CN114070854A - 算力网络中算力感知和路由方法、系统、设备及介质 - Google Patents

算力网络中算力感知和路由方法、系统、设备及介质 Download PDF

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CN114070854A CN202111421662.2A CN202111421662A CN114070854A CN 114070854 A CN114070854 A CN 114070854A CN 202111421662 A CN202111421662 A CN 202111421662A CN 114070854 A CN114070854 A CN 114070854A
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Abstract

本公开提供一种算力网络中算力感知和路由方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术中不能满足以泛在计算为基础的算力网络路由需求，网络控制的负担重以及路由表收敛效率低的问题，所述方法包括：在每个算力路由节点处分别构建对应的算力转发表；通过记录到达算力路由节点的算力响应数据包的信息更新所述算力路由节点对应的算力转发表；将算力路由节点接收到的算力请求根据其对应的算力转发表进行算力路由。本公开技术方案能够减少了网络路由通告的开销，可适用算力路由节点和非算力路由节点，具备良好的泛在算力的感知能力，在满足实时性需求的同时，还能够实现算力网络中的泛在计算和集中计算的协同优化和负载均衡。

Description

算力网络中算力感知和路由方法、系统、设备及介质
技术领域
本公开涉及网络通信技术领域，具体涉及一种算力网络中算力感知和路由方法，一种算力网络中算力感知和路由系统，一种电子设备以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
算力网络的技术组成，主要包括控制面的算网协同调度，数据面的网络融合感知，管理和服务面的算力资源编排等。算力网络体系的整体架构，应该具备统一纳管底层计算资源、存储资源和网络资源的能力，并能够将底层基础设施资源以统一的标准进行度量，抽象为信息要素加载在网络报文中，通过网络进行共享。在目前的算力网络体系中，还应考虑面向用户提供直观化的组件和服务的能力，通过服务层与底层资源和网络接口之间的打通，实现编排、调度、应用中的可视化。
现有的算力感知和路由调度策略大多是集中式的，将调度问题视作一个整体，通过集中式的策略和算法得到的解决方案给出端到端的路由决策，不能满足新型应用实时性的需求。针对算力网络的大规模算力感知和路由问题，有研究采用启发式资源调度策略，通过集中式地迭代搜索全局最优解来给出端到端的路由决策；但其不能满足以泛在计算为基础的算力网络路由需求，并且加重了网络控制的负担；而现有的算力优先网络(ComputeFirst Network，CFN)协议继承了传统标签转发协议的设计思路，在IP网络之上由相邻的支持CFN协议的路由节点之间建立会话，通过现有路由协议扩展算力信息发布给相邻的CFN节点，其路由转发表过于臃肿，控制平面的信息同步频繁，路由收敛慢；同时，基于Underlay(基础架构层)的网络方式，CFN协议关于汇聚、IGP(interior Gateway Protocols，内部网关协议)与BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)之间的交互以及AS(autonomoussystem，自治系统)之间的交互机制还不成熟。
发明内容
为了至少解决现有技术中不能满足以泛在计算为基础的算力网络路由需求，网络控制的负担重以及路由表收敛效率低的技术问题，本公开提供一种算力网络中算力感知和路由方法、算力网络中算力感知和路由系统、电子设备及计算机可读存储介质，减少了网络路由通告的开销，通过两层转发有机协同，在满足实时性需求的同时，还能够实现算力网络中的泛在计算和集中计算的协同优化和负载均衡。
第一方面，本公开提供一种算力网络中算力感知和路由方法，所述方法包括：
在每个算力路由节点处分别构建对应的算力转发表；
通过记录到达算力路由节点的算力响应数据包的信息更新所述算力路由节点对应的算力转发表；
将算力路由节点接收到的算力请求根据其对应的算力转发表进行算力路由。
进一步的，所述算力转发表包括：若干算力标识，以及分别与各个算力标识对应的算力感知端口集、访问频次和查询时间戳；
其中，所述算力标识为算力网络命名空间内的算力唯一标识，并且在用户端发出的算力请求和算力服务端发出的算力响应数据包中都包括相应的算力标识；
所述算力感知端口集包括对应的算力标识条目的所有下一跳端口；
所述访问频次为对应的算力标识条目在该算力转发表对应的算力路由节点中的查询次数。
进一步的，所述将算力路由节点接收到的算力请求根据其对应的算力转发表进行算力路由，包括：
