CN111934916B - 一种基于混合业务传输的网络调度方法和系统 - Google Patents
一种基于混合业务传输的网络调度方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于混合业务传输的网络调度方法和系统,涉及通信领域。该方法包括:在混合网络下,收集网络控制端和网络终端发送的携带带宽请求的突发性业务,在一个动态带宽分配周期中,通过动态带宽分配算法对突发性业务的带宽请求进行带宽分配计算,并根据计算结果给突发性业务的对应时间段分配相应带宽,根据分配的带宽对突发性业务进行业务调度。有效解决IP与FC‑AE‑1553业务混合网络下的网络调度问题,降低IP业务的丢包率,提高网络性能,还实现了合理分配带宽,保证动态带宽分配周期中的各个业务能够高效执行。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种基于混合业务传输的网络调度方法和系统。
背景技术
光纤通道技术凭借高带宽、低延迟、高可靠的特点,在国内外航空航天领域的应用越来越广泛,FC-AE发布了FC-AE-1553、FC-AE-ASM、FC-AE-RDMA等5种面向航空电子的协议标准,FC-AE-1553与FC-AE-ASM协议在国内外均有大量应用。FC-AE-1553作为一种命令响应式的时间触发协议,以其高速、高可靠、支持实时确定性传输行为,可构建确定性网络,适用于航空航天指令控制、数据管理、载荷设备数据传输等,且应用越来越广泛。而IP通信技术由于路由的灵活性,便于跨系统,跨平台的应用,且卫星之间的通信采用IP互联也越来越多。因此,考虑到空间平台内部一般采用高可靠强实时的FC网络进行内部关键任务控制与数据通信,而非采用普通以太网;而空间平台内部非关键的数据通信和平台之间的数据通信采用普通以太网;因此提出异构网络的融合需求,将两者兼容,为用户提供多样化的网络服务是非常有必要的。
在现有的技术方案中,主要针对某一种网络的调度或者某一应用场景进行的调度设计,但是针对混合网络,尤其是针对IP非实时网络与FC-AE-1553实时性网络之间的数据业务调度,都没涉及。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种基于混合业务传输的网络调度方法和系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种基于混合业务传输的网络调度方法,包括:
S1,在混合网络下,收集网络控制端和网络终端发送的携带带宽请求的突发性业务;
S2,在一个动态带宽分配周期中,通过动态带宽分配算法对所述突发性业务的带宽请求进行带宽分配计算,并根据计算结果给所述突发性业务的对应的时间段分配相应带宽;
S3,根据分配的带宽对所述突发性业务进行业务调度。
本发明的有益效果是:本方案通过在混合网络下,收集网络控制端和网络终端发送的突发性业务请求的状态帧,在一个动态带宽分配周期中,通过动态带宽分配算法对所述突发性业务的带宽请求进行带宽分配计算,并根据计算结果给所述突发性业务的对应的时间段分配相应带宽,通过带宽的动态分配保证了实时性网络和非实时性网络的突发性业务的调度,根据分配的带宽对所述突发性业务进行业务调度,有效解决IP与FC-AE-1553业务混合网络下的网络调度问题,降低IP业务的丢包率,提高网络性能,还实现了合理分配带宽,保证动态带宽分配周期中的各个业务能够高效执行。
所述突发性业务包括:FC突发性业务和IP突发性业务,所述网络调度方法还包括:
根据历史时间内的被分配的带宽与保证带宽的差距确定所述FC突发性业务的每个节点的第一信用值,根据所述第一信用值来进行每个所述节点的带宽分配,根据分配结果对所述FC突发性业务的每个节点进行业务调度;
根据交换机的接收机的最大缓存值确认所述IP突发性业务的节点的第二信用值,基于FC流控机制,每个所述IP突发性业务的节点按照所述第二信用值的顺序轮询的方式独立调度,向所述交换机的接收机发送IP突发性业务数据包;当所述接收机缓存达到最大值时,所述IP突发性业务的每个节点将IP数据包存放到相应的队列中进行缓存。
