数据调度方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种数据调度方法及装置。该方法包括：根据在时间窗内接收到的网络边缘设备发送的数据传输请求，确定数据传输矩阵，其中，数据传输请求中包括待传输的数据包的数量、源网络边缘设备的标识以及目的网络边缘设备的标识，数据传输矩阵中的元素表示每个网络边缘设备将传输至其他网络边缘设备的数据包的数量，根据数据传输矩阵，确定数据传输矩阵对应的第一二分图，根据染色算法，对第一二分图进行染色，确定传输待传输的数据包的时隙的数量以及每个时隙中待传输的数据包的信息，根据第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息，确定每个时隙中待传输的数据包的传输路径，提高了数据传输的效率以及实时性。

Data scheduling method and device

The application provides a data scheduling method and device. The method includes: determining the data transmission matrix according to the data transmission request sent by the network edge device received in the time window, in which the data transmission request includes the number of packets to be transmitted, the identification of the source network edge device, the identification of the destination network edge device, and the elements of the data transmission matrix. Represents the number of packets that each network edge device will transmit to other network edge devices. According to the data transmission matrix, the first binary graph corresponding to the data transmission matrix is determined. According to the coloring algorithm, the first binary graph is colored to determine the number of packets to be transmitted and the number of slots in each slot. The transmission path of the data packet to be transmitted in each slot is determined according to the information of the data packet to be transmitted in each slot in the first binary graph, which improves the efficiency and real-time of data transmission.

【技术实现步骤摘要】
数据调度方法及装置
本申请涉及通信技术，尤其涉及一种数据调度方法及装置。
技术介绍
数据中心对互联网的发展起着非常重要的作用，随着互联网技术的发展，数据中心的应用也越来越广泛。数据中心内部运行很多交互式的服务和应用，对数据包的传输时延提出了严格的要求。如何实现低时延的网络是当前迫切需要解决的问题。现有的网络中，链路都拥有较大的容量，因此数据包从端到端传输过程的时延主要归咎于在中间节点的排队时延。此外，数据流的突发特性也导致排队时延波动起伏，进而造成整体时延的尾部分布很差。在胖树(fat-tree)网络中，每两个主机或者每两个边缘交换机之间有多条等价的路径可以选择。多个数据包可能会在同一条路径上传输，造成时延。因此，为了降低时延，如何选择数据进入网络之后的传输路径非常重要。可以采用基于传统的等价路由(Equal-costmulti-pathrouting，ECMP)方式选择传输路径，其具体过程为：分析数据包头的信息，应用哈希函数(Hashfunction)将数据包头的信息进行处理，得到处理结果。不同的处理结果对应不同的传输路径，根据得到的处理结果在相应的传输路径上传输该数据包。但是，上述过程中，可能会出现两个数据包经过哈希函数处理后，处理结果相同，则这两个数据包会在重叠的传输路径上传输，导致出现排队时延，降低数据传输的实时性。
技术实现思路
