CN116760775A - 一种报文级的自适应网络发包队列控制方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

一种报文级的自适应网络发包队列控制方法、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种报文级的自适应网络发包队列控制方法、电子设备和存储介质，通过在一定的报文传输次数之后，得到报文传输成功的次数，以该值作为优先级调整的依据，并依据调整后的优先级进行后续报文的发送。其中，某类报文的传输成功次数多，则需要调低该类报文的优先级；某类报文的传输成功次数少，则需要调高该类报文的优先级。从而实现根据网络和业务负载的具体情况来动态调整报文的传输优先级。上调等待时间过长的低优先级报文的优先级，尽量避免低优先级报文一直被高优先级报文抢占网络。同时可以合理的分配有限的带宽资源，并且有助于网络拥塞的及时恢复。

Description

一种报文级的自适应网络发包队列控制方法、电子设备和存 储介质
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文级的自适应网络发包队列控制方法、电子设备和存储介质。
背景技术
当前的发包队列控制策略不支持对报文级的动态优先级调整，这样难以根据网络和业务负载的具体情况来动态调整报文的传输策略。低优先级报文可能一直被高优先级报文抢占网络，而且没有考虑根据当前网络的拥塞情况以及报文的截止时间(Deadline)调整报文的优先级。
发明内容
本申请提供一种报文级的自适应网络发包队列控制方法、电子设备和存储介质，用于当满足预设的优先级调整条件时，对数据报文的传输优先级进行调整，从而实现根据网络和业务负载的具体情况来动态调整报文的传输优先级。上调等待时间过长的低优先级报文的优先级，尽量避免低优先级报文一直被高优先级报文抢占网络。同时可以合理的分配有限的带宽资源，并且有助于网络拥塞的及时恢复。
为达到上述目的，本申请提供一种报文级的自适应网络发包队列控制方法，包括：
统计某类型报文在预设传输次数里传输成功的次数；
根据该类报文的传输成功次数调整该类型报文的传输优先级。
在一定的报文传输次数之后，得到报文传输成功的次数，以该值作为优先级调整的依据，并依据调整后的优先级进行后续报文的发送。其中，某类报文的传输成功次数多，则需要调低该类报文的优先级；某类报文的传输成功次数少，则需要调高该类报文的优先级。
可选的，可以根据业务需要和实际的网络状况预先设定各类型业务报文的初始传输优先级。
可选的，还可以结合报文的截止时间对报文的优先级进行调整，直到其截止时间到期。对截止时间快到期的那些报文给予更高的优先级，并丢弃截止时间已经到期的报文。我们根据截止时间将优先级设置如下：
其中，Tc是报文在截止时间到期之前的剩余时间，D是报文的截止时间值。在上面的公式中，我们可以看到Pd的值随着Tc的增加而减小。如果Tc的值接近0，则意味着需要尽快完成报文的传输以避免错过截止时间，如果Tc＝0，则表示报文无法在截止时间内完成传输，丢弃该报文。因此我们将Pd的值向下取整，得到的正整数作为需要将报文优先级调高的级数(数值)。
可选的，定时检测当前网络是否拥塞，如判断当前网络拥塞，则先暂停文件下载类业务报文的传输；如果在预定时间之后网络还处于拥塞状态，则按照优先级从低到高的顺序依次暂停传输当前优先级最低的报文；如果网络恢复正常，则按照优先级从高到低的顺序依次恢复传输之前暂停的业务报文，最后再恢复传输文件下载类业务报文。
为达到上述目的，本申请还提供一种电子设备，该电子设备包括处理器，处理器用于执行指令/程序以实现上述方法的步骤。
为达到上述目的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其用于存储指令/程序数据，指令/程序数据能够被处理器执行以实现上述方法的步骤。
