一种意图驱动的网云资源高精度协同调度系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种意图驱动的网云资源高精度协同调度系统，包括任务层、映射和迁移层、物理层；所述任务层是由用户产生应用意图，即用户在不同场景下对不同的业务或任务的需求，网络为满足用户需求进而对网络自身提出相应的要求；所述映射和迁移层对分布式计算任务和异质资源间的动态映射，完成资源细粒度协同调度；所述物理层负责描述当前网络中全部可使用的资源情况，假设网络系统实时监控各种类资源状态信息的变化，实时更新资源变化信息表，并将计算资源、通信资源、存储资源的变化情况上报到映射与迁移层中，本发明专利技术能够实现意图驱动的网云资源高精度协同调度方法，充分发挥用户意图的能力，提高网络资源利用效率。提高网络资源利用效率。提高网络资源利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种意图驱动的网云资源高精度协同调度系统及方法


[0001]本专利技术属于通信资源分配
，具体涉及一种意图驱动的网云资源高精度协同调度系统及方法。

技术介绍

[0002]海量数据的传输、异构数据的分析和存储对传统网络和云计算提出了巨大挑战，使云计算和网络面临“传不畅、算不动、存不下”的局面，驱动计算从云端下移到接近数据源的边缘侧，形成网络中分散的算力资源。Gartner预测：2025年，超过75％的数据需要分流到网络边缘侧，这对网络灵活调度、服务质量(quality of service，QoS)等提出了更高的要求。因此，网络在实现分散节点互联的同时，还需要具备网络和算力协同调度的能力，通过最优路径将业务动态地调度到最优的算力节点进行处理。在此背景下，算力网络(CFN，compute first networking)的概念被提出，并引起了广泛的关注，其基本思想是将算力和网络深度融合，协同分布式的计算资源，提升计算资源的利用率，同时改善用户的网络服务体验。
[0003]IDN(Intent
‑
Driven
‑
Network，意图驱动网络)依据用户意图实现对网络的管理。基于意图的网络是高度自治和智能的，可以自规划、自部署、自优化、自演进。在自智网络中，人只需要把自己的意图告诉网络，网络会自主制定最优方案并自动执行任务，人只需在最后验收结果就行。
[0004]现有的方案：一种云网络服务资源调度方法，其通过实时性随机资源调度框架来实现，框架主要包括调度集群、服务集群、监督器、资源池，其调度方法由调度集群接收移动服务请求；由调度虚拟机根据监督器所传送过来的服务集群中服务虚拟机的状态来进行服务的调度分配，且调度虚拟机根据监督器的规则来选择服务虚拟机；当服务虚拟机接收到需要处理的请求时，会根据请求排队状况进行处理，处理过程中引入双层马尔科夫决策过程，利用策略转移管理算法进行虚拟机底层配置资源的管理，还设计动态策略调整算法来实现虚拟机自身开关机的管理，框架的设计与各算法的联合操作实现了提高资源利用率，同时减少时延以及减少服务丢弃率。
[0005]尽管云网络服务资源调度方法可以通过实时性随机资源调度框架来实现分散节点之间的互联，但该方法主要依赖于监督器和调度虚拟机的决策过程，无法充分考虑用户的具体意图，并且可能存在需要处理的请求处理优先级低、资源利用率不高等问题。同时，由于要涉及到大量的虚拟机底层配置资源的管理和动态策略调整算法的实现，其复杂度较高，可能影响系统效率和稳定性。因此，该方案存在无法充分识别用户意图，任务调度效率不高等问题。
[0006]现有技术存在资源分配不由用户意图控制，不能达到最优的资源优化效果。

