，在混合交換模組中，使用疏導型方法；在全光交換模組中，使用丟棄型方法、填塞型方法、搭便車方法、彙整型方法與智慧型方法。在技術演進的過渡時程上，混合交換模組採用疏導型方法，整體交換效率將有顯著進步；在全光交換領域下，全光交換模組中，搭便車方法、彙整型方法、與智慧型方法，皆有不錯的交換效率。

Description

用於流量交換之緩衝排程方法
本發明是一種用於網際網路資料中心之光流量交換機混合電交換機的緩衝排程方法。
如我國發明專利號第I552536號，其相對案為美國專利申請案公開號US 2006/0277816，名稱為OPTICAL DATA CENTER NETWORK SYSTEM AND OPTICAL SWITCH，其係光資料中心網路系統以及光交換器，其中所提的光交換器為商用化的光選擇交換器(Wavelength Selective Switch,WSS)所構成，將光資料中心的網路系統分三層架構來實現，包括多個第一層光交換器、多個第二層光交換器以及多個第三層光交換器。其中，多個第一層光交換器透過帶狀光纖(ribbon fiber)互相連接形成一群組(pod)。而多個第二層光交換器透過帶狀光纖互相連接形成一巨群組(macro pod)，而且每一個第二層光交換器並與一個群組中的所有第一層光交換器連接。最後，多個第三層光交換器也是透過帶狀光纖互相連接，而且每一個第三層光交換器並與一個巨群組中的所有第二層光交換器連接。其主要是針對光 網際網路資料中心網路系統，利用三層金字塔架構來實現。
此外，美國專利申請公開號US 20140205292，名稱為OPTICAL PACKET SWITCHING SYSTEM，其是FUJITSU TELECOM NETWORKS公司所提出的光封包交換機專利申請案，其中所提的光緩衝器是一般的Fiber Delay Line的設計，僅做長時間的光延遲設計，並無訊務flow智慧型排程的光緩衝設計，且也未針對光流量交換機上的光緩衝器需求而設計。
本案發明人鑑於前述系統和方法之不足之處，乃亟思創新發明，經長時間苦心孤詣並潛心研究後，終於成功研發完成本件用於光流量交換機前端光緩衝器之智慧型排程機制的系統設計。
本發明為網際網路資料中心上之光流量交換機+電交換機的緩衝排程方法，係在網際網路資料中心上由光流量交換機與電交換機組成混合交換模組(Hybrid Switching Mode)或是全部由光流量交換機組成全光交換模組(All Optical Switching Mode)進行訊務傳送時，利用智慧型緩衝排程方法，可使整體交換總量(Throughput)能進一步有效地增加。
本發明係提供一種用於流量交換之緩衝排程方法，其包括：藉由伺服器定義所欲傳送的訊務類型，其中，超過預設值的訊務係定義為由該伺服器的第一VLAN埠所傳輸之大訊務，小於或等於該預設值的訊務係定義為由該伺服 器的第二VLAN埠所傳輸之小訊務；以及令連接於該伺服器的交換器以預設政策傳送該大訊務的應用封包至光流量交換機及處理該小訊務的應用封包。
前述之用於流量交換之緩衝排程方法，其中，該預設政策為傳送該大訊務的該應用封包至該光流量交換機，同時阻絕傳送該小訊務的該應用封包。
前述之用於流量交換之緩衝排程方法，其中，該預設政策為傳送該大訊務的該應用封包至該光流量交換機，及傳送該小訊務的應用封包至電交換機。
前述之用於流量交換之緩衝排程方法，其中，該預設政策為將該小訊務載入預設傳送尺寸的應用封包中進行傳送。
前述之用於流量交換之緩衝排程方法，其中，該預設傳送尺寸為該小訊務的上限。
前述之用於流量交換之緩衝排程方法，其中，該預設政策為在傳送該預設傳送尺寸的該應用封包所需的單位時間內，同時傳送多個該小訊務。
前述之用於流量交換之緩衝排程方法，其中，該預設政策為將該小訊務持續載入該應用封包，直到該應用封包大於或等於該預設傳送尺寸時進行傳送。
前述之用於流量交換之緩衝排程方法，其中，該預設政策為在傳送該預設傳送尺寸的該應用封包所需的該單位時間內，優先傳送經組構為具有較高優先權的該小訊務。
前述之用於流量交換之緩衝排程方法，其中，該預設 政策為將該小訊務持續載入該應用封包，直到等待門檻時間結束時，即傳送該應用封包。
在全光交換技術領域研究上，光流量交換機結合電交換機的緩衝排程方法設計在網際網路資料中心(IDC)的應用上是創新的研究議題，前述的緩衝排程方法，使整體系統交換總量，有顯著的進步與創新，可進一步達成綠能減碳的目的。
藉由利用網際網路資料中心上之光流量交換機結合電交換機的緩衝排程方法，無論在混合交換模組或是全光交換模組下進行訊務傳送時，利用本發明智慧型緩衝排程方法，可使整體交換總量(Throughput)能進一步有效地增加，能補強其架構設計與提升交換總量效率。
1‧‧‧混合交換系統
12‧‧‧SDN控制器
14‧‧‧交換機
16‧‧‧光流量交換機
18‧‧‧電交換機