采用上述进一步方案的有益效果是:本方案根据历史时间内的被分配的带宽与保证带宽的差距确定每个节点的第一信用值,根据第一信用值来进行每个节点的带宽分配保证同一时间内不同节点的突发业务之间的公平性。IP突发性业务包括多个节点,根据交换机的接收机的最大缓存值确认所述IP突发性业务的每个节点的第二信用值,基于FC流控机制,每个所述IP突发性业务的每个节点按照所述第二信用值的顺序轮询的方式独立调度,保证IP业务达到最大吞吐量。
进一步地,所述FC流控机制包括:
每个FC端口在发送第一个数据包之前将所述第二信用值设为0,每个所述FC端口每发送一个帧,就将所述第二信用值加一;每个所述FC端口接收一个交换机发送的已准备好的信号,将所述第二信用值减一;
判断所述第二信用值的计数值是否小于预设信用值,如果小于则将存储在队列中的IP数据包发送给交换机。
采用上述进一步方案的有益效果是:本方案通过FC流控机制,实现了IP突发性业务在混合网络下的调度,并且最大限度的提到了IP业务的调度效率。
进一步地,还包括:在所述交换机的接收机中设置所述FC突发性业务和所述IP突发性业务的优先级,根据所述优先级对所述FC突发性业务和所述IP突发性业务进行轮询机制传输。
采用上述进一步方案的有益效果是:本方案在交换机的接收机中设置FC突发性业务和IP突发性业务的优先级,并通过进行轮询机制传输,实现了在交换机中设置优先级,实现了在交换机中FC业务和IP业务的高效传输,并且保证了FC业务的传输时延,避免了因系统的时延,而降低了业务的时延的问题,并最大限度提高IP业务的吞吐量。
进一步地,还包括:在所述一个动态带宽分配周期里预留多个IP突发性业务数据帧传输的时隙。
采用上述进一步方案的有益效果是:本方案在每一个动态带宽分配周期里预留多个IP突发性业务数据帧传输的时隙,实现了避免交换机内的IP数据业务干扰了下一个动态带宽分配周期子周期的状态数据传输。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下:
一种基于混合业务传输的网络调度系统,包括:业务请求收集模块、带宽分配模块和业务调度模块;
所述业务请求收集模块用于在混合网络下,收集网络控制端和网络终端发送的携带带宽请求的突发性业务;
所述带宽分配模块用于在一个动态带宽分配周期中,通过动态带宽分配算法对所述突发性业务的带宽请求进行带宽分配计算,并根据计算结果给所述突发性业务的对应的时间段分配相应带宽;
所述业务调度模块用于根据分配的带宽对所述突发性业务进行业务调度。
本发明的有益效果是:本方案通过在混合网络下,收集网络控制端和网络终端发送的突发性业务请求的状态帧,在一个动态带宽分配周期中,通过动态带宽分配算法对所述突发性业务的带宽请求进行带宽分配计算,并根据计算结果给所述突发性业务的对应的时间段分配相应带宽,通过带宽的动态分配保证了实时性网络和非实时性网络的突发性业务的调度,根据分配的带宽对所述突发性业务进行业务调度,有效解决IP与FC-AE-1553业务混合网络下的网络调度问题,降低IP业务的丢包率,提高网络性能,还实现了合理分配带宽,保证动态带宽分配周期中的各个业务能够高效执行。
进一步地,所述突发性业务包括:FC突发性业务和IP突发性业务,所述网络调度系统还包括:业务处理模块,用于根据历史时间内的被分配的带宽与保证带宽的差距确定所述FC突发性业务的每个节点的第一信用值,根据所述第一信用值来进行所述FC突发性业务的每个节点的带宽分配,根据分配结果对所述FC突发性业务的每个节点进行业务调度;根据交换机的接收机的最大缓存值确认所述IP突发性业务的节点的第二信用值,基于FC流控机制,每个所述IP突发性业务的节点按照所述第二信用值的顺序轮询的方式独立调度,向所述交换机的接收机发送IP突发性业务数据包;当所述接收机缓存达到最大值时,所述IP突发性业务的每个节点将IP数据包存放到相应的队列中进行缓存。
采用上述进一步方案的有益效果是:本方案根据历史时间内的被分配的带宽与保证带宽的差距确定每个节点的第一信用值,根据第一信用值来进行每个节点的带宽分配保证同一时间内不同节点的突发业务之间的公平性。IP突发性业务包括多个节点,根据交换机的接收机的最大缓存值确认所述节点的第二信用值,基于FC流控机制,每个所述节点按照所述第二信用值的顺序轮询的方式独立调度,保证IP业务达到最大吞吐量。
