CN104539535A - 一种数据传输路径确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数据传输路径确定方法及装置，该方法包括：S1：计算出传输待发送数据的路径；S2：根据每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径，其中，参数A为每条路径上的每个交换机正在处理的数据的QoS，参数B为每条路径上的每个交换机当前的数据流量，参数C为每条路径上的每个中转交换机的数据中转延时。通过本发明提供的一种数据传输路径确定方法及装置，能够提高数据传输效率。

Description

一种数据传输路径确定方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种数据传输路径确定方法及装置。

背景技术

随着云计算、大数据等新型技术的发展，数据中心服务器规模越来越大，数据交换网络遇到越来越严苛的挑战，光纤交换机在未来将会得到广泛的应用。基于WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)和SDM(Space Division Multiplexing，空分复用)的光纤交换机可以有效提高交换机的部署和管理能力。

当光纤交换机部署为一维环形网络时，交换机之间通过多芯光纤可以形成全互连，所有交换机之间通信都是点对点连接，数据可以做到独立收发。当需要更大的交换规模时，光纤交换机可以进行扩展到二维或多维的网络互连，每个光纤交换机可能同时在多个环形网络上。而不在同一个环形网络的交换机之间的数据交互，可以通过其他交换机的数据转发来实现。

在数据按照固定的模式来传输的方法中，由于用户数据存在QoS(Quality of Service，服务质量)优先级，交换机会优先处理QoS优先级高的数据，而优先级低的数据就会被延迟处理，如果当前用户数据在传输的过程中，遇到优先级更高的数据，当前数据就会被延迟；另外，每个交换机当前所传输的数据流量不同，如果当前数据传输路径上的交换机当前所传输的数据流量较大，就有可能发生数据传输阻塞延迟。由于通过固定的模式来传输数据的方法中，数据传输路径不会因为QoS优先级和交换机当前所传输的数据流量而改变，所以采用这种方法传输数据的数据传输效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种数据传输路径确定方法及装置，能够提高数据传输效率。

一方面，本发明提供了一种数据传输路径确定方法，包括：

S1：计算出传输待发送数据的路径；

S2：根据每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径，其中，参数A为每条路径上的每个交换机正在处理的数据的QoS，参数B为每条路径上的每个交换机当前的数据流量，参数C为每条路径上的每个中转交换机的数据中转延时。

进一步地，所述S2包括：

S21：获取每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个；

S22：将所述参数A、所述参数B、所述参数C中的一个或多个转换成参数T；

S23：根据每条路径对应的参数T之和，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径。

进一步地，还包括：

预先设置QoS、数据流量、数据中转延时中的一个或多个与参数T的值的对应关系；

所述S22包括：

根据所述对应关系，将所述参数A、所述参数B、所述参数C中的一个或多个转换成所述参数T。

进一步地，该方法应用于光纤交换机网络，所述光纤交换机网络由至少两个一维环形网络互连组成，所述一维环形网络由光纤交换机依次连接形成，在所述一维环形网络中，任意相邻的两个光纤交换机通过多芯光纤相连，形成所述环形网络中的多个光纤环路；

所述S1包括：计算出所述光纤交换机网络中传输待发送数据的路径。

进一步地，所述S1包括：

根据待发送数据的安全等级，确定所述待发送数据必须经过的交换机和/或不能经过的交换机；

根据所述必须经过的交换机和/或所述不能经过的交换机，计算出传输所述待发送数据的路径。

另一方面，本发明提供了一种数据传输路径确定装置，包括：

路径计算单元，用于计算出传输待发送数据的路径；

路径确定单元，用于根据每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径，其中，参数A为每条路径上的每个交换机正在处理的数据的QoS，参数B为每条路径上的每个交换机当前的数据流量，参数C为每条路径上的每个中转交换机的数据中转延时。

