一种基于时间窗口的流量调度方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于时间窗口的流量调度方法及系统，包括:接收数据传输业务请求，根据数据中心的网络资源状态，通过K路最短路径算法，对数据传输业务请求需要使用的网络资源进行预分配，获取预分配结果；根据预分配结果，对数据中心的网络进行光层重构，获得本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑；根据数据传输链路的拓扑，对数据传输业务中当前时隙的业务数据进行分配，并计算当前时隙下本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑中的剩余的资源；若计算获知当前时隙下本次数据传输业务中存在剩余资源，则将数据传输业务请求中分配给后续时隙的待传输数据分配至当前时隙进行传输。本发明专利技术提供的方法，提高了数据中心间广域网资源利用率。

A Traffic Scheduling Method and System Based on Time Window

The invention provides a traffic scheduling method and system based on time window, which includes: receiving data transmission service requests, pre-allocating network resources needed for data transmission service requests through K-path shortest path algorithm according to the network resource status of data center, and obtaining pre-allocation results; and reconstructing the optical layer of the network of data center according to the pre-allocation results. To obtain the data transmission link topology in this data transmission service; according to the data transmission link topology, to distribute the current time slot business data in the data transmission service, and calculate the remaining resources in the data transmission link topology under the current time slot; if the calculation is known that there is surplus capital in this data transmission service under the current time slot. Source allocates the data to be transmitted to the current slot, which is allocated to the subsequent slot in the data transmission service request. The method provided by the invention improves the utilization rate of WAN resources among data centers.

【技术实现步骤摘要】
一种基于时间窗口的流量调度方法及系统
本专利技术实施例涉及广域网
，尤其涉及一种基于时间窗口的流量调度方法及系统。
技术介绍
随着互联网的迅速发展以及新兴应用的涌现，数据中心间广域网大带宽传输的服务保障也变得越发重要。数据中心间的广域网是在线服务提供商的关键部分，而在该网络中，流量有明显的区分特征，一类是面向用户的高优先级交互流量，对时延要求严格，但流量占比不大；一类属于大容量传输流量，如海量业务数据同步等等，其传输时间长吞吐量要求高，虽然对时延不敏感，但其中很大一部分有时间期限要求，即传输完成截止时间。该期限分为两类：硬期限和软期限。其中具有硬期限的业务意味着该传输必须在期限之前全部完成，否则整个传输数据无意义。然而当前数据中心间广域网对于此类流量是一种尽力而为的服务模式，无法提供期限保证。另外考虑到业务的高带宽需求，数据中心间广域网通常是专用传送网。但数据中心间广域网络流量工程并未考虑光层灵活性对带宽服务和吞吐量的提升，导致网络资源使用效率较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于时间窗口的流量调度方法及系统，用以解决现有技术中但数据中心间广域网络流量工程并未考虑光层灵活性对带宽服务和吞吐量的提升，导致网络资源使用效率较低的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于时间窗口的流量调度方法，包括:接收数据传输业务请求，根据数据中心的网络资源状态，通过K路最短路径算法，对所述数据传输业务请求需要使用的网络资源进行预分配，获取预分配结果；根据所述预分配结果，对数据中心的网络进行光层重构，获得本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑；根据所述数据传输链路的拓扑，对所述本次数据传输业务中当前时隙的业务数据进行分配，并计算当前时隙下所述本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑中的剩余的资源；若计算获知所述当前时隙下本次数据传输业务中存在剩余资源，则将所述数据传输业务请求中分配给后续时隙的待传输数据分配至当前时隙进行传输。其中，所述计算当前时隙下所述本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑中的剩余的资源的步骤之后还包括：若计算获知所述计算获知所述当前时隙下本次数据传输业务中不存在剩余的资源，则根据所述预分配结果，进行当前时隙的业务数据传输。其中，所述将所述数据传输业务请求中分配给后续时隙的待传输数据分配至当前时隙进行传输的步骤之后，还包括：根据所述当前时隙的实际传输数据，对所述预分配结果进行对应的修改，并将修改后的网络资源状态进行保存。其中，对所述预分配结果进行对应的修改，并将修改后的网络资源状态进行保存的步骤之后，还包括：根据修改后的网络资源状态，对所述数据传输业务请求中剩余的业务数据进行重新分配。其中，所述根据所述预分配结果，对数据中心的网络进行光层重构，获得本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑的步骤，具体包括：根据所述预分配结果，获取所述数据传输业务请求中，在每一个时隙内每两个节点之间预分配的业务总流量的最大值，通过最短路径算法计算出任意两个节点之间的可选路由集合；根据所述可选路由集合中每一条路由的剩余容量、路由经过的节点上的收发机剩余情况和路由上链路的可用波长剩余情况，构建本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑。其中，所述方法还包括：若所述本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑的资源分配结果无法满足本次数据传输业务的传输需求，则将所述预分配结果中的默认物理以及逻辑拓扑作为本次数据传输业务的实际拓扑。其中，所述构建本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑的步骤之后，还包括：根据所述本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑，更新所述数据中心的网络资源状态。第二方面，本专利技术实施例提供一种基于时间窗口的流量调度系统，包括：预分配模块，用于接收数据传输业务请求，根据数据中心的网络资源状态，通过K路最短路径算法，对所述数据传输业务请求需要使用的网络资源进行预分配，获取预分配结果；光层重构模块，用于根据所述预分配结果，对数据中心的网络进行光层重构，获得本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑；实际分配模块，用于根据所述数据传输链路的拓扑，对所述本次数据传输业务中当前时隙的业务数据进行分配，并计算当前时隙下所述本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑中的剩余的资源；其中，所述实际分配模块还用于，若计算获知所述当前时隙下本次数据传输业务中存在剩余资源，则将所述数据传输业务请求中分配给后续时隙的待传输数据分配至当前时隙进行传输。第三方面，本专利技术实施例还提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过总线完成相互间的通信，处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如上述第一方面所提供的基于时间窗口的流量调度方法。第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所提供的基于时间窗口的流量调度方法。本专利技术实施例提供的方法，在数据中心间IP+光广域网络基础上，通过对数据传输链路的拓扑进行优化，综合考虑光层带宽工程和IP层流量工程，并与期限业务的时间规划相结合，在为期限业务提供时间和带宽保障的同时，不影响高优先级业务流量传输，提高数据中心间广域网资源利用率。其中时间规划指的是对已知且未完成的业务流量做全局规划，以提高网络资源利用率，从而接纳更多的业务。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的基于时间窗口的流量调度方法的流程示意图；图2为本专利技术一实施例提供的基于时间窗口的流量调度方法中对数据传输业务进行预分配的流程示意图；图3为本专利技术一实施例提供的基于时间窗口的流量调度方法中业务分配的流程示意图；图4为本专利技术一实施例提供的基于时间窗口的流量调度方法中光层重构流程示意图；图5为本专利技术又一实施例提供的基于时间窗口的流量调度方法中的基本场景结构图；图6为本专利技术一实施例提供的基于时间窗口的流量调度系统的结构示意图；图7为本专利技术一实施例的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术一实施例提供的基于时间窗口的流量调度方法的流程示意图，如图1所示，所提供的方法包括：S1，接收数据传输业务请求，根据数据中心的网络资源状态，通过K路最短路径算法，对所述数据传输业务请求需要使用的网络资源进行预分配，获取预分配结果。具体的，当接收到一个新的数据传输业务请求的时候，首先根据预分配数据库中获取数据中心的默认的网络资源状态，并给予该网络资源状态，利用K短路径(KSP)算法基于最小跳数原则计算得出新请求K条最短路，若在请求截止时间前，K短路上的可用带宽大于请求的需求量，则接纳请求。为尽可能快的完成业务传输，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时间窗口的流量调度方法，其特征在于，包括:接收数据传输业务请求，根据数据中心的网络资源状态，通过K路最短路径算法，对所述数据传输业务请求需要使用的网络资源进行预分配，获取预分配结果；根据所述预分配结果，对数据中心的网络进行光层重构，获得本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑；根据所述数据传输链路的拓扑，对所述本次数据传输业务中当前时隙的业务数据进行分配，并计算当前时隙下所述本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑中的剩余的资源；若计算获知所述当前时隙下本次数据传输业务中存在剩余资源，则将所述数据传输业务请求中分配给后续时隙的待传输数据分配至当前时隙进行传输。

