一种SDN网络中同步报文排队延时控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种SDN网络中同步报文排队延时控制方法和装置，所述方法包括：根据预设标识建立时间同步队列；获取时间同步队列的头部同步报文的等待时间；判断等待时间是否小于预设固定延时；若等待时间小于预设固定延时，根据等待时间计算时间同步队列的第一实际服务速率；根据第一实际服务速率和预设固定延时计算伪报文的目标长度；在头部同步报文前插入目标长度的伪报文。该方案通过构建一种独立的时间同步队列，在其头部同步报文前插入目标长度的伪报文，如此实现通过发送伪报文的“事件”达到消耗同步报文的等待“时间”的目的，进而使同步报文在交换机中有确定的时间延迟，以防止延时抖动，使其能满足通信网特殊的同步场景要求及同步性能要求。

【技术实现步骤摘要】
一种SDN网络中同步报文排队延时控制方法和装置
本专利技术涉及通信
，具体涉及一种SDN网络中同步报文排队延时控制方法和装置。
技术介绍
SDN(SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络)，是Emulex网络一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能。网络时间同步协议都存在同步报文往返测距延时不对称问题，具体表现在：①同步报文在网络中交换节点时延的不确定性。同步报文在经过传输介质、中继器、交换机和路由器等网络交换设备产生了往返路径时延，在网络负载发生变化时，同步测距报文需要与其他类型的报文在网络交换设备缓存中一起排队，造成节点时延不稳定，甚至会发生冲突、丢包，这些都会影响假设前提的成立。②同步报文受在网络中往返传播路径的不确定性。同步报文经过网络交换节点时，自由选择路由使得同步测距报文往返路径不一致，也会使得测距同步不准确。目前IEEE1588协议能提供最高的时间同步精度，而未来智能电网遵循的61850规约中对于时间同步问题，已经给出了使用IEEE1588解决方案，并将其引入电力行业形成了IEEE61588协议。IEEE1588协议中针对延时不对称提出的改进措施，采用硬件支持方案，IEEE1588协议中引入边界时钟和透明时钟机制来减少经过复杂网络而引起时延抖动，都需要专门的硬件支持。IEEE1588协议提出之初，主要应用与本地网络的测控系统的时钟同步。IEEE1588v引入边界时钟与同步终端节点之间实现逐级同步，减少了同步报文穿越造成的延时抖动，边界时钟还用于划分同步子域和连接底层通信技术不同的域，但这样容易产生时间误差的累计。它的第二个版本IEEE1588v2在v1版本基础上额外引入透明时钟则是通过测量同步报文的驻留时间(同步报文穿过透明时钟所需的时间)以及两个透明时钟间对应端口之间的传输时延，写入Follow_Up相应字段传递给从时钟完成修正。目前基于IEEE1588协议软件算法改进研究主要是将非对称链路时延认为是一种干扰噪声，设计相应的滤波算法；而采用固定时延思想的文章也都是在有硬件TC设备支持下才能实现。因此，如何克服同步报文往返测距延时不对称而出现延时抖动的现象，成为一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于现有技术中因同步报文往返测距延时不对称而出现延时抖动的现象。从而提供一种同步报文排队延时控制方法和装置。有鉴于此，本专利技术实施例的第一方面提供了一种SDN网络中同步报文排队延时控制方法，包括：根据预设标识建立时间同步队列；获取时间同步队列的头部同步报文的等待时间；判断所述等待时间是否小于预设固定延时；若所述等待时间小于所述预设固定延时，根据所述等待时间计算所述时间同步队列的第一实际服务速率；根据所述第一实际服务速率和所述预设固定延时计算伪报文的目标长度；在所述头部同步报文前插入所述目标长度的伪报文。优选地，所述根据所述第一实际服务速率和所述预设固定延时计算伪报文的目标长度包括：获取所述预设固定延时、所述头部同步报文之前的每个同步报文的第一长度、所述头部同步报文之前的每个同步报文前插入的伪报文的第二长度、优先级高于所述时间同步队列的第一业务队列包含的每个业务报文的第三长度、所述第一业务队列的第二实际服务速率、优先级低于所述时间同步队列的第二业务队列包含的每个业务报文的第四长度以及所述第二业务队列的第三实际服务速率；根据所述预设固定延时、所述第一实际服务速率、所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度、所述第二实际服务速率、所述第四长度以及所述第三实际服务速率计算得到所述目标长度。优选地，采用如下公式计算得到所述目标长度：其中，是在时间同步队列i的头部同步报文k前插入的伪同步报文的所述目标长度，ri-real是所述时间同步队列i当前的所述第一实际服务速率，是所述时间同步队列i的头部同步报文k的所述预设固定延时，是所述时间同步队列i的第k′个同步报文的所述第一长度，是所述第k′个同步报文前插入的伪报文的所述第二长度，是所述第一业务队列j包含的第k个业务报文的所述第三长度，是所述第二业务队列h包含的第k个业务报文的所述第四长度，rj-real是所述第一业务队列j的所述第二实际服务速率，rh-real是所述第二业务队列h的所述第三实际服务速率，k是大于1的正整数，k′是大于0且小于k的正整数，i是大于0的正整数，j是大于0且小于M的正整数，h是大于0且小于S的正整数。优选地，采用如下公式计算得到所述第一实际服务速率：其中，ri-real是所述时间同步队列i当前的所述第一实际服务速率，ri是所述时间同步队列i的第一预约服务速率，rj是优先级高于所述时间同步队列i的第一业务队列j的第二预约服务速率，rh是优先级低于所述时间同步队列i的第二业务队列h的第三预约服务速率，rremain是队列调度器的剩余服务速率，i是大于0且小于N的正整数，j是大于0且小于M的正整数，h是大于0且小于S的正整数。