进一步地，所述路径确定单元包括：

参数获取子单元，用于获取每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个；

转换子单元，用于将所述参数A、所述参数B、所述参数C中的一个或多个转换成参数T；

路径确定子单元，用于根据每条路径对应的参数T之和，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径。

进一步地，还包括：

保存单元，用于保存预先设置的QoS、数据流量、数据中转延时中的一个或多个与参数T的值的对应关系；

所述转换子单元，用于根据所述对应关系，将所述参数A、所述参数B、所述参数C中的一个或多个转换成所述参数T。

进一步地，所述装置位于软件定义网络SDN控制器中，所述SDN控制器与光纤交换机网络中的光纤交换机相连，所述光纤交换机网络由至少两个一维环形网络互连组成，所述一维环形网络由光纤交换机依次连接形成，在所述一维环形网络中，任意相邻的两个光纤交换机通过多芯光纤相连，形成所述环形网络中的多个光纤环路。

进一步地，所述路径计算单元，包括：

交换机筛选子单元，用于根据待发送数据的安全等级，确定所述待发送数据必须经过的交换机和/或不能经过的交换机；

路径计算子单元，用于根据所述必须经过的交换机和/或所述不能经过的交换机，计算出传输所述待发送数据的路径。

本发明提供了一种数据传输路径确定方法及装置，计算出传输待发送数据的所有路径，将路径上交换机正在处理的数据的QoS、交换机当前的数据流量、每个中转交换机的数据中转延时中的一个或多个作为选择条件，从所有路径中选择出最佳路径，能够提高数据传输效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明一实施例提供的一种数据传输路径确定方法流程图；

图2是本发明一实施例提供的一种二维光纤交换机网络的示意图；

图3是本发明一实施例提供的一种二维光纤交换机网络实际的物理连接示意图；

图4是本发明一实施例提供的另一种数据传输路径确定方法流程图；

图5是本发明一实施例提供的一种二维光纤交换机网络枚举传输路径的示意图；

图6是本发明一实施例提供的另一种二维光纤交换机网络枚举传输路径的示意图；

图7是本发明一实施例提供的一种二维光纤交换机网络的每条传输路径对应的参数T的示意图；

图8是本发明一实施例提供的一种数据传输路径确定装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种数据传输路径确定方法，该方法可以包括以下步骤：

S1：计算出传输待发送数据的路径；

S2：根据每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径，其中，参数A为每条路径上的每个交换机正在处理的数据的QoS，参数B为每条路径上的每个交换机当前的数据流量，参数C为每条路径上的每个中转交换机的数据中转延时。

本发明实施例提供了一种数据传输路径确定方法，计算出传输待发送数据的所有路径，将路径上交换机正在处理的数据的QoS、交换机当前的数据流量、每个中转交换机的数据中转延时中的一个或多个作为选择条件，从所有路径中选择出最佳路径，能够提高数据传输效率。

需要说明的是，当待传输数据需要跨环形网络进行传输时，需要连接不同环形网络的交换机在环形网络之间中转待发送数据，该交换机称为中转交换机。

由于参数A、参数B、参数C的单位不同，如果需要通过其中的任意两个或三个来确定待发送数据的传输路径，需要用于确定传输路径的参数转换成统一的参数T，通过参数T来衡量路径的优劣。在一种可能的实现方式中，所述S2包括：

S21：获取每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个；

S22：将所述参数A、所述参数B、所述参数C中的一个或多个转换成参数T；

S23：根据每条路径对应的参数T之和，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径。

举例来说，通过参数A、参数B、参数C来确定待发送数据的传输路径。参数A越大，参数A转换成的参数T1越大，参数B越大，参数B转换成的参数T2越大，参数C越大，参数C转换成的参数T3越大，则为了提高数据传输效率，需要选择T之和最小的路径作为待发送数据的传输路径。在计算出的每一条路径上，获取该路径上每个交换机对应的参数A，计算出该路径上所有参数A对应的T1；获取该路径上每个交换机对应的参数B，计算出该路径上所有参数B对应的T2；获取该路径上每个中转交换机对应的参数C，计算出该路径上所有参数C对应的T3；计算该路径上所有T1、所有T2、所有T3之和Tz，确定所有路径中Tz最小的路径为待发送数据的传输路径。通过该实现方式确定出的传输路径，综合考虑了每条路径上的每个交换机正在处理的数据的QoS，每条路径上的每个交换机当前的数据流量，每条路径上的每个中转交换机的数据中转延时，能够降低网络延迟、降低网络阻塞、使光纤交换机网络高效运行。

