CN111817906B - 数据处理方法、装置、网络设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种数据处理方法、装置、网络设备和存储介质。本发明实施例提供的技术方案中，通过对链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率进行检测，并根据检测出的端口利用率和传输速率对数据流进行转发，有效减少了物理链路上的数据流出现的丢包和延迟现象，从而提高了网络传输质量且提高了业务感知质量。

Description

数据处理方法、装置、网络设备和存储介质

【技术领域】

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据处理方法、装置、网络设备和存储介质。

【背景技术】

网络是数据承载的基础，需要其具备非常高的运行可靠性。网络设备之间通常采用多条物理链路进行捆绑互联，网络设备之间的数据流通过一定的方式在捆绑的多条物理链路上进行均衡承载。

目前常用的数据流量均衡分布算法多是根据源IP、目的IP或者MAC地址进行HASH计算，然后根据计算结果来进行流量均衡。

现有的这种多物理链路流量均衡方式，不能有效根据物理链路的实际情况进行动态调整。如果新到来的某单一数据流的传输速率超大，其占用某条物理链路的带宽达到一定上限时，则这条物理链路上的数据流将出现较严重的丢包和延迟现象，从而降低了网络传输质量且降低了业务感知质量。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种数据处理方法、装置、网络设备和存储介质，用以解决现有技术中的网络传输质量低且业务感知质量低的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种数据处理方法，所述方法应用于网络设备，所述网络设备包括至少二个链路端口，每个所述链路端口设置有一个对应的物理链路；

所述方法包括：

检测每个链路端口的端口利用率；

检测出待输出的数据流的传输速率；

根据每个链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率，对待输出的数据流进行转发。

可选地，所述根据每个链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率，对待输出的数据流进行转发包括：

从检测出的端口利用率中确定出第一端口利用率和第二端口利用率，其中，所述第一端口利用率和所述第二端口利用率为检测出的端口利用率中最小的两个端口利用率，且所述第一端口利用率小于所述第二端口利用率；

根据所述数据流的传输速率和指定链路的物理带宽，计算出数据流带宽占用率；

判断所述数据流带宽占用率与所述第一端口利用率之和是否小于1；

若判断出所述数据流带宽占用率与所述第一端口利用率之和大于或等于1时，判断所述第一端口利用率与所述第二端口利用率之和是否小于1；

若判断出所述第一端口利用率与所述第二端口利用率之和小于1时，对具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路上承载的数据流进行缓存；

通过具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路转发待输出的数据流。

可选地，所述对具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路上承载的数据流进行缓存之后还包括：

将缓存的数据流通过具备第二端口利用率的链路端口对应的物理链路进行转发。

可选地，若判断出所述数据流带宽占用率与所述第一端口利用率之和小于1时，通过具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路转发待输出的数据流。

可选地，若判断出所述第一端口利用率与所述第二端口利用率之和大于或等于1时，通过原定物理链路对待输出的数据流进行转发。

可选地，所述根据所述数据流的传输速率和指定链路的物理带宽，计算出数据流带宽占用率包括：

将待输出的数据流的传输速率除以指定物理链路的物理带宽，得出数据流带宽占用率。

可选地，所述端口利用率等于链路端口出方向的流量/链路端口的带宽。

另一方面，本发明实施例提供了一种数据处理装置，所述装置应用于网络设备，所述网络设备包括至少二个链路端口，每个所述链路端口设置有一个对应的物理链路；

所述装置包括：

第一检测模块，用于检测每个链路端口的端口利用率；

第二检测模块，用于检测出待输出的数据流的传输速率；

数据处理模块，用于根据每个链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率，对待输出的数据流进行转发。

另一方面，本发明实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述数据处理方法。

另一方面，本发明实施例提供了一种网络设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储包括程序指令的信息，所述处理器用于控制程序指令的执行，其特征在于，所述程序指令被处理器加载并执行时实现上述数据处理方法的步骤。

本发明实施例提供的数据处理方法、装置、网络设备和存储介质的技术方案中，通过对链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率进行检测，并根据检测出的端口利用率和传输速率对数据流进行转发，有效减少了物理链路上的数据流出现的丢包和延迟现象，从而提高了网络传输质量且提高了业务感知质量。

【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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的数据处理系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种数据处理方法的流程图；