当算力请求到达算力路由节点后，根据所述算力请求中携带的第一算力标识查找该算力路由节点对应的算力转发表；
若算力转发表中存在第一算力标识条目，且该算力路由节点能响应所述算力请求，则生成第一算力响应数据包，并按IP路由表返回第一算力响应数据包；
若算力转发表中存在第一算力标识条目，且该算力路由节点不能响应所述算力请求，同时第一算力标识对应的算力感知端口集包含有可用算力感知端口，则根据所述可用算力感知端口转发所述算力请求；
若算力转发表中不存在第一算力标识条目，则直接按IP路由表转发所述算力请求。
进一步的，所述方法还包括：
在算力转发表中存在第一算力标识条目，且第一算力标识对应的算力感知端口集包含有可用算力感知端口的情况下，若所述可用算力感知端口为多个，则根据端口的负载或者繁忙程度从中选择一个算力感知端口转发所述算力请求。
进一步的，所述方法还包括：
在算力转发表中存在第一算力标识条目的情况下，若第一算力标识对应的算力感知端口集包括所述算力请求到达该算力路由节点的到达端口，则删除所述到达端口；若第一算力标识对应的算力感知端口集包含有除所述到达端口以外的其他端口，则选择其他端口转发所述算力请求；若第一算力标识对应的算力感知端口集没有其他端口，则删除对应算力转发表中第一算力标识条目。
进一步的，所述方法还包括：
若所述算力请求所途径的算力路由节点均不能生成算力响应，则将该算力请求路由至所匹配的中心算力云池，由中心算力云池生成匹配算力响应数据包，并返回给用户。
进一步的，所述通过记录到达算力路由节点的算力响应数据包的信息更新所述算力路由节点对应的算力转发表，包括：
通过算力路由节点的第一端口接收算力响应数据包，然后解析所述算力响应数据包中携带的第二算力标识，并以所述第二算力标识查找该算力路由节点对应的算力转发表；
若算力转发表中存在第二算力标识条目，则将第一端口添加至第二算力标识对应的算力感知端口集；
若算力转发表中不存在第二算力标识条目，则在算力转发表中增加第二算力标识条目，并将第二算力标识和第一端口填入第二算力标识条目内的相应项；
所述方法还包括：
将所述算力响应数据包按IP路由表转发至下一跳节点。
进一步的，所述方法还包括：
当算力路由节点对应的算力转发表中某一算力标识条目的访问频次达到预设阈值时，判断本算力路由节点的算力资源能力是否可满足部署所述某一算力标识对应的算力功能，如果是，则在本地部署所述某一算力标识对应的算力功能。
进一步的，所述方法还包括：
将算力路由节点对应的算力转发表中的各个算力标识条目按访问频次从高到低进行排序；
根据该算力路由节点的算力资源判断本地算力是否能部署排名第一的算力标识条目所对应的算力功能，如果能，则在本地部署排名第一的算力标识条目所对应的算力功能；
按照排名从前到后的顺序依次判断是否能部署其余排名的算力标识条目所对应表的算力功能，并根据判断结果在本地进行算力部署，直至本地算力资源使用至预设最大值；
当算力路由节点的本地算力功能发生变化时，将该算力路由节点对应的算力转发表中被替换掉的算力功能所对应的算力标识条目删除。
第二方面，本公开提供一种算力网络中算力感知和路由系统，包括：
构建模块，其设置为在每个算力路由节点处分别构建对应的算力转发表；
记录模块，其设置为通过记录到达算力路由节点的算力响应数据包的信息更新所述算力路由节点对应的算力转发表；
路由模块，其设置为将算力路由节点接收到的算力请求根据其对应的算力转发表进行算力路由。
第三方面，本公开提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行如第一方面中任一所述的算力网络中算力感知和路由方法。
第四方面，本公开提供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上述第一方面中任一所述的算力网络中算力感知和路由方法。
有益效果：
本公开提供的算力网络中算力感知和路由方法、算力网络中算力感知和路由系统、电子设备及计算机可读存储介质，在每个算力路由节点处分别构建对应的算力转发表；通过记录到达算力路由节点的算力响应数据包的信息更新所述算力路由节点对应的算力转发表；将算力路由节点接收到的算力请求根据其对应的算力转发表进行算力路由。本公开技术方案能够利用回传的算力响应数据包信息编辑算力转发表，减少了网络路由通告的开销，可适用算力路由节点和非算力路由节点，未改动原有IP路由协议，增加在算力转发层的自适应算力感知，通过两层转发有机协同，具备良好的泛在算力的感知能力，能够满足实时性需求的同时，还能够实现算力网络中的泛在计算和集中计算的协同优化和负载均衡。
附图说明
图1为本公开实施例一提供的一种算力网络中算力感知和路由方法的流程示意图；
图2为本公开实施例一提供的一种算力路由步骤的流程示意图；
图3为本公开实施例一提供的一种算力响应数据包回传和算力转发表更新步骤的流程示意图；
图4为本公开实施例二提供的一种网络拓扑结构的示意图；
图5为本公开实施例二提供的另一种网络拓扑结构的示意图；
图6为本公开实施例三提供的一种算力网络中算力感知和路由系统的架构图；