为了实现参数A、参数B、参数C转换成参数T，该方法还可以包括：

预先设置QoS、数据流量、数据中转延时中的一个或多个与参数T的值的对应关系；

所述S22包括：

根据所述对应关系，将所述参数A、所述参数B、所述参数C中的一个或多个转换成所述参数T。

举例来说，参数S为QoS、数据流量、数据中转延时中任意一个，参数T的取值为整数1-10，将参数S的取值划分为10个范围，每个范围对应一个T的值。通过该对应关系，可以实现参数A、参数B、参数C转换成参数T。

在一种可能的实现方式中，所述S1包括：采用枚举法计算出传输当前数据的路径。

用户在需要发送数据时，待发送数据会要求不同网络安全服务，例如：该数据必须经过防火墙、或者必须经过杀毒等，而交换机的功能有所不同，为了满足数据对应网络安全服务的要求，待发送数据必须经过特定的交换机或不能经过特定的交换机。在一种可能的实现方式中，所述S1包括：

根据待发送数据的安全等级，确定所述待发送数据必须经过的交换机和/或不能经过的交换机；

根据所述必须经过的交换机和/或所述不能经过的交换机，计算出传输所述待发送数据的路径。

通过该实现方式，保证了数据的安全性，计算出满足数据安全性的所有路径，在这些路径的基础上再进行筛选。

本实施例提供的方法可以应用于光纤交换机网络，所述光纤交换机网络由至少两个一维环形网络互连组成，所述一维环形网络由光纤交换机依次连接形成，在所述一维环形网络中，任意相邻的两个光纤交换机通过多芯光纤相连，形成所述环形网络中的多个光纤环路；

所述S1包括：计算出所述光纤交换机网络中传输待发送数据的路径。

下面通过一个二维光纤交换机网络来详细描述本发明实施例提供的方法。参见图2，图2为一种二维光纤交换机网络的示意图，SW代表光纤交换机。光纤交换机之间通过多芯光纤互连，由多个光纤环路组成。在图中，光纤交换机可能同时属于不同的环形网络，例如：SW(11)与SW(12)、SW(13)、SW(14)是在同一个环形网络上，同时也与SW(21)、SW(31)、SW(41)是在同一个环形网络上，光纤交换机实际的物理连接如图3所示，每个环形网络上的光纤交换机都可以实现全互连。

如果两台不在一个环形网络上的光纤交换机之间进行数据通信，这时候需要环与环之间进行数据转发，存在多条转发路径。为了便于描述，将光纤交换机环形网络分成上下和左右两个方向，对环形网络进行编号。左右方向的环形网络编号数为x，从左到右依次为1、2…x；上下方向的环形网络编号数为y，从上到下依次为1、2…y，光纤交换机编号表示为SW(xy)，左右方向第一个环的光纤交换机依次为SW(11)、SW(12)…SW(1y)，上下方向第一个环的光纤交换机依次为SW(11)、SW(21)…SW(x1)。参见图4，本发明实施例提供的一种数据传输路径确定方法，该方法包括：

步骤401：采用枚举法计算出传输当前数据的路径；

枚举法实现方式如下：如果SW(ab)与SW(cd)通信，首先分别找SW(ab)左右环形网络上的光纤交换机SW(ay)和上下环形网络上的光纤交换机SW(xb)，然后再转发到各自的环形网络最终到达SW(cd)，如图5所示。

针对图2所示的二维光纤交换机网络，如果SW(41)与SW(24)通信，传输当前数据的路径有：SW(41)→SW(42)→SW(22)→SW(24)，SW(41)→SW(43)→SW(23)→SW(24)，SW(41)→SW(44)→SW(24)，SW(41)→SW(11)→SW(14)→SW(24)，SW(41)→SW(21)→SW(24)，SW(41)→SW(31)→SW(34)→SW(24)，如图6所示。