进一步地,还包括:FC流控机制模块,用于在每个FC端口发送第一个数据包之前将所述第二信用值设为0,每个所述FC端口每发送一个帧,就将所述第二信用值加一;每个所述FC端口接收一个交换机发送的已准备好的信号,将所述第二信用值减一;
判断所述第二信用值的计数值是否小于预设信用值,如果小于则将存储在队列中的IP数据包发送给交换机。
采用上述进一步方案的有益效果是:本方案通过FC流控机制,实现了IP突发性业务在混合网络下的调度,并且最大限度的提到了IP业务的调度效率。
进一步地,还包括:设置模块,用于在所述交换机的接收机中设置所述FC突发性业务和所述IP突发性业务的优先级,根据所述优先级对所述FC突发性业务和所述IP突发性业务进行轮询机制传输。
采用上述进一步方案的有益效果是:本方案在交换机的接收机中设置FC突发性业务和IP突发性业务的优先级,并通过进行轮询机制传输,实现了在交换机中设置优先级,实现了在交换机中FC业务和IP业务的高效传输,并且保证了FC业务的传输时延,避免了因系统的时延,而降低了业务的时延的问题,并最大限度提高IP业务的吞吐量。
进一步地,还包括:防干扰模块,用于在所述一个动态带宽分配周期里预留多个IP突发性业务数据帧传输的时隙。
采用上述进一步方案的有益效果是:本方案在每一个动态带宽分配周期里预留多个IP突发性业务数据帧传输的时隙,实现了避免交换机内的IP数据业务干扰了下一个动态带宽分配周期子周期的状态数据传输。
本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的一种基于混合业务传输的网络调度方法的流程示意图;
图2为本发明的其他实施例提供的一种基于混合业务传输的网络调度系统框图;
图3为本发明的实施例提供的交换机轮询机制示意图;
图4为本发明的实施例提供的IP突发性业务调度流程图;
图5为本发明的实施例提供的基于混合业务传输的网络调度时间分布图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实施例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1所示,为本发明实施例提供的一种基于混合业务传输的网络调度方法,该方法包括:S1,在混合网络下,收集网络控制端和网络终端发送的携带带宽请求的突发性业务;其中,一个突发性业务包,可以包括请求带宽信息、发送目的地信息等,突发性业务包类型可以为FC突发性业务帧、IP突发性业务帧。
需要说明的是,本实施例的混合网络可以是IP网络与FC-AE-1553网络的混合网络,在另一些示例中,其他类似的混合网络同样可以。
在某一些示例中,在IP网络与FC-AE-1553网络的混合网络中,业务类型可以包括:强时效性突发业务、周期性业务、FC突发性业务和IP突发性业务,其中S1中的突发性业务主要表示FC突发性业务和IP突发性业务;具体含义可以包括以下内容:
强时效性突发业务:该类业务的特征是在网络运行的过程中随时突发产生,并具有最敏感的时延要求和最高发送优先级,强时效性突发业务均是由NC发往NT。其中NC表示网络控制端,NT表示网络终端。
周期性业务:该业务的特征是在网络运行过程中周期性的产生,数据流的方向既可以由NC发往NT,也可以由NT发往NC。
FC突发性业务:该业务的特征是在网络运行过程中的某段时间内突发产生的大数据业务,数据流的方向可能是由NC发往NT、由NT发往NC或由NT发往NT,突发业务对于时延不敏感。
IP突发性业务:IP业务帧在各节点封装为FC帧在FC网络中传输。IP业务的特征是在网络运行过程中的某段时间内突发产生的大数据业务,会占用大量的网络带宽,数据流的方向可能是由NC发往NT、由NT发往NC或由NT发往NT,突发业务对于时延不敏感。
S2,在一个动态带宽分配周期中,通过动态带宽分配算法对突发性业务的带宽请求进行带宽分配计算,并根据计算结果给突发性业务的对应时间段分配相应带宽;其中,这里的突发性业务主要表示FC突发性业务和IP突发性业务。