图7为本公开实施例四提供的一种电子设备的架构图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和实施例对本公开作进一步详细描述。应当理解的是，此处描述的具体实施例和附图仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序；并且，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
其中，在本公开实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开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。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本公开的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
由于算力网络不再仅仅是传统的客户端-服务器的服务方式，分散的、碎片化的泛在算力亟需一种更加灵活动态的分布式策略，不仅需要具备良好的泛在算力的感知能力，能够满足实时性需求的同时，还能够实现算力网络中的泛在计算和集中计算的协同优化和负载均衡，而目前的方法存在以下缺点，全局集中的启发式的资源感知和调度策略不能满足以泛在计算为基础的算力网络路由需求，大规模控制消息传输加重了网络控制的负担；基于集中控制或全网算力通告的算力路由策略路由表收敛效率低，尤其是面对算力节点情况发生变化的情况。
下面以具体地实施例对本公开的技术方案以及本公开的技术方案如何解决上述问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
图1为本公开实施例一提供的一种算力网络中算力感知和路由方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：
步骤S101：在每个算力路由节点处分别构建对应的算力转发表；
步骤S102：通过记录到达算力路由节点的算力响应数据包的信息更新所述算力路由节点对应的算力转发表；
步骤S103：将算力路由节点接收到的算力请求根据其对应的算力转发表进行算力路由。
算力路由节点可提供一定的算力功能，包括但不限于算网融合设备、网络路由转发设备加挂计算资源等。在算力路由节点内增加算力转发表，配合IP路由表共同使用，形成两层转发有机协同，所述IP路由表包括不限于(IPv4、IPv6、SR等网络路由转发表)，用户发出的算力请求和算力服务端发出的算力响应数据包中，增加封装算力标识字段，节点中的算力功能和算力标识一一对应。算力路由节点可从算力请求中单独解析算力标识，并记录接收到的算力响应数据包中的信息，根据对应的算力标识记录到算力转发表中，每一个算力路由节点都具有其对应的算力转发表，算力转发表会随之发生变化，随着网络中算力的转发和流动，可形成一定时间段内局部区域网络算力路由节点的优化算力感知和路由方案。在接收到算力请求后根据所述算力转发表进行算力路由。
本实施例提供面向算力网络非集中控制的算力感知方法，算力路由节点通过转发算力响应记录途径算力信息，并构建算力转发表存储信息，作为算力感知结果，算力路由节点通过查询算力转发表和传统路由表将算力请求转发至算力功能提供节点。能够满足实时性需求，并能够实现算力网络中的泛在计算和集中计算的协同优化和负载均衡。
进一步的，所述算力转发表包括：若干算力标识，以及分别与各个算力标识对应的算力感知端口集、访问频次和查询时间戳；
其中，所述算力标识为算力网络命名空间内的算力唯一标识，并且在用户端发出的算力请求和算力服务端发出的算力响应数据包中都包括相应的算力标识；
所述算力感知端口集包括对应的算力标识条目的所有下一跳端口；
所述访问频次为对应的算力标识条目在该算力转发表对应的算力路由节点中的查询次数。
某一算力路由节点的算力转发表设计如下表1所示，包括算力标识(CID)，算力感知端口集(Interfaces)，访问频次(Access frequency)和查询时间戳(timestamp)。
表1：算力转发表结构
CID Interfaces Access frequency timestamp
c0018764 1,3,5 15 1628560626
c00872655 2,3 8 1628560715
c079873 Y 8 1628560133
…… …… …… ……
其中，算力标识(CID)：算力网络命名空间内的算力唯一标识；
算力感知端口集(Interfaces)：本条目所在下一跳端口，可保留多个端口，端口可附带服务质量、时延等信息，并按优劣排序；如本节点可以响应算力请求，此项标记Y；
访问频次(Access frequency)：计数器，记录本条目在本节点中的查询次数；
查询时间戳：最后一次查询的时间。
通过算力转发表可以获知在本算力路由节点通过那些接收路径接收到的相应算力标识的算力应答数据包，如算力标识为c0018764，其算力感知端口集表示分别通过该算力路由节点的端口号inf-1、inf-3和inf-5接收到算力标识为c0018764的算力应答数据包，在再次接收到算力标识为c0018764的算力请求后，则可以通过本节点的inf-1、inf-3或inf-5端口去转发相应算力请求，以获取相应的算力应答数据包。