图3为本发明又一实施例提供的一种数据处理方法的流程图；

图4为本发明一实施例提供的一种数据处理装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种网络设备的示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1为本发明实施例提供的数据处理系统的结构示意图，如图1所示，该数据处理系统包括网络设备A和网络设备B，网络设备A和网络设备B之间设置有至少两条物理链路，图1中以三条物理链路为例进行描述，三条物理链路分别为物理链路k、物理链路m和物理链路n，物理链路用于承载数据流。每个网络设备均包括至少二个链路端口，图1中以三个链路端口为例进行描述，网络设备A的三个链路端口分别为链路端口a、链路端口b和链路端口c。其中，每个链路端口设置有一个对应的物理链路，例如：链路端口a与物理链路k对应，链路端口b与物理链路m对应，链路端口c与物理链路n对应。本发明实施例提供的数据处理方法可应用于网络设备，例如：网络设备A。本发明实施例中，网络设备可以包括交换机、防火墙或者路由器。

图2为本发明一实施例提供的一种数据处理方法的流程图，如图2所示，该方法包括：

步骤101、检测每个链路端口的端口利用率。

步骤102、检测出待输出的数据流的传输速率。

步骤103、根据每个链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率，对待输出的数据流进行转发。

本实施例提供的数据处理方法的技术方案中，通过对链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率进行检测，并根据检测出的端口利用率和传输速率对数据流进行转发，有效减少了物理链路上的数据流出现的丢包和延迟现象，从而提高了网络传输质量且提高了业务感知质量。

图3为本发明又一实施例提供的一种数据处理方法的流程图，如图3所示，该方法包括：

步骤201、检测每个链路端口的端口利用率。

本实施例的数据处理方法可应用于网络设备，各步骤可由网络设备执行，例如网络设备A。

如图1所示，网络设备A通过物理链路向网络设备B发送数据流，因此本实施例中，网络设备A检测的每个链路端口的端口利用率为每个链路端口出方向的端口利用率。网络设备A检测出的端口利用率包括链路端口a的端口利用率、链路端口b的端口利用率和链路端口c的端口利用率。

其中，端口利用率等于链路端口出方向的流量/链路端口的带宽。

步骤202、从检测出的端口利用率中确定出第一端口利用率和第二端口利用率，其中，第一端口利用率和第二端口利用率为检测出的端口利用率中最小的两个端口利用率，且第一端口利用率小于第二端口利用率。

如图1所示，从检测出的链路端口a的端口利用率、链路端口b的端口利用率和链路端口c的端口利用率中确定出第一端口利用率和第二端口利用率，其中，第一端口利用率为链路端口a的端口利用率，第二端口利用率为链路端口b的端口利用率。链路端口a的端口利用率为最小的端口利用率，链路端口b的端口利用率为仅大于链路端口a的端口利用率的端口利用率。

步骤203、检测出待输出的数据流的传输速率。

其中，待输出的数据流为单一数据流，其传输速率的单位为bit/s。

步骤204、根据待输出的数据流的传输速率和指定物理链路的物理带宽，计算出数据流带宽占用率。

具体地，将待输出的数据流的传输速率除以指定物理链路的物理带宽，得出数据流带宽占用率。

即：通过公式X＝Td/Wn计算出数据流带宽占用率，其中，X为数据流带宽占用率，Td为待输出的数据流的传输速率，Wn为指定物理链路的物理带宽。

本实施例中，指定链路的物理带宽可以为任一物理链路的物理带宽。通常，两个网络设备之间设置的多个物理链路的物理带宽均是相同的，因此，指定链路的物理带宽可以为两个网络设备之间的任一物理链路的物理带宽。当然，在实际应用中，还可以根据需要对指定链路的物理带宽进行设置，例如：多个物理链路的物理带宽的平均值。

步骤205、判断数据流带宽占用率与第一端口利用率之和是否小于1，若是，则执行步骤206；若否，则执行步骤207。

本步骤中，判断X+min(k)是否小于1，其中，min(k)为第一端口利用率。若X+min(k)＜1，表明链路端口a对应的物理链路k可以承载待输出的数据流，执行步骤206；若X+min(k)≥1，执行步骤207。

步骤206、通过具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路转发待输出的数据流，流程结束。

本步骤中，具备第一端口利用率的链路端口为链路端口a，链路端口a对应的物理链路为物理链路k。

步骤207、判断第一端口利用率与第二端口利用率之和是否小于1，若是，则执行步骤208；若否，则执行步骤211。

本步骤中，判断min(k)+min(m)是否小于1，其中，min(m)为第二端口利用率。若min(k)+min(m)＜1，执行步骤209；若min(k)+min(m)≥1，执行步骤211。

步骤208、对具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路上承载的数据流进行缓存。

本步骤中，对物理链路k上承载的数据流进行缓存。

步骤209、通过具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路转发待输出的数据流。

本步骤中，通过物理链路k转发待输出的数据流。

步骤210、将缓存的数据流通过具备第二端口利用率的链路端口对应的物理链路进行转发，流程结束。

本步骤中，具备第二端口利用率的链路端口为链路端口b，链路端口b对应的物理链路为物理链路m。

需要说明的是：缓存的数据流后续的数据流仍可通过物理链路m进行转发。

步骤211、通过原定物理链路对待输出的数据流进行转发。

当min(k)+min(m)≥1时，表明网络出现拥塞，此时可通过原定物理链路对待输出的数据流进行转发，其中，原定物理链路为按照原定转发策略确定出的转发待输出的数据流的物理链路，例如：原定物理链路为物理链路n。