在某实施例中,一个DBA周期开始后,NC首先广播命令所有NT上报携带带宽请求的状态帧,收集到所有NT的发送带宽请求(标明发送目的地)及NC发送带宽请求(标明发送目的地)后,NT上报的带宽请求以FC帧帧数,在每一个时间轴上根据DBA算法进行本周期内的突发性业务带宽请求的带宽分配计算。分配顺序也要符合前述的先分配NC发送的业务,再分配NC和NT的接收时间轴的规则。分配完FC突发性业务后,NC节点交出命令控制权。各个节点按照子队列缓存顺序以每次发送单包的方式发送IP数据包。发送完IP数据后,NC广播发送一个IP业务传输结束状态帧,各个节点停止发送IP数据包。
需要说明的是,在一些示例中,如图5所示,一个动态带宽分配周期可以分为四类时间段:周期性业务时间段、请求收集和DBA计算时间段、FC突发性业务时间段和IP突发性业务时间段。
在某一实施例中,在S2之前还可以包括:在调度机制运行初始,先分配好固定时隙给各个周期性业务,每个周期性业务的开始执行时间点,即NC发送命令帧时刻,以时长固定,其它业务不能强占周期性业务执行时间,时间驱动,严格保证周期性。
S3,根据分配的带宽对突发性业务进行业务调度。
需要说明的是,在一些实施例中,对突发性业务进行业务调度可以为:对于FC突发性业务,是在各个时间轴上独立调度,先调度NC发送时间轴上的突发性业务,再同时且相互独立的调度NT接收时间轴上的突发性业务。突发性业务分配中,网络的每个连接设置信用值,以节点i为源,以节点j为目的的连接的信用值,信用值记录当前时刻之前所有历史时间内该节点被分配的带宽与保证带宽之间的差距,差距越大表明此前一段时间内分配给该连接的带宽越小于保证带宽,以此信用值来进行带宽的分配,以保证在一段时间内不同节点的突发业务之间的公平性。
对于IP突发性业务调度,基于缓存到缓存的FC流控机制,交换机的接收机最大缓存数值对应每个节点发送的IP数据包的最大信用值。为保证各个连接业务分配的公平,每个节点在各个时间轴上独立调度,且均按照顺序轮询的方式进行发送IP业务包。在相应的交换机的接收机缓存达到最大值时,每个节点将IP数据包存放到相应的队列缓存中,各个节点将队列缓存按照DBA分配的比例配比FC业务的缓存和IP业务的缓存。
本方案通过在混合网络下,收集网络控制端和网络终端发送的突发性业务请求的状态帧,在一个动态带宽分配周期中,通过动态带宽分配算法对所述突发性业务的带宽请求进行带宽分配计算,并根据计算结果给所述突发性业务的对应的时间段分配相应带宽,通过带宽的动态分配保证了实时性网络和非实时性网络的突发性业务的调度,根据分配的带宽对所述突发性业务进行业务调度,有效解决IP与FC-AE-1553业务混合网络下的网络调度问题,降低IP业务的丢包率,提高网络性能,还实现了合理分配带宽,保证动态带宽分配周期中的各个业务能够高效执行。优选地,在上述任意实施例中,
所述突发性业务包括:FC突发性业务和IP突发性业务,所述网络调度方法还包括:根据历史时间内的被分配的带宽与保证带宽的差距确定所述FC突发性业务的每个节点的第一信用值,根据所述第一信用值来进行每个所述节点的带宽分配,根据分配结果对所述FC突发性业务的每个节点进行业务调度;
需要说明的是,在一些示例中,设置第一信用值可以为:突发性业务分配中,网络的每个连接设置信用值,以节点i为源,以节点j为目的的连接的信用值,假如,当前时刻之前的历史时刻里节点i的被分配的带宽为12Bit,保证带宽为30Bit,则节点i的信用值为保证带宽-历史时刻被分配的带宽=30-12=18。
根据交换机的接收机的最大缓存值确认所述IP突发性业务的节点的第二信用值,基于FC流控机制,每个所述IP突发性业务的节点按照所述第二信用值的顺序轮询的方式独立调度,向所述交换机的接收机发送IP突发性业务数据包;当所述接收机缓存达到最大值时,所述IP突发性业务的每个节点将IP数据包存放到相应的队列中进行缓存。
本方案根据历史时间内的被分配的带宽与保证带宽的差距确定每个节点的第一信用值,根据第一信用值来进行每个节点的带宽分配保证同一时间内不同节点的突发业务之间的公平性。IP突发性业务包括多个节点,根据交换机的接收机的最大缓存值确认节点的第二信用值,基于FC流控机制,每个节点按照第二信用值的顺序轮询的方式独立调度,保证IP业务达到最大吞吐量。
