CN109586973B - 基于普适标识网络体系的数据流跳变传输方法 - Google Patents

基于普适标识网络体系的数据流跳变传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于普适标识网络体系的数据流跳变传输方法。该方法针对普适标识网络环境，以用户网络接入实体作为用户的接入网关，接收用户服务请求，向智慧空间递交请求并接收智慧空间指令下发至多类型网络接入实体进行数据流链路搭建，通过用户接入实体可屏蔽不同类型网络差异，实现异构网络的一体化通信，使异构网络成为用户的多数据流传输管道。智慧空间维护全网的对象标识与对象知识库，对全网的运行状态统一管控调配，根据用户服务请求产生虚拟链路指令，并调度网络实体资源建立多数据流传输路径。根据传输模式及数据流分片传输策略的选择可实现数据流在异构网络间的分片跳变传输，有效提升数据传输速率，同时保证数据安全。

Description

基于普适标识网络体系的数据流跳变传输方法
技术领域
本发明涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种基于普适标识网络体系的数据流跳变传输方法。
背景技术
随着网络技术的不断发展，网络中服务种类趋于多样化，服务对网络资源的要求也随之不断增长，这种需求尤其体现在带宽方面。当今网络服务如高清视频通话、点播业务和大文件下载业务，均对网络传输速率有极高要求，使得当前网络逐渐难以满足迅速增长的带宽需求。
当前网络架构基于TCP/IP设计，存在原始设计的固有弊端，造成网络具有“静态”、“僵化”的特点，难以应对网络普适化、智慧化的需求。随着技术的发展，用户终端设备虽含有接入不同类型网络的丰富接口，但由于传统网络设计的缺陷，基于IP的数据流仅能在默认接口传输，用户无法使用冗余接口进行数据传输，造成资源浪费。当单一链路质量过低时，链路间切换造成的网络服务中断，严重影响服务质量。除此之外，传统架构无法解决用户身份与位置绑定带来的移动性支持差，安全威胁高等问题，同时缺乏对于链路资源的智慧管控，造成网络资源利用率低下。
为解决上述问题，学术界产业界均加大对数据流转发的研究力度，其中典型的代表方案有基于TCP(Transmission Control Protocol传输控制协议)的MPTCP(MultiPathTCP,多路径传输控制协议)，实现控制转发分离的SDN(Software DefinedNetwork,软件定义网络)。MPTCP基于传统TCP设计，为用户提供透明的多路径利用能力，支持冗余信道资源的反向多路复用，将整个数据传输速率提高到所有可用信道的总和。然而由于传统TCP/IP的设计弊端，MPTCP方案不能够迎合网络普适化扩展，智慧化管理的发展前景。SDN采用新型网络架构，设计理念是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离，从而通过集中的控制器中的软件平台去实现可编程化控制底层硬件，实现对网络资源灵活的按需调配。虽然SDN将控制抽离于数据平面，旨在实现灵活的数据转发，但仍旧缺乏对不同网络类型数据流的统一调配管理能力，同时根据用户服务特性高效调度网络资源的能力。
总之，现有技术中缺乏一种可使网络数据流在异构网络间实现数据流分片跳变传输的方法。
发明内容
本发明的实施例提供了一种基于普适标识网络体系的数据流跳变传输方法，以克服现有技术的问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种基于普适标识网络体系的数据流跳变传输方法，将普适标识网络体系中的智慧空间和运行空间分离，在智慧空间中设置并管理对象标识库、对象知识库、网络实体知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库，包括：
用户终端通过用户网络接入实体接入运行空间，所述用户网络接入实体向智慧空间发送携带用户申请的网络服务业务标识SID和服务质量描述标识DI的服务请求；
所述智慧空间根据所述服务请求查询所述对象标识库、对象知识库、网络实体知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库，生成虚拟链路映射指令，将所述虚拟链路映射指令发送给所述用户网络接入实体；
