本公開涉及計算機網絡,并且更具體地涉及提高計算機網絡中的能效。
背景技術:
1、計算機網絡是可以交換數據和共享資源的互連網絡設備的集合。在基于封包的網絡(諸如以太網)中,網絡設備通過將數據劃分為稱為封包的可變長度塊來進行數據通信,這些封包跨越網絡從源設備單獨路由到目的地設備。目的地設備從封包提取數據,并將數據組裝成其原始形式。
2、某些設備(即,節點)(諸如路由器)維護描述通過網絡路由的路由信息。“路由”通常可以定義為網絡上的兩個位置之間的路徑。在接收到傳入封包后,路由器檢查封包內的密鑰信息,以標識封包的目的地。基于目的地,路由器根據路由信息轉發封包。
3、在典型的云數據中心環境中,存在提供運行各種應用的計算和/或存儲容量的互連路由器和服務器的大型集合。例如,數據中心可以包括托管訂戶(即,數據中心的客戶)的應用和服務的設施。例如,數據中心可以托管所有基礎設施裝備,諸如聯網和存儲系統、冗余電源和環境控制件。在典型的數據中心中,存儲服務器與應用服務器(計算節點)的集群經由由一層或多層物理網絡交換機和路由器提供的高速交換結構而互連。更復雜的數據中心利用位于各種物理托管設施中的訂戶支持裝備提供遍及全世界的基礎設施。
4、隨著數據中心變得更大,數據中心的能量使用增加。一些大型數據中心需要大量的功率(例如,100兆瓦左右),這足以為許多家庭(例如,80000左右)供電。數據中心還可以運行計算和數據密集型的應用工作載荷(諸如加密挖掘和機器學習應用),并且消耗大量的能量。數據中心的客戶和數據中心提供商自身正在推動更能量高效的數據中心和/或應用。為了更加能量高效,傳統的數據中心可能會從可再生能源中獲取其一些能量。然而,數據中心的配置和/或在數據中心上運行的應用不斷發生改變,并且這些傳統的數據中心不能夠動態地增加其能效。
技術實現思路
1、總體上,描述了用于至少部分地基于多個不同路徑中的每個路徑的能量成本來將封包流分類到計算機網絡的不同路徑的技術。在一個示例中,網絡設備確定在其上轉發封包的不同路徑中的每個的加權等成本多路徑(wecmp)成本。不同路徑可以包括例如網絡設備的不同接口、與網絡設備連接的不同鏈路或以太網鏈路的聚合束的不同鏈路。
2、網絡設備確定路徑中的每個的能量成本。在一些示例中,網絡設備可以基于每個路徑的跳數來計算能量成本。在一些示例中,網絡設備可以基于每個路徑的地理距離來計算能量成本。在其他示例中,網絡設備可以通過計算每個路徑的綠色比特成本度量來計算能量成本,該度量代表每個路徑的能量成本。例如,可以至少部分地基于每個路徑的物理參數來計算綠色比特成本度量,諸如每個路徑的距離、速度或光學類型,實現該路徑的一個或多個網絡設備的設備特性,諸如網絡設備的模型或網絡設備的一個或多個組件的類型,或者路徑的瓦特每比特成本。網絡設備至少部分地基于路徑的能量成本來修改每個路徑的wecmp成本,以獲得修改的wecmp成本。網絡設備根據修改的wecmp成本,在路徑上對封包進行負載平衡。
3、在一些示例中,本公開的技術可以基于計算機網絡的利用率應用不同的網絡策略。例如,在計算機網絡的“非高峰”或低使用時間期間,如本文中所描述的計算機系統可以應用第一網絡策略,該第一網絡策略在將封包流分類到相應路徑時考慮每個路徑的能量成本。此外,在計算機網絡的“峰值”或高使用時間期間,計算機系統可以應用第二網絡策略,該第二網絡策略應用最短路徑或等成本算法將封包流分類到相應路徑,而不考慮每個路徑的能量成本。以此方式,計算機系統可以在網絡擁塞不是重要因素的情況下最大化節能技術,并在網絡擁塞對計算機網絡產生不利影響時最大化網絡吞吐量。
4、本公開的技術可以提供對具有一個或多個實際應用的計算機聯網的計算機相關領域的具體改進。例如,本文中所公開的技術可以修改ecmp或wecmp技術的使用,以將封包流分布到網絡路徑,從而考慮每個路徑的能量使用。因此,本公開的技術可以大大降低轉發網絡流量的能量成本,而不會對跨越網絡的這樣的網絡流量的負載平衡產生不利影響。這樣的技術可以減少計算機網絡的能量使用,減少計算機網絡的環境影響,并降低用于為這樣的計算機網絡供電的基礎設施的成本。
5、在一個示例中,該技術描述了一種網絡設備,包括:處理電路,與存儲介質通信,并且被配置為:確定在其上轉發多個封包流的封包的多個路徑中的每個的加權等成本多路徑wecmp成本;確定多個路徑中的每個的能量成本;至少部分地基于多個路徑中的對應路徑的能量成本來修改多個路徑中的每個路徑的wecmp成本,以獲得修改的wecmp成本;以及根據修改的wecmp成本,在多個路徑上對多個封包進行負載平衡。