本申请提出了一种报文级的自适应网络发包队列控制方法，用于当满足预设的优先级调整条件时，对数据报文的传输优先级进行调整，从而实现根据网络和业务负载的具体情况来动态调整报文的传输优先级。动态上调等待时间过长的低优先级报文的优先级，尽量避免低优先级报文一直被高优先级报文抢占网络。同时可以合理的分配有限的带宽资源，并且有助于网络拥塞的及时恢复。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种报文级的自适应网络发包队列控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
本申请实施例提供了一种报文级的自适应网络发包队列控制方法，用于根据网络的实际情况，当满足预设的优先级调整条件时，对数据报文的传输优先级进行调整，从而实现根据网络和业务负载的具体情况来动态调整报文的传输优先级。动态上调等待时间过长的低优先级报文的优先级，尽量避免低优先级报文一直被高优先级报文抢占网络。同时可以合理的分配有限的带宽资源，并且有助于网络拥塞的及时恢复。
参见图1，本申请实施例提供的一种报文级的自适应网络发包队列控制方法，包括：
S101、统计某类型报文在预设传输次数里传输成功的次数；
网络中存在多种类型的业务报文，比如对时延敏感的业务报文、对时延不敏感的业务报文以及文件下载类业务报文等。
可以根据业务需要和实际的网络状况预先设定各类型业务报文的初始传输优先级，比如将对时延敏感的业务报文设置为高优先级，将对时延不敏感的业务报文设置为中优先级，将对时延不敏感的文件下载类业务报文设置为低优先级等。在设置初始优先级时，充分考虑业务报文对时延和吞吐量的不同要求。
S102、根据该类报文的传输成功次数调整该类型报文的传输优先级。
其中，某类报文的传输成功次数多，则需要调低该类报文的优先级；某类报文的传输成功次数少，则需要调高该类报文的优先级。具体方法如下：记录各类型报文预设次数，如T次传输的情况，设T次传输中传输成功的次数为n，需要降低优先级的次数为x，需要调高优先级的次数为y，于是对于某种类型报文：(1)若n>x，则将该类型报文的优先级调低一级；(2)若n<y，则将该类型报文的优先级调高一级；(3)若y<n<x，则该类型报文的优先级不变。
可以得到第i种类型报文第k次调整的报文优先级的公式为：
其中PMi (0)为该类报文预设的初始优先级，nk为该类报文传输成功的次数，fi(n)为优先级调整函数，其满足
在一定的报文传输次数之后，得到报文传输成功的次数，以该值作为优先级调整的依据，并依据调整后的优先级进行后续报文的发送。可以多次调整报文传输优先级，直到达到满意的系统通信状态。通过这种方法可以有效减缓低优先级报文始终被高优先级报文抢占的情况发生。
在一个实施例中，可以通过报文的截止时间对报文的优先级进行调整，直到其截止时间到期。报文的截止时间可以通过现有的技术手段获取，对截止时间快到期的那些报文给予更高的优先级，并丢弃截止时间已经到期的报文。我们根据截止时间将优先级设置如下：
Tc是报文在截止时间到期之前的剩余时间，D是报文的截止时间值。在上面的公式中，我们可以看到Pd的值随着Tc的增加而减小。如果Tc的值接近0，则意味着需要尽快完成报文的传输以避免错过截止时间，如果Tc＝0，则表示报文无法在截止时间内完成传输，丢弃该报文。因此我们将Pd的值向下取整，得到的正整数作为需要将报文优先级调高的级数(数值)。
在又一个实施例中，我们可以采用报文的传输成功次数结合报文的截止时间构成混合的优先级调整策略。
定时检测当前网络是否拥塞，如判断当前网络拥塞，则先暂停文件下载类业务报文的传输；如果在预定时间之后网络还处于拥塞状态，则按照优先级从低到高的顺序依次暂停传输当前优先级最低的报文；如果又过了若干预定时间段之后网络恢复正常，则按照优先级从高到低的顺序依次恢复传输之前暂停的业务报文，最后再恢复传输文件下载类业务报文。
可以为每种类型的业务报文创建一个发送线程，发送线程的优先级与对应类型的业务报文优先级一致；检测当前的网络是否处于拥塞状态；若是，则先关闭文件下载类业务报文对应的发送线程；预定时间之后网络还拥塞，则按照优先级从低到高的顺序依次关闭当前开启的优先级最低的发送线程；若否，则在确定存在关闭的发送线程后，按照优先级从高到低的顺序依次开启当前关闭的优先级最高的发送线程，最后再开启文件下载类业务报文对应的发送线程。