2‧‧‧全光交換系統
22‧‧‧SDN控制器
24‧‧‧交換器
26‧‧‧光流量交換機
10、20‧‧‧伺服器
請參閱以下有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效；有關附圖為：
第1圖為本發明光流量交換機結合電交換機之混合交換系統架構示意圖。
第2圖為本發明採用光流量交換機之全光交換系統架構示意圖。
第3圖為本發明之填塞型方法之示意圖。
第4圖為本發明之搭便車方法之示意圖。
第5圖為本發明之彙整型方法之示意圖。
第6圖為本發明之智慧型方法之第一實施例之示意圖。
第7圖為本發明之智慧型方法之第二實施例之示意圖。
第8圖為本發明之整體效能模擬比較示意圖。
本發明為網際網路資料中心上之光流量交換機結合電交換機的緩衝排程方法，係在網際網路資料中心上由光流量交換機與電交換機組成混合交換模組(Hybrid Switching Mode)或是全部由光流量交換機組成全光交換模組(All Optical Switching Mode)進行訊務傳送時，利用智慧型緩衝排程方法，可使整體交換總量(Throughput)能進一步有效地增加。
如第1圖所示，在混合交換系統1中，使用疏導型方法(Offloading Scheme)，其中，該混合交換系統1具有伺服器10、SDN控制器12、交換器14(如聚合交換器(Aggregate Switch))、光流量交換機16、電交換機18；在如第2圖所示的全光交換系統2，使用丟棄型方法(Discard Scheme)、填塞型方法(Padding Scheme)、搭便車方法(Free-Riding Scheme)、彙整型方法(Aggregate Scheme)與智慧型方法(Smart Scheme)，其中，該全光交換系統2具有伺服器20、SDN控制器22、交換器24(如聚合交換器(Aggregate Switch))、光流量交換機26。在技術演進的過渡時程中，可以採用混合交換模組採用疏導型方法；在未來全光交換領域的全光交換模組中，可採用搭便車方法、彙整型方法、與智慧型方法。此外，SDN控制器12、22除了傳統控制器 之功能外，另利用OpenFlow協定控制交換器並進行排程，且利用NETCONF協定控制光流量交換機並進行排程。
1.疏導型方法(Offloading Scheme)：
在混合交換模組下，採用疏導型方法(如第1圖所示),先定義訊務(Flow)的大小範圍，如小於或等於1.25MB的訊務為小訊務(Mice Flow)，而大於1.25MB的訊務為大訊務(Elephant Flow)。將小訊務導向電交換機18進行傳送；而將大訊務疏導至光流量交換機16進行大資料傳輸。例如第1圖中伺服器10(如伺服器1)有二個VLAN埠，一個VLAN埠(例如VLAN ID=1)是專門傳大訊務的應用，其傳送封包皆為大於1.25MB的大訊務；而另一個VLAN埠(例如VLAN ID=2)專門傳小訊務的控制信號的應用，其傳送封包皆為小於或等於1.25MB的小控制信號訊務。此時該伺服器連到交換器14(如交換器1)，該交換器會根據VLAN ID將不同的VLAN埠的訊務導向不同的核心交換器，例如將VLAN ID=1的大訊務的應用封包傳送至光流量交換機(OCS,Optical Circuit Switch)16；將VLAN ID=2的小訊務的應用封包傳送至電交換機18進行傳送。
2.丟棄型方法(Discard Scheme)：
在全光交換模組下，採用丟棄型方法(如第2圖所示)，也是先定義訊務的大小範圍，如小於或等於1.25MB的訊務為小訊務(Mice Flow)，而大於1.25MB的訊務為大訊務(Elephant Flow)。此方法是將小訊務直接丟棄；而將大訊務引導至光流量交換機26進行資料傳輸。例如第2圖中伺服 器20(如伺服器1)有2個VLAN埠，一個VLAN埠(例如VLAN ID=1)是專門傳大訊務的應用，其傳送封包皆為大於1.25MB的大訊務；而另一個VLAN埠(例如VLAN ID=2)專門傳小訊務的控制信號的應用，其傳送封包皆為小於或等於<=1.25MB的小控制信號訊務。此時該伺服器連到交換器24(如交換器1)，該交換器會根據VLAN ID進行不同的政策來處理，如傳送或阻絕(blocked)，例如將VLAN ID=1的大訊務的應用封包傳送至光流量交換機(OCS,Optical Circuit Switch)26；將VLAN ID=2的小訊務的應用封包阻絕掉，直接丟棄。
3.填塞型方法(Padding Scheme)：