6、在另一示例中,該技術描述了一種方法,包括:由網絡設備確定在其上轉發多個封包流的封包的多個路徑中的每個的加權等成本多路徑wecmp成本;由網絡設備確定多個路徑中的每個的能量成本;由網絡設備至少部分地基于多個路徑中的對應路徑的能量成本來修改多個路徑中的每個路徑的wecmp成本,以獲得修改的wecmp成本;以及由網絡設備根據修改的wecmp成本,在多個路徑上對多個封包進行負載平衡。
7、在另一示例中,該技術描述了一種非暫時性計算機可讀介質,包括指令,該指令在被執行時,被配置為使處理電路:確定在其上轉發多個封包流的封包的多個路徑中的每個的加權等成本多路徑(wecmp)成本;確定多個路徑中的每個的能量成本;至少部分地基于多個路徑中的對應路徑的能量成本來修改多個路徑中的每個路徑的wecmp成本,以獲得修改的wecmp成本;以及根據修改的wecmp成本,在多個路徑上對多個封包進行負載平衡。
8、在附圖和以下描述中對本公開的一個或多個示例的細節進行了闡述。根據說明書和附圖以及根據權利要求,其他特征、目的和優點將是顯而易見的。
1.一種網絡設備,包括:
2.根據權利要求1所述的網絡設備,其中,所述處理電路被配置為至少部分地基于所述多個路徑中的每個路徑的瓦特每比特成本來確定所述多個路徑中的每個路徑的能量成本。
3.根據權利要求1所述的網絡設備,其中,所述處理電路被配置為至少部分地基于所述多個路徑中的每個路徑的物理參數或實現所述多個路徑中的每個路徑的網絡設備的設備特性來確定所述多個路徑中的每個路徑的能量成本。
4.根據權利要求3所述的網絡設備,其中,所述多個路徑中的每個路徑的所述物理參數包括所述路徑的鏈路的距離、所述路徑的所述鏈路的速度或所述路徑的所述鏈路的光學類型。
5.根據權利要求3所述的網絡設備,其中,所述網絡設備的所述設備特性包括所述網絡設備的型號或所述網絡設備的一個或多個組件的類型。
6.根據權利要求1所述的網絡設備,
7.根據權利要求1至6中任一項所述的網絡設備,其中,所述處理電路被配置為至少部分地基于所述多個路徑中的每個路徑的跳數來確定所述多個路徑中的每個路徑的能量成本。
8.根據權利要求7所述的網絡設備,其中,所述處理電路被配置為對所述多個路徑中的每個路徑執行路由追蹤,以獲得所述多個路徑中的每個路徑的跳數。
9.根據權利要求1至6中任一項所述的網絡設備,其中,所述處理電路被配置為至少部分地基于所述多個路徑中的每個路徑的地理距離來確定所述多個路徑中的每個路徑的能量成本。
10.根據權利要求9所述的網絡設備,其中,對于所述多個路徑中的每個路徑,所述處理電路被配置為:
11.一種計算機聯網方法,包括:
12.根據權利要求11所述的計算機聯網方法,其中,所述處理電路被配置為至少部分地基于所述多個路徑中的每個路徑的瓦特每比特成本來確定所述多個路徑中的每個路徑的能量成本。
13.根據權利要求11所述的計算機聯網方法,其中,所述處理電路被配置為至少部分地基于所述多個路徑中的每個路徑的物理參數或實現所述多個路徑中的每個路徑的網絡設備的設備特性來確定所述多個路徑中的每個路徑的能量成本。
14.根據權利要求13所述的計算機聯網方法,其中,所述多個路徑中的每個路徑的所述物理參數包括所述路徑的鏈路的距離、所述路徑的所述鏈路的速度或所述路徑的所述鏈路的光學類型。
15.根據權利要求13所述的計算機聯網方法,其中,所述網絡設備的所述設備特性包括所述網絡設備的型號或所述網絡設備的一個或多個組件的類型。
16.根據權利要求11至15中任一項所述的計算機聯網方法,其中,所述處理電路被配置為至少部分地基于所述多個路徑中的每個路徑的跳數來確定所述多個路徑中的每個路徑的能量成本。
17.根據權利要求16所述的計算機聯網方法,其中,所述處理電路被配置為對所述多個路徑中的每個路徑執行路由追蹤,以獲得所述多個路徑中的每個路徑的跳數。
18.根據權利要求11至15中任一項所述的計算機聯網方法,其中,所述處理電路被配置為至少部分地基于所述多個路徑中的每個路徑的地理路徑來確定所述多個路徑中的每個路徑的能量成本。
19.根據權利要求18所述的計算機聯網方法,其中,對于所述多個路徑中的每個路徑,所述處理電路被配置為:
20.一種編碼有指令的計算機可讀存儲介質,所述指令用于使一個或多個可編程處理器被配置為根據權利要求1至10中任一項所述的網絡設備,或者被配置為執行根據權利要求11至19中任一項所述的計算機聯網方法。