CN114884891A - 数据流处理方法、电子设备及计算机存储介质 - Google Patents

数据流处理方法、电子设备及计算机存储介质 Download PDF

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CN114884891A CN202110087927.3A CN202110087927A CN114884891A CN 114884891 A CN114884891 A CN 114884891A CN 202110087927 A CN202110087927 A CN 202110087927A CN 114884891 A CN114884891 A CN 114884891A
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蔡明�
沈爱俊
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Nanning Fulian Fugui Precision Industrial Co Ltd
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Abstract

本申请涉及通信技术领域，提供一种数据流处理方法、电子设备及计算机存储介质，所述数据流处理方法包括：获取多个数据流请求队列，所述数据流请求队列包括数据流子队列；确定所述数据流子队列对应的优先级；基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列；将所述目标数据流队列发送至目标交换机。本申请提供的方法根据所述数据流子队列对应的优先级对多个数据流请求队列进行整合，满足了所述多个数据流请求队列的实际需求，提高了数据流调度效率。

Description

数据流处理方法、电子设备及计算机存储介质
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据流处理方法、电子设备及计算机存储介质。
背景技术
时间敏感型网络(timesensitive network，TSN)是目前国际产业界正在积极推动的全新工业通信技术。时间敏感型网络允许周期性与非周期性数据在同一网络中传输，使得标准以太网具有确定性传输的优势。TSN中包括多种协议用来获取用户的数据流需求，实现数据流的调度。但是在集中式网络/分布式用户模型的TSN网络中，往往会有多个用户提交自己的数据流需求，就需要将多个用户的数据流需求进行判断和整合，目前无法很好地将多个用户的数据流需求进行判断和整合，所以导致数据流的调度效率不高。
发明内容
有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种数据流处理方法、电子设备及存储介质，旨在解决如何提高数据流调度效率的技术问题。
本申请的第一方面提供一种数据流处理方法，所述数据流处理方法包括：
获取多个数据流请求队列，所述数据流请求队列包括数据流子队列；
确定所述数据流子队列对应的优先级；
基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列；
将所述目标数据流队列发送至目标交换机。
根据本申请的一个可选的实施例，所述基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列包括：
确定每个数据流请求队列的周期；
根据所述周期计算所述多个数据流请求队列的周期最小公倍数；
基于所述周期最小公倍数和所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
根据本申请的一个可选的实施例，所述基于所述周期最小公倍数和所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列包括：
基于所述周期最小公倍数，对每个数据流请求队列的周期进行调整；
基于所述优先级，将调整后的多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
根据本申请的一个可选的实施例，所述基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列包括：
获取所述数据流子队列的执行时间；
根据所述优先级和所述执行时间，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
根据本申请的一个可选的实施例，所述根据所述优先级和所述执行时间，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列包括：
当有两个数据流子队列的执行时间存在重合且所述两个数据流子队列的优先级均为预设最高优先级时，生成预设提示信息。
根据本申请的一个可选的实施例，所述将所述目标数据流队列发送至目标交换机包括：
将所述目标数据流队列转换为预设格式，生成流量配置文件；
将所述流量配置文件发送至目标交换机。
根据本申请的一个可选的实施例，对所述目标交换机的确定包括：
确定每个数据流请求队列对应的发出地址和目标地址；
根据所述发出地址和所述目标地址，确定目标交换机。
根据本申请的一个可选的实施例，所述确定所述数据流子队列对应的优先级包括：
获取所述数据子队列对应的数据标识；
根据所述数据标识确定所述数据子队列对应的优先级。
本申请的第二方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：
存储器，用于存储至少一个指令；
处理器，用于执行所述至少一个指令时实现如上所述的数据流处理方法。
本申请的第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如上所述的数据流处理方法。
由以上技术方案可以看出，本申请通过获取多个数据流请求队列，所述数据流请求队列包括数据流子队列；确定所述数据流子队列对应的优先级；基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列，根据所述数据流子队列对应的优先级对多个数据流请求队列进行整合，满足了所述多个数据流请求队列的实际需求，实时传输优先级高的数据流，达到了各个数据流的实时性标准；将所述目标数据流队列发送至目标交换机，本申请提高了数据流调度效率。
附图说明