步骤402：获取每条路径对应的参数A、参数B、参数C；

步骤403：将所述参数A、所述参数B、所述参数C转换成参数T；

步骤404：计算每条路径对应的参数T之和；

步骤405：确定参数T之和最小的路径为待发送数据的传输路径。

针对如图6所示的路径，计算每条路径对应的参数T之和Tz，并计算所有Tz的最小值，如下：

$\mathrm{Tz}=\mathrm{Min}\left\{\begin{array}{c}\mathrm{Tsw}42+\mathrm{Tcon}+\mathrm{Tsw}22+\mathrm{Tcon}\\ \mathrm{Tsw}43+\mathrm{Tcon}+\mathrm{Tsw}23+\mathrm{Tcon}\\ \mathrm{Tsw}44+\mathrm{Tcon}\\ \mathrm{Tsw}11+\mathrm{Tcon}+\mathrm{Tsw}14+\mathrm{Tcon}\\ \mathrm{Tsw}21+\mathrm{Tcon}\\ \mathrm{Tsw}31+\mathrm{Tcon}+\mathrm{Tsw}34+\mathrm{Tcon}\end{array}\right\};$

其中，Tsw为每个交换机正在处理的数据的QoS对应的T值与该交换机当前的数据流量对应的T值之和；Tcon为每个中转交换机的数据中转延时，参见图7，图7为每条传输路径对应的参数T的示意图。

假设最终计算出来的Tsw42+Tcon+Tsw22+Tcon的值最小，那么确定SW(41)和SW(24)两台交换机的传输路径为SW(41)→SW(42)→SW(22)→SW(24)，中间会经过两次光纤交换机环路中转。

另外，如果待发送数据要求特定的网络安全服务，确定必须经过SW(11)，则光纤交换机之间需要按照SW(41)→SW(11)→SW(14)→SW(24)的路径传输来保障网络安全。

本发明实施例还提供了一种数据传输路径确定装置，参见图8，该装置包括：

路径计算单元801，用于计算出传输待发送数据的路径；

路径确定单元802，用于根据每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径，其中，参数A为每条路径上的每个交换机正在处理的数据的QoS，参数B为每条路径上的每个交换机当前的数据流量，参数C为每条路径上的每个中转交换机的数据中转延时。

在一种可能的实现方式中，所述路径确定单元802包括图中未示出的：

参数获取子单元，用于获取每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个；

转换子单元，用于将所述参数A、所述参数B、所述参数C中的一个或多个转换成参数T；

路径确定子单元，用于根据每条路径对应的参数T之和，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径。

在一种可能的实现方式中，该装置还包括图中未示出的：

保存单元，用于保存预先设置的QoS、数据流量、数据中转延时中的一个或多个与参数T的值的对应关系；

所述转换子单元，用于根据所述对应关系，将所述参数A、所述参数B、所述参数C中的一个或多个转换成所述参数T。

在一种可能的实现方式中，所述路径计算单元802，用于采用枚举法计算出传输当前数据的所有路径。

在一种可能的实现方式中，所述路径计算单元802包括图中未示出的：

交换机筛选子单元，用于根据待发送数据的安全等级，确定所述待发送数据必须经过的交换机和/或不能经过的交换机；

路径计算子单元，用于根据所述必须经过的交换机和/或所述不能经过的交换机，计算出传输所述待发送数据的路径。

本实施例提供的数据传输路径确定装置可以位于SDN(Software DefinedNetwork，软件定义网络)控制器中，所述SDN控制器与光纤交换机网络中的光纤交换机相连，所述光纤交换机网络由至少两个一维环形网络互连组成，所述一维环形网络由光纤交换机依次连接形成，在所述一维环形网络中，任意相邻的两个光纤交换机通过多芯光纤相连，形成所述环形网络中的多个光纤环路。通过该装置确定出光纤交换机网络中传输待发送数据的路径。

