CN116192755B - 基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法及其系统，该方法包括：步骤S1：通过网络测试数据测试物理交换机的当前网络状态，网络状态包括非网络拥塞状态、网络拥塞状态；步骤S2：基于网络状态的测试结果，选择对应的网络处理策略，网络处理策略包括在非网络拥塞状态下采用物理交换机进行数据交互、在网络拥塞状态下建立并启用虚拟交换机进行数据交互；步骤S3：重复发送网络测试数据检测实时的网络状态，并在检测到的网络状态为非网络拥塞状态时，在虚拟交换机上的数据处理完毕后暂停虚拟交换机的运行。还公开了适用于上述方法的系统。本申请利用虚拟交换机实现协同处理，提高网络拥塞处理机制中拥塞防止和消除的能力。

Description

基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法及其系统

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体是基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法及其系统。

背景技术

随着网络通信技术的不断发展，人们对互联网的带宽需求越来越高。对于网络通信来说，合理的拥塞处理机制，对现有网络的流畅动作提供了坚实的保障，拥塞控制的目的是有效防止和消除网络出现的拥塞，确保网络服务能力。现有技术的网络拥塞处理机制，在于拥塞的防止和消除上，多数的处理机制的表现有些差强人意，但是，对于通信网络的稳定和持续可靠需求来说，网络拥塞的防止和消除都需要具有较高的效率，因此，需要一种可靠的网络拥塞处理机制来提高拥塞处理效率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法及其系统，以解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本申请公开了以下技术方案：

第一方面，本申请公开了一种基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1：通过网络测试数据测试物理交换机的当前网络状态，所述网络状态包括非网络拥塞状态、网络拥塞状态；

步骤S2：基于网络状态的测试结果，选择对应的网络处理策略，所述网络处理策略包括在所述非网络拥塞状态下采用物理交换机进行数据交互、在所述网络拥塞状态下建立并启用虚拟交换机进行数据交互；

步骤S3：重复发送网络测试数据检测实时的网络状态，并在检测到的网络状态为非网络拥塞状态时，在所述虚拟交换机上的数据处理完毕后暂停该虚拟交换机的运行。

在一种实施方式中，在所述步骤S1中，所述的通过网络测试数据测试物理交换机的当前网络状态具体包括：

步骤S11：向所述物理交换机的接收端口发送网络测试数据；

步骤S12：计算所述物理交换机的发送端口将该网络测试数据的处理结果发送的间隔时间Δt；

步骤S13：将所述间隔时间Δt与预设的检测时间阈值ΔT进行比较，在Δt≤ΔT时，判断所述物理交换机当前的网络状态为非网络拥塞状态，否则，判断所述物理交换机当前的网络状态为网络拥塞状态。

在一种实施方式中，在所述步骤S13还包括：

在Δt＞ΔT时，对所述物理交换机的接收端口接收的总流量P1和发送端口发送的 总流量P2进行采集，当接收端口接收的总流量P1与发送端口发送的总流量P2满足：时，判断物理交换机当前的网络状态为非网络拥塞状态，其中Pmax为交换机数 据接收端口能够接收的最大容量，否则，判断所述物理交换机当前的网络状态为网络拥塞 状态。

在一种实施方式中，在所述步骤S2中，所述的建立并启用虚拟交换机具体包括：

步骤S21：读取所述物理交换机的物理参数，所述物理参数包括端口类型、协议内容、访问策略、QoS配置、已连接的设备；

步骤S22：基于读取到的物理参数，在预设的虚拟交换机模型中基于每一项物理参数进行镜像映射，完成所述虚拟交换机的建立；

步骤S23：启用所述虚拟交换机，并将所述虚拟交换机分别与所述物理交换机及其已连接的设备之间建立数据连接，所述虚拟交换机接收所述物理交换机上需要交互的数据并与所述物理交换机上已连接的设备之间进行数据交互。

在一种实施方式中，所述虚拟交换机模型包括网络虚拟交换机基础架构、设置于所述网络虚拟交换机基础架构上的多个数据接入单元，所述数据接入单元用于接收对应的所述物理参数并镜像构建该物理参数对应的虚拟单元，所述虚拟单元包括虚拟端口单元、协议内容存储单元、访问策略配置单元、QoS配置单元、设备连接单元。