优选地,在上述任意实施例中,FC流控机制包括:
每个FC端口在发送第一个数据包之前将第二信用值设为0,每个FC端口每发送一个帧,就将第二信用值加一;每个FC端口接收一个交换机发送的已准备好的信号,将第二信用值减一;
判断第二信用值的计数值是否小于预设信用值,如果小于则将存储在队列中的IP数据包发送给交换机。
需要说明的是,在一些实施例中,如图4所示,通过FC流控机制调度IP突发性业务可以包括:采用缓存到缓存的流控机制,每个FC端口负责管理自己的BB_Credit_CNT(信用值)。为了避免接收端溢出,每个FC端口需保持BB_Credit_CNT(信用值)不超过信用值。注册结束,每个FC端口会把BB_Credit_CN(信用值)T值设置为0。FC端口每发送一个帧,把BB_Credit_CNT+1,表示信用值加1;每接收到一个R_RDY把BB_Credit_CNT-1。识别出SOF,其中SOF表示Source of Fream,并且有可用的缓存,就会传送一个R_RDY,不管帧是否有效或被丢弃。接收帧或者发送R_RDY,BB_Credit_CNT不改变。BB_Credit的值在登录帧PLOGI的Common Service Parameter中指定,最小为1。其中,R_RD表示Ready信号,PLOGI表示登录。
由于我们的交换机的收信机接收到数据后直接转发给发信机。因此我们的流量控制为始发设备做为发送端,交换机中的发信机做为接收端。而交换机的发信机发送数据包给接收设备,接收设备接收包后直接处理,不需要流控机制。工程中每个发送端管理好BB_Credit和BB_Credit_CNT两个数值,判别发包数目是否超过了信用值,如小于信用值,则发送数据包,交换机接收端收信机识别出SOF,并且有可用的缓存,就会传送一个R_RDY给发送端。如大于或等于信用值,则将数据包存入相应的子队列中。
在某一实施例中,缓存分配配比可以包括:在每个DBA子周期内,执行完FC突发业务时间段后,各节点会对本周期的IP突发性业务请求进行集中调度。方式为:NC对各NT节点广播命令帧,命令各个NT发送开始发送IP业务帧,每个发送节点发送IP业务包的个数设置为32个,在小于信用值32时,只要节点队列中有缓存的包,即可在保证每个连接公平性的情况下,按照顺序依次发送数据包(当轮询到发往自身队列时,轮询序号加一)。为保证缓存分配的公平和合理性,FC数据帧与IP数据帧存储的空间按照两种业务的网络负载比例配比。
本方案通过FC流控机制,实现了IP突发性业务在混合网络下的调度,并且最大限度的提到了IP业务的调度效率。
优选地,在上述任意实施例中,还包括:在交换机的接收机中设置FC突发性业务和IP突发性业务的优先级,根据优先级对FC突发性业务和IP突发性业务进行轮询机制传输。
在一些实施例中,交换机的控制机制可以包括:
优先级判断与处理:交换机的接收端可能同时存在有三种包:状态帧、FC业务帧、IP业务帧、R_RDY状态帧。
由于状态帧在交换机的收信机处无冲突,因此无需流控机制,直接转发给发信机即可。状态帧在交换机的发信机处最大冲突为32个帧,因此收信机的最大缓存设置为32个帧。
FC业务帧运用FC流控机制传输,由于DBA计算时就规定了每个节点在同一深刻只发送一个FC帧,因此不存在超过流控信用值的情况。由于存在转发FC业务包时存在IP业务包,而FC业务包的优先级较高,因此将FC业务包插入交换机的收信机的队首,优先转发,且不影响IP业务包的流控。同理,在交换机的发信机处也进行同样的处理,降低了传输的时延,降低了FC业务的时延。
IP业务帧运用FC流控机制传输,在交换机的收信端设置32个包的缓存。由于FC业务包的优先级较高,因此将IP业务包插入交换机的收信机的队尾。同理,在交换机的发信机处也进行同样的处理,保证FC业务的时延。
在交换机成功转发了IP业务帧后,在交换机数据处理模块处生成R_RDY状态帧返回给源节点以完成流控机制。由于R_RDY状态帧数目多且暂用内存少,因此在交换机的发信机处设置一个子队列,限定缓存,用于储存转发R_RDY状态帧,且R_RDY状态帧快速转发能实现在传输FC业务同时,又极大限度地增大IP业务的吞吐量,且IP业务的时延要求不高,因此R_RDY状态帧在发信机处优先转发。
