CN115396358B - 算力感知网络的路由设置方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种算力感知网络的路由设置方法、装置及存储介质，涉及通信技术领域。通过获取算力感知网络包含的路由节点和计算节点，根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值确定两路由节点之间的第一权重值，在计算资源大于或等于计算资源需求的情况下，根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比确定路由节点与计算节点之间的第二权重值，空闲资源占比包括空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比，基于第一权重值和第二权重值设置目标业务在算力感知网络中的路由。本申请对链路传输性能的评估结果更科学精确，综合路由节点和计算节点的数据处理性能选择最终的路由传输链路，显著提高了算力感知网络的资源利用率。

Description

算力感知网络的路由设置方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种算力感知网络的路由设置方法、装置及存储介质。

背景技术

算力感知网络(Computing Aware Networking，简称CAN)是由运营商、设备商等主导提出的一种基于分布式系统的算力与网络融合的技术方案，旨在将云边端多样的算力通过网络的方式连接与协同，实现算力与网络的深度融合及协同感知，以及算力资源的按需调度和高效共享。

在传统的算力感知网络架构中，算力与网络是单独进行管理的。其中，网络管理的研究主要集中在如何优化业务路由策略，即通过一系列工具或方法对业务路由进行各种控制的“策略”。业务路由策略能够影响到路由产生、发布和选择等，进而影响报文的转发路径。上述提及的方法包括对路由进行过滤，设置路由的属性等。

相关技术中，在为路由设置属性时，包括结合路由节点之间的可用带宽值和空闲存储资源来设置路由权重值。发明人研究发现在通过该方式设置路由权重值时，仍然存在资源利用率不足的问题。

发明内容

本申请提供一种算力感知网络的路由设置方法、装置及存储介质，用以解决现有技术中资源利用率不足的问题。

第一方面，本申请提供一种算力感知网络的路由设置方法，包括：获取算力感知网络包含的路由节点和计算节点；根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值，确定两路由节点之间的第一权重值；确定计算节点提供的计算资源是否大于或等于目标业务的计算资源需求；在计算资源大于或等于计算资源需求的情况下，根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比，确定路由节点与计算节点之间的第二权重值，空闲资源占比包括空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比；基于第一权重值和第二权重值，设置目标业务在算力感知网络中的路由。

可选的，根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比，确定路由节点与计算节点之间的第二权重值，包括：确定路由节点和计算节点之间的空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比是否大于对应的第一门限值；若空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比大于对应的第一门限值，则基于第一公式，确定第二权重值，第一公式用于表征路由节点和计算节点之间的物理距离、可用宽带值、空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比与第二权重值的关系。

可选的，若空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比均小于或等于对应的第一门限值，且空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比小于或等于对应的第二门限值，则基于第二公式，确定第二权重值，第二公式用于表征路由节点和计算节点之间的物理距离、可用宽带值、空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比与第二权重值的关系，第二公式与第一公式不同，第二门限值小于或等于第一门限值。

可选的，第一公式表示为

第二公式表示为/>

其中，Wij_N表示路由节点i与计算节点j之间的第二权重值，Lij_N表示路由节点i与计算节点j之间的物理距离，Bij_N表示路由节点i与计算节点j之间的可用带宽值，Cij_N表示路由节点i与计算节点j之间的空闲计算资源处理能力占比，Rij_N表示路由节点i与计算节点j之间的空闲存储资源占比，α、γ均为表示权重系数，0＜α＜1，0＜γ＜1，且0＜α+γ≤1，Step表示步进值。

可选的，根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值，确定两路由节点之间的第一权重值，包括：根据如下所示的第三公式，确定第一权重值：当i＝k时，Wik_R＝第一设定值；当i≠k时，

其中，i、k均表示路由节点，Wik_R表示路由节点i与路由节点k之间的第一权重值，Lik_R表示路由节点i与路由节点k之间的物理距离，α表示权重系数，Bik_R表示路由节点i与路由节点k之间的可用带宽值。

可选的，基于第一权重值和第二权重值，设置目标业务在算力感知网络中的路由，包括：基于第一权重值和第二权重值，设置算力感知网络的路由权重；基于路由权重，通过最短路径算法确定目标业务在算力感知网络中的路由。