本申请提供一种数据调度方法及装置，以提高数据传输的实时性。第一方面，本申请提供一种数据调度方法，包括：根据在时间窗内获取到的网络边缘设备的数据传输请求，确定数据传输矩阵，其中，数据传输请求中包括待传输的数据包的数量、源网络边缘设备的标识以及目的网络边缘设备的标识，数据传输矩阵中的元素表示每个网络边缘设备将传输至其他网络边缘设备的待传输的数据包的数量；根据数据传输矩阵，确定数据传输矩阵对应的第一二分图，其中，第一二分图中每条边用于指示从源节点对应的源网络边缘设备至目的节点对应的目的网络边缘设备有一个待传输的数据包；根据染色算法，对第一二分图进行染色，确定传输待传输的数据包的时隙的数量以及每个时隙中待传输的数据包的信息，其中，每个时隙中待传输的数据包的信息包括每个时隙中待传输的数据包的数量以及每个时隙中待传输的数据包的传输方向；根据第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息，确定每个时隙中待传输的数据包的传输路径。将数据调度问题转换为二分图的染色问题，根据染色后的结果确定传输时间窗内的待传输数据包的时隙的数量以及每个时隙中待传输的数据包的信息，之后，确定每个时隙中传输的数据包的传输路径，实现了传输完时间窗内的所有待传输的数据包所需的时隙的数量为理论极限值，且在根据确定的传输路径传输数据包时，相较于根据哈希函数确定传输路径的方式，每个数据包的排队时延均为零，从而，提高了数据传输的效率以及实时性。在第一方面的一种可能的设计中，根据数据传输矩阵，确定数据传输矩阵对应的第一二分图，包括：将数据传输矩阵中的每行对应的网络边缘设备划分为源节点；将数据传输矩阵中的每列对应的网络边缘设备划分为目的节点；根据数据传输矩阵中的元素的大小确定源与目的节点之间的边数。在确定第一二分图的过程中，实现简单，效率较高。在第一方面的一种可能的设计中，当网络边缘设备为主机时，根据染色算法，对第一二分图进行染色，确定传输待传输的数据包的时隙的数量以及每个时隙中待传输的数据包的信息，包括：根据染色算法，确定第一二分图中边的所有颜色的数量以及同一种颜色的边数，并将所有颜色的数量确定为传输待传输的数据包的时隙的数量，将同一种颜色的边数确定为每个时隙中待传输的数据包的数量，将同一种颜色的边从源节点至目的节点的方向作为每个时隙中待传输的数据包的传输方向。在第一方面的一种可能的设计中，根据第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息，确定每个时隙中待传输的数据包的传输路径，包括：将第一二分图中同一个边缘交换机控制下的不同主机划分为一个节点，并根据第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息以及划分后的节点确定第二二分图；采用染色算法，对第二二分图进行染色；根据边的颜色与汇聚交换机的映射关系以及第二二分图中边的颜色，确定每个时隙中待传输的数据包从边缘交换机至汇聚交换机的第一传输路径；根据汇聚交换机中数据来源与中心交换机的映射关系以及汇聚交换机中数据来源，确定每个时隙中待传输的数据包从汇聚交换机至中心交换机的第二传输路径。上述两种实现方式中，当网络边缘设备为主机时，实现了确定传输待传输的数据包的时隙的数量以及每个时隙中待传输的数据包的路径，提高了数据传输的效率以及实时性。在第一方面的一种可能的设计中，当网络边缘设备为边缘交换机时，根据染色算法，对第一二分图进行染色，确定传输待传输的数据包的时隙的数量以及每个时隙中待传输的数据包的信息，包括：根据染色算法，确定第一二分图中边的所有颜色的数量以及同一种颜色的边数，并将所有颜色的数量除以n向上取整后的值确定为传输待传输的数据包的时隙的数量，将至多n种颜色的边数确定为每个时隙中待传输的数据包的数量，将至多n种颜色的边从源节点至目的节点的方向作为每个时隙中待传输的数据包的传输方向；其中，n表示数据调度方法应用的胖树网络的元数。在第一方面的一种可能的设计中，根据第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息，确定每个时隙中待传输的数据包的传输路径，包括：根据第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息以及第一二分图中边的颜色确定第三二分图；根据边的颜色与汇聚交换机的映射关系以及第三二分图中边的颜色，确定每个时隙中待传输的数据包从边缘交换机至汇聚交换机的第三传输路径；根据汇聚交换机中数据来源与中心交换机的映射关系以及汇聚交换机中数据来源，确定每个时隙中待传输的数据包从汇聚交换机至中心交换机的第四传输路径。上述两种实现方式中，当网络边缘设备为边缘交换机时，实现了确定传输待传输的数据包的时隙的数量以及每个时隙中待传输的数据包的路径，提高了数据传输的效率以及实时性。第二方面，本申请提供一种数据调度装置，包括：第一确定模块，用于根据在时间窗内获取到的网络边缘设备的数据传输请求，确定数据传输矩阵；其中，数据传输请求中包括待传输的数据包的数量、源网络边缘设备的标识以及目的网络边缘设备的标识，数据传输矩阵中的元素表示每个网络边缘设备将传输至其他网络边缘设备的待传输的数据包的数量；第二确定模块，用于根据数据传输矩阵，确定数据传输矩阵对应的第一二分图；其中，第一二分图中每条边用于指示从源节点对应的源网络边缘设备至目的节点对应的目的网络边缘设备有一个待传输的数据包；第三确定模块，用于根据染色算法，对第一二分图进行染色，确定传输待传输的数据包的时隙的数量以及每个时隙中待传输的数据包的信息；其中，每个时隙中待传输的数据包的信息包括每个时隙中待传输的数据包的数量以及每个时隙中待传输的数据包的传输方向；第四确定模块，用于根据第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息，确定每个时隙中待传输的数据包的传输路径。在第二方面的一种可能的设计中，第二确定模块具体用于：将数据传输矩阵中的每行对应的网络边缘设备划分为源节点；将数据传输矩阵中的每列对应的网络边缘设备划分为目的节点；根据数据传输矩阵中的元素的大小确定源与目的节点之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据调度方法，其特征在于，包括：根据在时间窗内获取到的网络边缘设备的数据传输请求，确定数据传输矩阵；其中，所述数据传输请求中包括待传输的数据包的数量、源网络边缘设备的标识以及目的网络边缘设备的标识，所述数据传输矩阵中的元素表示每个网络边缘设备将传输至其他网络边缘设备的待传输的数据包的数量；根据所述数据传输矩阵，确定所述数据传输矩阵对应的第一二分图；其中，所述第一二分图中每条边用于指示从源节点对应的源网络边缘设备至目的节点对应的目的网络边缘设备有一个待传输的数据包；根据染色算法，对所述第一二分图进行染色，确定传输所述待传输的数据包的时隙的数量以及每个时隙中待传输的数据包的信息；其中，所述每个时隙中待传输的数据包的信息包括每个时隙中待传输的数据包的数量以及每个时隙中待传输的数据包的传输方向；根据所述第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息，确定每个时隙中待传输的数据包的传输路径。

【技术特征摘要】
1.一种数据调度方法，其特征在于，包括：根据在时间窗内获取到的网络边缘设备的数据传输请求，确定数据传输矩阵；其中，所述数据传输请求中包括待传输的数据包的数量、源网络边缘设备的标识以及目的网络边缘设备的标识，所述数据传输矩阵中的元素表示每个网络边缘设备将传输至其他网络边缘设备的待传输的数据包的数量；根据所述数据传输矩阵，确定所述数据传输矩阵对应的第一二分图；其中，所述第一二分图中每条边用于指示从源节点对应的源网络边缘设备至目的节点对应的目的网络边缘设备有一个待传输的数据包；根据染色算法，对所述第一二分图进行染色，确定传输所述待传输的数据包的时隙的数量以及每个时隙中待传输的数据包的信息；其中，所述每个时隙中待传输的数据包的信息包括每个时隙中待传输的数据包的数量以及每个时隙中待传输的数据包的传输方向；根据所述第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息，确定每个时隙中待传输的数据包的传输路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据传输矩阵，确定所述数据传输矩阵对应的第一二分图，包括：将所述数据传输矩阵中的每行对应的网络边缘设备划分为源节点；将所述数据传输矩阵中的每列对应的网络边缘设备划分为目的节点；根据所述数据传输矩阵中的元素的大小确定所述源与所述目的节点之间的边数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述网络边缘设备为主机时，所述根据染色算法，对所述第一二分图进行染色，确定传输所述待传输的数据包的时隙的数量以及每个时隙中待传输的数据包的信息，包括：根据染色算法，确定所述第一二分图中边的所有颜色的数量以及同一种颜色的边数，并将所述所有颜色的数量确定为传输所述待传输的数据包的时隙的数量，将同一种颜色的边数确定为每个时隙中待传输的数据包的数量，将所述同一种颜色的边从源节点至目的节点的方向作为所述每个时隙中待传输的数据包的传输方向。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息，确定每个时隙中待传输的数据包的传输路径，包括：将所述第一二分图中同一个边缘交换机控制下的不同主机划分为一个节点，并根据所述第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息以及划分后的节点确定第二二分图；采用染色算法，对所述第二二分图进行染色；根据边的颜色与汇聚交换机的映射关系以及所述第二二分图中边的颜色，确定每个时隙中待传输的数据包从边缘交换机至汇聚交换机的第一传输路径；根据汇聚交换机中数据来源与中心交换机的映射关系以及汇聚交换机中数据来源，确定每个时隙中待传输的数据包从汇聚交换机至中心交换机的第二传输路径。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述网络边缘设备为边缘交换机时，所述根据染色算法，对所述第一二分图进行染色，确定传输所述待传输的数据包的时隙的数量以及每个时隙中待传输的数据包的信息，包括：根据染色算法，确定所述第一二分图中边的所有颜色的数量以及同一种颜色的边数，并将所述所有颜色的数量除以n向上取整后的值确定为传输所述待传输的数据包的时隙的数量，将至多n种颜色的边数确定为每个时隙中待传输的数据包的数量，将至多n种颜色的边从源节点至目的节点的方向作为所述每个时隙中待传输的数据包的传输方向；其中，n表示所述数据调度方法应用的胖树网络的元数。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息，确定每个时隙中待传输的数据包的传输路径，包括：根据所述第一二分图中每个时隙中待传输的数据包的信息以及所述第一二分图中边的颜色确定第三二分图；根据边的颜色与汇聚交换机的映射关系以及所述第三二分图中边的颜色，确定每个时隙中待传输的数据包从边缘交换机至汇聚交换机的第三传输路径；根据汇聚交换机中数据来源与中心交换机的映射关系以及汇聚交换机中数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怿，黄永成，黄勇，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44