所述用户网络接入实体连接的网络接入实体筛选本类型网络内符合所述虚拟链路映射指令要求的物理节点及物理链路集合，将所述物理节点及物理链路集合信息上传至所述智慧空间，所述智慧空间根据所述物理节点及物理链路集合信息结合其管理的知识库中的信息建立虚拟链路到物理链路映射表，将所述虚拟链路到物理链路映射表下发给所述用户网络接入实体连接的网络接入实体；
所述用户网络接入实体连接的网络接入实体根据所述智慧空间下发的虚拟链路到物理链路映射表建立物理链路，利用所述物理链路进行数据流跳变传输。
进一步地，所述的将普适标识网络体系中的智慧空间和运行空间分离，在智慧空间中设置并管理对象标识库、对象知识库、网络实体知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库，包括：
在智慧空间中设置并管理对象标识库，所述对象标识库包括如下的对象：用户标识UID、用户网络接入实体EIDua,网络接入实体EIDna、网络服务业务标识SID及对应服务质量描述DI和虚拟链路标识VLx；
在智慧空间中设置并管理对象知识库，所述对象知识库包括用于表示网络实体及连接状态；
在智慧空间中设置并管理网络实体知识库，所述网络实体知识库包含网络实体的相关信息，该相关信息包括所处位置、接入情况；
在智慧空间中设置并管理物理网络连接知识库，所述物理网络连接知识库中记录网络连接中任意两物理节点的当前连接代价以及任意物理节点与物理边的连接情况；
在智慧空间中设置并管理虚拟网络连接知识库，所述虚拟网络连接知识库记录任意虚拟节点与物理节点的映射关系、虚拟边与物理边的映射关系、虚拟网络连接中任意两虚拟节点的当前连接代价以及任意虚拟节点与虚拟边的连接情况。
进一步地，所述的用户终端通过用户网络接入实体接入运行空间，所述用户网络接入实体向智慧空间发送携带用户申请的网络服务业务标识SID和服务质量描述标识DI的服务请求，包括：
针对不同种类型网络服务，设定不同网络类型的网络接入实体，将用户网络接入实体作为用户终端的数据流默认网关，用户网络接入实体分别与每种网络接入实体连接；当用户终端请求网络服务时，所述用户终端通过用户网络接入实体接入运行空间，用户终端向用户网络接入实体发送携带用户申请的网络服务业务标识SID以及对应服务质量描述DI为标识的服务申请；
用户网络接入实体查询本侧的服务查询及路径生成映射表中的表项，若已存在对应UID+SID/DI表项，若说明对应的服务已建立链接，直接利用已经建立的UID+SID/DI表项对应的链接为所述用户终端提供网络服务；否则，建立对应表项，将UID+SID/DI信息加入表项，并通过用户网络接入实体将所述服务申请发送至智慧空间。
进一步地，所述的智慧空间根据所述服务请求查询所述对象标识库、对象知识库、网络实体知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库，生成虚拟链路映射指令，将所述虚拟链路映射指令发送给所述用户网络接入实体，包括：
所述智慧空间接收到所述服务请求后，根据所述服务请求中携带的所述网络服务业务标识SID以及对应服务质量描述DI，以及所述用户网络接入实体所处网络空间的属性特征查询对象标识库和对象知识库，得到服务查询结果，将服务查询结果添加到服务查询及路径生成映射表中；
所述智慧空间根据所述服务查询结果，以及所述网络实体知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库中存储的信息，结合单数据流传输、多数据流传输和多数据流跳变传输模式的选择，经过处理生成虚拟路径信息及标识VLx，将所述虚拟路径信息及标识VLx添加到所述服务查询及路径生成映射表中，生成虚拟链路映射指令，将所述虚拟链路映射指令发送给所述用户网络接入实体。
进一步地，所述用户网络接入实体连接的网络接入实体筛选本类型网络内符合所述虚拟链路映射指令要求的物理节点及物理链路集合，将所述物理节点及物理链路集合信息上传至所述智慧空间，所述智慧空间根据所述物理节点及物理链路集合信息结合其管理的知识库中的信息建立虚拟链路到物理链路映射表，将所述虚拟链路到物理链路映射表下发给所述用户网络接入实体连接的网络接入实体，包括：