可选地，最短路径算法可以包括迪克斯特拉(Dijkstra，简称Dij)算法。

可选的，在计算资源小于计算资源需求的情况下，设置路由节点和计算节点之间的第二权重值为第二设定值。

第二方面，本申请提供一种算力感知网络的路由设置装置，包括：获取模块，用于获取算力感知网络包含的路由节点和计算节点；第一确定模块，用于根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值，确定两路由节点之间的第一权重值；第二确定模块，用于确定计算节点提供的计算资源是否大于或等于目标业务的计算资源需求；第三确定模块，用于在计算资源大于或等于计算资源需求的情况下，根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比，确定路由节点与计算节点之间的第二权重值，空闲资源占比包括空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比；设置模块，用于基于第一权重值和第二权重值，设置目标业务在算力感知网络中的路由。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：存储器，处理器；存储器，用于存储程序指令；处理器，用于调用程序指令，以执行如上述第一方面提供的任一项的路由设置方法。

第四方面，本申请提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序；计算机程序被执行时，实现如上述第一方面提供的任一项的路由设置方法。

第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，包括计算机程序；计算机程序被执行时，实现如上述第一方面提供的任一项的路由设置方法。

本申请提供的算力感知网络的路由设置方法、装置及存储介质，通过获取算力感知网络包含的路由节点和计算节点，根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值，确定两路由节点之间的第一权重值，通过确定计算节点提供的计算资源是否大于或等于目标业务的计算资源需求，在计算资源大于或等于计算资源需求的情况下，根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比，确定路由节点与计算节点之间的第二权重值，空闲资源占比包括空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比，基于第一权重值和第二权重值，设置目标业务在算力感知网络中的路由。通过本申请实施例，基于节点间的物理距离、可用带宽值以及空闲资源占比等因素确定节点间链路的权重值，对链路传输性能的评估结果更科学、精确。另外，综合路由节点和计算节点的数据处理性能来选择最终的路由传输链路，显著提高了算力感知网络的资源利用率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的应用场景示意图；

图2为本申请实施例提供的算力感知网络的路由设置方法的流程示意图一；

图3为本申请实施例提供的算力感知网络的路由设置方法的流程示意图二；

图4为本申请实施例提供的算力感知网络的路由设置方法的流程示意图三；

图5为本申请实施例提供的算力感知网络的路由设置装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

随着人工智能与移动互联网技术的不断发展，增强现实、人脸识别、图像渲染、自动驾驶等新型业务应用大量涌现，这些新型业务应用通常需要消耗巨大的计算资源、存储资源以及能耗，目前智能终端设备的计算能力尚且比较有限，电池容量也比较低，无法满足这些新兴业务应用的处理需求。因此，云计算得以提出并持续升温。

云计算利用虚拟化技术建立超大容量的算力资源池，使得各种应用可以获得所需的计算资源、存储资源以及软件和平台服务。云计算的出现满足了计算密集型的业务处理需求，但是，自动驾驶这一类智能应用同时具有时延敏感的特性，终端到云端的传输时延在很多情况下无法满足这一类应用对于超低时延的需求。因此，欧洲电信标准协会(EuropeanTelecommunications Standards Institute，简称ETSI)于2014年12月成立移动边缘计算(Mobile Edge Computing，简称MEC)行业规范组(Industry Specification Group，简称ISG)，启动移动边缘计算标准化，以发展移动边缘计算。ETSI将MEC定义为一种可以在无线接入网络中移动用户附近位置提供IT和云计算功能的网络架构，旨在将IT和云计算从核心网络迁移到边缘接入网络，以缩短任务处理端到端的时延，并确保数据的安全性与隐私性。2016年9月移动边缘计算的概念被扩展为多接入边缘计算(Multi-access EdgeComputing，简称MEC)，将移动边缘计算从电信蜂窝网络进一步延伸至其他无线网络，以扩大边缘计算在包括WiFi和固定访问技术在内的异构网络中的适用性。

