CN110505037A

CN110505037A - 一种网络接口通信速率匹配方法、装置、设备和存储介质

Info

Publication number: CN110505037A
Application number: CN201910797359.9A
Authority: CN
Inventors: 肖勇; 金鑫; 罗鸿轩; 冯俊豪
Original assignee: China Southern Power Grid Co Ltd; Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
Current assignee: CSG Electric Power Research Institute; China Southern Power Grid Co Ltd; Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2019-11-26
Anticipated expiration: 2039-08-27
Also published as: CN110505037B

Abstract

本申请公开了网络接口通信速率匹配方法、装置、设备和存储介质，该方法包括获取网络接口的参数；根据参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；利用比较结果，将报文从发送接口直接或延迟发送至接收接口，该装置包括获取部件，用于获取网络接口的参数；第一计算部件，用于根据参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；第二计算部件，用于计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；控制部件，用于将报文从发送接口直接或延迟发送至接收接口，上述方法、装置、设备和存储介质能够对不同制式不同速率的网络接口之间进行通信速率匹配转发，适应网络的动态变化。

Description

一种网络接口通信速率匹配方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明属于信息通信技术领域，特别是涉及一种网络接口通信速率匹配方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

在通信领域存在不同制式的通信接口和通信技术，它们有各自的优势和劣势，能够适用于不同的应用场景，因此无线网络越来越多的采用具有灵活性和自组织性的分布式结构组网，同时移动终端向着多模式、多接口、多信道方向发展，采用多模终端组成异构分布式网络成为无线网络发展的趋势。然而，不同制式的通信接口和通信技术之间存在着通信速率不匹配的问题，因此异构分布式网络中的中继节点存在着通信速率不匹配的问题。

现在有一种TCP拥塞控制方法，该方法包括：启动TCP拥塞控制时，第一个RTT周期的拥塞窗口确定为理论拥塞窗口的一半；在第一个RTT周期正常传输时将理论拥塞窗口确定为第二个RTT周期的拥塞窗口；在第二个RTT周期正常传输口时将当前的历史最大拥塞窗口确定为第三个RTT周期的拥塞窗口；并针对第二个RTT周期之后的每个RTT周期，在从第三个RTT周期到当前的RTT周期期间均正常传输时将当前的历史最大拥塞窗口确定为下一个RTT周期的拥塞窗口。该方法能够解决数据传输中拥塞控制的问题，但是并没有满足不同制式的通信技术的速率匹配需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种网络接口通信速率匹配方法、装置、设备和存储介质，能够对不同制式、不同速率的网络接口之间进行通信速率匹配并完成转发，更好的适应网络的动态变化。

本发明提供的一种网络接口通信速率匹配方法包括：

获取网络接口的参数；

根据所述参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；

计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；

利用所述当前允许发送的最大吞吐率和所述当前最大吞吐率的比较结果，将报文从所述发送接口直接或延迟发送至所述接收接口。

优选的，在上述网络接口通信速率匹配方法中，所述网络接口的参数包括当前的最小往返时延和最小丢包率。

优选的，在上述网络接口通信速率匹配方法中，以预设周期获取所述网络接口的参数。

优选的，在上述网络接口通信速率匹配方法中，当所述当前允许发送的最大吞吐率小于所述当前最大吞吐率时，延迟时间利用如下公式确定：

延迟时间＝(当前缓存的所有报文总长度/当前允许发送的最大吞吐率)*(1-最小丢包率)。

本发明提供的一种网络接口通信速率匹配装置包括：

获取部件，用于获取网络接口的参数；

第一计算部件，用于根据所述参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；

第二计算部件，用于计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；

控制部件，用于利用所述当前允许发送的最大吞吐率和所述当前最大吞吐率的比较结果，将报文从所述发送接口直接或延迟发送至所述接收接口。

优选的，在上述网络接口通信速率匹配装置中，所述网络接口的参数包括当前的最小往返时延和最小丢包率。

优选的，在上述网络接口通信速率匹配装置中，所述获取部件用于以预设周期获取所述网络接口的参数。

优选的，在上述网络接口通信速率匹配装置中，还包括延迟时间确定部件，用于利用如下公式确定延迟时间：

本发明提供的一种网络接口通信速率匹配设备包括：

存储器，用于存储指令；其中，所述指令包括如上面任一种方法中每个动作的指令；

处理器，用于执行所述存储器中的指令。

本发明提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上面任一种网络接口通信速率匹配方法的步骤。

通过上述描述可知，本发明提供的上述网络接口通信速率匹配方法、装置、设备和存储介质，由于该方法包括：先获取网络接口的参数；再根据所述参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；然后计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；最后利用所述当前允许发送的最大吞吐率和所述当前最大吞吐率的比较结果，将报文从所述发送接口直接或延迟发送至所述接收接口，该方法以网络接口的吞吐率作为判断条件的关键参数，判断参数易得，判别效率高，其实施不受通信制式不同的限制，支持范围广，从而可见，该方法、装置、设备和存储介质能够对不同制式、不同速率的网络接口之间进行通信速率匹配并完成转发，更好的适应网络的动态变化。