本实施例中，在完成上述各步骤之后，可重复执行步骤201，以实现继续对网络进行监控。

本实施例提供的数据处理方法的技术方案中，通过对链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率进行检测，并计算出的第一端口利用率、第二端口利用率和数据流带宽占用率对数据流进行转发，有效减少了物理链路上的数据流出现的丢包和延迟现象，从而提高了网络传输质量且提高了业务感知质量。本实施例中，针对数据流带宽占用率与第一端口利用率之和小于1的情况以及数据流带宽占用率与第一端口利用率之和大于或等于1且第一端口利用率与第二端口利用率之和小于1的情况，可有效避免网络拥塞，从而有效减少网络设备转发数据流时物理链路出现拥塞的概率，实现了多物理链路流量均衡，进而进一步提高了网络传输质量。

本发明一实施例提供了一种数据处理装置，所述装置应用于网络设备，所述网络设备包括至少二个链路端口，每个所述链路端口设置有一个对应的物理链路。图4为本发明一实施例提供的一种数据处理装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括：第一检测模块11、第二检测模块12和数据处理模块13。

第一检测模块11用于检测每个链路端口的端口利用率。第二检测模块12用于检测出待输出的数据流的传输速率；数据处理模块13用于根据每个链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率，对待输出的数据流进行转发。

本发明实施例中，数据处理模块13包括：确定子模块131、计算子模块132、第一判断子模块133、第二判断子模块134、缓存子模块135和转发子模块136。

确定子模块131用于从检测出的端口利用率中确定出第一端口利用率和第二端口利用率，其中，所述第一端口利用率和所述第二端口利用率为检测出的端口利用率中最小的两个端口利用率，且所述第一端口利用率小于所述第二端口利用率。

计算子模块132用于根据所述数据流的传输速率和指定链路的物理带宽，计算出数据流带宽占用率。

第一判断子模块133用于判断所述数据流带宽占用率与所述第一端口利用率之和是否小于1。

第二判断子模块134用于若第一判断子模块133判断出所述数据流带宽占用率与所述第一端口利用率之和大于或等于1时，判断所述第一端口利用率与所述第二端口利用率之和是否小于1。

缓存子模块135用于若第二判断子模块134判断出所述第一端口利用率与所述第二端口利用率之和小于1时，对具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路上承载的数据流进行缓存；

转发子模块136用于通过具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路转发待输出的数据流。

本发明实施例中，转发子模块136还用于将缓存的数据流通过具备第二端口利用率的链路端口对应的物理链路进行转发。

本发明实施例中，转发子模块136还用于若第一判断子模块133判断出所述数据流带宽占用率与所述第一端口利用率之和小于1时，通过具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路转发待输出的数据流。

本发明实施例中，转发子模块136还用于若第二判断子模块134判断出所述第一端口利用率与所述第二端口利用率之和大于或等于1时，通过原定物理链路对待输出的数据流进行转发。

本发明实施例中，计算子模块132具体用于将待输出的数据流的传输速率除以指定物理链路的物理带宽，得出数据流带宽占用率。

本实施例提供的数据处理装置可用于实现上述图2和图3中的数据处理方法，具体描述可参见上述数据处理方法的实施例，此处不再重复描述。

本实施例提供的数据处理装置的技术方案中，通过对链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率进行检测，并根据检测出的端口利用率和传输速率对数据流进行转发，有效减少了物理链路上的数据流出现的丢包和延迟现象，从而提高了网络传输质量且提高了业务感知质量。

本发明实施例提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述数据处理方法的实施例的各步骤，具体描述可案件上述数据处理方法的实施例。

本发明实施例提供了一种网络设备，包括存储器和处理器，存储器用于存储包括程序指令的信息，处理器用于控制程序指令的执行，程序指令被处理器加载并执行时实现上述数据处理方法的实施例的各步骤，具体描述可案件上述数据处理方法的实施例。

图5为本发明实施例提供的一种网络设备的示意图。如图5所示，该实施例的网络设备20包括：处理器21、存储器22以及存储在存储22中并可在处理器21上运行的计算机程序23，该计算机程序23被处理器21执行时实现实施例中的应用于数据处理方法，为避免重复，此处不一一赘述。或者，该计算机程序被处理器21执行时实现实施例中应用于数据处理装置中各模型/单元的功能，为避免重复，此处不一一赘述。