边缘计算设备和智能终端设备的大量部署，虽然解决了网络中海量数据上传至云计算中心导致的带宽紧缺、网络拥塞、时延过长的问题，但也使得算力资源呈现泛在部署的趋势，不可避免地出现了“算力孤岛”效应。一方面，边缘计算节点没有进行有效的协同处理任务，单一节点的算力资源无法满足如图像渲染等超大型的计算密集型任务的算力资源需求，仍然无法解决同时具有计算密集和时延敏感特性的新型业务的超低时延需求问题；另一方面，虽然一些边缘计算节点出现超负载无法有效处理计算任务的情况，但是由于网络负载的不均衡，势必会有一些计算节点仍然处于空闲的状态，导致边缘网络的算力资源无法得到充分的利用。

因此，为了高效、协同地利用全网异构的算力资源，2019年由运营商、设备商等主导提出算力感知网络，以实现IT系统的联合优化调度，提供端到端的体验保证。

算力感知路由和算力资源分配是算力感知网络研究中的一个关键问题，在传统的网络架构中，算力与网络通常是单独进行管理。在算力管理方面，计算卸载技术作为边缘计算的一项关键技术，在边缘计算概念被提出之后，便有许多研究者提出基于单用户多节点、多用户单节点以及多用户多节点的任务卸载策略，这些策略实质上都是将终端任务与边缘计算节点进行完美匹配。在网络管理方面，研究主要集中在如何优化任务路由策略。然而，通过这些方式对算力感知网络进行管理时，仍然存在资源利用率不足的问题。

基于上述内容，本申请提供一种算力与网络融合管理的算力感知网络的路由设置技术，旨在提高算力感知网络的资源利用率。

图1为本申请实施例提供的应用场景示意图。如图1所示，该应用场景涉及移动终端101、路由器组102及服务器组103。

移动终端101即移动通信终端，可以是无线终端设备也可以是有线终端设备，无线终端设备可以是指一种具有无线收发功能的设备，可以部署在陆地上，包括室内或室外、手持或车载；也可以部署在水面上(如轮船等)；还可以部署在空中(例如飞机、气球和卫星上等)。终端设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(Virtual Reality，VR)终端、增强现实(Augmented Reality，AR)终端、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等等，在此不作限定。可以理解的是，本申请实施例中，终端设备也可以称为用户设备(user equipment，UE)。

路由器组102用于将移动终端101接入网络，并构成用于传输上行、下行业务数据的网络链路。路由器组102包括至少两个路由节点(如图示的R1～R6，也即路由器设备)，将移动终端101接入网络的路由器(如图示的R1)可以被称为边缘路由器，或接入路由器，相对的，形成中间链路的路由器(如图示的R2～R6)可以被称为核心路由器。路由器之间两两形成链路(如图示的W_{12_R}、W_{13_R}、W_{23_R}等等)，可选的，业务数据可通过不同的路由路径(即路由链路)到达目的路由，例如，从R1到R5，可选择路由节点R1-R2-R5，即经链路W_{12_R}、W_{25_R}，也可选择R1-R3-R5，即经链路W_{13_R}、W_{35_R}。

服务器组103用于提供算力、存储等网络资源，对路由器组102传输来的上行业务数据进行处理和反馈。服务器组103包括至少两个计算节点(如图示的N1、N2)，例如通过如图示的链路W_{31_N}、W_{52_N}将路由器组102连接到云端或云边端的服务器组103。

移动终端101、路由器组102及服务器组103共同构成算力感知网络，其中，示例性的，该算力感知网络的可以是基于软件定义网络(Software Defined Network，简称SDN)的，SDN架构支持可编程化控制底层硬件，实现对网络资源灵活的按需调配，在本申请实施例中，可利用SDN控制器获取路由器组102中各个路由节点之间的各性能参数，获取各个路由节点与计算节点之间的各性能参数。示例性的，还可以利用SDN控制器配置各个路由节点之间链路的权重、各个路由节点与计算节点之间链路的权重，进而确定用于业务数据传输的最优路径。而在其它的实施例中，SDN控制器也可被替换为其他的网络控制设备。

