CN111314245B - 报文调度方法及装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种报文调度方法及装置、存储介质及电子设备,该方法包括:报文入队时,获取待插入至所述树型结构队列的第一目标报文元素,依据索引顺序以及索引顺序对应的位置索引所指向的插入位置的位置状态,在树型结构队列中确定第一目标插入位置,将第一目标报文元素插入至第一目标插入位置;位置状态表征其所属的插入位置的报文元素插入状况;报文出队时,在树型结构队列的根节点中确定第二目标报文元素,对第二目标报文元素执行出队操作;第二目标报文元素为根节点中优先级最高的报文元素。能够减少报文的通信延迟,提升网络Qos能力。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,特别涉及一种报文调度方法及装置、存储介质及电子设备。
背景技术
随着科学技术的发展,人们对网络的服务质量(Quality ofService,Qos)能力的要求越来越高,网络QoS的能力是由网络端口对流经其的数据流进行传输时所应用到的报文队列的结构以及调度方式决定的,为了满足用户的数据传输需求,需要提高网络Qos能力。
现有技术中,网络设备的一个端口通常会有大量的数据流经过,然而,网络设备的端口在每个时刻只能传输一个网络分组报文,因此,为了实现对报文的传输,往往会应用到先进先出(First-inFirst-out,FIFO)队列。
然而,在应用FIFO队列对数据流传输过程中,由于数据流中的大流报文以及小流报文对时延要求不同。小流报文相比大流报文而言,对传输的时延要求较高,在FIFO队列中,若小流报文的前面存在多个大流报文,将会导致小流报文的通信延迟,网络Qos能力差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种报文调度方法,能够减少报文的通信延迟,提升网络Qos能力。
本发明还提供了一种报文调度装置,用以保证上述方法在实际中的实现及应用。
一种报文调度方法,应用于树型结构队列,所述树型结构队列包括根节点以及所述根节点所延伸出的N个子树,每个所述子树具有L层的子节点;所述树型结构队列中的所述根节点以及每一个所述子节点均包含有N个依次排序的插入位置以及1个指向任意一个所述插入位置的位置索引,所述方法包括:
报文入队时,获取待插入至所述树型结构队列的第一目标报文元素,依据预先设置的索引顺序以及所述索引顺序对应的各个所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置,并将所述第一目标报文元素插入至所述第一目标插入位置,所述位置状态表征其所属的插入位置的报文插入状况;
报文出队时,在所述树型结构队列的根节点中确定第二目标报文元素,对所述第二目标报文元素执行出队操作;所述第二目标报文元素为所述根节点中的各个已入队的报文元素中优先级最高的报文元素。
上述的方法,可选的,所述已入队的报文元素包含其对应的报文的位置索引、用于确定优先级的等级参数、以及指向下一层的子节点的索引。
上述的方法,可选的,依据预先设置的索引顺序以及所述索引顺序对应的各个所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置,包括:
将所述根节点确定为第一目标节点,
执行确定操作,所述确定操作包括:
确定所述目标节点的位置索引信息当前所指向的候选插入位置,并更新所述位置索引,使得更新后的位置索引指向所述候选插入位置的下一插入位置;
判断所述候选插入位置是否存在已入队的报文元素;
若未存在已插入的报文元素,则将所述候选插入位置确定为第一目标插入位置;
若存在已插入的报文元素,则判断所述第一目标报文元素的优先级是否大于所述候选插入位置中已入队的报文元素的优先级;
若大于,则将所述候选插入位置确定为第一目标插入位置;
若未大于,则判断是否存在与所述候选插入位置对应的下一层的子节点,若是,则将所候选插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第一目标节点,并重新执行所述确定操作。
上述的方法,可选的,若判断出所述第一目标报文元素的优先级大于所述候选插入位置中已入队的报文元素的优先级,则所述将所述第一目标报文元素插入至所述第一目标插入位置之后,还包括:
将该已入队的报文元素确定为新的第一目标报文元素;
判断是否存在与所述第一目标插入位置对应的下一层的子节点,若是,则将所述第一目标插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第一目标节点,并重新执行所述确定操作,以确定新的第一目标插入位置;
将所述新的第一目标节点插入至所述新的第一目标插入位置。
上述的方法,可选的,还包括:
若不存在与所述候选插入位置对应的下一层的子节点,则返回执行将所述根节点确定为第一目标节点的步骤。
上述的方法,可选的,所述判断所述第一目标报文元素的优先级是否大于所述已入队的报文元素的优先级,包括:
获取所述第一目标报文元素中预先生成的等级参数,以及所述已入队的报文元素中预先生成的等级参数;