优选地，所述伪报文内容为空。优选地，所述获取时间同步队列的头部同步报文的等待时间包括：获取所述时间同步队列的优先级对应的平均时延和丢包率；根据所述平均时延和所述丢包率计算得到所述等待时间。优选地，还包括：若所述等待时间大于所述预设固定延时，则丢弃所述头部同步报文。本专利技术实施例的第二方面提供了一种SDN网络中同步报文排队延时控制装置，包括：建立模块，用于根据预设标识建立时间同步队列；获取模块，用于获取时间同步队列的头部同步报文的等待时间；判断模块，用于判断所述等待时间是否小于预设固定延时；第一计算模块，用于若所述等待时间小于所述预设固定延时，根据所述等待时间计算所述时间同步队列的第一实际服务速率；第二计算模块，用于根据所述第一实际服务速率和所述预设固定延时计算伪报文的目标长度；插入模块，用于在所述头部同步报文前插入所述目标长度的伪报文。优选地，所述第二计算模块包括：获取单元，用于获取所述预设固定延时、所述头部同步报文之前的每个同步报文的第一长度、所述头部同步报文之前的每个同步报文前插入的伪报文的第二长度、优先级高于所述时间同步队列的第一业务队列包含的每个业务报文的第三长度、所述第一业务队列的第二实际服务速率、优先级低于所述时间同步队列的第二业务队列包含的每个业务报文的第四长度以及所述第二业务队列的第三实际服务速率；计算单元，用于根据所述预设固定延时、所述第一实际服务速率、所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度、所述第二实际服务速率、所述第四长度以及所述第三实际服务速率计算得到所述目标长度。优选地，采用如下公式计算得到所述目标长度：其中，是在时间同步队列i的头部同步报文k前插入的伪同步报文的所述目标长度，ri-real是所述时间同步队列i当前的所述第一实际服务速率，是所述时间同步队列i的头部同步报文k的所述预设固定延时，是所述时间同步队列i的第k′个同步报文的所述第一长度，是所述第k′个同步报文前插入的伪报文的所述第二长度，是所述第一业务队列j包含的第k个业务报文的所述第三长度，是所述第二业务队列h包含的第k个业务报文的所述第四长度，r本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SDN网络中同步报文排队延时控制方法，其特征在于，包括：根据预设标识建立时间同步队列；获取时间同步队列的头部同步报文的等待时间；判断所述等待时间是否小于预设固定延时；若所述等待时间小于所述预设固定延时，根据所述等待时间计算所述时间同步队列的第一实际服务速率；根据所述第一实际服务速率和所述预设固定延时计算伪报文的目标长度；在所述头部同步报文前插入所述目标长度的伪报文。

【技术特征摘要】
1.一种SDN网络中同步报文排队延时控制方法，其特征在于，包括：根据预设标识建立时间同步队列；获取时间同步队列的头部同步报文的等待时间；判断所述等待时间是否小于预设固定延时；若所述等待时间小于所述预设固定延时，根据所述等待时间计算所述时间同步队列的第一实际服务速率；根据所述第一实际服务速率和所述预设固定延时计算伪报文的目标长度；在所述头部同步报文前插入所述目标长度的伪报文。2.根据权利要求1所述的SDN网络中同步报文排队延时控制方法，其特征在于，所述根据所述第一实际服务速率和所述预设固定延时计算伪报文的目标长度包括：获取所述预设固定延时、所述头部同步报文之前的每个同步报文的第一长度、所述头部同步报文之前的每个同步报文前插入的伪报文的第二长度、优先级高于所述时间同步队列的第一业务队列包含的每个业务报文的第三长度、所述第一业务队列的第二实际服务速率、优先级低于所述时间同步队列的第二业务队列包含的每个业务报文的第四长度以及所述第二业务队列的第三实际服务速率；根据所述预设固定延时、所述第一实际服务速率、所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度、所述第二实际服务速率、所述第四长度以及所述第三实际服务速率计算得到所述目标长度。3.根据权利要求2所述的SDN网络中同步报文排队延时控制方法，其特征在于，采用如下公式计算得到所述目标长度：其中，是在时间同步队列i的头部同步报文k前插入的伪同步报文的所述目标长度，ri-real是所述时间同步队列i当前的所述第一实际服务速率，Tik是所述时间同步队列i的头部同步报文k的所述预设固定延时，是所述时间同步队列i的第k′个同步报文的所述第一长度，是所述第k′个同步报文前插入的伪报文的所述第二长度，是所述第一业务队列j包含的第k个业务报文的所述第三长度，是所述第二业务队列h包含的第k个业务报文的所述第四长度，rj-real是所述第一业务队列j的所述第二实际服务速率，rh-real是所述第二业务队列h的所述第三实际服务速率，k是大于1的正整数，k′是大于0且小于k的正整数，i是大于0的正整数，j是大于0且小于M的正整数，h是大于0且小于S的正整数。4.根据权利要求1所述的同步报文排队延时控制方法，其特征在于，采用如下公式计算得到所述第一实际服务速率：其中，ri-real是所述时间同步队列i当前的所述第一实际服务速率，ri是所述时间同步队列i的第一预约服务速率，rj是优先级高于所述时间同步队列i的第一业务队列j的第二预约服务速率，rh是优先级低于所述时间同步队列i的第二业务队列h的第三预约服务速率，rremain是队列调度器的剩余服务速率，i是大于0且小于N的正整数，j是大于0且...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘川，李炳林，郭经红，张刚，娄征，杨光，徐涛，胡致远，黄红兵，杨鸿珍，刘俊毅，娄佳，彭瑶，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院，国家电网公司，国网浙江省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11