下面结合图1的应用场景，通过具体实施例介绍本申请实施例提供的路由设置方法。

图2为本申请实施例提供的算力感知网络的路由设置方法的流程示意图一。如图2所示，该方法包括：

S201：获取算力感知网络包含的路由节点和计算节点。

路由节点对应于图1所示实施例中路由器组102中的路由节点，可以是用于转发业务数据的路由器设备，在算力感知网络中，通常具有多个路由节点。计算节点对应于图1所示实施例中服务器组103中的计算节点，可以用于提供计算、存储等基础设施，并为边缘应用提供云服务和IT环境等服务，在算力感知网络中，通常具有多个计算节点。

在本申请实施例中，可以由SDN控制器获取路由节点和计算节点。

S202：根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值，确定两路由节点之间的第一权重值。

获知算力感知网络所包含的路由节点和计算节点的分布情况，获取每两个路由节点之间的物理距离和可用带宽值。其中，物理距离即指物理层面上的距离，可向相关路由器(即路由节点)采集这一参数，物理距离越大，往往路由节点之间的数据传输效率越低。带宽是在任何给定时间可以通过连接传输多少业务数据量的度量，可用带宽值则是指可供使用的剩余带宽值，其反应的是路由节点之间实际能达到的工作效率，可用带宽值越高，工作效率越高。

根据物理距离和可用带宽值确定两路由节点之间的第一权重值，可选的，约定为第一权重值越小的路由链路越优质，即权重值越小的链路的业务数据传输能力越好，可表现为数据传输速率更快、时延更小。此时，当两路由节点之间的物理距离越大时，设定第一权重值越大；当两路由节点之间的可用带宽值越大时，设定第一权重值越小。可选的，也可约定为第一权重值越大的路由链路越优质，其设定逻辑与前述示例相同，此处不再赘述。

S203：确定计算节点提供的计算资源是否大于或等于目标业务的计算资源需求。

计算资源也即算力资源、算力供给，是指可以为业务数据处理提供服务的中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)、存储、软件等各种软硬件资源。计算节点提供的计算资源可能由于该计算节点正在承载的业务数据处理任务而被部分或全部占用，也可能由于未承载任务而处于空闲状态，使该计算节点的计算资源充裕。

目标业务的计算资源需求是指预处理的业务数据所需的计算资源量。当计算节点正在承载一定的任务时，可能出现其所能提供的计算资源无法满足目标业务的计算资源需求的情况，这时若将目标业务仍然分配给该计算节点，很可能导致目标业务排队时间久、处理时延长等情况。因此，在进行目标业务分配时，先判断计算节点提供的计算资源是否大于或等于目标业务的计算资源需求，优先将目标业务分配给计算资源相对充裕的计算节点。

S204：在计算资源大于或等于计算资源需求的情况下，根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比，确定路由节点与计算节点之间的第二权重值，空闲资源占比包括空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比。

在筛选出计算资源大于或等于计算资源需求的计算节点后，获取路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比。其中，该路由节点是指将计算节点接入路由器组(即路由网络)的边缘的路由器，该物理距离是指物理层面上的距离，物理距离越大，往往路由节点和计算节点之间的数据传输效率越低。可用带宽值是路由节点和计算节点之间链路的可供使用的剩余带宽值。空闲资源占比是指处于空闲的、可利用的计算资源，也即剩余算力资源，例如可以是为业务数据处理提供服务的CPU、GPU、存储、软件等各种软硬件资源的至少一种资源，优选的，空闲资源占比包括空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比。空闲资源占比越高，目标数据的处理效率越高。

根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比，确定路由节点与计算节点之间的第二权重值。可选的，仍然约定为第二权重值越小的路由链路越优质，即权重值越小的链路的业务数据传输能力越好，可表现为数据传输速率更快、时延更小。此时，当路由节点和计算节点之间的物理距离越大时，设定第二权重值越大；当路由节点和计算节点之间的可用带宽值越大时，设定第二权重值越小；当路由节点和计算节点之间的空闲资源占比越大时，设定第二权重值越小。

S205：基于第一权重值和第二权重值，设置目标业务在算力感知网络中的路由。

按照上述步骤遍历算力感知网络中的路由节点和计算节点，确定各个链路的第一权重值和第二权重值，从而确定最终用于传输目标业务的完整链路。优选的，定期进行第一权重值和第二权重值的计算和更新，动态调整目标业务链路。