在一些实施例中,交换机的控制机制还可以包括:轮询机制,如图3所示,当发信机有空余缓存时,通过数据统计线读取响应收信机队列中是否有数据包,如果有则取出相应的数据包转发至相应的发信机并跳出轮询;当发信机没有有空余缓存时,判断是否轮询了所有子队列,是则跳出轮询,否或收信机队列中没有数据包,则按照顺序将轮询的队列加一,实现了最大限度提高IP业务的吞吐量,交换机的发信机在查询到缓存有空余时轮询发信机,最大限度地提高交换机的转发包的效率。
在一些实施例中,交换机的控制机制还可以包括:共享缓存,交换机的每个收信机32个子队列共享32个帧的缓存,在突发性IP业务或者FC业务导致某个时刻去往同一目的地的帧数很多时,能够缓解某一个子队列缓存不足的情况。同理,在交换机的发信机的32个子队列共享32个帧的缓存,以最大限度地扩大交换机转发帧的效率。
在一些实施例中,交换机的控制机制还可以包括:防止发信机缓存溢出,由于在传输IP业务时数据量很大,存在交换机的某个发信机缓存已存数包的情况下,此时多个收信机发送同一目的地址的包给这个发信机。而交换机的数据处理模块转发包是通过ICI机制从发信机取包,每个发信机可能出现同时通过ICI机制取包,最后导致同一时刻从发信机取的去往同一目的地址的包加上发信机原有的包有可能超过32个包的缓存,导致缓存溢出,其中ICI表示接口控制信息进行通信。
解决方案是给每个发信端设置一个全局变量,记录每个发信机的缓存的包数。数据处理模块通过ICI机制从发信机取包前将对于记录目的发信机的缓存的全局变量数额加一。当包到达发信机时读取发信机中缓存的包的数量用于及时更新相应的全局变量的值。
本方案在交换机的接收机中设置FC突发性业务和IP突发性业务的优先级,并通过进行轮询机制传输,实现了在交换机中设置优先级,实现了在交换机中FC业务和IP业务的高效传输,并且保证了FC业务的传输时延,避免了因系统的时延,而降低了业务的时延的问题,并最大限度提高IP业务的吞吐量。
优选地,在上述任意实施例中,还包括:在一个动态带宽分配周期里预留多个IP突发性业务数据帧传输的时隙。
在某实施例中,时隙分配可以包括:在每个DBA子周期规定的IP业务时隙分配完毕时,NC对各NT节点广播命令帧,命令各个NT结束发送IP业务帧。各个NT接收到结束发送IP业务指令后停止发送IP业务,而为避免交换机内的IP数据业务干扰了下个DBA子周期的状态数据传输,因此每个DBA子周期需要预留2~3个IP数据帧传输的时隙。
本方案在每一个动态带宽分配周期里预留多个IP突发性业务数据帧传输的时隙,实现了避免交换机内的IP数据业务干扰了下一个动态带宽分配周期子周期的状态数据传输。
在某一实施例中,如图2所示,一种基于混合业务传输的网络调度系统,该系统包括:业务请求收集模块11、带宽分配模块12和业务调度模块13;
业务请求收集模块用于在混合网络下,收集网络控制端和网络终端发送的突发性业务请求的状态帧;
带宽分配模块用于在一个动态带宽分配周期中,通过动态带宽分配算法对突发性业务的带宽请求进行带宽分配计算,并根据计算结果给突发性业务的对应时间段分配相应带宽;
业务调度模块用于根据分配的带宽对突发性业务进行业务调度。
本方案通过在混合网络下,收集网络控制端和网络终端发送的突发性业务请求的状态帧,在一个动态带宽分配周期中,通过动态带宽分配算法对所述突发性业务的带宽请求进行带宽分配计算,并根据计算结果给所述突发性业务的对应的时间段分配相应带宽,通过带宽的动态分配保证了实时性网络和非实时性网络的突发性业务的调度,根据分配的带宽对所述突发性业务进行业务调度,有效解决IP与FC-AE-1553业务混合网络下的网络调度问题,降低IP业务的丢包率,提高网络性能,还实现了合理分配带宽,保证动态带宽分配周期中的各个业务能够高效执行。优选地,在上述任意实施例中,
所述突发性业务包括:FC突发性业务和IP突发性业务,所述网络调度系统还包括:业务处理模块,用于根据历史时间内的被分配的带宽与保证带宽的差距确定所述FC突发性业务的每个节点的第一信用值,根据所述第一信用值来进行所述FC突发性业务的每个节点的带宽分配,根据分配结果对所述FC突发性业务的每个节点进行业务调度;