判断所述第一目标报文元素中的等级参数是否小于所述已入队的报文元素中的等级参数;
若小于,则确定所述第一目标报文元素的优先级大于所述已入队的报文元素的优先级;
若不小于,则确定所述第一目标报文元素的优先级小于所述已入队的报文元素的优先级。
上述的方法,可选的,所述第一目标报文元素中的等级参数的生成过程,包括:
接收到所述第一目标报文元素对应的业务报文时,确定所述业务报文对应的业务签约服务等级以及所述业务报文的到达时间;
依据所述业务签约服务等级以及到达时间得到所述业务报文的虚拟时间;
依据所述虚拟时间的大小确定所述第一目标报文元素的等级参数。
上述的方法,可选的,所述对所述第二目标报文元素执行出队操作,包括:
步骤一、确定所述第二目标报文元素所处的第二目标插入位置,并将所述第二目标报文元素移出所述第二目标插入位置;
步骤二、将所述第二目标插入位置对应的下一层的子节点确定为第二目标节点;
步骤三、判断所述第二目标节点中是否存在已入队的报文元素;
步骤四、若存在已入队的报文元素,则确定所述第二目标节点中优先级最高的已入队的报文元素所处的备选插入位置,将所述第二目标节点中的优先级最高的已入队的报文元素插入至所述第二目标插入位置;同时在所述第二目标节点中备选插入位置删除已入队的报文元素;
步骤五、判断是否存在与所述备选插入位置对应的下一层的子节点;
步骤六、若存在与所述备选插入位置对应的下一层的子节点,则将所述备选插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第二目标节点,将所述备选插入位置确定为新的第二目标插入位置,并返回执行步骤三。
一种报文调度装置,应用于树型结构队列,所述树型结构队列包括根节点以及所述根节点所延伸出的N个子树,每个所述子树具有L层的子节点;所述树型结构队列中的所述根节点以及每一个所述子节点均包含有N个依次排序的插入位置以及1个指向任意一个所述插入位置的位置索引,所述装置包括:
第一调度单元,用于报文入队时,获取待插入至所述树型结构队列的第一目标报文元素,依据各个所述位置索引以及每一所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置,并将所述第一目标报文元素插入至所述第一目标插入位置;所述位置状态表征其所属的插入位置的报文元素插入状况;
第二调度单元,用于报文出队时,在所述树型结构队列的根节点中确定第二目标报文元素,对所述第二目标报文元素执行出队操作;所述第二目标报文元素为所述根节点中的各个已入队的报文元素中优先级最高的报文元素。
一种存储介质,所述存储介质包括存储指令,其中,在所述指令运行时控制所述存储介质所在的设备执行如上述的报文调度方法。
一种电子设备,包括存储器,以及一个或者一个以上的指令,其中一个或一个以上指令存储于存储器中,且经配置以由一个或者一个以上处理器执行如上述的报文调度方法。
与现有技术相比,本发明包括以下优点:
本发明提供了一种报文调度方法和装置,适用于树型结构队列,所述树型结构队列包括根节点以及所述根节点所延伸出的N个子树,每个所述子树具有L层的子节点;所述树型结构队列中的所述根节点以及每一个所述子节点均包含有N个依次排序的插入位置以及1个指向任意一个所述插入位置的位置索引,所述方法包括:报文入队时,获取待插入至所述树型结构队列的第一目标报文元素,依据预先设置的索引顺序以及所述索引顺序对应的各个所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置,并将所述第一目标报文元素插入至所述第一目标插入位置,所述位置状态表征其所属的插入位置的报文插入状况;报文出队时,在所述树型结构队列的根节点中确定第二目标报文元素,对所述第二目标报文元素执行出队操作;所述第二目标报文元素为所述根节点中的各个报文元素中优先级最高的报文元素。能够减少报文的通信延迟,提升网络Qos能力。
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为本发明提供的一种报文调度方法的方法流程图;
图2为本发明提供的一种报文调度方法的一示例图;
图3为本发明提供的一种确定第一目标插入位置的过程的流程图;
图4为本发明提供的一种对第二目标报文元素执行出队操作的流程图;
图5为本发明提供的一种报文调度方法的又一示例图;
图6为本发明提供的一种报文元素的入队过程的流程图;
图7为本发明提供的一种报文调度方法的又一示例图;
图8为本发明提供的一种报文调度方法的又一示例图;
图9为本发明提供的一种报文调度装置的结构示意图;
图10为本发明提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
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。
本发明可用于众多通用或专用的计算装置环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器装置、包括以上任何装置或设备的分布式计算环境等等。