在全光交換模組下，採用填塞型方法(如第2、3圖所示)，也是先定義訊務的大小範圍，如小於或等於1.25MB的訊務為小訊務(Mice Flow)，而大於1.25MB的訊務為大訊務(Elephant Flow)。此時再定義卡車傳送尺寸(Truck Size)，卡車傳送尺寸等於小訊務的上限(upper bound)，本例中卡車傳送尺寸等於1.25MB，其將符合小訊務的訊務不分大小直接載入一個卡車傳送尺寸(=1.25MB)的封包來進行傳送，小訊務的延遲時間將會是最低，但整體的傳送總量(throughput)不佳；另外仍是將大訊務引導至光流量交換機進行資料傳輸。例如第2圖中伺服器20有二個VLAN埠，一個VLAN埠(例如VLAN ID=1)是專門傳大訊務的應用，其傳送封包皆為大於1.25MB的大訊務；而另一個VLAN埠(例如VLAN ID=2)專門傳小訊務的控制信號的應用，其 傳送封包皆為小於或等於1.25MB的小控制信號訊務。此時伺服器20連到交換器24，此交換器24會根據VLAN ID將不同的VLAN埠的訊務導向不同的核心交換器，例如將VLAN ID=1的大訊務的應用封包傳送至光流量交換機(OCS,Optical Circuit Switch)26；將VLAN ID=2的小訊務的應用封包根據填塞型方法，用一個卡車傳送尺寸來傳送一個小訊務Flow(如第3圖)至電交換機進行傳送。
4.搭便車方法(Free-Riding Scheme)：
在全光交換模組下，採用搭便車方法(如第2、4圖所示)，也是先定義訊務的大小範圍，如小於或等於1.25MB的訊務為小訊務(Mice Flow)，而大於1.25MB的訊務為大訊務(Elephant Flow)。此時再定義卡車傳送尺寸(Truck Size)，卡車傳送尺寸等於小訊務的上限(upper bound)，本例中卡車傳送尺寸等於1.25MB，其將符合小訊務的訊務不分大小直接載入一個卡車傳送尺寸(=1.25MB)的封包來進行傳送，本方法是在卡車傳送尺寸的傳送單位時間內，儘量將多個小訊務塞在一個卡車傳送尺寸的傳送單位時間內，其意是當第一個小訊務進來時，可在卡車傳送尺寸的傳送單位剩下的時間內，儘量將剩下時間內其他多個小訊務一起打包送出，來增進整體的傳輸效率，而剩下時間內其他多個小訊務，就叫做搭便車。另外同前也是將大訊務直接引導至光流量交換機進行資料傳輸。例如第2圖中伺服器20有2個VLAN埠，一個VLAN埠(例如VLAN ID=1)是專門傳送大訊務的應用，其傳送封包皆為大於1.25MB 的大訊務；而另一個VLAN(例如VLAN ID=2)專門傳小訊務的控制信號的應用，其傳送封包皆為小於或等於1.25MB的小控制信號訊務。此時伺服器20連到交換器24，此交換器24會根據VLAN ID將不同的VLAN埠的訊務導向不同的核心交換器，例如將VLAN ID=1的大訊務的應用封包傳送至光流量交換機(OCS,Optical Circuit Switch)26；將VLAN ID=2的小訊務的應用封包根據搭便車方法，用一個卡車傳送尺寸的傳送單位時間內，如第4圖中訊務1內的傳送單位時間內，盡量傳送多個小訊務，如第4圖的訊務2與訊務3一起搭便車傳送至電交換機。
5.彙整型方法(Aggregate Scheme)：
在全光交換模組下，採用彙整型方法(如第2、5圖)，先定義訊務的大小範圍，如小於或等於1.25MB的訊務為小訊務(Mice Flow)，而大於1.25MB的訊務為大訊務(Elephant Flow)。此時再定義卡車傳送尺寸(Truck Size)，卡車傳送尺寸等於小訊務的上限(upper bound)，本例中卡車傳送尺寸等於1.25MB，此方法與搭便車方法不同，搭便車方法是卡車傳送尺寸的傳送單位時間內盡量傳多個小訊務；而彙整型方法是以載滿卡車傳送尺寸為主，如卡車傳送尺寸等於1.25MB時，其意是當第一個小訊務進來時，要等第2、3~N個小訊務進來，直到整體傳送尺寸超過卡車傳送尺寸(等於1.25MB)為止，即是需等卡車傳送尺寸載滿後才一起打包送出，此方法這樣的傳送總量(throughput)會最大，但整體的延遲時間也會變長。另外同前也是將大 訊務直接引導至光流量交換機進行資料傳輸。例如第2圖中伺服器20有2個VLAN埠，一個VLAN埠(例如VLAN ID=1)是專門傳送大訊務的應用，其傳送封包皆為大於1.25MB的大訊務；而另一個VLAN(例如VLAN ID=2)專門傳小訊務的控制信號的應用，其傳送封包皆為小於或等於1.25MB的小控制信號訊務。此時伺服器20連到交換器24，此交換器24會根據VLAN ID將不同的VLAN埠的訊務導向不同的核心交換器，例如將VLAN ID=1的大訊務的應用封包傳送至光流量交換機(OCS,Optical Circuit Switch)26；將VLAN ID=2的小訊務的應用封包根據彙整型方法，等卡車傳送尺寸載滿多個訊務後(訊務的總量大於卡車傳送尺寸1.25MB)，如第5圖的訊務1至訊務K累積到超過卡車傳送尺寸1.25MB，這時才一起打包送出至電交換機來進行傳送。
6.智慧型方法(Smart Scheme)：