所述用户网络接入实体接收到所述虚拟链路映射指令后，将所述虚拟链路映射指令发送给其连接的各种类型的网络接入实体，各个网络接入实体筛选本类型网络内符合所述虚拟链路映射指令要求的物理节点及物理链路集合，将所述物理节点及物理链路集合信息上传至所述智慧空间；
所述智慧空间根据所述物理节点及物理链路集合信息，结合所述对象标识库、对象知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库中存储的信息，进行虚拟链路到物理链路的映射选择，并在所述服务查询及路径生成映射表的基础上建立虚拟链路到物理链路映射表，将所述映射表下发给所述用户网络接入实体连接的网络接入实体。
进一步地，所述的利用所述物理链路进行数据流跳变传输包括：
用户终端通过可信网络接入用户网络接入实体，并在用户网络接入实体侧完成用户网络接入实体侧的标识与各个网络接入实体侧的标识之间的映射，所述用户网络接入实体根据智慧空间的数据流分配策略利用所述物理链路对用户数据进行分片转发，数据流分片及传输模式根据用户选择与网络运行情况包括单数据流传输模式、多数据流同时传输模式和多数据流跳变传输模式，所述用户网络接入实体针对不同模式根据相应对策进行数据流的汇聚，将数据流传输到对端用户。
进一步地，所述的方法还包括：
当采用单数据流传输模式、多数据流同时传输模式时，用户终端向智慧空间发送服务需求之后，智慧空间根据用户选择，向用户网络接入实体用户网络接入实体下发指令，若采取单数据流模式，则智慧空间采集对应路径网络运行状况，按照最优路径生成对应虚拟链路请求指令下发至对应网络类型网络接入实体实现映射，若采用多数据流模式，则智慧空间采集对应路径网络运行状况，综合服务质量和网络整体运行状态指标，建立多条虚拟链路，分别生成对应虚拟链路请求指令下发至对应网络类型网络接入实体实现映射，同时将数据流分片策略下发用户网络接入实体用户网络接入实体，实现数据流在不同链路上的分配；用户网络接入实体用户网络接入实体分别下发指令激活映射流程，进行物理链路的建立；
当采用数据流跳变传输模式时，用户终端向智慧空间发送服务需求之后，智慧空间采集对应路径网络运行状况分别生成对应虚拟链路映射指令，将虚拟链路映射指令分别下发至对应网络类型的网络接入实体实现映射，同时将数据流分配策略及切换策略请求下发用户网络接入实体用户网络接入实体，实现数据流的分配及切换方式的选择，用户网络接入实体分别下发指令激活映射流程，进行物理链路的建立。
进一步地，所述的方法还包括：
所述对象标识库与所述对象知识库划分为物理网络连接类型和虚拟网络连接类型，所述物理网络连接类型的拓扑用带权无向图
Figure GDA0002669441450000051
表示，Ns，Ls分别是底层节点集合和底层链路集合，
Figure GDA0002669441450000052
分别为底层网络的节点和链路所能提供的最大传输处理能力；所述虚拟网络连接类型的拓扑用带权无向图
Figure GDA0002669441450000053
表示，其中Nv为虚拟节点的集合，Lv为虚拟链路的集合，
Figure GDA0002669441450000054
分别表示虚拟节点和虚拟链路的资源约束。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过用户网络接入实体EIDua实现用户与多种类型网络接入实体的隔离，EIDua屏蔽不同类型网络差异，是不同类型网络仅作为数据流传输通道供给用户侧使用。智慧空间层作为整体的控制部件，综合各种需求与状态信息进行决策，运行空间实体仅负责执行指令，使得网络能够统一调度，资源利用更加合理高效。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的一种普适标识网络体系下数据流跳变传输示意图。
图2为本发明实施例提供的一种普适标识网络体系下链路建立及数据传输流程图。
图3为本发明实施例提供的一种智慧空间中服务标识查询机制说明图
图4为本发明实施例提供的一种虚拟路径与物理路径映射关系图。
图5为本发明实施例提供的一种路径状态更新流程图；