在一种实施方式中，在所述步骤S2中，所述的启用虚拟交换机进行数据交互具体包括：

在启动虚拟交换机并与所述物理交换机建立数据连接后，所述虚拟交换机对所述物理交换机中的数据进行状态分析，获取每个数据的处理状态，所述处理状态包括等待处理的数据对应的待处理状态、正在处理的数据对应的已处理状态；

所述物理交换机将处于所述待处理状态的数据传输至所述虚拟交换机进行处理。

在一种实施方式中，所述的启用虚拟交换机进行数据交互还包括：

所述虚拟交换机对处于所述待处理状态的数据所需的网络资源进行分析获取资源需求值Q；

按照资源需求值Q从小到大的方式依次将每个处于所述待处理状态的数据对应的资源需求值Q定义为资源需求值Q1、资源需求值Q2、资源需求值Q3、……、资源需求值Qn；

所述物理交换机计算当前资源余量K；

依次计算处理若干个处于所述待处理状态的数据所需的资源总量M，其中，，其中i表示被计算的处于所述待处理状态的数据的个数，且i为1~n中的任意一 个整数；

依次将i=1、i=2、i=3、……、i=n对应的资源总量M与资源余量K进行比对，当首次出现M＞K时，获取将该资源总量M对应的被计算的处于所述待处理状态的数据的个数i，并将按照资源需求值Q从小到大的方式获取的排列表中的第1~i-1个数据保留由所述物理交换机进行处理，将第i~n个数据发送至所述虚拟交换机进行处理。

在一种实施方式中，所述步骤S3具体包括在所述虚拟交换机上的数据全部处理完成后，重复发送网络测试数据检测实时的网络状态，并在检测到的网络状态为非网络拥塞状态时，停用该虚拟交换机。

第二方面，本申请公开了一种基于建立虚拟交换机的拥塞处理系统，包括：

网络状态测试模块，配置为：通过网络测试数据测试物理交换机的当前网络状态，所述网络状态包括非网络拥塞状态、网络拥塞状态；

拥塞处理模块，配置为：基于网络状态的测试结果，选择对应的网络处理策略，所述网络处理策略包括在所述非网络拥塞状态下采用物理交换机进行数据交互、在所述网络拥塞状态下通过虚拟交换机进行数据交互；

虚拟构建模块，配置为：构建虚拟交换机；

处理控制模块，配置为：通过重复测试所述物理交换机的网络状态，判断是否使用构建的所述虚拟交换机进行数据交互。

在一种实施方式中，所述虚拟构建模块包括参数读取单元、镜像映射单元、数据处理单元；

所述参数读取单元配置为：读取所述物理交换机的物理参数，所述物理参数包括端口类型、协议内容、访问策略、QoS配置、已连接的设备；

所述镜像映射单元配置为：基于读取到的物理参数，在预设的虚拟交换机模型中基于每一项物理参数进行镜像映射，完成所述虚拟交换机的建立；

所述数据处理单元配置为：分别与所述物理交换机及其已连接的设备之间建立数据连接，所述数据处理单元接收所述物理交换机上需要交互的数据并与所述物理交换机上已连接的设备之间进行数据交互。

有益效果：本申请的基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法及其系统，通过网络状态的分析采用对应的网络处理策略，在网络拥塞状态下，利用虚拟交换机实现协同处理，提高网络拥塞处理机制中拥塞防止和消除的能力。进一步地，通过准确地判断物理交换机的网络状态，实现网络拥塞状态监控结果的准确性，确保拥塞处理的准确性和可靠性。进一步地，通过拥塞处理检查的方式，实现在拥塞处理后，快速的解除虚拟交换机的使用，降低成本以及网络流量的消耗，确保物理交换机在网络通信过程中的可靠性，进而为网络拥塞处理机制提供最大化的处理能力，确保其网络拥塞处理机制的准确性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法的流程框图；

图2为本申请实施例中基于建立虚拟交换机的拥塞处理系统的结构框图。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

在本文中，术语“包括”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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本实施例公开了如图1所示的基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1：通过网络测试数据测试物理交换机的当前网络状态，所述网络状态包括非网络拥塞状态、网络拥塞状态；

步骤S2：基于网络状态的测试结果，选择对应的网络处理策略，所述网络处理策略包括在所述非网络拥塞状态下采用物理交换机进行数据交互、在所述网络拥塞状态下建立并启用虚拟交换机进行数据交互；