在全光交換模組下，採用智慧型方法(如第2、6、7圖所示)，先定義訊務的大小範圍，如小於或等於1.25MB的訊務為小訊務(Mice Flow)，而大於1.25MB的訊務為大訊務(Elephant Flow)。此時再定義卡車傳送尺寸(Truck Size)，卡車傳送尺寸等於小訊務的上限(upper bound)，本例中卡車傳送尺寸等於1.25MB，此方法是搭便車方法與彙整型方法的智慧型變形方法，在卡車傳送尺寸的傳送單位時間內若有一個小訊務具高優先權(High Priority)的訊務進來時，就直接進行傳送；另外也採用彙整型的載滿卡車傳送尺寸 傳送的方式，其另外計算載滿卡車傳送尺寸的時間，此方法要先定義一個等待門檻時間(waiting threshold time)，例如等待門檻時間等於0.5秒，所以當載滿卡車傳送尺寸的累計時間超過0.5秒時，無論累積的訊務尺寸是否有超過卡車傳送尺寸(此例=1.25MB)，只要一到等待門檻時間，累積的訊務就會立即送出，此機制可縮減整體的延遲時間(delay time)。另外也是類似前述地將大訊務(大於1.25MB)直接引導至光流量交換機進行資料傳輸。例如第2圖中伺服器20有2個VLAN埠，一個VLAN埠(例如VLAN ID=1)是專門傳大訊務的應用，其傳送封包皆為大於1.25MB的大訊務；而另一個VLAN埠(例如VLAN ID=2)專門傳小訊務的控制信號的應用，其傳送封包皆為小於或等於1.25MB的小控制信號訊務。此時伺服器20連到交換器24，此交換器24會根據VLAN ID將不同的VLAN埠的訊務導向不同的核心交換器，例如將VLAN ID=1的大訊務的應用封包傳送至光流量交換機(OCS,Optical Circuit Switch)26；將VLAN ID=2的小訊務的應用封包根據智慧型方法，當在卡車傳送尺寸時間中，一出現高優先權(High Priority)訊務進來時，如第6圖中緊急訊務(Urgent Flow)N為高優先權訊務出現時，則整個緩衝訊務Flow 1、Flow 2、Flow 3~Flow N立即進行傳送；另採用計算載滿卡車傳送尺寸的時間，例如等待門檻時間(waiting threshold time)設定為0.5秒，當載滿卡車傳送尺寸的累計時間超過0.5秒時，如第7圖中訊務M累計時間超過0.5秒，達到等待門檻時間，累積 的訊務如訊務1、訊務2、訊務3至訊務M則會立即整體封包送出。
本發明之決策流程在技術演進的過渡時程上，網際網路資料中心採用混合交換模組，本發明的智慧型緩衝排程方法採用疏導型方法來實施，在未來全光交換領域下，網際網路資料中心採用全光交換模組，本發明的智慧型緩衝排程方法中期採用彙整型方法，因為其實施較為容易；長期則採用智慧型方法，因為其有最佳的交換效率。
本發明與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：
1.疏導型方法(Offloading Scheme)：
在混合交換模組下，採用疏導型方法，將小訊務導向電交換機進行傳送；而將大訊務疏導至光流量交換機進行大資料傳輸。此方法是卸載(Offload)巨大訊務如Elephant Flow，進入更高速的光交換機，將小訊務導向電交換機，採用此方法整體的整體交換總量(Throughput)可獲得進一步有效地提升(如第8圖)，而且光交換機也具有節能減碳綠能再造的綜效。
2.填塞型方法(Padding Scheme)：
在全光交換模組下，採用填塞型方法，此方法是將小訊務不分大小直接載入一個卡車傳送尺寸(等於1.25MB)封包來進行傳送，此方法小訊務的延遲時間將會是最低；另外將大訊務引導至光流量交換機進行資料傳輸。整體效能如第8圖所示。
3.搭便車方法(Free-Riding Scheme)：
在全光交換模組下，採用搭便車方法，此方法是在卡車傳送尺寸傳送單位時間內，儘量將多個小訊務塞在一個卡車傳送尺寸的傳送單位時間內傳送，比填塞型方法更能增進整體的傳輸效率(如第8圖所示)。另外也是將大訊務直接引導至光流量交換機進行資料傳輸。
4.彙整型方法(Aggregate Scheme)：
在全光交換模組下，採用彙整型方法，是以載滿卡車傳送尺寸為主，此方法這樣的傳送總量(throughput)會最大。另外也是將大訊務直接引導至光流量交換機進行資料傳輸。整體效能如第8圖所示。
5.智慧型方法(Smart Scheme)：
在全光交換模組下，採用智慧型方法，此方法是搭便車方法與彙整型方法的智慧型變形方法，在卡車傳送尺寸的傳送單位時間內若有一個小訊務具高優先權(High Priority)訊務進來時，就直接進行傳送，此方法具有最短的延遲時間(delay time)，對網路即時應用具有最好且最快的緩衝機制；另外也採用彙整型的載滿卡車傳送尺寸傳送的方式，但是得計算載滿卡車傳送尺寸的時間，即是等待門檻時間(waiting threshold time)，當載滿卡車傳送尺寸的累計時間超過等待門檻時間時，無論累積的訊務尺寸是否有超過卡車傳送尺寸，只要一到等待門檻時間時間，累積的訊務就會立即送出，這樣機制可縮減整體的延遲時間(delay time)。另外也是將大訊務直接引導至光流量交換機進行資 料傳輸。