技术实现思路

[0007]为了克服以上现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种意图驱动的网云
资源高精度协同调度系统及方法，该方法能够实现意图驱动的网云资源高精度协同调度方法，充分发挥用户意图的能力，提高网络资源利用效率。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]一种意图驱动的网云资源高精度协同调度系统，包括任务层1、映射和迁移层2、物理层3；
[0010]所述任务层1是由用户产生应用意图，即用户在不同场景下对不同的业务或任务的需求，网络为满足用户需求进而对网络自身提出相应的要求；
[0011]所述映射和迁移层2对分布式计算任务和异质资源间的动态映射，完成资源细粒度协同调度；
[0012]所述物理层3负责描述当前网络中全部可使用的资源情况，假设网络系统实时监控各种类资源状态信息的变化，实时更新资源变化信息表，并将计算资源、通信资源、存储资源的变化情况上报到映射与迁移层2中。
[0013]所述任务层1承载各类服务与应用，能够将用户对业务的请求转译为分布式人工智能意图，形成可识别、可计算、可分配的子意图。
[0014]所述映射和迁移层2是意图驱动的网云资源细粒度协同调度框架中的核心，能够结合来自意图层的分布式人工智能意图与物理层的资源，形成计算任务模型与资源统一视图模型，资源统一视图模型将底层资源抽象表征为计算资源、存储资源、通信资源，计算任务模型通过根据意图层的分布式人工智能意图与网络拓扑状态信息形成资源管理目标。
[0015]所述任务层1、映射和迁移层2、物理层3的层与层之间存在两个接口：分别为意图北向接口和南向接口；
[0016]意图北向接口：用于连接任务层1以及映射和迁移层2，解析、验证用户需求并转化为意图标准格式文件；
[0017]南向接口：用于连接映射和迁移层2以及物理层3，作为设备层与控制层的通信接口，实现对网云资源的协同调度。
[0018]所述任务层1包含意图转化模块，映射和迁移层2包含意图使能模块，物理层3包含状态感知模块。
[0019]所述意图转化模块用于将用户需求解析、验证为意图，输出规范的意图格式，为意图使能模块提供输入；
[0020]意图使能模块实现对网云资源的高精度协同调度，该模块通过对北向接口传递的意图以及从南向接口传递的网云资源状态，实现该目的；
[0021]状态感知模块与网云环境交互，根据交互更新网云资源状态，并通过南向接口反馈给意图使能模块。
[0022]一种意图驱动的网云资源高精度协同调度方法，包括以下步骤；
[0023]S301：应用需求的解析、验证；进行用户意图的解析验证
[0024]S302：根据S301获取的解析验证结果获取意图策略；
[0025]S303：获取网云各个节点的资源状态；为节点综合能力提供评价指标；
[0026]S304：节点综合能力评价指标；
[0027]S305：由S302与S304得到的意图策略与全网节点综合能力评价指标生成S305网云资源协同调度策略。
[0028]其中，任务层1中的意图转化模块获取用户意图，通过S301意图解析验证与S302意图获取策略将用户任务意图转化为分布式人工智能任务；物理层3的状态感知模块通过S303获取网云资源的状态，并通过南向接口将资源信息提供给映射与迁移层2；映射与迁移层2通过S304将南向接口获取的网云资源状态进行评估，得到节点综合能力评价指标，与S302意图策略共同决定S305网云资源协同调度策略，最后，利用意图使能模块将策略下发，实现资源协调。
[0029]所述S301具体为：
[0030]1)识别应用需求，包括数据传输量、处理时限、服务质量关键参数；
[0031]2)对应用需求进行验证，验证是否符合系统所支持范围内的应用类型；
[0032]3)对应用需求进行归类，确定应用需求所属的服务类型。
[0033]所述S302具体为：
[0034]1)与用户交互获取用户意图，包括应用需求的具体目标、执行角色、执行条件要素；
[0035]2)对用户意图进行解析和处理，抽象成可执行的任务流程模型。
[0036]所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种意图驱动的网云资源高精度协同调度系统，其特征在于，包括任务层(1)、映射和迁移层(2)、物理层(3)；所述任务层(1)，由用户产生应用意图，即用户在不同场景下对不同的业务或任务的需求，网络为满足用户需求进而对网络自身提出相应的要求；所述映射和迁移层(2)，实现对分布式计算任务和异质资源间的动态映射，完成资源细粒度协同调度；所述物理层(3)，描述当前网络中全部可使用的资源情况，网络系统实时监控各种类资源状态信息的变化，实时更新资源变化信息表，并将计算资源、通信资源、存储资源的变化情况上报到映射与迁移层(2)中。2.根据权利要求1所述的一种意图驱动的网云资源高精度协同调度系统，其特征在于，所述任务层(1)承载各类服务与应用，能够将用户对业务的请求转译为分布式人工智能意图，形成可识别、可计算、可分配的子意图；所述映射和迁移层(2)结合来自意图层的分布式人工智能意图与物理层的资源，形成计算任务模型与资源统一视图模型，资源统一视图模型将底层资源抽象表征为计算资源、存储资源、通信资源，计算任务模型通过根据意图层的分布式人工智能意图与网络拓扑状态信息形成资源管理目标。3.根据权利要求1所述的一种意图驱动的网云资源高精度协同调度系统，其特征在于，所述任务层(1)、映射和迁移层(2)、物理层(3)的层与层之间存在两个接口：分别为意图的北向接口和南向接口；北向接口：用于连接任务层(1)以及映射和迁移层(2)，解析、验证用户需求并转化为意图标准格式文件；南向接口：用于连接映射和迁移层(2)以及物理层(3)，作为设备层与控制层的通信接口，实现对网云资源的协同调度。4.根据权利要求1所述的一种意图驱动的网云资源高精度协同调度系统，其特征在于，所述任务层(1)包含意图转化模块，映射和迁移层(2)包含意图使能模块，物理层(3)包含状态感知模块；所述意图转化模块用于将用户需求解析、验证为意图，输出规范的意图格式，为意图使能模块提供输入；意图使能模块实现对网云资源的高精度协同调度，该模块通过对北向接口传递的意图以及从南向接口传递的网云资源状态，实现该目的；状态感知模块与网云环境交互，根据交互更新网云资源状态，并通过南向接口反馈给意图使能模块。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种意图驱动的网云资源高精度协同调度系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤；S301：应用需求的解析、验证；进行用户意图的解析验证S302：根据S301获取的解析验证结果获取意图策略；S303：获取网云各个节点的资源状态；为节点综合能力提供评价指标；S304：节点综合能力评价指标；S305：由S302与S304得到的意图策略与全网节点综合能力评价指标生成S305网云资源
协同调度策略。6.根据权利要求5所述的一种意图驱动的网云资源高精度协同调度系统的使用方法，其特征在于，任务层(1)中的意图转化模块获取用户意图，通过S30...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春刚，黄韬，黄姣蕊，宋睿涛，董鲁佳，李芫芫，郭俊杰，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：