本申请实施例中，通过获取算力感知网络包含的路由节点和计算节点，根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值，确定两路由节点之间的第一权重值，通过确定计算节点提供的计算资源是否大于或等于目标业务的计算资源需求，在计算资源大于或等于计算资源需求的情况下，根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比，确定路由节点与计算节点之间的第二权重值，空闲资源占比包括空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比，基于第一权重值和第二权重值，设置目标业务在算力感知网络中的路由。通过本申请实施例，基于节点间的物理距离、可用带宽值以及空闲资源占比等因素确定节点间链路的权重值，对链路传输性能的评估结果更科学、精确。另外，综合路由节点和计算节点的数据处理性能来选择最终的路由传输链路，显著提高了算力感知网络的资源利用率。

图3为本申请实施例提供的算力感知网络的路由设置方法的流程示意图二，对上述实施例中的S204做进一步解释。如图3所示，该方法包括：

S301：确定路由节点和计算节点之间的空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比是否大于对应的第一门限值。

在本申请实施例中，路由节点和计算节点之间的空闲资源占比包括空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比。第一门限值为经验值，可由SDN控制器进行设置，并根据具体的网络需求进行调整，例如，在一些实施例中，第一门限值可以设为70％，而在另一些实施例中，第一门限值可以设为90％。

若空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比大于对应的第一门限值，则执行S302；若空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比均小于或等于对应的第一门限值，且空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比小于或等于对应的第二门限值，则执行S303；

S302：基于第一公式，确定第二权重值，第一公式用于表征路由节点和计算节点之间的物理距离、可用宽带值、空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比与第二权重值的关系。

空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比中的任一个大于对应的第一门限值，则基于第一公式确定路由节点和计算节点之间的第二权重值。在第一公式中，仍然约定权重值越小的链路的业务数据传输能力越好，可表现为数据传输速率更快、时延更小。其中，路由节点和计算节点之间的物理距离越大，第二权重值越大；可用宽带值越大，第二权重值越小；空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比越大，第二权重值越小。

可选的，第一公式可以采用如下公式：

其中，Wij_N表示路由节点i与计算节点j之间的第二权重值，Lij_N表示路由节点i与计算节点j之间的物理距离，Bij_N表示路由节点i与计算节点j之间的可用带宽值，Cij_N表示路由节点i与计算节点j之间的空闲计算资源处理能力占比，Rij_N表示路由节点i与计算节点j之间的空闲存储资源占比，α、γ均为表示权重系数，0＜α＜1，0＜γ＜1，且0＜α+γ≤1。

S303：基于第二公式，确定第二权重值，第二公式用于表征路由节点和计算节点之间的物理距离、可用宽带值、空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比与第二权重值的关系，第二公式与第一公式不同，第二门限值小于或等于第一门限值。

若空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比中的任一个均小于或等于对应的第一门限值，则判断其空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比是否小于或等于对应的第二门限值。其中，第二门限值为经验值，可由SDN控制器进行设置，并根据具体的网络需求进行调整，例如，在一些实施例中，第一门限值可以设为20％，而在另一些实施例中，第一门限值可以设为30％。

若判断结果为是，即判定空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比中的任一个均小于或等于对应的第一门限值、且有至少一个小于或等于对应的第二门限值，则基于第二公式确定路由节点和计算节点之间的第二权重值。第二公式不同于第一公式，是在第一公式的基础上，增加了对空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比情况的评估，即尽量在空闲计算资源处理能力或空闲存储资源中的任一个接近饱和时，增大该链路的权重值，避免选择该链路作为最终的数据传输路径。

在第二公式中，仍然约定权重值越小的链路的业务数据传输能力越好，可表现为数据传输速率更快、时延更小。其中，路由节点和计算节点之间的物理距离越大，第二权重值越大；可用宽带值越大，第二权重值越小；空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比越大，第二权重值越小。

可选的，第二公式可以采用如下公式：

其中，Wij_N表示路由节点i与计算节点j之间的第二权重值，Lij_N表示路由节点i与计算节点j之间的物理距离，Bij_N表示路由节点i与计算节点j之间的可用带宽值，Cij_N表示路由节点i与计算节点j之间的空闲计算资源处理能力占比，Rij-N表示路由节点i与计算节点j之间的空闲存储资源占比，α、γ均为表示权重系数，0＜α＜1，0＜γ＜1，且0＜α+γ≤1，Step表示步进值。其中，步进值是经验值，作为最小约分单元。

可选的，在空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比皆不满足上述条件时，不作本次第二权重值的计算，仍然沿用原第二权重值。具体的，在空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比既不大于对应的第一门限值、也均大于对应的第二门限值时，不更新第二权重值。

上述实施例介绍了第二权重值的具体确定方法，下面将解释第一权重值的具体确定方法，对应于上述实施例中的S202。可选的，该方法包括：

根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值，确定两路由节点之间的第一权重值，包括：根据如下所示的第三公式，确定第一权重值：

当i＝k时，Wik_R＝第一设定值；

当i≠k时，

其中，i、k均表示路由节点，Wik_R表示路由节点i与路由节点k之间的第一权重值，Lik_R表示路由节点i与路由节点k之间的物理距离，α表示权重系数，Bik_R表示路由节点i与路由节点k之间的可用带宽值。

其中，第一设定值为一个较大的经验值，使得在i＝k时，Wik_R为较大值，也即，若是同一路由节点，则排除该“链路”被选择的情况。可选的，第一设定值可设为无穷大(∞)或其他明显较大的数值。

在确定第一权重值和第二权重值后，设置目标业务在算力感知网络中的路由，即最终用于传输/转发目标业务的路由路径。可选的，基于第一权重值和第二权重值，设置算力感知网络的路由权重；基于路由权重，通过最短路径算法确定目标业务在算力感知网络中的路由。可选的，最短路径算法可以是Dijkstra算法、贝尔曼-福特(Bellman ford)算法或贝尔曼-福特算法的队列优化形式(Bellman-Ford using queue optimization或Shortest Path Faster Algorithm，简称SPFA)等算法。算法实现过程中，将第一权重值和第二权重值作为输入，利用算法计算出最短路径，作为本实施例中传输目标业务数据的链路。

上述实施例介绍了计算节点提供的计算资源大于或等于目标业务的计算资源需求时的权重确定方法，下面将结合上述实施例对计算节点提供的计算资源小于目标业务的计算资源需求时的权重确定方法进行解释。

图4为本申请实施例提供的算力感知网络的路由设置方法的流程示意图三。如图4所示，该方法包括：

S401：获取算力感知网络包含的路由节点和计算节点。

S402：根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值，确定两路由节点之间的第一权重值。

S403：确定计算节点提供的计算资源是否大于或等于目标业务的计算资源需求。若是，则执行S404；若否，则执行S405。

S404：在计算资源大于或等于计算资源需求的情况下，根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比，确定路由节点与计算节点之间的第二权重值，空闲资源占比包括空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比。然后执行S406。

S405：在计算资源小于计算资源需求的情况下，设置路由节点和计算节点之间的第二权重值为第二设定值。然后执行S406。

S406：基于第一权重值和第二权重值，设置目标业务在算力感知网络中的路由。

其中，S401～S403与上述实施例中的S201～S203相对应，S404、S406余上述实施例中的S204、S205相对应，此处不再赘述。S405示出了在计算节点提供的计算资源小于目标业务的计算资源需求时的权重确定方法，其中，第二设定值为一个较大的经验值，例如可设为无穷大(∞)或其他数值，使得在计算节点提供的计算资源小于目标业务的计算资源需求时，尽量该第一权重值足够大，以尽量避免选用该链路。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

图5为本申请实施例提供的算力感知网络的路由设置装置的结构示意图。如图5所示，该路由设置装置包括：

获取模块501，用于获取算力感知网络包含的路由节点和计算节点；

第一确定模块502，用于根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值，确定两路由节点之间的第一权重值；

第二确定模块503，用于确定计算节点提供的计算资源是否大于或等于目标业务的计算资源需求；

第三确定模块504，用于在计算资源大于或等于计算资源需求的情况下，根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比，确定路由节点与计算节点之间的第二权重值，空闲资源占比包括空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比；