另外，本实施例中的数据传输路径确定装置可以是SDN控制器。

本发明实施例提供的一种数据传输路径确定方法及装置，具有如下有益效果：

1、本发明实施例提供的一种数据传输路径确定方法及装置，计算出传输待发送数据的所有路径，将路径上交换机正在处理的数据的QoS、交换机当前的数据流量、每个中转交换机的数据中转延时中的一个或多个作为选择条件，从所有路径中选择出最佳路径，能够提高数据传输效率。

2、本发明实施例提供的一种一种数据传输路径确定方法及装置，综合考虑了每条路径上的每个交换机正在处理的数据的QoS，每条路径上的每个交换机当前的数据流量，每条路径上的每个中转交换机的数据中转延时，能够降低网络延迟、降低网络阻塞、使光纤交换机网络高效运行。另外，该方法及装置还根据待发送数据的安全等级确定传输路径，保障了网络安全。

上述装置内的各单元、子单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种数据传输路径确定方法，其特征在于，包括：

S1：计算出传输待发送数据的路径；

S2：根据每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径，其中，参数A为每条路径上的每个交换机正在处理的数据的服务质量QoS，参数B为每条路径上的每个交换机当前的数据流量，参数C为每条路径上的每个中转交换机的数据中转延时。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述S2包括：

S21：获取每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个；

S22：将所述参数A、所述参数B、所述参数C中的一个或多个转换成参数T；

S23：根据每条路径对应的参数T之和，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，还包括：

预先设置QoS、数据流量、数据中转延时中的一个或多个与参数T的值的对应关系；

所述S22包括：

根据所述对应关系，将所述参数A、所述参数B、所述参数C中的一个或多个转换成所述参数T。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，应用于光纤交换机网络，所述光纤交换机网络由至少两个一维环形网络互连组成，所述一维环形网络由光纤交换机依次连接形成，在所述一维环形网络中，任意相邻的两个光纤交换机通过多芯光纤相连，形成所述环形网络中的多个光纤环路；

所述S1包括：计算出所述光纤交换机网络中传输待发送数据的路径。

5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，所述S1包括：

根据待发送数据的安全等级，确定所述待发送数据必须经过的交换机和/或不能经过的交换机；

根据所述必须经过的交换机和/或所述不能经过的交换机，计算出传输所述待发送数据的路径。

6.一种数据传输路径确定装置，其特征在于，包括：

路径计算单元，用于计算出传输待发送数据的路径；

路径确定单元，用于根据每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径，其中，参数A为每条路径上的每个交换机正在处理的数据的服务质量QoS，参数B为每条路径上的每个交换机当前的数据流量，参数C为每条路径上的每个中转交换机的数据中转延时。

7.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述路径确定单元包括：

参数获取子单元，用于获取每条路径对应的参数A、参数B、参数C中的一个或多个；

转换子单元，用于将所述参数A、所述参数B、所述参数C中的一个或多个转换成参数T；

路径确定子单元，用于根据每条路径对应的参数T之和，从计算出的路径中确定待发送数据的传输路径。

8.根据权利要求7所述装置，其特征在于，还包括：

保存单元，用于保存预先设置的QoS、数据流量、数据中转延时中的一个或多个与参数T的值的对应关系；

所述转换子单元，用于根据所述对应关系，将所述参数A、所述参数B、所述参数C中的一个或多个转换成所述参数T。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置位于软件定义网络SDN控制器中，所述SDN控制器与光纤交换机网络中的光纤交换机相连，所述光纤交换机网络由至少两个一维环形网络互连组成，所述一维环形网络由光纤交换机依次连接形成，在所述一维环形网络中，任意相邻的两个光纤交换机通过多芯光纤相连，形成所述环形网络中的多个光纤环路。

10.根据权利要求6-9中任一所述的装置，其特征在于，所述路径计算单元，包括：

交换机筛选子单元，用于根据待发送数据的安全等级，确定所述待发送数据必须经过的交换机和/或不能经过的交换机；

路径计算子单元，用于根据所述必须经过的交换机和/或所述不能经过的交换机，计算出传输所述待发送数据的路径。