图1为本申请实施例的一种数据流处理方法的流程图；
图2为本申请实施例的一种数据流处理方法的场景示意图；
图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
申请实施例提供一种数据流处理方法、计算机设备及计算机可读存储介质。其中，该数据流处理方法可应用于终端设备或服务器中，该终端设备可以手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、个人数字助理和穿戴式设备等电子设备，该服务器包括中央网络控制器CNC(Central Network Controller)，该服务器可以为单台的服务器，也可以为由多台服务器组成的服务器集群。以下以该数据流处理方法应用于服务器为例进行解释说明。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种数据流处理方法的示意流程图。
如图1所示，所述数据流处理方法具体包括步骤S11至S14，根据不同的需求，该流程图中步骤的顺序可以改变，某些可以省略。
步骤S11、获取多个数据流请求队列，所述数据流请求队列包括数据流子队列。
示例性的，根据多个用户发送的数据流请求队列，得到多个数据流请求队列。用户可以通过mqtt发送数据流请求队列。其中，每个数据流请求队列中包括一个或多个数据流子队列，所述数据流子队列可以包括普通流量队列、时间敏感流量队列和严格时间敏感流量队列。其中，不同的数据流子队列有着不同的优先级，例如所述严格时间敏感流量队列的优先级大于所述时间敏感流量队列的优先级，所述时间敏感流量队列的优先级大于所述普通流量队列的优先级。
步骤S12、确定所述数据流子队列对应的优先级。
示例性的，可根据数据流请求队列的数据帧确定所述数据流请求队列中数据流子队列对应的优先级。例如，根据所述数据帧的帧头或帧尾等记录控制信息的部分确定所述数据流请求队列中数据流子队列对应的优先级。
在一些实施方式中，所述确定所述数据流子队列对应的优先级包括：
获取所述数据子队列对应的数据标识；
根据所述数据标识确定所述数据子队列对应的优先级。
示例性的，可通过预设的协议，在用户终端生成数据流请求队列时，就根据所述数据流请求队列中的数据流子队列的优先级对所述数据流子队列打上相应的数据标识，根据所述数据标识可确定所述数据子队列对应的优先级。
在一些实施方式中，当确定所述数据流子队列对应的优先级后，对每个数据流请求队列进行标识。例如，将优先级低的普通流量队列的颜色标识为蓝色和/或队列号标识为0-5中任意一个数值；将优先级一般的时间敏感流量队列的颜色标识为橙色和/或队列号标识为6；将优先级高的严格时间敏感流量队列的颜色标识为红色和/或队列号标识为7。
示例性的，所述普通流量队列可以是普通以太网流量，包括音视频流量，BE流量和/或背景流量等，不可抢占其他优先级队列的传输时间。所述普通流量队列对应的交换机门状态可以是BIN:00111111DEC:63。
示例性的，所述时间敏感流量队列可以是低抖动，低延时的流量，所述时间敏感流量队列可以抢占普通流量队列传输时间，在保证延时和抖动的情况下可以适当往后延迟传输，可以被严格时间敏感流量队列占用。所述时间敏感流量队列对应的交换机门状态可以是BIN:01000000DEC:64。
示例性的，所述严格时间敏感流量队列可以是低延时，零抖动的流量，所述严格时间敏感流量队列可以抢占任何非严格时间敏感流量队列的传输时间，当存在严格时间敏感流量队列传输时间重合时，数据流请求队列整合失败。所述严格时间敏感流量队列对应的交换机门状态可以是BIN:10000000DEC:128。
步骤S13、基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
示例性的，根据数据流请求队列中数据流子队列的优先级，对所述数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
在一些实施方式中，所述基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列包括：
确定每个数据流请求队列的周期；
根据所述周期计算所述多个数据流请求队列的周期最小公倍数；
基于所述周期最小公倍数和所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
示例性的，确定每个数据流请求队列的周期，根据所述周期计算所述多个数据流请求队列的周期最小公倍数，根据所述周期最小公倍数调整所述多个数据流请求队列的周期，基于所述优先级，对调整周期后的多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
在一些实施方式中，所述基于所述周期最小公倍数和所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列包括：
基于所述周期最小公倍数，对每个数据流请求队列的周期进行调整；
基于所述优先级，将调整后的多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
示例性的，存在两个数据流请求队列：数据流请求队列1和数据流请求队列2，其中数据流请求队列1的周期为1200000ns，数据流请求队列2的周期为600000ns；根据所述周期计算所述两个数据流请求队列的周期最小公倍数为1200000ns；扩展数据流请求队列2的周期为1200000ns，将数据流请求队列1和数据流请求队列2调整为统一周期。基于所述优先级，将调整后的数据流请求队列1和数据流请求队列2进行整合生成目标数据流队列。对每个数据流请求队列的周期进行调整，统一周期，从而提高数据流请求队列整合的效率。
通过根据不同用户传输的数据流对网络的实际需求，实时调整传输周期及网络配置，满足多用户的数据传输需求。
在一些实施方式中，所述基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列包括：
获取所述数据流子队列的执行时间；
根据所述优先级和所述执行时间，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