【技术特征摘要】
1.一种基于时间窗口的流量调度方法，其特征在于，包括:接收数据传输业务请求，根据数据中心的网络资源状态，通过K路最短路径算法，对所述数据传输业务请求需要使用的网络资源进行预分配，获取预分配结果；根据所述预分配结果，对数据中心的网络进行光层重构，获得本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑；根据所述数据传输链路的拓扑，对所述本次数据传输业务中当前时隙的业务数据进行分配，并计算当前时隙下所述本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑中的剩余的资源；若计算获知所述当前时隙下本次数据传输业务中存在剩余资源，则将所述数据传输业务请求中分配给后续时隙的待传输数据分配至当前时隙进行传输。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算当前时隙下所述本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑中的剩余的资源的步骤之后还包括：若计算获知所述计算获知所述当前时隙下本次数据传输业务中不存在剩余的资源，则根据所述预分配结果，进行当前时隙的业务数据传输。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述数据传输业务请求中分配给后续时隙的待传输数据分配至当前时隙进行传输的步骤之后，还包括：根据所述当前时隙的实际传输数据，对所述预分配结果进行对应的修改，并将修改后的网络资源状态进行保存。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述预分配结果进行对应的修改，并将修改后的网络资源状态进行保存的步骤之后，还包括：根据修改后的网络资源状态，对所述数据传输业务请求中剩余的业务数据进行重新分配。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预分配结果，对数据中心的网络进行光层重构，获得本次数据传输业务中的数据传输链路的拓扑的步骤，具体包括：根据所述预分配结果，获取所述数据传输业务请求中，在每一个时隙内每两个节点之间预分配的业务总流量的最大值，通过最短路径算法计算出任意两个节点之间的可选路由集合；根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立芊，李晓菲，张治国，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11