本发明实施例提供了一种报文调度方法,应用于树型结构队列,所述树型结构队列包括根节点以及所述根节点所延伸出的N个子树,每个所述子树具有L层的子节点;所述根节点以及其所延伸出的每个所述子树中的每一个子节点均包含有N个依次排序的插入位置以及1个指向任意一个所述插入位置的位置索引;其中,N可以为正整数,L可以为正整数。该方法的执行主体可以为计算机终端、各种移动设备或各种网络设备的处理器,所述方法的方法流程图如图1所示,具体包括:
S101:报文入队时,获取待插入至所述树型结构队列的第一目标报文元素,依据预先设置的索引顺序以及所述索引顺序对应的各个所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置,并将所述第一目标报文元素插入至所述第一目标插入位置;所述位置状态表征其所属的插入位置的报文元素插入状况。
本发明实施例提供的方法中,该第一目标报文元素对应一个业务报文,第一目标报文元素包含有报文位置索引、用于确定优先级的等级参数;报文位置索引中记录有业务报文在预先建立的报文缓冲区的位置,例如,该报文位置索引可以依据业务报文的起始位置相对与报文缓冲区的偏移量或偏移报文个数。当该第一目标报文元素完成入队后,则该第一目标报文元素中还包括指向子节点的索引,若该第一目标报文元素位于子树的第L层子节点,即叶节点,则该指向子节点的索引为空。
具体的,该索引顺序可以为重复的由根节点到子树的第L层的子节点的索引顺序。
其中,该位置状态可以表征其所属的插入位置的报文元素插入状况,例如,该插入位置是否存在已入队的报文元素的状况,以及在存在已入队的报文元素的情况下,该已入队的报文元素的优先级状况。
参见图2,为本发明提供的一示例图,示出了树型结构队列中已入队的报文元素以及节点的关系,其中,item为节点的插入位置,用于放置已入队的报文元素;其中,PacketPtr为报文位置索引,Child Ptr为子节点索引,Rank value为等级参数,该子节点索引用于指向该元素所处的位置对应的下一层的子节点,即子节点。该已入队的报文元素包含其对应的报文的位置索引、等级参数、以及指向子节点的索引。
本发明实施例提供的方法中,树型结构队列中的根节点以及各个子树中的每一个子节点的插入位置数量可以相同,上层节点中的每一插入位置可以对应一个下层的子节点,例如,根节点中包含有4个插入位置,每一个插入位置均对应一个子节点。
具体的,根节点以及其所延伸出的各个子树中的每一个子节点具有预先设置排列顺序的各个插入位置。
S102:报文出队时,在所述树型结构队列的根节点中确定第二目标报文元素,对所述第二目标报文元素执行出队操作;所述第二目标报文元素为所述根节点中的各个已入队的报文元素中优先级最高的报文元素。
本发明实施例提供的方法中,对第二目标报文元素执行出队操作的过程可以包括:将该第二目标报文元素移出该树型结构队列,依据该第二目标报文元素中的报文位置索引,确定该第二目标报文元素对应的业务报文的存储地址,以将该业务报文进行传输;将该第二目标报文元素移出该树型结构队列之后,还可以将第二目标报文元素原先所处的插入位置对应的下一层的子节点中优先级最高的报文元素,插入至第二目标报文元素原先所处的插入位置。
应用本发明实施例提供的方法,依据报文元素的优先级对报文进行入队,对于根节点中的每一个插入位置,该插入位置的已入队的报文元素的优先级高于该报文插入位置对应的子树中的各个节点的报文元素的优先级,每次进行报文出队时,仅需要在根节点中即可得到树型结构队列中优先级最高的报文元素,提高了调度效率,减少报文的通信延迟,提升网络Qos能力。
本发明实施例提供的方法中,基于上述的实施过程,具体的,所述依据预先设置的索引顺序以及所述索引顺序对应的各个所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置的过程,如图3所示,具体包括:
S201:将根节点确定为第一目标节点。
S202:确定第一目标节点的位置索引信息当前所指向的候选插入位置,并更新位置索引,使得更新后的位置索引指向第一目标插入位置的下一插入位置。
S203:判断候选插入位置是否存在已入队的报文元素;若否,则执行S204;若是,则执行S205。
S204:将候选插入位置确定为第一目标插入位置。
S205:判断第一目标报文元素的优先级是否大于候选插入位置中已入队的报文元素的优先级,若是,执行S206;若否,则执行S207。
S206:将候选插入位置确定为第一目标插入位置。
S207:判断是否存在与候选插入位置对应的下一层的子节点,若是,则执行S208;若否,则返回执行S201。
本发明实施例提供的方法中,若第一目标报文元素的优先级小于该已入队的报文元素的优先级,可以依据该已入队的报文元素包含的指向下一层的子节点的索引判断是否存在与候选插入位置对应的下一层的子节点,若该指向下一层的子节点的索引为空,则说明不存在与候选插入位置对应的下一层的子节点,若不为空,则依据该指向下一层的子节点的索引访问与该候选插入位置对应的下一层的子节点。
S208:将候选插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第一目标节点,并返回执行S202。
本发明实施例提供的方法中,基于上述的实施过程,具体的,若判断出所述第一目标报文元素的优先级大于所述候选插入位置中已入队的报文元素的优先级,则所述将所述第一目标报文元素插入至所述第一目标插入位置之后,还包括:
将该已入队的报文元素确定为新的第一目标报文元素;
判断是否存在与所述第一目标插入位置对应的下一层的子节点,若是,则将所第一目标插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第一目标节点,并重新执行所述确定操作,以确定新的第一目标插入位置;
将所述新的第一目标节点插入至所述新的第一目标插入位置。
本发明实施例提供的方法中,若候选插入位置中存在已入队的报文元素,且该已入队的报文元素的优先级小于第一目标报文元素的优先级,则可以将该候选插入位置确定为第一目标插入位置,可以将该已入队的报文元素转移至预先设置的存储区域;将该第一目标报文元素转移至所述第一目标插入位置,并将当前第一目标报文元素中包含的子节点索引信息更新为所述插入位置对应的下一层的子节点的索引信息,以实现将所述第一目标报文元素元素的插入所述第一目标插入位置,完成入队。本发明实施例提供的方法中,预先设置有用于存放当前被替换的报文元素的存储区域。
其中,可以将该存储区域中的报文元素作为新的第一目标报文元素。
具体的,不存在与所述第一目标插入位置对应的下一层的子节点的情况下,可以直接返回执行将根节点确定为第一目标节点的步骤。
本发明实施例提供的方法中,基于上述的实施过程,具体的,所述判断所述第一目标报文元素的优先级是否大于所述已入队的报文元素的优先级,包括:
获取所述第一目标报文元素中预先生成的等级参数,以及所述已入队的报文元素中预先生成的等级参数;
判断所述第一目标报文元素中的等级参数是否小于所述已入队的报文元素中的等级参数;
若小于,则确定所述第一目标报文元素的优先级大于所述已入队的报文元素的优先级;
若不小于,则确定所述第一目标报文元素的优先级小于所述已入队的报文元素的优先级。
本发明实施例提供的方法中,每一报文元素均包含有预先生成的等级参数,具体的,该等级参数可以为预先依据rank值算法生成的rank值,可选的,该等级参数越小,其表征的优先级越高。
本发明实施例提供的方法中,基于上述的实施过程,具体的,所述第一目标报文元素中的等级参数的生成过程,包括:
接收到所述第一目标报文元素对应的业务报文时,确定所述业务报文对应的业务签约服务等级以及所述业务报文的到达时间;
依据所述业务签约服务等级以及到达时间得到所述业务报文的虚拟时间;
依据所述虚拟时间的大小确定所述第一目标报文元素的等级参数。
本发明实施例提供的方法中,每一业务报文均对应一个业务签约服务等级,业务报文的达到时间可以为接收到该业务报文的时间。
具体的,调用预先设置的计算公式对该业务签约服务等级以及报文到达时间进行计算,得到该报文虚拟时间;将该业务报文的虚拟时间与其余已接收到的历史业务报文的虚拟时间进行排序,得到该业务报文的排序序号,该排序序号即为该等级参数。
本发明实施例提供的方法中,基于上述的实施过程,具体的,所述对所述第二目标报文元素执行出队操作的过程,如图4所示,包括:
S301:确定第二目标报文元素所处的第二目标插入位置,并将第二目标报文元素移出第二目标插入位置。
S302:将第二目标插入位置对应的下一层的子节点确定为第二目标节点。
S303:判断第二目标节点中是否存在已入队的报文元素,若存在,则执行S304,若不存在,则执行S307。
S304:确定第二目标节点中优先级最高的已入队的报文元素所处的备选插入位置,将第二目标节点中的优先级最高的已入队的报文元素插入至第二目标插入位置;同时在所述第二目标节点中备选插入位置删除该已入队的报文元素。
S305:判断是否存在与备选插入位置对应的下一层的子节点,若存在,则执行S306,若不存在,则执行S307。
S306:将备选插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第二目标节点,将备选插入位置确定为新的第二目标插入位置,并返回执行S303。
S307:结束流程。
本发明实施例提供的方法中,为了清楚的说明图4示出的各步骤的实施过程,此处进行举例说明,参见图5,为本发明实施例提供的一示例图;
报文入队时,在根节点当前放置的各个已入队的报文元素中确定优先级最高报文元素,其中,图5示出的“13”“12”“18”“19”等数字为报文元素的等级参数;报文元素的等级参数越小,则该报文元素的优先级越高,因此,确定等级参数“12”对应的已入队的报文元素为根节点当前优先级最高的已入队的报文元素,对等级参数“12”对应的已入队的报文元素进行出队操作,并依据其所处的插入位置对应的下一层的子节点,在该子节点中,包含有“16”、“20”、“21”分别对应的已入队的报文元素,其中,“16”对应的报文元素优先级最高,因此,将“16”对应的报文元素插入至“12”对应的报文元素原先的插入位置上,同时在该子节点中将“16”对应的已入队的报文元素进行删除。
确定“16”原先所处的插入位置对应的下一层的子节点,在该子节点中继续确定优先级最高的报文元素,即“22”对应的报文元素;将“22”对应的报文元素继续移动至“16”对应的报文元素原先的插入位置上,同时在该子节点中将“22”对应的已入队的报文元素进行删除,此时,“22”原先所处的插入位置不存在对应的下一层的子节点,因此,确定完成此次调度。需要说明的是,完成调度的另一方式为,确定节点中优先级最高的报文元素所处的报文位置的下一层的子节点为空节点,即不存在已入队的报文元素。
应该理解,图5中示出的树型结构队列仅是示意性的,具体可以由技术人员依据实际需求进行设定。
基于图1示出的报文调度方法,在本发明提供的一实施例中,提供了一种报文元素的入队的方法流程图,如图6所示,具体包括:
S401:报文入队时,获取待插入至预先建立的树型结构队列的第一目标报文元素。
S402:将根节点确定为第一目标节点。
S403:确定该第一目标节点当前的位置索引所指向的候选插入位置,并更新位置索引。
本发明实施例提供的方法中,更新该位置索引,使得更新后的位置索引指向候选插入位置的下一插入位置。
S404:判断候选插入位置是否存在已入队的报文元素;若否,则执行S405;若是,则执行S406。
S405:将候选插入位置确定为第一目标插入位置,并将第一目标报文元素插入至第一目标插入位置。
S406:判断第一目标报文元素的优先级是否大于候选插入位置中的已入队的报文元素的优先级;若是,则执行S407,若否,则执行S409。
S407:将候选插入位置确定为第一目标插入位置,并将第一目标报文元素插入至第一目标插入位置,并将已入队的报文元素作为新的第一目标报文元素,判断是否存在与第一目标插入位置对应的下一层的子节点;若是,则执行S408,若否,则返回执行S402。
S408:将第一目标插入位置对应的下一层的子节点作为新的第一目标节点,并返回执行S403。
S409:判断是否存在与候选插入位置对应的下一层的子节点,若是,则执行S410,若否,则返回执行S402。
S410:将候选插入位置对应的下一层的子节点作为新的第一目标节点,并返回执行S403。
可理解的,每次依据第一目标节点当前的位置索引确定其指向的候选插入位置时,都要更新该位置索引,能够使得该树型结构队列中的报文元素分布均匀。
本发明实施例提供的方法中,在候选插入位置存在已入队的报文元素的情况下,若第一目标报文元素的优先级大于该已入队的报文元素的优先级,则将该候选插入位置确定为第一目标插入位置,将第一目标报文元素对该已入队的报文元素进行替换,使得第一目标报文元素插入至该第一目标插入位置,完成入队;将被替换的报文元素确定为新的第一目标报文元素,并确定该第一目标节点是否为该树型结构队列的叶节点,若不为叶节点,则将该第一目标插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第一目标节点,以完成对该新的第一目标报文元素入队。若不为叶节点,则将该根节点确定新的第一目标节点,以完成对该新的第一目标报文元素入队。
本发明实施例提供的方法中,为了清楚的说明图6示出的各步骤的实施过程,此处进行举例说明,参见图7,为本发明实施例提供的又一示例图。
图7中示出的“17”对应的报文元素为当前待插入至树型结构队列的第一目标报文元素,将根节点确定为第一目标节点,确定第一目标节点中当前的位置索引POS指向的候选插入位置中存在“16”对应的报文元素,此时更新当前节点的位置索引POS。
“17”对应的报文元素的优先级低于“16”对应的已入队的报文元素的优先级;因此,确定“16”对应的第一目标插入位置对应的下一层的子节点,将该子节点确定为新的第一目标节点,确定第一目标节点中当前的位置索引POS指向的候选插入位置中存在“22”对应的已入队的报文元素,此时更新当前节点的位置索引POS。
“17”对应的报文元素的优先级高于“22”对应的已入队的报文元素的优先级,因此,将“22”对应的已入队的报文元素的所处的候选插入位置确定为第一目标插入位置,将“17”对应的报文元素插入至该第一目标插入位置,并将“22”对应的报文元素确定为新的第一目标报文元素,由于存在第一目标插入位置对应的下一层的子节点,因此,将该下一层的子节点确定为新的第一目标节点,由于,该第一目标节点中当前的位置索引POS指向的候选插入位置中不存在已入队的报文元素,此时,将该候选插入位置确定为新的第一目标插入位置,将“22”插入至该第一目标插入位置,更新当前节点的位置索引POS。
由此,实现将“17”对应的报文元素插入至该树型结构队列中,如图8所示,为本发明实施例提供的又一示例图,示出了将“17”对应的报文元素插入树型结构队列后的情形,此时,该根节点以及相应的子节点中的位置索引POS均得到更新,使得后续插入报文元素时,能够在该队列中均匀分布,且经过以上插入的操作,可以保证,选取根节点中的任意一个报文元素时,该当前被选取的报文元素对应的下一层的子节点的所有报文元素,优先级都比根节点中当前被选取的报文元素优先级低。所以报文出队时,只需要从根节点中,选取优先级最高的一个报文元素出队,就总是可以保证调度的是整个树中优先级最高的报文。在每一个节点中,采用轮循的插入方式,可以基本保证树是平衡的,即每一棵子树规模是相当的。
本发明实施例提供的方法中,树型结构队列中的根节点或子节点的数据结构可以为表示为Node:{item[1..M],pos},其中Node为节点,item为节点的插入位置,M为节点包含的插入位置的数量,pos为该节点的位置索引,更新后的位置索引可以表示为:POSR=(POS+1)modM,其中,POSR为更新后的位置索引,例如,节点中存在插入位置A1、插入位置A2、插入位置A3以及插入位置A4,位置索引所指向的插入位置的更新顺序可以为A1-A2-A3-A4-A1-...,一直循环更新。
本发明实施例提供的方法中,树型结构队列中的结构,为N叉树结构,在实际应用过程中,可以预先为该树型结构队列分配好所有节点,可以在需要时动态构建树的拓扑。该树型结构队列包含有L+1层节点,即树的深度为L+1,N与L可以由技术人员依据实际需求进行设定。
当N分别为5、10、50、100;L+1为5时,树型结构队列中满配的节点数量以及可放置的报文元素的数量如表1所示:
表1
本发明实施例提供的方法中,对于交换机,一般buffer在2-10KB之间,认为选择N的范围为4~10,考虑到硬件实现,N可以选择2的整数次幂,即4或8。对于路由器,一般buffer在2-10MB之间,认为选择N的范围为16~32,考虑到硬件实现,N可以选择2的整数次幂,即16或32。
本发明实施例提供的报文调度方法可以由硬件实现,也可以由软件实现。
与图1所述的方法相对应,本发明实施例还提供了一种报文调度装置,用于对图1中方法的具体实现,本发明实施例提供的报文调度装置可以应用于树型结构队列,所述树型结构队列包括根节点以及所述根节点所延伸出的N个子树,每个所述子树具有L层的子节点;所述树型结构队列中的所述根节点以及每一个所述子节点均包含有N个依次排序的插入位置以及1个指向任意一个所述插入位置的位置索引,该装置的结构示意图如图9所示,具体包括:
第一调度单元501,用于当报文入队时,获取待插入至所述树型结构队列的第一目标报文元素,依据预先设置的索引顺序以及所述索引顺序对应的各个所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置,并将所述第一目标报文元素插入至所述第一目标插入位置;所述位置状态表征其所属的插入位置的报文元素插入状况。
第二调度单元502,用于当报文出队时,在所述树型结构队列的根节点中确定第二目标报文元素,对所述第二目标报文元素执行出队操作;所述第二目标报文元素为所述根节点中的各个已入队的报文元素中优先级最高的报文元素。
本发明实施例提供的报文调度装置,报文入队时,获取待插入至所述树型结构队列的第一目标报文元素,依据预先设置的索引顺序以及所述索引顺序对应的各个所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置,并将所述第一目标报文元素插入至所述第一目标插入位置;所述位置状态表征其所属的插入位置的报文元素插入状况;报文出队时,在所述树型结构队列的根节点中确定第二目标报文元素,对所述第二目标报文元素执行出队操作;所述第二目标报文元素为所述根节点中的各个已入队的报文元素中优先级最高的报文元素。能够减少报文的通信延迟,提升网络Qos能力。
在本发明提供的一实施例中,基于上述的方案,可选的,依据预先设置的索引顺序以及所述索引顺序对应的各个所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置的第一调度单元501,被配置为:
将所述根节点确定为第一目标节点,
执行确定操作,所述确定操作包括:
确定所述目标节点的位置索引信息当前所指向的候选插入位置,并更新所述位置索引,使得更新后的位置索引指向所述候选插入位置的下一插入位置;
判断所述候选插入位置是否存在已入队的报文元素;
若未存在已插入的报文元素,则将所述候选插入位置确定为第一目标插入位置;
若存在已插入的报文元素,则判断所述第一目标报文元素的优先级是否大于所述候选插入位置中已入队的报文元素的优先级;
若大于,则将所述候选插入位置确定为第一目标插入位置;
若未大于,则判断是否存在与所述候选插入位置对应的下一层的子节点,若是,则将所候选插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第一目标节点,并重新执行所述确定操作。
在本发明提供的一实施例中,基于上述的方案,可选的,所述第一调度单元501,还包括:
第一确定子单元,用于将该已入队的报文元素确定为新的第一目标报文元素;
第一判断子单元,用于判断是否存在与所述第一目标插入位置对应的下一层的子节点,若是,则将所述第一目标插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第一目标节点,并重新执行所述确定操作,以确定新的第一目标插入位置;
插入子单元,用于将所述新的第一目标节点插入至所述新的第一目标插入位置。
在本发明提供的一实施例中,基于上述的方案,可选的,所述第一调度单元501,还包括:
执行单元,若不存在与所述候选插入位置对应的下一层的子节点,则返回执行将所述根节点确定为第一目标节点的步骤。
在本发明提供的一实施例中,基于上述的方案,可选的,所述判断所述第一目标报文元素的优先级是否大于所述已入队的报文元素的优先级的第一调度单元501,包括:
获取子单元,用于获取所述第一目标报文元素中预先生成的等级参数,以及所述已入队的报文元素中预先生成的等级参数;
第二判断子单元,用于判断所述第一目标报文元素中的等级参数是否小于所述已入队的报文元素中的等级参数;