上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

Claims (8)

  1. 一種用於流量交換之緩衝排程方法，其包括：藉由伺服器定義所欲傳送的訊務類型，其中，超過預設值的訊務係定義為由該伺服器的第一VLAN埠所傳輸之大訊務，小於或等於該預設值的訊務係定義為由該伺服器的第二VLAN埠所傳輸之小訊務；以及令連接於該伺服器的交換器以預設政策傳送該大訊務的應用封包至光流量交換機及處理該小訊務的應用封包；其中，該預設政策為傳送該大訊務的該應用封包至該光流量交換、傳送該小訊務的應用封包至電交換機、且將該小訊務載入預設傳送尺寸的應用封包中進行傳送，該預設傳送尺寸為該小訊務的上限。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述用於流量交換之緩衝排程方法，其中，該預設政策為在傳送該預設傳送尺寸的該應用封包所需的單位時間內，同時傳送多個該小訊務。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述用於流量交換之緩衝排程方法，其中，該預設政策為將該小訊務持續載入該應用封包，直到該應用封包大於或等於該預設傳送尺寸時，始進行傳送。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之用於流量交換之緩衝排程方法，其中，該預設政策為在傳送該預設傳送尺寸的該應用封包所需的該單位時間內，優先傳送經組構為具有較高優先權的該小訊務。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之用於流量交換之緩衝排程方法，其中，該預設政策為將該小訊務持續載入該應用封包，直到等待門檻時間結束時，即傳送該應用封包。
  6. 一種用於流量交換之緩衝排程方法，其包括：藉由伺服器定義所欲傳送的訊務類型，其中，超過預設值的訊務係定義為由該伺服器的第一VLAN埠所傳輸之大訊務，小於或等於該預設值的訊務係定義為由該伺服器的第二VLAN埠所傳輸之小訊務；以及令連接於該伺服器的交換器以預設政策傳送該大訊務的應用封包至光流量交換機及處理該小訊務的應用封包；其中，該預設政策為傳送該大訊務的該應用封包至該光流量交換、傳送該小訊務的應用封包至電交換機、且將該小訊務載入預設傳送尺寸的應用封包中進行傳送，其中，該預設政策為在傳送該預設傳送尺寸的該應用封包所需的單位時間內，同時傳送多個該小訊務。
  7. 一種用於流量交換之緩衝排程方法，其包括：藉由伺服器定義所欲傳送的訊務類型，其中，超過預設值的訊務係定義為由該伺服器的第一VLAN埠所傳輸之大訊務，小於或等於該預設值的訊務係定義為由該伺服器的第二VLAN埠所傳輸之小訊務；以及令連接於該伺服器的交換器以預設政策傳送該大訊務的應用封包至光流量交換機及處理該小訊務的應用封包；其中，該預設政策為傳送該大訊務的該應用封包至該光流量交換、傳送該小訊務的應用封包至電交換機、且將該小訊務載入預設傳送尺寸的應用封包中進行傳送，其中，該預設政策為將該小訊務持續載入該應用封包，直到該應用封包大於或等於該預設傳送尺寸時，始進行傳送。
  8. 一種用於流量交換之緩衝排程方法，其包括：藉由伺服器定義所欲傳送的訊務類型，其中，超過預設值的訊務係定義為由該伺服器的第一VLAN埠所傳輸之大訊務，小於或等於該預設值的訊務係定義為由該伺服器的第二VLAN埠所傳輸之小訊務；以及令連接於該伺服器的交換器以預設政策傳送該大訊務的應用封包至光流量交換機及處理該小訊務的應用封包；其中，該預設政策為傳送該大訊務的該應用封包至該光流量交換、傳送該小訊務的應用封包至電交換機、且將該小訊務載入預設傳送尺寸的應用封包中進行傳送，其中，該預設政策為將該小訊務持續載入該應用封包，直到等待門檻時間結束時，即傳送該應用封包。
TW106145524A 2017-12-25 2017-12-25 用於流量交換之緩衝排程方法 TWI654857B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106145524A TWI654857B (zh) 2017-12-25 2017-12-25 用於流量交換之緩衝排程方法
US16/154,796 US10491974B2 (en) 2017-12-25 2018-10-09 Buffer scheduling method for flow switching