图6为本发明实施例提供的一种智慧空间同时进行虚拟链路与物理链路映射方案的动态设计流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本发明实施例为了实现异构网络资源的统一调度，通过数据流路径按照策略跳变实现数据的高效安全传输，提出了一种基于普适化网络架构的数据流跳变传输方案，在提高网络数据流传输速率的同时使得网络调度能够高效匹配服务需求，提升网络资源利用效率。该方法在普适标识网络中，通过“服务空间”与“网络空间”间映射，达到“智慧空间”智能调度“运行空间”，从而实现数据流跳变传输的功能。
在普适标识网络体系下，将智慧空间(服务空间)与运行空间(网络空间)分离，实现资源的协同调动与动态匹配，并通过智慧空间进行全网状态的分析，将管控、调度指令下发至运行空间。在本发明实施例中，设置了对象标识库，其中包括如下的对象：用户标识UID、网络实体标识(用户网络接入实体EIDua,网络接入实体EIDna)、网络服务业务标识SID及对应服务质量描述DI和虚拟链路标识VLx。还定义了用于表示网络实体及连接状态的对象知识库。
对象知识库包括用于表示网络实体及连接状态的对象。网络实体知识库包含网络实体的相关信息(包括所处位置、接入情况)，连接知识库包含物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库。物理网络连接知识库记录网络连接中任意两物理节点的当前连接代价以及任意物理节点与物理边的连接情况。虚拟网络连接知识库记录任意虚拟节点与物理节点的映射关系、虚拟边与物理边的映射关系、虚拟网络连接中任意两虚拟节点的当前连接代价以及任意虚拟节点与虚拟边的连接情况。网络状态对象包括网络的带宽，时延等路径信息，以供智慧空间进行决策选择。普适标识网络实现包括用户数据流与异构网络实体间的标识传输分离映射机制，为用户提供一体化的通信平台，解决传统信息网络中接入网络和接入终端单一问题，各级标识映射信息由各级实体维护，并向智慧空间汇总。普适标识网络体系同时支持多种传输模式的选择，可实现数据流的单数据流，多数据流，多数据流跳变传输等模式，根据用户选择及网络链接和状态对象知识库中的数据，普适标识网络智慧空间可进行全网的智能调度，合理分配资源。
为实现服务空间与网络空间的映射，针对服务业务提供网络资源。根据网络服务业务标识SID，智慧空间维护相关对象标识库与对象知识库，用户通过用户网络接入实体EIDua提交服务标识SID及对应服务质量描述DI到智慧服务空间，通过查询机制，智慧空间测算出可以满足用户需求的虚拟专用路径，并将虚拟专用路径映射到运行空间，从而实现服务空间与网络空间的映射。同时智慧空间向运行空间运行对象发送相关指令集信息，以完成服务和网络层面初始化配置、构建出对应专用路径，并引导用户报文流按需转发。
用户数据流通过用户网络接入实体接入普适化网络，用户网络接入实体标识为EIDua，针对不同种类型网络服务，设定不同网络类型的网络接入实体EIDx、EIDy、EIDz。用户需开通异种网络服务如宽带接入，4G，卫星链路，以便实现数据流跳变传输。智慧空间层根据用户开通接入类型以及用户服务业务做出智能调度，统一调配资源，将生成的虚拟链路构建指令下发至EIDua并由EIDua转发至各种网络类型的网络接入实体，不同类型网络接入实体根据对应的虚拟链路构建指令映射出物理链路，从而构建数据流传输的路径。
实现用户数据流在异构网络间的多模式传输，需由智慧空间对网络资源进行统一调配管理，可设计多种数据流传输模式如：单数据流传输，多数据流传输，多数据流跳变传输，根据实际需求进行模式选择，智慧空间综合所选模式及网络运行实际状态，构建实际传输链路，实现多条链路间的数据流分配。根据构建的虚拟链路拓扑向运行空间实体下发相应指令集，在不同实体间完成相应的虚拟链路到实际链路间的映射。
对数据流的分析在智慧空间完成，对数据流的实际转发由运行空间实体完成。智慧空间监听网络路径信息，根据网络运行反馈情况制定数据流转发分配策略，当用户需求或网络运行状况发生变动，智慧空间则通过下发指令对虚拟链路进行调配，并通过映射形成物理链路，之后根据需要改变数据流转发分配策略。