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种网络接口通信速率匹配方法的示意图；

图2为本申请提供的一种网络接口通信速率匹配装置的示意图；

图3为本申请提供的一种网络接口通信速率匹配设备的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种网络接口通信速率匹配方法、装置、设备和存储介质，能够对不同制式、不同速率的网络接口之间进行通信速率匹配并完成转发，更好的适应网络的动态变化。

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，所描述的实施例仅仅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。

本申请提供的一种网络接口通信速率匹配方法的实施例如图1所示，图1为本申请提供的一种网络接口通信速率匹配方法的示意图，该方法包括如下步骤：

S1：获取网络接口的参数；

具体的，在中继设备空闲期，可以使用设备自带的测量模块来测量该中继设备与邻居之间的网络质量，在发送连接请求并建立连接后开始进行通信测试，可以通过定时测量机制，测试其所有不同制式的网络接口的参数，这里的网络接口的制式包括但不限于以太网接口、RS-232串行接口、RS-485串行接口、USB接口、无线网络接口等，并存储下这些参数，以作为后续步骤的依据。

S2：根据参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；

具体的，当中继设备的网络接口A接收到报文，得知希望将报文通过一个网络接口B转发至某个网络，该网络接口B就是这里所说的用于接收报文的网络接口，可以以一定的时间为周期，根据上述参数算出每种制式的网络接口B当前允许发送的最大吞吐率R1，并存储下该数值。

S3：计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；

具体的，就是计算出上述网络接口A的当前最大吞吐率R2。

S4：利用当前允许发送的最大吞吐率和当前最大吞吐率的比较结果，将报文从发送接口直接或延迟发送至接收接口。

具体的，也就是当R2不大于R1时，就可以将报文直接从网络接口A直接发送至网络接口B，这样不会造成堵塞，而当R2大于R1时，就缓存报文，设置定时器，延迟转发报文至网络接口B，当定时器到达特定时间时，再将报文从网络接口A发送至网络接口B。可见，通过动态测量网络接口的性能参数、动态检测网络接口当前吞吐率，更加适应网络路径端到端的符合变化和链路质量，是基于网络状态的方法，更能够适应网络的动态变化。

通过上述描述可知，本申请提供的上述网络接口通信速率匹配方法的实施例中，由于包括先获取网络接口的参数；再根据参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率；然后计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；最后利用当前允许发送的最大吞吐率和当前最大吞吐率的比较结果，将报文从发送接口直接或延迟发送至接收接口，该方法以网络接口的吞吐率作为判断条件的关键参数，判断参数易得，判别效率高，其实施不受通信制式不同的限制，支持范围广，从而可见，该方法、装置、设备和存储介质能够对不同制式、不同速率的网络接口之间进行通信速率匹配并完成转发，更好的适应网络的动态变化。

在网络接口通信速率匹配方法的一个具体实施例中，网络接口的参数包括当前的最小往返时延RTT和最小丢包率p，在这个实施例中，可以利用如下公式来计算网络接口当前允许发送的最大吞吐率：

其中，B为TCP吞吐率，令参数b＝2。

在另一个具体的实施例中，可以以预设周期获取网络接口的参数，该预设周期可以但不限于为1秒，也就是说，可以以1秒为单位，对网络接口进行不断的测试，结合测得的参数，推断出每个网络接口当前允许发送的最大吞吐率，作为是否延迟发送网络数据的依据，选择1秒的优点在于保证算法的时效性，算法逻辑几乎实时根据流量状态进行最新决策，还能够避免时间窗口过短带来的算法开销和CPU消耗，而且1秒的周期符合当前对网络带宽和吞吐率等的标准定义，当然还可以根据实际需要选择为2秒、3秒、4秒或者5秒等等，此处并不构成限制。

在又一个具体的实施例中，当当前允许发送的最大吞吐率小于当前最大吞吐率时，延迟时间利用如下公式确定：

也就是说，当经历了该延迟时间以后，就开始发送报文。

本申请提供的一种网络接口通信速率匹配装置的实施例如图2所示，图2为本申请提供的一种网络接口通信速率匹配装置的示意图，该装置包括：

获取部件201，用于获取网络接口的参数，具体的，在中继设备空闲期，可以使用设备自带的测量模块来测量该中继设备与邻居之间的网络质量，在发送连接请求并建立连接后开始进行通信测试，可以通过定时测量机制，测试其所有不同制式的网络接口的参数，这里的网络接口的制式包括但不限于以太网接口、RS-232串行接口、RS-485串行接口、USB接口、无线网络接口等，并存储下这些参数；

第一计算部件202，用于根据参数计算用于接收报文的网络接口当前允许发送的最大吞吐率，具体的，当中继设备的网络接口A接收到报文，得知希望将报文通过一个网络接口B转发至某个网络，该网络接口B就是这里所说的用于接收报文的网络接口，可以以一定的时间为周期，根据上述参数算出每种制式的网络接口B当前允许发送的最大吞吐率R1，并存储下该数值；

第二计算部件203，用于计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率，具体的，就是计算出上述网络接口A的当前最大吞吐率R2；

控制部件204，用于利用当前允许发送的最大吞吐率和当前最大吞吐率的比较结果，将报文从发送接口直接或延迟发送至接收接口，具体的，也就是当R2不大于R1时，就可以将报文直接从网络接口A直接发送至网络接口B，而当R2大于R1时，就缓存报文，设置定时器，延迟转发报文至网络接口B，当定时器到达特定时间时，再将报文从网络接口A发送至网络接口B。可见，通过动态测量网络接口的性能参数、动态检测网络接口当前吞吐率，更加适应网络路径端到端的符合变化和链路质量，是基于网络状态的方法，更能够适应网络的动态变化，不会造成网络拥堵。

综上所述，上述装置能够对不同制式、不同速率的网络接口之间进行通信速率匹配并完成转发，更好的适应网络的动态变化。

在网络接口通信速率匹配装置的一个具体实施例中，网络接口的参数包括当前的最小往返时延RTT和最小丢包率p，在这个实施例中，可以利用如下公式来计算网络接口当前允许发送的最大吞吐率：

其中，B为TCP吞吐率，令参数b＝2。

在另一个具体的实施例中，获取部件用于以预设周期获取网络接口的参数，该预设周期可以但不限于为1秒，也就是说，可以以1秒为单位，对网络接口进行不断的测试，结合测得的参数，推断出每个网络接口当前允许发送的最大吞吐率，作为是否延迟发送网络数据的依据，选择1秒的优点在于保证算法的时效性，算法逻辑几乎实时根据流量状态进行最新决策，还能够避免时间窗口过短带来的算法开销和CPU消耗，而且1秒的周期符合当前对网络带宽和吞吐率等的标准定义，当然还可以根据实际需要选择为2秒、3秒、4秒或者5秒等等，此处并不构成限制。

再又一个具体的实施例中，还包括延迟时间确定部件，用于利用如下公式确定延迟时间：

也就是说，当经历了该延迟时间以后，就开始发送报文。

本申请提供的一种网络接口通信速率匹配设备的实施例如图3所示，图3为本申请提供的一种网络接口通信速率匹配设备的示意图，该设备包括：

存储器301，用于存储指令；其中，指令包括如上面任一种方法中每个动作的指令；

处理器302，用于执行存储器中的指令。

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上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上面任一种网络接口通信速率匹配方法的步骤。

由于上述设备和存储介质均能被操作以执行上述方法，因此能够对不同制式、不同速率的网络接口之间进行通信速率匹配并完成转发，更好的适应网络的动态变化，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种网络接口通信速率匹配方法，其特征在于，包括：

获取网络接口的参数；

计算用于发送报文的发送接口的当前最大吞吐率；

2.根据权利要求1所述的网络接口通信速率匹配方法，其特征在于，所述网络接口的参数包括当前的最小往返时延和最小丢包率。

3.根据权利要求1所述的网络接口通信速率匹配方法，其特征在于，以预设周期获取所述网络接口的参数。

4.根据权利要求2所述的网络接口通信速率匹配方法，其特征在于，当所述当前允许发送的最大吞吐率小于所述当前最大吞吐率时，延迟时间利用如下公式确定：

5.一种网络接口通信速率匹配装置，其特征在于，包括：

获取部件，用于获取网络接口的参数；

6.根据权利要求5所述的网络接口通信速率匹配装置，其特征在于，所述网络接口的参数包括当前的最小往返时延和最小丢包率。

7.根据权利要求5所述的网络接口通信速率匹配装置，其特征在于，所述获取部件用于以预设周期获取所述网络接口的参数。

8.根据权利要求6所述的网络接口通信速率匹配装置，其特征在于，还包括延迟时间确定部件，用于利用如下公式确定延迟时间：

9.一种网络接口通信速率匹配设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储指令；其中，所述指令包括权利要求1-4任一项中每个动作的指令；

处理器，用于执行所述存储器中的指令。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述网络接口通信速率匹配方法的步骤。