步骤S3：重复发送网络测试数据检测实时的网络状态，并在检测到的网络状态为非网络拥塞状态时，在所述虚拟交换机上的数据处理完毕后暂停该虚拟交换机的运行。

本实施例中，在所述步骤S1中，所述的通过网络测试数据测试物理交换机的当前网络状态具体包括：

步骤S11：向所述物理交换机的接收端口发送网络测试数据；

步骤S12：计算所述物理交换机的发送端口将该网络测试数据的处理结果发送的间隔时间Δt；

步骤S13：将所述间隔时间Δt与预设的检测时间阈值ΔT进行比较，在Δt≤ΔT时，判断所述物理交换机当前的网络状态为非网络拥塞状态，否则，判断所述物理交换机当前的网络状态为网络拥塞状态。

进一步优选地，在所述步骤S13还包括：

在Δt＞ΔT时，对所述物理交换机的接收端口接收的总流量P1和发送端口发送的 总流量P2进行采集，当接收端口接收的总流量P1与发送端口发送的总流量P2满足：时，判断物理交换机当前的网络状态为非网络拥塞状态，其中Pmax为交换机数 据接收端口能够接收的最大容量，否则，判断所述物理交换机当前的网络状态为网络拥塞 状态。

本实施例中，在所述步骤S2中，所述的建立并启用虚拟交换机具体包括：

步骤S21：读取所述物理交换机的物理参数，所述物理参数包括端口类型、协议内容、访问策略、QoS配置、已连接的设备；

步骤S22：基于读取到的物理参数，在预设的虚拟交换机模型中基于每一项物理参数进行镜像映射，完成所述虚拟交换机的建立；

步骤S23：启用所述虚拟交换机，并将所述虚拟交换机分别与所述物理交换机及其已连接的设备之间建立数据连接，所述虚拟交换机接收所述物理交换机上需要交互的数据并与所述物理交换机上已连接的设备之间进行数据交互。

进一步地优选地，所述虚拟交换机模型包括网络虚拟交换机基础架构、设置于所述网络虚拟交换机基础架构上的多个数据接入单元，所述数据接入单元用于接收对应的所述物理参数并镜像构建该物理参数对应的虚拟单元，所述虚拟单元包括虚拟端口单元、协议内容存储单元、访问策略配置单元、QoS配置单元、设备连接单元。

本实施例中，在所述步骤S2中，所述的启用虚拟交换机进行数据交互具体包括：

在启动虚拟交换机并与所述物理交换机建立数据连接后，所述虚拟交换机对所述物理交换机中的数据进行状态分析，获取每个数据的处理状态，所述处理状态包括等待处理的数据对应的待处理状态、正在处理的数据对应的已处理状态；

所述物理交换机将处于所述待处理状态的数据传输至所述虚拟交换机进行处理。

进一步优选地，所述的启用虚拟交换机进行数据交互还包括：

所述虚拟交换机对处于所述待处理状态的数据所需的网络资源进行分析获取资源需求值Q；

按照资源需求值Q从小到大的方式依次将每个处于所述待处理状态的数据对应的资源需求值Q定义为资源需求值Q1、资源需求值Q2、资源需求值Q3、……、资源需求值Qn；

所述物理交换机计算当前资源余量K；

依次计算处理若干个处于所述待处理状态的数据所需的资源总量M，其中，，其中i表示被计算的处于所述待处理状态的数据的个数，且i为1~n中的任意一 个整数；

依次将i=1、i=2、i=3、……、i=n对应的资源总量M与资源余量K进行比对，当首次出现M＞K时，获取将该资源总量M对应的被计算的处于所述待处理状态的数据的个数i，并将按照资源需求值Q从小到大的方式获取的排列表中的第1~i-1个数据保留由所述物理交换机进行处理，将第i~n个数据发送至所述虚拟交换机进行处理。

本实施例中，所述步骤S3具体包括在所述虚拟交换机上的数据全部处理完成后，重复发送网络测试数据检测实时的网络状态，并在检测到的网络状态为非网络拥塞状态时，停用该虚拟交换机。

本实施例在第二方面公开了如图2所示的基于建立虚拟交换机的拥塞处理系统，适用于上述的基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法，本系统包括：