进一步的，所述将算力路由节点接收到的算力请求根据其对应的算力转发表进行算力路由，包括：
当算力请求到达算力路由节点后，根据所述算力请求中携带的第一算力标识查找该算力路由节点对应的算力转发表；
若算力转发表中存在第一算力标识条目，且该算力路由节点能响应所述算力请求，则生成第一算力响应数据包，并按IP路由表返回第一算力响应数据包；
若算力转发表中存在第一算力标识条目，且该算力路由节点不能响应所述算力请求，同时第一算力标识对应的算力感知端口集包含有可用算力感知端口，则根据所述可用算力感知端口转发所述算力请求；
若算力转发表中不存在第一算力标识条目，则直接按IP路由表转发所述算力请求。
当用户发出第一算力请求，第一算力请求到达第一算力路由节点，节点解析第一算力请求中的第一算力标识，以第一算力标识匹配查找本节点中的算力转发表，判断本节点是否可处理第一算力请求：
若所述算力转发表存在该第一算力请求中第一算力标识条目，且该条目的算力感知端口集标记Y(表示本节点可以响应算力请求)，则生成第一算力响应数据包，算力转发表该条目中访问频次加1，按IP路由表返回第一算力响应数据包，清空查询时间戳；
若所述算力转发表存在该第一算力请求中算力标识条目，且该条目的算力感知端口集标记为端口号(表示有可用算力感知端口)，则按照算力感知端口转发算力请求；算力转发表该条目中访问频次加1；
若所述算力转发表不存在该第一算力请求中第一算力标识条目，按IP路由表转发第一算力请求至第二算力路由节点。
第一算力请求到达第二算力路由节点，重复上述步骤，直至第一算力请求匹配，生成算力响应数据包。
进一步的，所述方法还包括：
在算力转发表中存在第一算力标识条目，且第一算力标识对应的算力感知端口集包含有可用算力感知端口的情况下，若所述可用算力感知端口为多个，则根据端口的负载或者繁忙程度从中选择一个算力感知端口转发所述算力请求。
如果算力转发表中该算力标识条目的算力感知端口集标记为多个端口号，可选择其中一个端口发出算力请求(如端口有排序，可根据排序选择；如按端口的负载均衡，可按繁忙程度选择，或其他方法)，使算力请求能够按较快的方式得到响应。
进一步的，所述方法还包括：
在算力转发表中存在第一算力标识条目的情况下，若第一算力标识对应的算力感知端口集包括所述算力请求到达该算力路由节点的到达端口，则删除所述到达端口；若第一算力标识对应的算力感知端口集包含有除所述到达端口以外的其他端口，则选择其他端口转发所述算力请求；若第一算力标识对应的算力感知端口集没有其他端口，则删除对应算力转发表中第一算力标识条目。
若该算力标识条目的算力感知端口集项端口号中包含第一算力请求到达第一算力路由节点的到达端口，说明此端口不能获得响应(按此端口会到达上一转发算力请求的节点)，删除此端口，如有剩余端口则执行按照算力感知端口转发算力请求，如无剩余端口则删除此条目，执行下一步按IP路由表转发第一算力请求至第二算力路由节点。
进一步的，所述方法还包括：
若所述算力请求所途径的算力路由节点均不能生成算力响应，则将该算力请求路由至所匹配的中心算力云池，由中心算力云池生成匹配算力响应数据包，并返回给用户。
如果在原来可以算力节点部署的算力功能有更新，而相应算力路由节点内的算力转发表未做更新，则可能按之前路径转发算力请求不能生成算力响应，可以将算力请求路由至所匹配的中心算力云池，由中心算力云池生成匹配算力响应数据包。
结合上述各种路由方式，本实施例提供的算力路由步骤可以如图2所示，包括:
步骤S1：用户发出第一算力请求后，第一算力请求到达第一算力路由节点；
步骤S2：第一算力路由节点解析第一算力请求中的第一算力标识，以第一算力标识匹配查找算力转发表；
步骤S3：判断第一算力标识是否在算力转发表存在对应条目；若在，则进行步骤S4，若不在，则进行步骤S12
步骤S4：则进一步判断算力感知端口集标记是否为Y，若是则进行步骤S5，若否，则进行步骤S7
步骤S5：生成第一算力响应数据包，算力转发表该条目中访问频次加1；
步骤S6：按IP路由表返回第一算力响应数据包；并结束；
步骤S7：判断算力感知端口集项的端口号中是否包含第一算力请求到达第一算力路由节点的到达端口，若否，则进行步骤S8，若是，则进行步骤S10
步骤S8：选择一个端口转发第一算力请求，访问频次加1，更新时间戳；
步骤S9：转发第一算力请求至下一跳节点；
步骤S10：删除算力转发表中该到达端口的端口号，并判断是否有剩余端口号，若有，则转入步骤S8，若没有，则进行步骤S11；
步骤S11：删除算力转发表中第一算力标识的条目，进行步骤S12；
步骤S12：按IP路由表转发第一算力请求，进入到步骤S9。
算力请求到达下一算力路由节点后重复上述步骤，直至第一算力请求匹配，生成算力响应数据包。通过建立算力层的路由转发规则，按上述步骤可以实现算力请求两层转发的有机协同。
进一步的，所述通过记录到达算力路由节点的算力响应数据包的信息更新所述算力路由节点对应的算力转发表，包括：