图1为本发明实施例提供的一种普适标识网络体系下数据流跳变传输示意图。具体如下：其中UID1，UID2分别表示实例中通信用户，EIDua1、EIDua2表示用户接入网络的用户网络接入实体，实现用户接入，并根据智慧空间下发指令进行数据流的转发。各种不同类型的网络接入实体如，EIDx、EIDy、EIDz代表不同类型的网络接入实体，负责接收智慧空间虚拟路径信息，并实现网络内虚拟链路与物理链路的映射，同时向智慧空间反馈路径及网络状态信息，以实现智慧空间对全网的闭环管控，进而向运行空间实体下发指令实现对数据流的多路径传输管理。
图2为本发明实施例提供的一种普适标识网络体系下链路建立及数据传输流程图，包括如下的处理步骤：
步骤①：用户网络接入实体EIDua作为用户UID1的数据流默认网关，当用户UID1请求网络服务时，用户UID1首先通过用户网络接入实体EIDua向智慧空间发送携带用户申请的网络服务业务标识SID以及对应服务质量描述DI为标识的服务申请。步骤如下：
a)：当用户终端UID1请求网络服务时，所述用户终端UID1通过用户网络接入实体EIDua接入运行空间，用户终端向用户网络接入实体EIDua发送携带用户申请的网络服务业务标识SID以及对应服务质量描述DI为标识的服务申请，用户网络接入实体EIDua查询EIDua侧的服务查询及路径生成映射表中的表项，若已存在对应UID+SID/DI表项，若有说明对应的服务已建立链接，直接利用已经建立的UID+SID/DI表项对应的链接为所述用户终端UID1提供网络服务；否则，建立对应的UID+SID/DI表项，将UID+SID/DI表项加入到EIDua侧的服务查询及路径生成映射表中，并通过用户网络接入实体EIDua将所述服务申请发送至智慧空间。服务查询及路径生成映射表存储于EIDua侧，对应格式如图4所示。
b)：智慧空间根据所述服务请求查询所述对象标识库、对象知识库、网络实体知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库，生成虚拟链路映射指令，将所述虚拟链路映射指令发送给所述网络接入实体根据其维护全网知识库及标识库信息进行服务查询，智慧空间的查询机制如图3所示。
查询方案根据以下内容实现：
用户申请的服务标识SID及对应服务质量描述DI。
用户实体所处网络空间的属性特征，该属性特征包括位置、状态信息。
智慧空间根据上述内容查询对象标识库和对象知识库，得到服务查询结果，将服务查询结果，包括目的EID等信息下发至EIDua侧的服务查询及路径生成映射表中。
步骤②，智慧空间根据用户申请服务的查询结果，结合来自网络空间与服务空间不断更新的标识库与网络连接及状态知识库信息，结合单数据流传输，多数据流传输，多数据流跳变传输等模式的选择，经过处理生成虚拟路径信息及标识VLx，并下发至服务查询及路径生成映射表中，得到虚拟链路映射指令。将虚拟链路映射指令下发到用户网络接入实体EIDua，以实现用户UID1的接入。
步骤③，EIDua根据智慧空间下发指令进一步将控制指令下发至不同类型网络的网络接入实体EIDx、EIDy，进行网络链路的建立，EIDx、EIDy作为本网络的接入网关同时具备本网络的网络状态信息汇聚功能，汇聚本类型网络内的物理节点及物理连接情况，EIDx、EIDy根据智慧空间的虚拟链路映射指令，筛选本类型网络内符合指令要求的物理节点及物理链路集合。
步骤④，EIDx、EIDy将符合指令要求的物理节点及物理链路集合信息上传至智慧空间，智慧空间根据标识库数据以及知识库数据进行虚拟链路到物理链路的映射选择，如图5所示，并在服务查询及路径生成映射表基础上重新生成虚拟链路到物理链路映射表，并将映射表及指令重新下发至EIDx、EIDy。上述映射表为虚拟链路到物理链路映射表，存储于对应网络接入实体EIDx、EIDy等中，对应格式如图5所示，同时根据图6所示过程与智慧空间层进行实时动态调整。由于网络状况的动态变化特性，EIDx、EIDy动态反馈网络内符合指令要求的物理节点及物理链路集合，向智慧空间反馈网络运行状态信息。智慧空间同时进行虚拟链路与物理链路映射方案的动态设计，相应流程如图6所示。
步骤⑤，网络接入实体EIDx、EIDy根据智慧空间下发的映射表及指令实现物理链路的建立，利用所述物理链路进行数据流跳变传输，建立并存储上述服务查询及路径生成映射表中的UID+SID/DI表项信息与所述物理链路之间的关联关系，以便后续直接找到UID+SID/DI表项对应的物理链路，进行数据传输。
利用所述物理链路进行数据流跳变传输的流程如图2中虚线所示，步骤如下：
1、用户UID1通过可信网络接入用户网络接入实体EIDua，并在EIDua侧完成标识映射，隐藏用户信息进行数据转发。
2、用户网络接入实体EIDua根据智慧空间的数据流分配策略利用所述物理链路对用户数据进行分片转发。同时完成EIDua侧标识与EIDx、EIDy侧标识的映射。数据流分片及传输模式根据用户选择与网络运行情况可分为单数据流传输，多数据流同时传输，多数据流跳变传输等不同模式。
3、针对不同模式对端实体根据相应对策进行数据流的汇聚传输到对端用户。
针对数据流分片及传输模式的实现，具体细节如下：
为实现数据流传输的单数据流传输，多数据流同时传输，多数据流跳变传输等方式，智慧空间层需要丰富的指令集系统，以完成传输模式的切换。切换模式的选择通过用户网络接入实体完成，以下分情况介绍传输模式的实现。
a)单数据流，多数据流模式：用户向智慧空间发送服务需求之后，智慧空间根据用户选择，向用户网络接入实体下发指令，若采取单数据流模式，则智慧空间采集对应路径网络运行状况，按照最优路径生成对应虚拟链路请求指令下发至对应网络类型网络接入实体实现映射，若采用多数据流模式，则智慧空间采集对应路径网络运行状况，综合服务质量，网络整体运行状态等指标，建立多条虚拟链路，分别生成对应虚拟链路请求指令下发至对应网络类型网络接入实体实现映射，同时将数据流分片策略下发用户网络接入实体，实现数据流在不同链路上的分配。用户网络接入实体分别下发指令激活映射流程，进行物理链路的建立。
b)数据流跳变传输模式：智慧空间采集对应路径网络运行状况分别生成对应虚拟链路请求指令分别下发至对应网络类型网络接入实体实现映射，同时将数据流分配策略及切换策略请求下发用户网络接入实体，实现数据流的分配及切换方式的选择。用户网络接入实体分别下发指令激活映射流程，进行物理链路的建立。其中切换方式基于安全性，高效性设计。将数据以安全的分片方式传输，避免用户数据的泄露，保障安全性；提供冗余链路，保障可靠性；根据网络实际运行情况选择高带宽链路，保障传输高效。
针对虚拟链路到物理链路的映射，实现细节如下
类型网络接入实体需根据智慧空间的映射表及指令完成虚拟链路到物理链路的映射。为虚拟网分配能够满足其需求的底层网络资源，使虚拟节点和虚拟链路能够运行在实际的底层节点和路径上。智慧空间下发的虚拟链路指令根据智慧空间的对象标识库与对象知识库生成，对象标识库与对象知识库划分为物理网络连接和虚拟网络连接类型。物理网络连接类型的拓扑用带权无向图
Figure GDA0002669441450000101
表示，Ns，Ls分别是底层节点(可重构路由节点)集合和底层链路集合，
Figure GDA0002669441450000111
分别为底层网络的节点和链路所能提供的最大传输处理能力，如交换能力、计算能力、链路带宽、QoS能力等虚拟网络连接类型的拓扑用带权无向图
Figure GDA0002669441450000112
表示，其中Nv为虚拟节点的集合，Lv为虚拟链路的集合，
Figure GDA0002669441450000113
分别表示虚拟节点和虚拟链路的资源约束。本映射基于普适标识网络体系架构，由智慧空间进行指令下发管理，通过网络中统一实体标识实现，更具可行性与高效性，将有限的底层设备资源快速合理地分配给各个虚拟网。
综上所述，本发明实施例通过用户网络接入实体EIDua实现用户与多种类型网络接入实体的隔离，EIDua屏蔽不同类型网络差异，是不同类型网络仅作为数据流传输通道供给用户侧使用。智慧空间层作为整体的控制部件，综合各种需求与状态信息进行决策，运行空间实体仅负责执行指令，使得网络能够统一调度，资源利用更加合理高效。
本发明实施例通过用户网络接入实体EIDua实现用户与多种类型网络接入实体的隔离，EIDua屏蔽不同类型网络差异，实现异构网络融合；通过多路经传输有效提升数据传输速率；通过数据分片跳变保证数据安全。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基于普适标识网络体系的数据流跳变传输方法，其特征在于，将普适标识网络体系中的智慧空间和运行空间分离，在智慧空间中设置并管理对象标识库、对象知识库、网络实体知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库，包括：