设置模块505，用于基于第一权重值和第二权重值，设置目标业务在算力感知网络中的路由。

一种可能的实施例中，第三确定模块504可以具体用于：确定路由节点和计算节点之间的空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比是否大于对应的第一门限值；若空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比大于对应的第一门限值，则基于第一公式，确定第二权重值，第一公式用于表征路由节点和计算节点之间的物理距离、可用宽带值、空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比与第二权重值的关系。

一种可能的实施例中，第三确定模块504还可以具体用于：若空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比均小于或等于对应的第一门限值，且空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比小于或等于对应的第二门限值，则基于第二公式，确定第二权重值，第二公式用于表征路由节点和计算节点之间的物理距离、可用宽带值、空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比与第二权重值的关系，第二公式与第一公式不同，第二门限值小于或等于第一门限值。

一种可能的实施例中，第三确定模块504可以具体用于：根据如下所示的第三公式，确定第一权重值：当i＝k时，Wik_R＝第一设定值；当i≠k时，

其中，i、k均表示路由节点，Wik_R表示路由节点i与路由节点k之间的第一权重值，Lik_R表示路由节点i与路由节点k之间的物理距离，α表示权重系数，Bik_R表示路由节点i与路由节点k之间的可用带宽值。

一种可能的实施例中，该路由设置装置还包括第四确定模块(图中未示出)，用于在计算资源小于计算资源需求的情况下，设置路由节点和计算节点之间的第二权重值为第二设定值。

图6为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。如图6所示，该电子设备包括：

处理器601、存储器602、通信接口603和系统总线604。

其中，存储器602和通信接口603通过系统总线604与处理器601连接并完成相互间的通信，存储器602用于存储程序指令，通信接口603用于和其他设备进行通信，处理器601用于调用存储器中的程序指令以执行如上述方法实施例的路由设置方法的方案。

具体地，处理器601可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器601可以是CPU，也可以是数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)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。结合申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器602可以用于存储程序指令。存储器602可以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(比如声音播放功能等)等。存储数据区可存储电子设备600使用过程中所创建的数据(比如音频数据等)等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(Universal Flash Storage，简称UFS)等。处理器601通过运行存储在存储器602的程序指令，执行电子设备600的各种功能应用以及数据处理。

通信接口603可以提供应用在电子设备600上的包括2G/3G/4G/16G等无线通信的解决方案。通信接口603可以由天线接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。通信接口603还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，通信接口603的至少部分功能模块可以被设置于处理器601中。在一些实施例中，通信接口603的至少部分功能模块可以与处理器601的至少部分模块被设置在同一个器件中。

系统总线604可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture，简称EISA)总线等。该系统总线604可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

需说明的是，对于存储器602及处理器601的个数，本申请实施例不对其进行限制，其均可以为一个或多个，图6以一个为例进行图示；存储器602及处理器601之间，可以通过多种方式进行有线或者无线连接，例如通过总线连接。实际应用中，该电子设备600可以是各种形式的计算机或移动终端。其中，计算机例如为膝上型计算机、台式计算机、工作台、服务器、刀片式服务器、大型计算机等；移动终端例如为个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备以及其它类似的计算装置。

本实施例的电子设备，可以用于执行上述方法实施例中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，当计算机程序被执行时，实现如上路由设置方法的方案，例如可以通过计算机软件实现上述路由设置方法，相应的软件可以存储在可读取存储介质中，例如存储在计算机的硬盘、光盘或软盘中。

本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序；计算机程序被执行时，实现上述实施例提供的路由设置方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (9)

1.一种算力感知网络的路由设置方法，其特征在于，包括：

获取所述算力感知网络包含的路由节点和计算节点；

根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值，确定所述两路由节点之间的第一权重值；

确定所述计算节点提供的计算资源是否大于或等于目标业务的计算资源需求；

在所述计算资源大于或等于计算资源需求的情况下，根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比，确定路由节点与计算节点之间的第二权重值，所述空闲资源占比包括空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比；