通过算力路由节点的第一端口接收算力响应数据包，然后解析所述算力响应数据包中携带的第二算力标识，并以所述第二算力标识查找该算力路由节点对应的算力转发表；
若算力转发表中存在第二算力标识条目，则将第一端口添加至第二算力标识对应的算力感知端口集；
若算力转发表中不存在第二算力标识条目，则在算力转发表中增加第二算力标识条目，并将第二算力标识和第一端口填入第二算力标识条目内的相应项；
所述方法还包括：
将所述算力响应数据包按IP路由表转发至下一跳节点。
当算力节点响应算力请求并生成算力响应数据包后，按IP路由表返回算力响应数据包到用户，在返回过程中，具体步骤如下：
第二算力响应数据包由接收所述第二算力响应数据包的第三算力路由节点的第一端口到达，解析第一端口和第二算力响应数据包中的第二算力标识，以第二算力标识匹配查找算力转发表：
若所述算力转发表存在该第二算力响应数据包中第二算力标识条目，将第一端口添加至算力感知端口集(如果已有此端口，端口集不做调整)，将该条目访问频次项加1，清空查询时间戳；
若所述算力转发表不存在该第二算力响应数据包中第二算力标识条目，增加算力转发表条目，将所述第二算力标识和第一端口填入条目相应项，并在访问频次项填1，清空查询时间戳；
第二算力响应数据包按IP路由表转发至下一跳算力路由节点执行上述步骤，直至返回至用户。
如图3所示，算力响应数据包回传和算力转发表丰富步骤包括:
步骤S21：算力响应数据包到达算力路由节点；
步骤S22：解析算力响应数据中的算力标识和到达该算力路由节点的第一端口
步骤S23：判断该算力路由节点中的算力转发表中是否存在该算力标识条目，若存在，则进行步骤S24，若不存在，则进行步骤S25
步骤S24：添加到达的第一端口至该条目的算力感知端口集(如果已有此端口，端口集不做调整)；
步骤S25：在算力转发表中创建此算力标识的新条目(包括将第一端口至算力感知端口集)；
步骤S26：将该条目访问频次项加1，清空查询时间戳；
步骤S27：判断是否为最后一跳，若否，转入步骤S21，在下一算力路由节点进行上述步骤，若是，则结束流程。
通过在每个算力路由节点依据途径的算力响应数据包丰富其算力转发表，记录算力层的算力标识、路由端口、访问频次等信息，使算力请求可依据此表进行算力路由；能够满足实时性需求的同时，还能够实现算力网络中的泛在计算和集中计算的协同优化和负载均衡。
进一步的，所述方法还包括：
当算力路由节点对应的算力转发表中某一算力标识条目的访问频次达到预设阈值时，判断本算力路由节点的算力资源能力是否可满足部署所述某一算力标识对应的算力功能，如果是，则在本地部署所述某一算力标识对应的算力功能。
当一个算力转发表条目访问频次项大于一定频次阈值(如总次数或一段时间内的次数)，判断本节点算力资源能力是否可满足部署此算力功能，如果是，在本地部署此算力功能，如果否，则不变。
如果网络中存在算力路由节点和非算力路由节点(只有IP路由表)混合部署，那么在非算力路由节点上，直接按IP路由表转发。当算力功能发生变化，按照算力路由节点中算力转发表进行路由转发并不能获得算力响应数据包时，删除表中此算力功能条目，按IP路由表转发第一算力请求。
进一步的，所述方法还包括：
将算力路由节点对应的算力转发表中的各个算力标识条目按访问频次从高到低进行排序；
根据该算力路由节点的算力资源判断本地算力是否能部署排名第一的算力标识条目所对应的算力功能，如果能，则在本地部署排名第一的算力标识条目所对应的算力功能；
按照排名从前到后的顺序依次判断是否能部署其余排名的算力标识条目所对应表的算力功能，并根据判断结果在本地进行算力部署，直至本地算力资源使用至预设最大值；
当算力路由节点的本地算力功能发生变化时，将该算力路由节点对应的算力转发表中被替换掉的算力功能所对应的算力标识条目删除。
算力转发表条目可按访问频次排序，判断本地算力是否可以部署排名第一条目所代表的算力功能，如果是，部署；如果否，放弃部署；
排名第一的条目部署或放弃部署后，依次判断排名第二、第三……的条目所代表的算力功能，直至本地算力资源使用至预设最大值。
排名变化会导致本地算力功能的变化和更替，当本地算力功能发生变化时，将被替换掉的本地算力功能相关算力转发表项删除。
说明：为了减少算力路由节点本身的计算负载，本地算力功能部署和替换可非实时执行，可预设触发执行条件或规定执行时间段等。
本地算力功能不做邻居通告感知(或只做有限范围内的如一跳内的)，由算力响应数据包将本地算力信息带入网络，所途经算力路由节点均可感知此算力功能及其转发端口。
当同一算力请求频繁进入算力路由节点的同一端口时，且无算力响应数据包回传至此节点，则删除表中此算力功能条目，按IP路由表转发第一算力请求。
算力请求和对应的算力响应数据包可能会出现传输路径不一致的情况(可以人为进行设置)，目的是为了算力响应数据包经过更多的节点并建立和更新各节点的算力转发表。