CN201811177635.3A CN109962868A (zh) 2017-12-25 2018-10-10 用于流量交换的缓冲排程方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106145524A TWI654857B (zh) 2017-12-25 2017-12-25 用於流量交換之緩衝排程方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI654857B true TWI654857B (zh) 2019-03-21
TW201929497A TW201929497A (zh) 2019-07-16

Family

ID=66590681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106145524A TWI654857B (zh) 2017-12-25 2017-12-25 用於流量交換之緩衝排程方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10491974B2 (zh)
CN (1) CN109962868A (zh)
TW (1) TWI654857B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11962518B2 (en) * 2020-06-02 2024-04-16 VMware LLC Hardware acceleration techniques using flow selection
US11875172B2 (en) 2020-09-28 2024-01-16 VMware LLC Bare metal computer for booting copies of VM images on multiple computing devices using a smart NIC
US12021759B2 (en) 2020-09-28 2024-06-25 VMware LLC Packet processing with hardware offload units
US11636053B2 (en) 2020-09-28 2023-04-25 Vmware, Inc. Emulating a local storage by accessing an external storage through a shared port of a NIC
US11593278B2 (en) 2020-09-28 2023-02-28 Vmware, Inc. Using machine executing on a NIC to access a third party storage not supported by a NIC or host
US11716383B2 (en) 2020-09-28 2023-08-01 Vmware, Inc. Accessing multiple external storages to present an emulated local storage through a NIC
US11792134B2 (en) 2020-09-28 2023-10-17 Vmware, Inc. Configuring PNIC to perform flow processing offload using virtual port identifiers
CN113472685B (zh) * 2021-05-27 2023-07-21 北京邮电大学 数据中心中基于QoS流分类的光电混合交换方法及设备
US11863376B2 (en) 2021-12-22 2024-01-02 Vmware, Inc. Smart NIC leader election
US11995024B2 (en) 2021-12-22 2024-05-28 VMware LLC State sharing between smart NICs
US11928062B2 (en) 2022-06-21 2024-03-12 VMware LLC Accelerating data message classification with smart NICs
US11899594B2 (en) 2022-06-21 2024-02-13 VMware LLC Maintenance of data message classification cache on smart NIC
US11928367B2 (en) 2022-06-21 2024-03-12 VMware LLC Logical memory addressing for network devices