用户终端通过用户网络接入实体接入运行空间，所述用户网络接入实体向智慧空间发送携带用户申请的网络服务业务标识SID和服务质量描述标识DI的服务请求；
所述智慧空间根据所述服务请求查询所述对象标识库、对象知识库、网络实体知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库，生成虚拟链路映射指令，将所述虚拟链路映射指令发送给所述用户网络接入实体；
所述用户网络接入实体连接的网络接入实体筛选本类型网络内符合所述虚拟链路映射指令要求的物理节点及物理链路集合，将所述物理节点及物理链路集合信息上传至所述智慧空间，所述智慧空间根据所述物理节点及物理链路集合信息结合其管理的知识库中的信息建立虚拟链路到物理链路映射表，将所述虚拟链路到物理链路映射表下发给所述用户网络接入实体连接的网络接入实体；
所述用户网络接入实体连接的网络接入实体根据所述智慧空间下发的虚拟链路到物理链路映射表建立物理链路，利用所述物理链路进行数据流跳变传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的将普适标识网络体系中的智慧空间和运行空间分离，在智慧空间中设置并管理对象标识库、对象知识库、网络实体知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库，包括：
在智慧空间中设置并管理对象标识库，所述对象标识库包括如下的对象：用户标识UID、用户网络接入实体EIDua、网络接入实体EIDna、网络服务业务标识SID及对应服务质量描述标识DI和虚拟链路标识VLx；
在智慧空间中设置并管理对象知识库，所述对象知识库包括用于表示网络实体及连接状态；
在智慧空间中设置并管理网络实体知识库，所述网络实体知识库包含网络实体的相关信息，该相关信息包括所处位置、接入情况；
在智慧空间中设置并管理物理网络连接知识库，所述物理网络连接知识库中记录网络连接中任意两物理节点的当前连接代价以及任意物理节点与物理边的连接情况；
在智慧空间中设置并管理虚拟网络连接知识库，所述虚拟网络连接知识库记录任意虚拟节点与物理节点的映射关系、虚拟边与物理边的映射关系、虚拟网络连接中任意两虚拟节点的当前连接代价以及任意虚拟节点与虚拟边的连接情况。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的用户终端通过用户网络接入实体接入运行空间，所述用户网络接入实体向智慧空间发送携带用户申请的网络服务业务标识SID和服务质量描述标识DI的服务请求，包括：
针对不同种类型网络服务，设定不同网络类型的网络接入实体，将用户网络接入实体作为用户终端的数据流默认网关，用户网络接入实体分别与每种网络接入实体连接；当用户终端请求网络服务时，所述用户终端通过用户网络接入实体接入运行空间，用户终端向用户网络接入实体发送携带用户申请的网络服务业务标识SID以及对应服务质量描述DI为标识的服务申请；
用户网络接入实体查询本侧的服务查询及路径生成映射表中的表项，若已存在对应UID+SID/DI表项，则说明对应的服务已建立链接，直接利用已经建立的UID+SID/DI表项对应的链接为所述用户终端提供网络服务；否则，建立对应表项，将UID+SID/DI信息加入表项，并通过用户网络接入实体将所述服务申请发送至智慧空间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的智慧空间根据所述服务请求查询所述对象标识库、对象知识库、网络实体知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库，生成虚拟链路映射指令，将所述虚拟链路映射指令发送给所述用户网络接入实体，包括：
所述智慧空间接收到所述服务请求后，根据所述服务请求中携带的所述网络服务业务标识SID以及对应服务质量描述DI，以及所述用户网络接入实体所处网络空间的属性特征查询对象标识库和对象知识库，得到服务查询结果，将服务查询结果添加到服务查询及路径生成映射表中；