本实施例针对算力网络中的算力感知和路由问题，提出了一种分布式自适应的算力感知和路由方法，将每个算力路由节点构建一张算力转发表，通过记录算力响应数据包的算力标识、路由端口、访问频次等信息建立算力层的路由转发规则，使算力请求可依据此表进行算力路由；且在条件允许的情况下，算力路由节点本身可提供计算资源，部署和调整所需算力功能，响应接受到的算力请求。本实施例可加强运营商等服务器的自身附加算力的网络优势，使运营商不再是传统的管道服务，而是成为算力服务的供应商，从而助力运营商向信息和通信技术服务转型，以新的服务模式满足用户需求。
实施例二
本公开实施例二提供一种算力网络中算力感知和路由方法，设有如图4所示的网络拓扑及初始IP路由表，CRn代表算力路由节点，Rn代表普通路由节点
算力请求Q1到达算力路由节点CR1，Q1描述如下：
|源IP(sIP＝IPCR1)|目的IP(dIP＝IPCR6)|算力标识CID＝c0018764|算力请求报文等……(其他必要信息)；
设IP路由的路径为CR1-CR2-CR5-CR6，且在此网络中尚未有算力功能c0018764的算力转发表条目，则Q1按此路径被路由至CR6，CR6生成算力响应数据包A1，描述如下：
|源IP(sIP＝IPCR6)|目的IP(dIP＝IPCR1)|算力标识CID＝c0018764|算力响应数据包报文等……(其他必要信息)；
此时路径为CR6-CR5-CR2-CR1(可系统生成或人为设置)，且在CR5、CR2、CR1上建立算力功能c0018764的算力转发表条目，并且，CR2根据情况部署了算力功能c0018764，CR1和CR5根据自身情况未部署算力功能c0018764，形成如图5所示网络拓扑情况。
设此时算力请求Q2到达算力路由节点CR1，Q2描述如下：
|源IP(sIP＝IPCR3)|目的IP(dIP＝IPCR6)|算力标识CID＝c0018764|算力请求报文等……(其他必要信息)；
设IP路由的路径为CR3-CR1-CR4-CR5-CR6，当Q2发送至CR1时，发现CR1上的算力转发表中存在c0018764条目，且转发端口为inf-3，那么按照算力转发表转发规则，Q2通过算力转发路径CR1-CR2转发，且于CR2生成算力响应数据包A2，|源IP(sIP＝IPCR2)|目的IP(dIP＝IPCR3)|算力标识CID＝c0018764|算力响应数据包报文等……(其他必要信息)；
设CR2至CR3的IP路由路径为CR2-CR4-CR1-CR3，那么A2通过此路径在节点CR4、CR1、CR3建立算力转发表，其中CR1执行步骤添加端口号步骤(将端口inf-2添加至算力感知端口集，将该条目访问频次项加1，清空查询时间戳)，只在其端口集增加端口号inf-2，这样，随着网络内存在的算力功能不断被请求，关于算力功能的算力转发表也会被逐渐构建完整。
设此时CR1节点中c0018764的转发表条目为：
CID Interfaces Access frequency timestamp
c0018764 2，3 15 1628560626
且根据端口排序，2>3那么，下一请求Q3到达CR1时，通过inf-2转发；如果Q3到达CR1的端口为inf-3，那么更新条目为：
CID Interfaces Access frequency timestamp
c0018764 2 15 1628560626
一段时间之后，设CR1节点中算力转发表为：
Figure BDA0003377695110000161
Figure BDA0003377695110000171
且CR1中存在算力功能c079873，但其访问频率较低，在CR1中触发算力功能更新，如果有足够资源，则增加部署c0018764，算力转发表如下：
CID Interfaces Access frequency timestamp
c0018764 Y 90 1628560626
c00872655 2，3 8 1628560715
c079873 Y 11 1628560133
…… …… …… ……
如果资源不足，则替换c079873部署c0018764，算力转发表如下:
CID Interfaces Access frequency timestamp
c0018764 Y 90 1628560626
c00872655 2，3 8 1628560715
…… …… …… ……
图6为本公开实施例三提供的一种算力网络中算力感知和路由系统的架构图，如图6所示，包括：
构建模块11，其设置为在每个算力路由节点处分别构建对应的算力转发表；
记录模块12，其设置为通过记录到达算力路由节点的算力响应数据包的信息更新所述算力路由节点对应的算力转发表；
路由模块13，其设置为将算力路由节点接收到的算力请求根据其对应的算力转发表进行算力路由。
进一步的，所述算力转发表包括：
若干算力标识，以及分别与各个算力标识对应的算力感知端口集、访问频次和查询时间戳；
其中，所述算力标识为算力网络命名空间内的算力唯一标识，并且在用户端发出的算力请求和算力服务端发出的算力响应数据包中都包括相应的算力标识；
所述算力感知端口集包括对应的算力标识条目的所有下一跳端口；
所述访问频次为对应的算力标识条目在该算力转发表对应的算力路由节点中的查询次数。
进一步的，所述路由模块13具体设置为：