KR20240000896A (ko) * 2022-06-24 2024-01-03 삼성전자주식회사 플로우 스케줄링 방법 및 상기 방법을 수행하는 전자 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8554075B2 (en) * 2009-01-13 2013-10-08 Hitachi, Ltd. Communication system, subscriber accommodating apparatus and communication method
JP5411195B2 (ja) * 2011-03-30 2014-02-12 富士通テレコムネットワークス株式会社 光パケット交換システム
CN103825773A (zh) * 2012-11-16 2014-05-28 西安景行数创信息科技有限公司 客户信息流量监控与分析***
CN104348740B (zh) * 2013-07-31 2018-04-10 国际商业机器公司 数据包处理方法和***
WO2017063720A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Data center network node

Also Published As

Publication number Publication date
US20190200105A1 (en) 2019-06-27
CN109962868A (zh) 2019-07-02
US10491974B2 (en) 2019-11-26
TW201929497A (zh) 2019-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI654857B (zh) 用於流量交換之緩衝排程方法
CN103414650B (zh) 一种避免拥塞的路由方法和装置
US10644800B2 (en) Channel bonding techniques in a network
EP2632099B1 (en) Data flow switch control method and relevant device
CN104104616B (zh) 数据调度和交换的方法、装置及***
CN108809864B (zh) 一种基于fpga的多线卡高密度tap交换机
CN110351187A (zh) 数据中心网络中路径切换粒度自适应的负载均衡方法
CN103607354B (zh) 一种流量控制方法、dpi设备及***
CN1770726A (zh) 弹性分组环网中节点的保护倒换方法及装置
CN103414654B (zh) 一种实现带宽分流方法及***
CN110430486A (zh) 一种基于集成式混合光交换网络的边界交换节点
CN104917701B (zh) 具有网络编码功能的代数交换***及其voq调度算法
CN110430146B (zh) 基于CrossBar交换的信元重组方法及交换结构
JP5592317B2 (ja) 廃棄回路
TWI641268B (zh) 運用於資料中心網路之光交換系統
Sadiq et al. Improving the Energy Efficiency of Contention Resolution Mechanism in Translucent Optical Burst Switched (OBS) Networks.
CN105429766A (zh) 一种云计算数据中心能耗优化方法
JP2001007854A (ja) パケット転送網における平均遅延時間短縮方式及び方法
JP5318739B2 (ja) Ｏｓｕ、ｏｌｔ、光アクセスシステムおよびリンク省電力制御方法
CA2535442A1 (en) A method for and apparatus for aggregating incoming packets into optical for an optical burst switched network
CN201976134U (zh) 一种小容量ptn设备
CN106059949A (zh) 网络数据传输方法及***
CN101860489B (zh) 基于隐式流分割器的负载均衡结构
Sadiq et al. Energy aware translucent optical burst switching (OBS) networks
CN1107397C (zh) 一种异步传输模式与国际互联网协议叠加建网的方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees