时间敏感网络的流量调度方法技术

本申请涉及一种时间敏感网络的流量调度方法

【技术实现步骤摘要】
时间敏感网络的流量调度方法、装置和计算机设备


[0001]本申请涉及信息通信
，特别是涉及一种时间敏感网络的流量调度方法
、
装置
、
计算机设备
、
存储介质和计算机程序产品
。

技术介绍

[0002]随着工业互联网的不断发展，为了实现低延时传输和更好的互联互通优势，工业界在标准以太网的基础上提出了多种网络协议
。
这些协议的互不兼容导致了应用难兼容
、
互操作性差等问题
。
为了解决互不兼容这一问题，提出了时间敏感网络
(Time
‑
Sensitive Networking
，
TSN)。TSN
借鉴了标准以太网协议体系的特点，提供了一系列链路层增强机制与流量策略的标准和规范，包括时间同步
、
流量调度
、
可靠传输和网络管理标准
。
[0003]传统技术中，是通过时间感知整形
(Time Awareness Shaper,TAS)
使
TSN
交换机控制队列流量进行
TSN
的门控调度，仅考虑门控调度，无法有效解决调度生成失败
、
通信链路拥塞等问题，导致流量可调度性较差
。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决调度过程中存在的调度生成失败
、
通信链路拥塞等问题，以提高流量可调度性的时间敏感网络的流量调度方法
、
装置
、
计算机设备
、
存储介质和计算机程序产品
。
[0005]第一方面，本申请提供了一种时间敏感网络的流量调度方法
。
该方法包括：
[0006]将时间敏感网络拓扑图转换为有向图，根据有向图确定有向图中每个流的最短路径集；
[0007]根据有向图中每个流的流量值和周期，确定每个流的最短路径集中每条路径的链路负载；
[0008]根据每个流对应的每条路径的链路负载确定每个流对应的目标路径；
[0009]根据多个流对应的目标路径确定每个流的开始传输时间，得到流量调度策略
。
[0010]在其中一个实施例中，根据有向图中每个流的流量值和周期，确定每个流的最短路径集中每条路径的链路负载包括：
[0011]获取有向图中的最大流量值和最小周期；
[0012]对于有向图中的每个流，根据最大流量值与最小周期
、
该流的流量值与周期和该流的最短路径集中每条路径包含的链路，确定该流的最短路径集中每条路径的链路负载
。
[0013]在其中一个实施例中，根据每个流对应的每条路径的链路负载确定每个流对应的目标路径包括：
[0014]对于有向图中的每个流，根据该流对应的每条路径的链路负载，将该流对应的最短路径集按照预设顺序进行排序；
[0015]在排序后的最短路径集中选取风险最小的路径作为该流对应的目标路径
。
[0016]在其中一个实施例中，根据多个流对应的目标路径确定每个流的开始传输时间，
得到流量调度策略包括：
[0017]根据多个流对应的目标路径构建个体；
[0018]根据多个流的最小总传输时间和开始传输时间之和构建适应度函数；
[0019]根据适应度函数
、
个体的个体历史最优因子和全局最优因子，对个体进行迭代优化，确定每个流的开始传输时间；
[0020]根据每个流的开始传输时间以及对应的目标路径得到流量调度策略
。
[0021]在其中一个实施例中，根据多个流的最小总传输时间和开始传输时间之和构建适应度函数包括：
[0022]根据每个流的传播延迟
、
在交换机上的处理延迟和传输延迟确定每个流的端到端延迟；
[0023]根据每个流的端到端延迟
、
在一个超周期内的传输次数
、
周期和时间敏感网络的约束条件，构建总传输时间最小的目标函数；
[0024]根据目标函数和多个流的开始传输时间之和构建适应度函数
。
[0025]在其中一个实施例中，时间敏感网络的约束条件包括时隙约束
、
流量偏移约束
、
传输时间约束和无冲突约束
。
[0026]第二方面，本申请还提供了一种时间敏感网络的流量调度装置
。
该装置包括：
[0027]路径获取模块，用于将时间敏感网络拓扑图转换为有向图，根据有向图确定有向图中每个流的最短路径集；
[0028]负载确定模块，用于根据有向图中每个流的流量值和周期，确定每个流的最短路径集中每条路径的链路负载；
[0029]路径确定模块，用于根据每个流对应的每条路径的链路负载确定每个流对应的目标路径；
[0030]流量调度模块，用于根据多个流对应的目标路径确定每个流的开始传输时间，得到流量调度策略
。
[0031]第三方面，本申请还提供了一种计算机设备
。
该计算机设备包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现以下步骤：
[0032]将时间敏感网络拓扑图转换为有向图，根据有向图确定有向图中每个流的最短路径集；
[0033]根据有向图中每个流的流量值和周期，确定每个流的最短路径集中每条路径的链路负载；
[0034]根据每个流对应的每条路径的链路负载确定每个流对应的目标路径；
[0035]根据多个流对应的目标路径确定每个流的开始传输时间，得到流量调度策略
。
[0036]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质
。
该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以下步骤：
[0037]将时间敏感网络拓扑图转换为有向图，根据有向图确定有向图中每个流的最短路径集；
[0038]根据有向图中每个流的流量值和周期，确定每个流的最短路径集中每条路径的链路负载；
[0039]根据每个流对应的每条路径的链路负载确定每个流对应的目标路径；
[0040]根据多个流对应的目标路径确定每个流的开始传输时间，得到流量调度策略
。
[0041]第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品
。
该计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0042]将时间敏感网络拓扑图转换为有向图，根据有向图确定有向图中每个流的最短路径集；
[0043]根据有向图中每个流的流量值和周期，确定每个流的最短路径集中每条路径的链路负载；
[0044]根据每个流对应的每条路径的链路负载确定每个流对应的目标路径；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种时间敏感网络的流量调度方法，其特征在于，所述方法包括：将时间敏感网络拓扑图转换为有向图，根据所述有向图确定所述有向图中每个流的最短路径集；根据所述有向图中每个流的流量值和周期，确定每个流的最短路径集中每条路径的链路负载；根据每个流对应的每条路径的链路负载确定每个流对应的目标路径；根据多个流对应的目标路径确定每个流的开始传输时间，得到流量调度策略
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述有向图中每个流的流量值和周期，确定每个流的最短路径集中每条路径的链路负载包括：获取所述有向图中的最大流量值和最小周期；对于所述有向图中的每个流，根据所述最大流量值与所述最小周期
、
该流的流量值与周期和该流的最短路径集中每条路径包含的链路，确定该流的最短路径集中每条路径的链路负载
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个流对应的每条路径的链路负载确定每个流对应的目标路径包括：对于所述有向图中的每个流，根据该流对应的每条路径的链路负载，将该流对应的最短路径集按照预设顺序进行排序；在排序后的最短路径集中选取风险最小的路径作为该流对应的目标路径
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据多个流对应的目标路径确定每个流的开始传输时间，得到流量调度策略包括：根据多个流对应的目标路径构建个体；根据多个流的最小总传输时间和开始传输时间之和构建适应度函数；根据所述适应度函数
、
所述个体的个体历史最优因子和全局最优因子，对所述个体进行迭代优化，确定每个流的开始传输时间；根据每个流的开始传输时间以及对应的目标路径得到流量调度策略
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据多...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁俊鸿，高强，吴谦，吕为，周建勇，陈嘉，徐琼，刘宇，吴彤浩，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：