第二确定子单元,用于若小于,则确定所述第一目标报文元素的优先级大于所述已入队的报文元素的优先级;
第三确定子单元,用于若不小于,则确定所述第一目标报文元素的优先级小于所述已入队的报文元素的优先级。
在本发明提供的一实施例中,基于上述的方案,可选的,所述第一调度单元501,还包括:
接收子单元,用于接收到所述第一目标报文元素对应的业务报文时,确定所述业务报文对应的业务签约服务等级以及所述业务报文的到达时间;
生成子单元,用于依据所述业务签约服务等级以及到达时间得到所述业务报文的虚拟时间;
第四确定子单元,用于依据所述虚拟时间的大小确定所述第一目标报文元素的等级参数。
在本发明提供的一实施例中,基于上述的方案,可选的,所述对所述第二目标报文元素执行出队操作的第二调度单元502,被配置为:
确定所述第二目标报文元素所处的第二目标插入位置,并将所述第二目标报文元素移出所述第二目标插入位置;
将所述第二目标插入位置的下一层的子节点确定为第二目标节点;
判断所述第二目标节点中是否存在已入队的报文元素;
若存在,则确定所述第二目标节点中优先级最高的已入队的报文元素所处的备选插入位置;
将所述第二目标节点中的优先级最高的已入队的报文元素插入至所述第二目标插入位置;同时在所述第二目标节点中备选插入位置删除已入队的报文元素;
判断是否存在与所述备选插入位置对应的下一层的子节点,若存在,则将所述备选插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第二目标节点,将所述备选插入位置确定为新的第二目标插入位置,并返回执行判断所述第二目标节点中是否存在已入队的报文元素的步骤。
上述本发明实施例公开的报文调度装置中的各个单元和模块具体的原理和执行过程,与上述本发明实施例公开的报文调度方法相同,可参见上述本发明实施例提供的报文调度方法中相应的部分,这里不再进行赘述。
本发明实施例还提供了一种存储介质,所述存储介质包括存储的指令,其中,在所述指令运行时控制所述存储介质所在的设备执行上述报文调度方法。
本发明实施例还提供了一种电子设备,其结构示意图如图10所示,具体包括存储器601,以及一个或者一个以上的指令602,其中一个或者一个以上指令602存储于存储器601中,且经配置以由一个或者一个以上处理器603执行所述一个或者一个以上指令602进行以下操作:
报文入队时,获取待插入至所述树型结构队列的第一目标报文元素,依据预先设置的索引顺序以及所述索引顺序对应的各个所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置,并将所述第一目标报文元素插入至所述第一目标插入位置,所述位置状态表征其所属的插入位置的报文插入状况;
报文出队时,在所述树型结构队列的根节点中确定第二目标报文元素,对所述第二目标报文元素执行出队操作;所述第二目标报文元素为所述根节点中的各个报文元素中优先级最高的报文元素。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等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要素。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
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。
以上对本发明所提供的一种报文调度方法及装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (11)
1.一种报文调度方法,其特征在于,应用于树型结构队列,所述树型结构队列包括根节点以及所述根节点所延伸出的N个子树,每个所述子树具有L层的子节点;所述树型结构队列中的所述根节点以及每一个所述子节点均包含有N个依次排序的插入位置以及1个指向任意一个所述插入位置的位置索引,所述方法包括:
报文入队时,获取待插入至所述树型结构队列的第一目标报文元素,依据预先设置的索引顺序以及所述索引顺序对应的各个所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置,并将所述第一目标报文元素插入至所述第一目标插入位置,所述位置状态表征其所属的插入位置的报文插入状况;
报文出队时,在所述树型结构队列的根节点中确定第二目标报文元素,对所述第二目标报文元素执行出队操作;所述第二目标报文元素为所述根节点中的各个已入队的报文元素中优先级最高的报文元素。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述已入队的报文元素包含其对应的报文的位置索引、用于确定优先级的等级参数、以及指向下一层的子节点的索引。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,依据预先设置的索引顺序以及所述索引顺序对应的各个所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置,包括:
将所述根节点确定为第一目标节点,
执行确定操作,所述确定操作包括:
确定所述目标节点的位置索引信息当前所指向的候选插入位置,并更新所述位置索引,使得更新后的位置索引指向所述候选插入位置的下一插入位置;