当算力请求到达算力路由节点后，根据所述算力请求中携带的第一算力标识查找该算力路由节点对应的算力转发表；
若算力转发表中存在第一算力标识条目，且该算力路由节点能够响应所述算力请求，则生成第一算力响应数据包，并按IP路由表返回第一算力响应数据包；
若算力转发表中存在第一算力标识条目，且该算力路由节点不能响应所述算力请求，同时第一算力标识对应的算力感知端口集包含有可用算力感知端口，则根据所述可用算力感知端口转发所述算力请求；
若算力转发表中不存在第一算力标识条目，则直接按IP路由表转发所述算力请求。
进一步的，所述路由模块13具体还设置为：
在算力转发表中存在第一算力标识条目，且第一算力标识对应的算力感知端口集包含有可用算力感知端口的情况下，若所述可用算力感知端口为多个，则根据端口的负载或者繁忙程度从中选择一个算力感知端口转发所述算力请求。
进一步的，所述路由模块13具体还设置为：
在算力转发表中存在第一算力标识条目的情况下，若第一算力标识对应的算力感知端口集包括所述算力请求到达该算力路由节点的到达端口，则删除所述到达端口；若第一算力标识对应的算力感知端口集包含有除所述到达端口以外的其他端口，则选择其他端口转发所述算力请求，若第一算力标识对应的算力感知端口集没有其他端口，则删除对应算力转发表中第一算力标识条目。
进一步的，所述路由模块13具体还设置为：
若所述算力请求所途径的算力路由节点均不能生成算力响应，则将该算力请求路由至所匹配的中心算力云池，由中心算力云池生成匹配算力响应数据包，并返回给用户。
进一步的，所述记录模块12包括：
解析单元，其设置为在算力路由节点通过第一端口接收算力响应数据包后，解析第一端口和所述算力响应数据包中携带的第二算力标识，并以所述第二算力标识查找该算力路由节点中对应的算力转发表；
记录单元，其设置为若算力转发表中存在第二算力标识条目，则将第一端口添加至第二算力标识对应的算力感知端口集；
所述记录单元还设置为若算力转发表中不存在第二算力标识条目，则在算力转发表中增加第二算力标识条目，并将第二算力标识和第一端口填入第二算力标识条目内的相应项；
所述路由模块13还设置为：
将所述算力响应数据包按IP路由表转发至下一跳节点。
进一步的，所述系统还包括部署模块14，
所述部署模块14设置为当算力路由节点对应的算力转发表中某一算力标识条目的访问频次达到预设阈值时，判断本算力路由节点的算力资源能力是否可满足部署所述某一算力标识对应的算力功能，如果是，则在本地部署所述某一算力标识对应的算力功能。
进一步的，所述系统还包括部署模块14，所述部署模块14包括：
排序单元，其设置为将算力路由节点对应的算力转发表中的各个算力标识条目按访问频次从高到低进行排序；
部署单元，其设置为根据该算力路由节点的算力资源判断本地算力是否可以部署排名第一的算力标识条目所对应的算力功能，如果是，则在本地部署排名第一的算力标识条目所对应的算力功能；以及，
按照排名从前到后的顺序依次判断是否能部署其余排名的算力标识条目所对应表的算力功能，并根据判断结果在本地进行算力部署，直至本地算力资源使用至预设最大值；
更新单元，其设置为当算力路由节点的本地算力功能发生变化时，将该算力路由节点对应的算力转发表中被替换掉的算力功能所对应的算力标识条目删除。
本公开实施例的算力网络中算力感知和路由系统用于实施方法实施例一和实施例二中的算力网络中算力感知和路由方法，所以描述的较为简单，具体可以参见前面方法实施例一和实施例二中的相关描述，此处不再赘述。
此外，如图7所示，本公开实施例四还提供一种电子设备，包括存储器10和处理器20，所述存储器10中存储有计算机程序，当所述处理器20运行所述存储器10存储的计算机程序时，所述处理器20执行上述各种可能的方法。
其中，存储器10与处理器20连接，存储器10可采用闪存或只读存储器或其他存储器，处理器20可采用中央处理器或单片机。
此外，本公开实施例还提供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上述各种可能的方法。
该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，ROM(Read-Only Memory，只读存储器)，EEPROM(Electrically ErasableProgrammable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，光盘只读存储器)，数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (12)

1.一种算力网络中算力感知和路由方法，其特征在于，所述方法包括：
在每个算力路由节点处分别构建对应的算力转发表；
通过记录到达算力路由节点的算力响应数据包的信息更新所述算力路由节点对应的算力转发表；
将算力路由节点接收到的算力请求根据其对应的算力转发表进行算力路由。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述算力转发表包括：若干算力标识，以及分别与各个算力标识对应的算力感知端口集、访问频次和查询时间戳；