网络状态测试模块，配置为：通过网络测试数据测试物理交换机的当前网络状态，所述网络状态包括非网络拥塞状态、网络拥塞状态；

拥塞处理模块，配置为：基于网络状态的测试结果，选择对应的网络处理策略，所述网络处理策略包括在所述非网络拥塞状态下采用物理交换机进行数据交互、在所述网络拥塞状态下通过虚拟交换机进行数据交互；

虚拟构建模块，配置为：构建虚拟交换机；

处理控制模块，配置为：通过重复测试所述物理交换机的网络状态，判断是否使用构建的所述虚拟交换机进行数据交互。

其中，所述虚拟构建模块包括参数读取单元、镜像映射单元、数据处理单元；

所述参数读取单元配置为：读取所述物理交换机的物理参数，所述物理参数包括端口类型、协议内容、访问策略、QoS配置、已连接的设备；

所述镜像映射单元配置为：基于读取到的物理参数，在预设的虚拟交换机模型中基于每一项物理参数进行镜像映射，完成所述虚拟交换机的建立；

所述数据处理单元配置为：分别与所述物理交换机及其已连接的设备之间建立数据连接，所述数据处理单元接收所述物理交换机上需要交互的数据并与所述物理交换机上已连接的设备之间进行数据交互。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统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，系统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。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该种计算机可读存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

最后应说明的是：以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤S1：通过网络测试数据测试物理交换机的当前网络状态，所述网络状态包括非网络拥塞状态、网络拥塞状态；

步骤S2：基于网络状态的测试结果，选择对应的网络处理策略，所述网络处理策略包括在所述非网络拥塞状态下采用物理交换机进行数据交互、在所述网络拥塞状态下建立并启用虚拟交换机进行数据交互；

步骤S3：重复发送网络测试数据检测实时的网络状态，并在检测到的网络状态为非网络拥塞状态时，在所述虚拟交换机上的数据处理完毕后暂停该虚拟交换机的运行；

在所述步骤S2中，所述的启用虚拟交换机进行数据交互具体包括：

在启动虚拟交换机并与所述物理交换机建立数据连接后，所述虚拟交换机对所述物理交换机中的数据进行状态分析，获取每个数据的处理状态，所述处理状态包括等待处理的数据对应的待处理状态、正在处理的数据对应的已处理状态；

所述物理交换机将处于所述待处理状态的数据传输至所述虚拟交换机进行处理；

所述的启用虚拟交换机进行数据交互还包括：

所述虚拟交换机对处于所述待处理状态的数据所需的网络资源进行分析获取资源需求值Q；

按照资源需求值Q从小到大的方式依次将每个处于所述待处理状态的数据对应的资源需求值Q定义为资源需求值Q1、资源需求值Q2、资源需求值Q3、……、资源需求值Qn；

所述物理交换机计算当前资源余量K；

依次计算处理若干个处于所述待处理状态的数据所需的资源总量M，其中，，其中i表示被计算的处于所述待处理状态的数据的个数，且i为1~n中的任意一个整数；

依次将i=1、i=2、i=3、……、i=n对应的资源总量M与资源余量K进行比对，当首次出现M＞K时，获取将该资源总量M对应的被计算的处于所述待处理状态的数据的个数i，并将按照资源需求值Q从小到大的方式获取的排列表中的第1~i-1个数据保留由所述物理交换机进行处理，将第i~n个数据发送至所述虚拟交换机进行处理。

2.根据权利要求1所述的基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述的通过网络测试数据测试物理交换机的当前网络状态具体包括：

步骤S11：向所述物理交换机的接收端口发送网络测试数据；

步骤S12：计算所述物理交换机的发送端口将该网络测试数据的处理结果发送的间隔时间Δt；

步骤S13：将所述间隔时间Δt与预设的检测时间阈值ΔT进行比较，在Δt≤ΔT时，判断所述物理交换机当前的网络状态为非网络拥塞状态，否则，判断所述物理交换机当前的网络状态为网络拥塞状态。

3.根据权利要求2所述的基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法，其特征在于，在所述步骤S13还包括：

在Δt＞ΔT时，对所述物理交换机的接收端口接收的总流量P1和发送端口发送的总流量P2进行采集，当接收端口接收的总流量P1与发送端口发送的总流量P2满足：时，判断物理交换机当前的网络状态为非网络拥塞状态，其中Pmax为交换机数据接收端口能够接收的最大容量，否则，判断所述物理交换机当前的网络状态为网络拥塞状态。