所述智慧空间根据所述服务查询结果，以及所述网络实体知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库中存储的信息，结合单数据流传输、多数据流传输和多数据流跳变传输模式的选择，经过处理生成虚拟链路信息及标识VLx，将所述虚拟链路信息及标识VLx添加到所述服务查询及路径生成映射表中，生成虚拟链路映射指令，将所述虚拟链路映射指令发送给所述用户网络接入实体。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述用户网络接入实体连接的网络接入实体筛选本类型网络内符合所述虚拟链路映射指令要求的物理节点及物理链路集合，将所述物理节点及物理链路集合信息上传至所述智慧空间，所述智慧空间根据所述物理节点及物理链路集合信息结合其管理的知识库中的信息建立虚拟链路到物理链路映射表，将所述虚拟链路到物理链路映射表下发给所述用户网络接入实体连接的网络接入实体，包括：
所述用户网络接入实体接收到所述虚拟链路映射指令后，将所述虚拟链路映射指令发送给其连接的各种类型的网络接入实体，各个网络接入实体筛选本类型网络内符合所述虚拟链路映射指令要求的物理节点及物理链路集合，将所述物理节点及物理链路集合信息上传至所述智慧空间；
所述智慧空间根据所述物理节点及物理链路集合信息，结合所述对象标识库、对象知识库、物理网络连接知识库和虚拟网络连接知识库中存储的信息，进行虚拟链路到物理链路的映射选择，并在所述服务查询及路径生成映射表的基础上建立虚拟链路到物理链路映射表，将所述映射表下发给所述用户网络接入实体连接的网络接入实体。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述的利用所述物理链路进行数据流跳变传输包括：
用户终端通过可信网络接入用户网络接入实体，并在用户网络接入实体侧完成用户网络接入实体侧的标识与各个网络接入实体侧的标识之间的映射，所述用户网络接入实体根据智慧空间的数据流分配策略利用所述物理链路对用户数据进行分片转发，数据流分片及传输模式根据用户选择与网络运行情况包括单数据流传输模式、多数据流同时传输模式和多数据流跳变传输模式，所述用户网络接入实体针对不同模式根据相应对策进行数据流的汇聚，将数据流传输到对端用户。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括：
当采用单数据流传输模式、多数据流同时传输模式时，用户终端向智慧空间发送服务需求之后，智慧空间根据用户选择，向用户网络接入实体下发指令，若采取单数据流模式，则智慧空间采集对应路径网络运行状况，按照最优路径生成对应虚拟链路请求指令下发至对应网络类型的网络接入实体实现映射，若采用多数据流模式，则智慧空间采集对应路径网络运行状况，综合服务质量和网络整体运行状态指标，建立多条虚拟链路，分别生成对应虚拟链路请求指令下发至对应网络类型的网络接入实体实现映射，同时将数据流分片策略下发用户网络接入实体，实现数据流在不同链路上的分配；用户网络接入实体分别下发指令激活映射流程，进行物理链路的建立；
当采用数据流跳变传输模式时，用户终端向智慧空间发送服务需求之后，智慧空间采集对应路径网络运行状况分别生成对应虚拟链路映射指令，将虚拟链路映射指令分别下发至对应网络类型的网络接入实体实现映射，同时将数据流分配策略及切换策略请求下发用户网络接入实体，实现数据流的分配及切换方式的选择，用户网络接入实体分别下发指令激活映射流程，进行物理链路的建立。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括：
所述对象标识库与所述对象知识库划分为物理网络连接类型和虚拟网络连接类型，所述物理网络连接类型的拓扑用带权无向图
Figure FDA0002669441440000041
表示，Ns，Ls分别是底层节点集合和底层链路集合，
Figure FDA0002669441440000042
分别为底层网络的节点和链路所能提供的最大传输处理能力；所述虚拟网络连接类型的拓扑用带权无向图
Figure FDA0002669441440000043
表示，其中Nv为虚拟节点的集合，Lv为虚拟链路的集合，
Figure FDA0002669441440000044
分别表示虚拟节点和虚拟链路的资源约束。
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