网络设备20包括，但不仅限于，处理器21、存储器22。本领域技术人员可以理解，5仅仅是网络设备20的示例，并不构成对网络设备20的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如网络设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器21可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器22可以是网络设备20的内部存储单元，例如网络设备20的硬盘或内存。存储器22也可以是网络设备20的外部存储设备，例如网络设备20上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器22还可以既包括网络设备20的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器22用于存储计算机程序以及网络设备所需的其他程序和数据。存储器22还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种数据处理方法，其特征在于，所述方法应用于网络设备，所述网络设备包括至少二个链路端口，每个所述链路端口设置有一个对应的物理链路；

所述方法包括：

检测每个链路端口的端口利用率；

检测出待输出的数据流的传输速率；

根据每个链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率，对待输出的数据流进行转发；

所述根据每个链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率，对待输出的数据流进行转发包括：

从检测出的端口利用率中确定出第一端口利用率和第二端口利用率，其中，所述第一端口利用率和所述第二端口利用率为检测出的端口利用率中最小的两个端口利用率，且所述第一端口利用率小于所述第二端口利用率；

根据所述数据流的传输速率和指定链路的物理带宽，计算出数据流带宽占用率；

判断所述数据流带宽占用率与所述第一端口利用率之和是否小于1；

若判断出所述数据流带宽占用率与所述第一端口利用率之和大于或等于1时，判断所述第一端口利用率与所述第二端口利用率之和是否小于1；

若判断出所述第一端口利用率与所述第二端口利用率之和小于1时，对具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路上承载的数据流进行缓存；

通过具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路转发待输出的数据流；

所述根据所述数据流的传输速率和指定链路的物理带宽，计算出数据流带宽占用率包括：

将待输出的数据流的传输速率除以指定物理链路的物理带宽，得出数据流带宽占用率；所述指定链路的物理带宽为任一物理链路的物理带宽或多个物理链路的物理带宽的平均值；

所述指定链路的物理带宽与多个物理链路的物理带宽相同。

2.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述对具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路上承载的数据流进行缓存之后还包括：

将缓存的数据流通过具备第二端口利用率的链路端口对应的物理链路进行转发。

3.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，若判断出所述数据流带宽占用率与所述第一端口利用率之和小于1时，通过具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路转发待输出的数据流。

4.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，若判断出所述第一端口利用率与所述第二端口利用率之和大于或等于1时，通过原定物理链路对待输出的数据流进行转发。

5.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述端口利用率等于链路端口出方向的流量/链路端口的带宽。

6.一种数据处理装置，其特征在于，所述装置应用于网络设备，所述网络设备包括至少二个链路端口，每个所述链路端口设置有一个对应的物理链路；

所述装置包括：

第一检测模块，用于检测每个链路端口的端口利用率；

第二检测模块，用于检测出待输出的数据流的传输速率；

数据处理模块，用于根据每个链路端口的端口利用率和待输出的数据流的传输速率，对待输出的数据流进行转发；

所述数据处理模块包括：确定子模块、计算子模块、第一判断子模块、第二判断子模块、缓存子模块和转发子模块；

所述确定子模块用于从检测出的端口利用率中确定出第一端口利用率和第二端口利用率，其中，所述第一端口利用率和所述第二端口利用率为检测出的端口利用率中最小的两个端口利用率，且所述第一端口利用率小于所述第二端口利用率；

所述计算子模块用于根据所述数据流的传输速率和指定链路的物理带宽，计算出数据流带宽占用率；

所述第一判断子模块用于判断所述数据流带宽占用率与所述第一端口利用率之和是否小于1；

所述第二判断子模块用于若第一判断子模块133判断出所述数据流带宽占用率与所述第一端口利用率之和大于或等于1时，判断所述第一端口利用率与所述第二端口利用率之和是否小于1；

所述缓存子模块用于若第二判断子模块134判断出所述第一端口利用率与所述第二端口利用率之和小于1时，对具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路上承载的数据流进行缓存；

所述转发子模块用于通过具备第一端口利用率的链路端口对应的物理链路转发待输出的数据流；

所述计算子模块具体用于将待输出的数据流的传输速率除以指定物理链路的物理带宽，得出数据流带宽占用率；

所述指定链路的物理带宽为任一物理链路的物理带宽或多个物理链路的物理带宽的平均值；

所述指定链路的物理带宽与多个物理链路的物理带宽相同。

7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至5中任意一项所述的数据处理方法。

8.一种网络设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储包括程序指令的信息，所述处理器用于控制程序指令的执行，其特征在于，所述程序指令被处理器加载并执行时实现权利要求1至5任意一项所述的数据处理方法的步骤。

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