4.根据权利要求1所述的基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述的建立并启用虚拟交换机具体包括：

步骤S21：读取所述物理交换机的物理参数，所述物理参数包括端口类型、协议内容、访问策略、QoS配置、已连接的设备；

步骤S22：基于读取到的物理参数，在预设的虚拟交换机模型中基于每一项物理参数进行镜像映射，完成所述虚拟交换机的建立；

步骤S23：启用所述虚拟交换机，并将所述虚拟交换机分别与所述物理交换机及其已连接的设备之间建立数据连接，所述虚拟交换机接收所述物理交换机上需要交互的数据并与所述物理交换机上已连接的设备之间进行数据交互。

5.根据权利要求4所述的基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法，其特征在于，所述虚拟交换机模型包括网络虚拟交换机基础架构、设置于所述网络虚拟交换机基础架构上的多个数据接入单元，所述数据接入单元用于接收对应的所述物理参数并镜像构建该物理参数对应的虚拟单元，所述虚拟单元包括虚拟端口单元、协议内容存储单元、访问策略配置单元、QoS配置单元、设备连接单元。

6.根据权利要求1所述的基于建立虚拟交换机的拥塞处理方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括在所述虚拟交换机上的数据全部处理完成后，重复发送网络测试数据检测实时的网络状态，并在检测到的网络状态为非网络拥塞状态时，停用该虚拟交换机。

7.一种基于建立虚拟交换机的拥塞处理系统，其特征在于，包括：

网络状态测试模块，配置为：通过网络测试数据测试物理交换机的当前网络状态，所述网络状态包括非网络拥塞状态、网络拥塞状态；

拥塞处理模块，配置为：基于网络状态的测试结果，选择对应的网络处理策略，所述网络处理策略包括在所述非网络拥塞状态下采用物理交换机进行数据交互、在所述网络拥塞状态下通过虚拟交换机进行数据交互；

虚拟构建模块，配置为：构建虚拟交换机；

处理控制模块，配置为：通过重复测试所述物理交换机的网络状态，判断是否使用构建的所述虚拟交换机进行数据交互；

所述的使用构建的所述虚拟交换机进行数据交互具体包括：

在启动虚拟交换机并与所述物理交换机建立数据连接后，所述虚拟交换机对所述物理交换机中的数据进行状态分析，获取每个数据的处理状态，所述处理状态包括等待处理的数据对应的待处理状态、正在处理的数据对应的已处理状态；

所述物理交换机将处于所述待处理状态的数据传输至所述虚拟交换机进行处理；

所述的使用构建的所述虚拟交换机进行数据交互还包括：

所述虚拟交换机对处于所述待处理状态的数据所需的网络资源进行分析获取资源需求值Q；

按照资源需求值Q从小到大的方式依次将每个处于所述待处理状态的数据对应的资源需求值Q定义为资源需求值Q1、资源需求值Q2、资源需求值Q3、……、资源需求值Qn；

所述物理交换机计算当前资源余量K；

依次计算处理若干个处于所述待处理状态的数据所需的资源总量M，其中，，其中i表示被计算的处于所述待处理状态的数据的个数，且i为1~n中的任意一个整数；

依次将i=1、i=2、i=3、……、i=n对应的资源总量M与资源余量K进行比对，当首次出现M＞K时，获取将该资源总量M对应的被计算的处于所述待处理状态的数据的个数i，并将按照资源需求值Q从小到大的方式获取的排列表中的第1~i-1个数据保留由所述物理交换机进行处理，将第i~n个数据发送至所述虚拟交换机进行处理。

8.根据权利要求7所述的基于建立虚拟交换机的拥塞处理系统，其特征在于，所述虚拟构建模块包括参数读取单元、镜像映射单元、数据处理单元；

所述参数读取单元配置为：读取所述物理交换机的物理参数，所述物理参数包括端口类型、协议内容、访问策略、QoS配置、已连接的设备；

所述镜像映射单元配置为：基于读取到的物理参数，在预设的虚拟交换机模型中基于每一项物理参数进行镜像映射，完成所述虚拟交换机的建立；

所述数据处理单元配置为：分别与所述物理交换机及其已连接的设备之间建立数据连接，所述数据处理单元接收所述物理交换机上需要交互的数据并与所述物理交换机上已连接的设备之间进行数据交互。