判断所述候选插入位置是否存在已入队的报文元素;
若未存在已插入的报文元素,则将所述候选插入位置确定为第一目标插入位置;
若存在已插入的报文元素,则判断所述第一目标报文元素的优先级是否大于所述候选插入位置中已入队的报文元素的优先级;
若大于,则将所述候选插入位置确定为第一目标插入位置;
若未大于,则判断是否存在与所述候选插入位置对应的下一层的子节点,若是,则将所候选插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第一目标节点,并重新执行所述确定操作。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,若判断出所述第一目标报文元素的优先级大于所述候选插入位置中已入队的报文元素的优先级,则所述将所述第一目标报文元素插入至所述第一目标插入位置之后,还包括:
将该已入队的报文元素确定为新的第一目标报文元素;
判断是否存在与所述第一目标插入位置对应的下一层的子节点,若是,则将所述第一目标插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第一目标节点,并重新执行所述确定操作,以确定新的第一目标插入位置;
将所述新的第一目标节点插入至所述新的第一目标插入位置。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
若不存在与所述候选插入位置对应的下一层的子节点,则返回执行将所述根节点确定为第一目标节点的步骤。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述判断所述第一目标报文元素的优先级是否大于所述已入队的报文元素的优先级,包括:
获取所述第一目标报文元素中预先生成的等级参数,以及所述已入队的报文元素中预先生成的等级参数;
判断所述第一目标报文元素中的等级参数是否小于所述已入队的报文元素中的等级参数;
若小于,则确定所述第一目标报文元素的优先级大于所述已入队的报文元素的优先级;
若不小于,则确定所述第一目标报文元素的优先级小于所述已入队的报文元素的优先级。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一目标报文元素中的等级参数的生成过程,包括:
接收到所述第一目标报文元素对应的业务报文时,确定所述业务报文对应的业务签约服务等级以及所述业务报文的到达时间;
依据所述业务签约服务等级以及到达时间得到所述业务报文的虚拟时间;
依据所述虚拟时间的大小确定所述第一目标报文元素的等级参数。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第二目标报文元素执行出队操作,包括:
步骤一、确定所述第二目标报文元素所处的第二目标插入位置,并将所述第二目标报文元素移出所述第二目标插入位置;
步骤二、将所述第二目标插入位置对应的下一层的子节点确定为第二目标节点;
步骤三、判断所述第二目标节点中是否存在已入队的报文元素;
步骤四、若存在已入队的报文元素,则确定所述第二目标节点中优先级最高的已入队的报文元素所处的备选插入位置,将所述第二目标节点中的优先级最高的已入队的报文元素插入至所述第二目标插入位置;同时在所述第二目标节点中备选插入位置删除已入队的报文元素;
步骤五、判断是否存在与所述备选插入位置对应的下一层的子节点;
步骤六、若存在与所述备选插入位置对应的下一层的子节点,则将所述备选插入位置对应的下一层的子节点确定为新的第二目标节点,将所述备选插入位置确定为新的第二目标插入位置,并返回执行步骤三。
9.一种报文调度装置,其特征在于,应用于树型结构队列,所述树型结构队列包括根节点以及所述根节点所延伸出的N个子树,每个所述子树具有L层的子节点;所述树型结构队列中的所述根节点以及每一个所述子节点均包含有N个依次排序的插入位置以及1个指向任意一个所述插入位置的位置索引,所述装置包括:
第一调度单元,用于报文入队时,获取待插入至所述树型结构队列的第一目标报文元素,依据各个所述位置索引以及每一所述位置索引所指向的插入位置的位置状态,在所述树型结构队列中确定第一目标插入位置,并将所述第一目标报文元素插入至所述第一目标插入位置;所述位置状态表征其所属的插入位置的报文元素插入状况;
第二调度单元,用于报文出队时,在所述树型结构队列的根节点中确定第二目标报文元素,对所述第二目标报文元素执行出队操作;所述第二目标报文元素为所述根节点中的各个已入队的报文元素中优先级最高的报文元素。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储指令,其中,在所述指令运行时控制所述存储介质所在的设备执行如权利要求1~8任意一项所述的报文调度方法。
11.一种电子设备,其特征在于,包括存储器,以及一个或者一个以上的指令,其中一个或一个以上指令存储于存储器中,且经配置以由一个或者一个以上处理器执行如权利要求1~8任意一项所述的报文调度方法。
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