所述IP突发性业务包括多个节点,根据交换机的接收机的最大缓存值确认所述IP突发性业务的节点的第二信用值,基于FC流控机制,每个所述IP突发性业务的节点按照所述第二信用值的顺序轮询的方式独立调度,向所述交换机的接收机发送IP突发性业务数据包;当所述接收机缓存达到最大值时,所述IP突发性业务的每个节点将IP数据包存放到相应的队列中进行缓存。
本方案根据历史时间内的被分配的带宽与保证带宽的差距确定每个节点的第一信用值,根据第一信用值来进行每个节点的带宽分配保证同一时间内不同节点的突发业务之间的公平性。IP突发性业务包括多个节点,根据交换机的接收机的最大缓存值确认节点的第二信用值,基于FC流控机制,每个节点按照第二信用值的顺序轮询的方式独立调度,保证IP业务达到最大吞吐量。
优选地,在上述任意实施例中,还包括:FC流控机制模块,用于在每个FC端口发送第一个数据包之前将第二信用值设为0,每个FC端口每发送一个帧,就将第二信用值加一;每个FC端口接收一个交换机发送的已准备好的信号,将第二信用值减一;
判断第二信用值的计数值是否小于预设信用值,如果小于则将存储在队列中的IP数据包发送给交换机。
本方案通过FC流控机制,实现了IP突发性业务在混合网络下的调度,并且最大限度的提到了IP业务的调度效率。
优选地,在上述任意实施例中,还包括:设置模块,用于在交换机的接收机中设置FC突发性业务和IP突发性业务的优先级,根据优先级对FC突发性业务和IP突发性业务进行轮询机制传输。
本方案在交换机的接收机中设置FC突发性业务和IP突发性业务的优先级,并通过进行轮询机制传输,实现了在交换机中设置优先级,实现了在交换机中FC业务和IP业务的高效传输,并且保证了FC业务的传输时延,避免了因系统的时延,而降低了业务的时延的问题,并最大限度提高IP业务的吞吐量。
优选地,在上述任意实施例中,还包括:防干扰模块,用于在一个动态带宽分配周期里预留多个IP突发性业务数据帧传输的时隙。
本方案在每一个动态带宽分配周期里预留多个IP突发性业务数据帧传输的时隙,实现了避免交换机内的IP数据业务干扰了下一个动态带宽分配周期子周期的状态数据传输。
可以理解,在一些实施例中,可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。
需要说明的是,上述各实施例是与在先方法实施例对应的产品实施例,对于产品实施例中各可选实施方式的说明可以参考上述各方法实施例中的对应说明,在此不再赘述。
读者应理解,在本说明书的描述中,参考术语″一个实施例″、″一些实施例″、″示例″、″具体示例″、或″一些示例″等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的,例如,步骤的划分,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,例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤,或一些特征可以忽略,或不执行。
上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品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方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上,仅为本发明的具体实施方式,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,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改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以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种基于混合业务传输的网络调度方法,其特征在于,包括:
S1,在混合网络下,收集网络控制端和网络终端发送的携带带宽请求的突发性业务;
