一种可用于确定性网络的容错预制方法技术

本发明专利技术公开了一种可用于确定性网络的容错预制方法，包括步骤1：容错预制模块通过在确定性网络的控制平面进行DetNet流识别检测，并进行历史数据统计；步骤2：根据统计的历史数据，结合基于人工智能算法的预测模型，预测未来的数据是否需要进行DetNet流复制操作，若是，则配置下发DetNet流复制操作，并指导数据丢包的路径及措施；步骤3：路径规划模块借助确定性网络的控制平面，利用集中路径设置进行全局网络流量路径的指导。本发明专利技术实现了可靠性，又能保障时延，节省网络带宽资源，为非DetNet流提供更多链路资源，提供一种更加可靠快速的网络保障。网络保障。网络保障。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于确定性网络的容错预制方法


[0001]本专利技术属于网络可靠传输
，具体涉及一种可用于确定性网络的容错预制方法。

技术介绍

[0002]信息化和网络的发展与应用已渗透到了各行各业，为人们生活带来了诸多便捷。目前车联网、无人驾驶、智慧医疗、智能工厂等新兴行业发展迅猛，对网络的时延和可靠性提出了更高的要求，例如，远程控制的时延要求是在5ms以内，可靠性须达到99.999％，而离散自动运动控制需要在1us
‑
1ms之间实现反应，需达到99.9999％的可靠性。
[0003]确定性网络技术能够为新兴行业的发展提供保障。当前，确定性网络通过分组复制和消除以实现可靠性，达到不丢失数据的目标。在当前的确定性网络的可靠性措施中，未涉及到如何进行分组复制，进行有效的容错。如果一直进行分组复制，则将大大的浪费链路资源，容易造成链路拥塞。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种可用于确定性网络的容错预制方法，借助确定性网络，打通IP网络和非IP网络，并且根据历史统计数据、借助人工智能预测技术，提出有效的DetNet流容错预制机制，保障网络信息的完整性，直接进行有选择的冗余发送，降低传统以太网的二次重传时延，从而保证网络数据传输的时延，实现了可靠性，又能保障时延，节省网络带宽资源，为非DetNet流提供更多链路资源，提供一种更加可靠快速的网络保障。
[0005]为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]一种可用于确定性网络的容错预制方法，包括：
[0007]步骤1：容错预制模块通过在确定性网络的控制平面进行DetNet流识别检测，并进行历史数据统计；
[0008]步骤2：根据统计的历史数据，结合基于人工智能算法的预测模型，预测未来的数据是否需要进行DetNet流复制操作，若是，则配置下发DetNet流复制操作，并指导数据丢包的路径及措施；
[0009]步骤3：路径规划模块借助确定性网络的控制平面，利用集中路径设置进行全局网络流量路径的指导。
[0010]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
[0011]上述的步骤1所述在确定性网络的控制平面，以秒为单位，周期性收集数据层的DetNet流量信息，并将信息存储在数据库服务器中；
[0012]所述DetNet流量信息包括但不限于时间戳、分组编码、流复制标签、流消除标签、DetNet流经过的各个节点、分组是否被使用标签、流源地址、流目的地址的信息。
[0013]上述的步骤2所述容错预制模块提供用户接口，用于定义训练验证集合的数据量、
预测数据输入输出和选择预测模型。
[0014]上述的步骤2所述预测模型包括基于决策树、随机森林、支持向量机的预测模型。
[0015]上述的步骤2通过控制平面中的基于人工智能算法的预测模型，将数据库服务器中的数据作为训练验证数据输入，输出下一时间段链路是否需要进行流复制操作以及流复制的数量，具体的：
[0016]以DetNet流数据作为训练验证集合，对训练验证集合依次进行预处理、流复制行为分割、数据集特征提取、构建特征集，然后使用集合中时间序列前置的数据进行行为识别，训练预测模型，使用时间序列上后续的剩余数据进行识别验证，然后预测下一时间段链路DetNet流信息，具体的预测结果包括：是否需要进行流复制操作，若是，则输出流复制的数量。
[0017]上述的步骤3通过PCE(Path Computation Element)实现，直接指导确定性网络的数据平面的显示路由，具体的：
[0018]采用软件定义网络的架构，控制器作为PCE，PCE采用集中式方式计算全局网络的约束路径，借助SR/SRv6技术进行全网路由指导，下发至数据平面，数据平面将路径通过PCEP下发至PCC网络设备。