基于所述第一权重值和第二权重值，设置所述目标业务在所述算力感知网络中的路由；

所述第二权重值基于第一公式或第二公式确定，所述第一公式表示为

所述第二公式表示为/>

其中，Wij_N表示路由节点i与计算节点j之间的第二权重值，Lij_N表示路由节点i与计算节点j之间的物理距离，Bij_N表示路由节点i与计算节点j之间的可用带宽值，Cij_N表示路由节点i与计算节点j之间的空闲计算资源处理能力占比，Rij_N表示路由节点i与计算节点j之间的空闲存储资源占比，α、γ均为表示权重系数，0＜α＜1，0＜γ＜1，且0＜α+γ≤1，Step表示步进值。

2.根据权利要求1所述的路由设置方法，其特征在于，所述根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比，确定路由节点与计算节点之间的第二权重值，包括：

确定路由节点和计算节点之间的空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比是否大于对应的第一门限值；

若空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比大于对应的第一门限值，则基于第一公式，确定所述第二权重值，所述第一公式用于表征路由节点和计算节点之间的物理距离、可用宽带值、空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比与第二权重值的关系。

3.根据权利要求2所述的路由设置方法，其特征在于，还包括：

若空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比均小于或等于对应的第一门限值，且空闲计算资源处理能力占比或空闲存储资源占比小于或等于对应的第二门限值，则基于第二公式，确定所述第二权重值，所述第二公式用于表征路由节点和计算节点之间的物理距离、可用宽带值、空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比与第二权重值的关系，所述第二公式与所述第一公式不同，所述第二门限值小于或等于所述第一门限值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的路由设置方法，其特征在于，所述根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值，确定所述两路由节点之间的第一权重值，包括：

根据如下所示的第三公式，确定所述第一权重值：

当i＝k时，Wik_R＝第一设定值；

当i≠k时，

其中，i、k均表示路由节点，Wik_R表示路由节点i与路由节点k之间的第一权重值，Lik_R表示路由节点i与路由节点k之间的物理距离，α表示权重系数，Bik_R表示路由节点i与路由节点k之间的可用带宽值。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的路由设置方法，其特征在于，所述基于所述第一权重值和第二权重值，设置所述目标业务在所述算力感知网络中的路由，包括：

基于所述第一权重值和第二权重值，设置所述算力感知网络的路由权重；

基于所述路由权重，通过最短路径算法确定所述目标业务在所述算力感知网络中的路由。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的路由设置方法，其特征在于，还包括：

在计算资源小于计算资源需求的情况下，设置路由节点和计算节点之间的第二权重值为第二设定值。

7.一种算力感知网络的路由设置装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取所述算力感知网络包含的路由节点和计算节点；

第一确定模块，用于根据两路由节点之间的物理距离和可用带宽值，确定所述两路由节点之间的第一权重值；

第二确定模块，用于确定所述计算节点提供的计算资源是否大于或等于目标业务的计算资源需求；

第三确定模块，用于在所述计算资源大于或等于计算资源需求的情况下，根据路由节点和计算节点之间的物理距离、可用带宽值和空闲资源占比，确定路由节点与计算节点之间的第二权重值，所述空闲资源占比包括空闲计算资源处理能力占比和空闲存储资源占比；

设置模块，用于基于所述第一权重值和第二权重值，设置所述目标业务在所述算力感知网络中的路由；

所述第二权重值具体基于第一公式或第二公式确定，所述第一公式表示为

所述第二公式表示为/>

其中，Wij_N表示路由节点i与计算节点j之间的第二权重值，Lij_N表示路由节点i与计算节点j之间的物理距离，Bij_N表示路由节点i与计算节点j之间的可用带宽值，Cij_N表示路由节点i与计算节点j之间的空闲计算资源处理能力占比，Rij_N表示路由节点i与计算节点j之间的空闲存储资源占比，α、γ均为表示权重系数，0＜α＜1，0＜γ＜1，且0＜α+γ≤1，Step表示步进值。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，处理器；

所述存储器，用于存储程序指令；

所述处理器，用于调用所述程序指令，以执行如权利要求1至6中任一项所述的路由设置方法。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序；所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的路由设置方法。

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