S2,在一个动态带宽分配周期中,通过动态带宽分配算法对所述突发性业务的带宽请求进行带宽分配计算,并根据计算结果给所述突发性业务的对应的时间段分配相应带宽;
S3,根据分配的带宽对所述突发性业务进行业务调度;
所述突发性业务包括:FC突发性业务和IP突发性业务,所述网络调度方法还包括:
根据历史时间内的被分配的带宽与保证带宽的差距确定所述FC突发性业务的每个节点的第一信用值,根据所述第一信用值来进行每个所述节点的带宽分配,根据分配结果对所述FC突发性业务的每个节点进行业务调度;
根据交换机的接收机的最大缓存值确认所述IP突发性业务的节点的第二信用值,基于FC流控机制,每个所述IP突发性业务的节点按照所述第二信用值的顺序轮询的方式独立调度,向所述交换机的接收机发送IP突发性业务数据包;当所述接收机缓存达到最大值时,所述IP突发性业务的每个节点将IP数据包存放到相应的队列中进行缓存。
2.根据权利要求1所述的一种基于混合业务传输的网络调度方法,其特征在于,所述FC流控机制包括:
每个FC端口在发送第一个数据包之前将所述第二信用值设为0,每个所述FC端口每发送一个帧,就将所述第二信用值加一;每个所述FC端口接收一个交换机发送的已准备好的信号,将所述第二信用值减一;
判断所述第二信用值的计数值是否小于预设信用值,如果小于则将存储在队列中的IP数据包发送给交换机。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于混合业务传输的网络调度方法,其特征在于,还包括:在所述交换机的接收机中设置所述FC突发性业务和所述IP突发性业务的优先级,根据所述优先级对所述FC突发性业务和所述IP突发性业务进行轮询机制传输。
4.根据权利要求1所述的一种基于混合业务传输的网络调度方法,其特征在于,还包括:在所述一个动态带宽分配周期里预留多个IP突发性业务数据帧传输的时隙。
5.一种基于混合业务传输的网络调度系统,其特征在于,包括:业务请求收集模块、带宽分配模块和业务调度模块;
所述业务请求收集模块用于在混合网络下,收集网络控制端和网络终端发送的携带带宽请求的突发性业务;
所述带宽分配模块用于在一个动态带宽分配周期中,通过动态带宽分配算法对所述突发性业务的带宽请求进行带宽分配计算,并根据计算结果给所述突发性业务的对应的时间段分配相应带宽;
所述业务调度模块用于根据分配的带宽对所述突发性业务进行业务调度;
所述突发性业务包括:FC突发性业务和IP突发性业务,所述网络调度系统还包括:业务处理模块,用于根据历史时间内的被分配的带宽与保证带宽的差距确定所述FC突发性业务的每个节点的第一信用值,根据所述第一信用值来进行所述FC突发性业务的每个节点的带宽分配,根据分配结果对所述FC突发性业务的每个节点进行业务调度;根据交换机的接收机的最大缓存值确认所述IP突发性业务的节点的第二信用值,基于FC流控机制,每个所述IP突发性业务的节点按照所述第二信用值的顺序轮询的方式独立调度,向所述交换机的接收机发送IP突发性业务数据包;当所述接收机缓存达到最大值时,所述IP突发性业务的每个节点将IP数据包存放到相应的队列中进行缓存。
6.根据权利要求5所述的一种基于混合业务传输的网络调度系统,其特征在于,还包括:FC流控机制模块,用于在每个FC端口发送第一个数据包之前将所述第二信用值设为0,每个所述FC端口每发送一个帧,就将所述第二信用值加一;每个所述FC端口接收一个交换机发送的已准备好的信号,将所述第二信用值减一;
判断所述第二信用值的计数值是否小于预设信用值,如果小于则将存储在队列中的IP数据包发送给交换机。
7.根据权利要求5或6所述的一种基于混合业务传输的网络调度系统,其特征在于,还包括:设置模块,用于在所述交换机的接收机中设置所述FC突发性业务和所述IP突发性业务的优先级,根据所述优先级对所述FC突发性业务和所述IP突发性业务进行轮询机制传输。
8.根据权利要求5所述的一种基于混合业务传输的网络调度系统,其特征在于,还包括:防干扰模块,用于在所述一个动态带宽分配周期里预留多个IP突发性业务数据帧传输的时隙。
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