[0019]上述的容错预制模块和路径规划模块均作为单独的程序组件模块，与现有的SDN控制器及网络管理平台进行对接，完善管理功能。
[0020]本专利技术具有以下有益效果：
[0021](1)本专利技术基于确定性网络的分组复制、消除机制，提供一种分组复制、消除的容错预制方法，与通过重发技术进行可靠性保证的方法相比，能够根据历史统计数据预先安排DetNet流分组容错复制的时间、次数，避免不必要的网络数据重发，节省网络资源，满足接收节点对于可靠性、稳定性、时延的要求，适用于工业控制场景。
[0022](2)本专利技术容错预制方案的结果直接指导路径规划方案，与SRv6技术结合使用，从控制平面完成集中式网络路径规划，提升网络管理灵活性和运维效率，降低对运维人员的依赖，实现网络管理自动化。
附图说明
[0023]图1为本专利技术方法实现原理图。
具体实施方式
[0024]以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细描述。
[0025]参见图1，本专利技术一种可用于确定性网络的容错预制方法，包括：
[0026]步骤1：容错预制模块通过在确定性网络的控制平面进行DetNet流识别检测，并进行历史数据统计；
[0027]步骤2：根据统计的历史数据，结合基于人工智能算法的预测模型，预测未来的数据是否需要进行DetNet流复制操作，若是，则配置下发DetNet流复制操作，并指导数据丢包的路径及措施，例如是进行二备份还是三备份；
[0028]即步骤2输出是否要下发DetNet流复制操作，是则明确下发的数量；否则不需要给步骤3指令。
[0029]步骤3：路径规划模块借助确定性网络的控制平面，利用集中路径设置进行全局网络流量路径的指导，即计算路径，执行下发的命令给网络设备。
[0030]实施例中，确定性网络的DetNet流量工程采用软件定义网络的架构，在控制平面对DetNet流进行全局规划。
[0031]步骤1所述在确定性网络的控制平面，以秒为单位，周期性收集数据层的DetNet流量信息，并将信息存储在数据库服务器中；
[0032]所述DetNet流量信息包括但不限于时间戳、分组编码、流复制标签、流消除标签、DetNet流经过的各个节点、分组是否被使用标签、流源地址、流目的地址的信息。
[0033]例如，在确定性网络的控制平面，每1秒收集数据层的DetNet流量信息，存储在物理位置临近的数据库服务器中，可提供数据存储条目。
[0034]实施例中，步骤2所述容错预制模块提供用户接口，用于定义训练验证集合的数据量、预测数据输入输出和选择预测模型。
[0035]实施例中，步骤2所述预测模型包括基于决策树、随机森林、支持向量机的预测模型。
[0036]实施例中，所述步骤2，通过控制平面中的基于人工智能算法的预测模型，将数据库服务器中的数据作为训练验证数据输入，输出下一时间段链路是否需要进行流复制操作以及流复制的数量，具体的：
[0037]以DetNet流数据作为训练验证集合，对训练验证集合依本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可用于确定性网络的容错预制方法，其特征在于，包括：步骤1：容错预制模块通过在确定性网络的控制平面进行DetNet流识别检测，并进行历史数据统计；步骤2：根据统计的历史数据，结合基于人工智能算法的预测模型，预测未来的数据是否需要进行DetNet流复制操作，若是，则配置下发DetNet流复制操作，并指导数据丢包的路径及措施；步骤3：路径规划模块借助确定性网络的控制平面，利用集中路径设置进行全局网络流量路径的指导。2.根据权利要求1所述的一种可用于确定性网络的容错预制方法，其特征在于，步骤1所述在确定性网络的控制平面，以秒为单位，周期性收集数据平面的DetNet流量信息，并将信息存储在数据库服务器中；所述DetNet流量信息包括但不限于时间戳、分组编码、流复制标签、流消除标签、DetNet流经过的各个节点、分组是否被使用标签、流源地址、流目的地址的信息。3.根据权利要求1所述的一种可用于确定性网络的容错预制方法，其特征在于，步骤2所述容错预制模块提供用户接口，用于定义训练验证集合的数据量、预测数据输入输出和选择预测模型。4.根据权利要求1所述的一种可用于确定性网络的容错预制方法，其特征在于，步骤2所述预测模型包括基于决策树、随机森林、支持...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉梁，
申请(专利权)人：中电信数智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：