示例性的，所述数据流子队列包括时间敏感流量队列和严格时间敏感流量队列，获取所述时间敏感流量队列和所述严格时间敏感流量队列的执行时间，根据判断所述执行时间是否存在重合，当所述执行时间不存在重合时，直接将所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。当所述执行时间存在重合时，确定重合的数据流子队列各种对应的优先级，根据所述优先级对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。例如，严格时间敏感流量队列的优先级高于时间敏感流量队列的优先级，所以严格时间敏感流量队列可以占用时间敏感流量队列，时间敏感流量队列相应的增加延迟和抖动。
在一些实施方式中，所述根据所述优先级和所述执行时间，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列包括：
当有两个数据流子队列的执行时间存在重合且所述两个数据流子队列的优先级均为预设最高优先级时，生成预设提示信息。
示例性的，当所述数据流子队列的优先级为预设最高优先级时，所述数据流子队列具有零抖动特性，不能存在干扰，所以当有两个数据流子队列的执行时间存在重合且所述两个数据流子队列的优先级均为预设最高优先级时，所述两个数据流子队列无法进行整合，即对应的两个数据流请求队列也无法进行整合。当数据流请求队列无法进行整合时，按照预设的提示规则生成相应的提示信息，如配置失败提示信息。所述提示信息可发送至预设用户终端，以提示用户。
步骤S14、将所述目标数据流队列发送至目标交换机。
将所述目标数据流队列发送至目标交换机，以使所述目标交换机根据所述目标数据流队列完成相应的网络配置。示例性的，可以通过netconfig/yang将所述目标数据流队列发送至目标交换机。
示例性的，如图2所示，当用户1、用户2和用户3同时向用户4发送数据时，服务器获取用户1发送的数据流请求队列1、用户2发送的数据流请求队列2和用户3发送的数据流请求队列3后，基于所述优先级，将所述数据流请求队列1、所述数据流请求队列2和所述数据流请求队列3进行整合生成目标数据流队列后，将所述目标数据流队列发送至用户4所连接的交换机，即将所述目标数据流队列发送至目标交换机。
在一些实施方式中，所述将所述目标数据流队列发送至目标交换机包括：
将所述目标数据流队列转换为预设格式，生成流量配置文件；
将所述流量配置文件发送至目标交换机。
示例性的，所述预设格式可以是XML格式，所述流量配置文件可以是XML文档。
在一些实施方式中，对所述目标交换机的确定包括：
确定每个数据流请求队列对应的发出地址和目标地址；
根据所述发出地址和所述目标地址，确定目标交换机。
示例性的，所述发出地址包括源IP，即发送数据流请求队列的设备IP，所述目标地址包括目的IP，即接收数据流的设备IP。根据所述源IP和所述目的IP计算两个设备之间的最短路径，从而根据所述最短路径确定目标交换机。
上述实施例提供的数据流处理方法，通过获取多个数据流请求队列，所述数据流请求队列包括数据流子队列；确定所述数据流子队列对应的优先级；基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列，根据所述数据流子队列对应的优先级对多个数据流请求队列进行整合，满足了所述多个数据流请求队列的实际需求，实时传输优先级高的数据流，达到了各个数据流的实时性标准；将所述目标数据流队列发送至目标交换机，本实施例提高了数据流调度效率。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意性框图。该电子设备可以为服务器或终端设备。
其中，服务器可以为独立的服务器，也可以为服务器集群。该终端可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、个人数字助理和穿戴式设备等电子设备。
如图3所示，该电子设备30包括通过系统总线连接的处理器301和存储器302，其中，存储器302可以包括非易失性存储介质和易失性存储介质。
存储器302可存储操作系统和计算机程序。该计算机程序包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器301执行任意一项所述的数据流处理方法或任意一项所述的。
处理器301用于提供计算和控制能力，支撑整个电子设备的运行。
在一可行实施例中，所述电子设备还包括网络接口，所述网络接口用于进行网络通信，如发送分配的任务等。本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
应当理解的是，处理器301是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器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。其中，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。
其中，在一个实施例中，所述处理器执行存储在存储器中的计算机程序，以实现如下步骤：
获取多个数据流请求队列，所述数据流请求队列包括数据流子队列；
确定所述数据流子队列对应的优先级；
基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列；
将所述目标数据流队列发送至目标交换机。
在一实施方式中，处理器基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列时，具体实现以下步骤：
确定每个数据流请求队列的周期；
根据所述周期计算所述多个数据流请求队列的周期最小公倍数；
基于所述周期最小公倍数和所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
在一实施方式中，处理器基于所述周期最小公倍数和所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列时，具体实现以下步骤：
基于所述周期最小公倍数，对每个数据流请求队列的周期进行调整；
基于所述优先级，将调整后的多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
在一实施方式中，处理器基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列时，具体实现以下步骤：
获取所述数据流子队列的执行时间；
根据所述优先级和所述执行时间，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
根据本申请的一个可选的实施例，处理器根据所述优先级和所述执行时间，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列时，具体实现以下步骤：
当有两个数据流子队列的执行时间存在重合且所述两个数据流子队列的优先级均为预设最高优先级时，生成预设提示信息。
在一实施方式中，处理器将所述目标数据流队列发送至目标交换机时，具体实现以下步骤：
将所述目标数据流队列转换为预设格式，生成流量配置文件；
将所述流量配置文件发送至目标交换机。
在一实施方式中，处理器目标交换机的确定过程时，具体实现以下步骤：
确定每个数据流请求队列对应的发出地址和目标地址；
根据所述发出地址和所述目标地址，确定目标交换机。
在一实施方式中，处理器确定所述数据流子队列对应的优先级时，具体实现以下步骤：
获取所述数据子队列对应的数据标识；
根据所述数据标识确定所述数据子队列对应的优先级。
具体地，所述处理器对上述指令的具体实现方法可参考前述数据流处理方法实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
本申请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，所述计算机程序中包括程序指令，所述程序指令被执行时所实现的方法可参照本申请数据流处理方法的各个实施例或本申请的各个实施例。
其中，所述计算机可读存储介质可以是前述实施例所述的电子设备的内部存储单元，例如所述电子设备的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述电子设备的外部存储设备，例如所述电子设备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，所述计算机可读存储介质可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。
前述实施例提供的电子设备及计算机可读存储介质，通过获取多个数据流请求队列，所述数据流请求队列包括数据流子队列；确定所述数据流子队列对应的优先级；基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列，根据所述数据流子队列对应的优先级对多个数据流请求队列进行整合，满足了所述多个数据流请求队列的实际需求，实时传输优先级高的数据流，达到了各个数据流的实时性标准；将所述目标数据流队列发送至目标交换机，本实施例提高了数据流调度效率。
还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，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申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种数据流处理方法，其特征在于，所述数据流处理方法包括：
获取多个数据流请求队列，所述数据流请求队列包括数据流子队列；
确定所述数据流子队列对应的优先级；
基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列；
将所述目标数据流队列发送至目标交换机。
2.根据权利要求1所述的数据流处理方法，其特征在于，所述基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列包括：
确定每个数据流请求队列的周期；
根据所述周期计算所述多个数据流请求队列的周期最小公倍数；
基于所述周期最小公倍数和所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
3.根据权利要求2所述的数据流处理方法，其特征在于，所述基于所述周期最小公倍数和所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列包括：
基于所述周期最小公倍数，对每个数据流请求队列的周期进行调整；
基于所述优先级，将调整后的多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
4.根据权利要求1所述的数据流处理方法，其特征在于，所述基于所述优先级，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列包括：
获取所述数据流子队列的执行时间；
根据所述优先级和所述执行时间，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列。
5.根据权利要求4所述的数据流处理方法，其特征在于，所述根据所述优先级和所述执行时间，对所述多个数据流请求队列进行整合生成目标数据流队列包括：
当有两个数据流子队列的执行时间存在重合且所述两个数据流子队列的优先级均为预设最高优先级时，生成预设提示信息。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的数据流处理方法，其特征在于，所述将所述目标数据流队列发送至目标交换机包括：
将所述目标数据流队列转换为预设格式，生成流量配置文件；
将所述流量配置文件发送至目标交换机。
7.根据权利要求6所述的数据流处理方法，其特征在于，对所述目标交换机的确定包括：
确定每个数据流请求队列对应的发出地址和目标地址；
根据所述发出地址和所述目标地址，确定目标交换机。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的数据流处理方法，其特征在于，所述确定所述数据流子队列对应的优先级包括：
获取所述数据子队列对应的数据标识；
根据所述数据标识确定所述数据子队列对应的优先级。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器；
所述存储器用于存储至少一个指令；
所述处理器用于执行所述至少一个指令时实现如权利要求1至8中任意一项所述的数据流处理方法。
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中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1至8中任意一项所述的数据流处理方法。
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