其中，所述算力标识为算力网络命名空间内的算力唯一标识，并且在用户端发出的算力请求和算力服务端发出的算力响应数据包中都包括相应的算力标识；
所述算力感知端口集包括对应的算力标识条目的所有下一跳端口；
所述访问频次为对应的算力标识条目在该算力转发表对应的算力路由节点中的查询次数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将算力路由节点接收到的算力请求根据其对应的算力转发表进行算力路由，包括：
当算力请求到达算力路由节点后，根据所述算力请求中携带的第一算力标识查找该算力路由节点对应的算力转发表；
若算力转发表中存在第一算力标识条目，且该算力路由节点能响应所述算力请求，则生成第一算力响应数据包，并按IP路由表返回第一算力响应数据包；
若算力转发表中存在第一算力标识条目，且该算力路由节点不能响应所述算力请求，同时第一算力标识对应的算力感知端口集包含有可用算力感知端口，则根据所述可用算力感知端口转发所述算力请求；
若算力转发表中不存在第一算力标识条目，则直接按IP路由表转发所述算力请求。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在算力转发表中存在第一算力标识条目，且第一算力标识对应的算力感知端口集包含有可用算力感知端口的情况下，若所述可用算力感知端口为多个，则根据端口的负载或者繁忙程度从中选择一个算力感知端口转发所述算力请求。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在算力转发表中存在第一算力标识条目的情况下，若第一算力标识对应的算力感知端口集包括所述算力请求到达该算力路由节点的到达端口，则删除所述到达端口；若第一算力标识对应的算力感知端口集包含有除所述到达端口以外的其他端口，则选择其他端口转发所述算力请求；若第一算力标识对应的算力感知端口集没有其他端口，则删除对应算力转发表中第一算力标识条目。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述算力请求所途径的算力路由节点均不能生成算力响应，则将该算力请求路由至所匹配的中心算力云池，由中心算力云池生成匹配算力响应数据包，并返回给用户。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过记录到达算力路由节点的算力响应数据包的信息更新所述算力路由节点对应的算力转发表，包括：
通过算力路由节点的第一端口接收算力响应数据包，然后解析所述算力响应数据包中携带的第二算力标识，并以所述第二算力标识查找该算力路由节点对应的算力转发表；
若算力转发表中存在第二算力标识条目，则将第一端口添加至第二算力标识对应的算力感知端口集；
若算力转发表中不存在第二算力标识条目，则在算力转发表中增加第二算力标识条目，并将第二算力标识和第一端口填入第二算力标识条目内的相应项；
所述方法还包括：
将所述算力响应数据包按IP路由表转发至下一跳节点。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当算力路由节点对应的算力转发表中某一算力标识条目的访问频次达到预设阈值时，判断本算力路由节点的算力资源能力是否可满足部署所述某一算力标识对应的算力功能，如果是，则在本地部署所述某一算力标识对应的算力功能。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将算力路由节点对应的算力转发表中的各个算力标识条目按访问频次从高到低进行排序；
根据该算力路由节点的算力资源判断本地算力是否能部署排名第一的算力标识条目所对应的算力功能，如果能，则在本地部署排名第一的算力标识条目所对应的算力功能；
按照排名从前到后的顺序依次判断是否能部署其余排名的算力标识条目所对应表的算力功能，并根据判断结果在本地进行算力部署，直至本地算力资源使用至预设最大值；
当算力路由节点的本地算力功能发生变化时，将该算力路由节点对应的算力转发表中被替换掉的算力功能所对应的算力标识条目删除。
10.一种算力网络中算力感知和路由系统，其特征在于，包括：
构建模块，其设置为在每个算力路由节点处分别构建对应的算力转发表；
记录模块，其设置为通过记录到达算力路由节点的算力响应数据包的信息更新所述算力路由节点对应的算力转发表；
路由模块，其设置为将算力路由节点接收到的算力请求根据其对应的算力转发表进行算力路由。
11.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行如权利要求1-9中任一项所述的算力网络中算力感知和路由方法。
12.一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1-9中任一项所述的算力网络中算力感知和路由方法。
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