本发明实施例可以根据业务报文的类型设置不同的优先级，当网络拥塞时，可以暂停发送下载请求类的业务报文，避免网络进一步恶化；预定时间之后如检测到网络还拥塞，则暂停传输低优先级的业务报文，从而保证高优先级的业务报文能够顺利发送，避免出现高优先级的业务报文传输延时大或者丢失的情况；并且在网络不拥塞后，继续发送之前暂停的低优先级的业务报文和文件下载类业务报文，从而保证低优先级的报文和文件下载类业务报文能够及时恢复传输，提升用户体验。
在又一个实施例中，我们可以根据某个种类报文的传输成功概率与所有种类报文的平均传输成功概率的关系来确定该种类报文的传输优先级。记录各类型报文在预设时间段内，或者预设次数传输是否成功的情况，如果某类报文的传输成功概率低于所有种类报文的平均传输成功率，则调高该类报文的优先级；如果某类报文的传输成功概率高于所有种类报文的平均传输成功率，则调低该类报文的优先级。
记录各类型报文在预设时间段内，或者预设次数传输是否成功的情况，根据包括该种类报文在内的多个种类报文的多个传输成功率确定平均传输成功率，计算该种类报文的传输成功率与所述平均传输成功率的差值是否超过预设值。当所述差值超过预设值时，基于该种类报文的传输成功率确定该种类报文的传输优先级：其中当该种类报文的传输成功率大于所述平均传输成功率时，调低该种类报文的优先级，比如下调一级，可选的如果此种情况持续时间超过一定时间阈值，也可以将该类报文的优先级下调二级或者多级；以及当该种类报文的传输成功率低于所述平均传输成功率，并且该种类报文的传输成功率低于其他所有种类报文中的每个种类报文的传输成功率时(该种类报文的传输成功率是最低的)，则调高该类报文的优先级，如上调一级，可选的如果此种情况持续时间超过一定时间阈值，也可以将该类报文的优先级上调二级或者多级。当所述差值未超过预设值时，保持该类报文的优先级不变。
在一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备包括通过内部总线连接的处理器、网络接口、内存储器和非易失性存储器，其中，该非易失性存储器存储有操作系统、计算机程序和数据库。处理器用于提供计算和控制能力，网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信，内存储器用于为操作系统和计算机程序的运行提供环境，计算机程序被处理器执行时以实现上述的报文级的自适应网络发包队列控制方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
还需要说明的是，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、商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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域的技术人员应该明白，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种报文级的自适应网络发包队列控制方法，其特征在于，包括：
统计某种类型报文在预设传输次数里传输成功的次数；根据该类型报文的传输成功次数调整该类型报文的传输优先级；具体方法如下：记录各类型报文预设次数传输是否成功的情况，设其中传输成功的次数为n，需要降低优先级的次数为x，需要调高优先级的次数为y，于是对于某种类型报文：(1)若n>x，则将该类型报文的优先级调低一级；(2)若n<y，则将该类型报文的优先级调高一级；(3)若y<n<x，则该类型报文的优先级不变；可以得到第i种类型报文第k次调整的报文优先级的公式为：
其中PMi (0)为该类型报文预设的初始优先级，nk为该类型报文传输成功的次数，fi(n)为优先级调整函数，其满足
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
还通过报文的截止时间对报文的优先级进行调整，直到其截止时间到期；对截止时间快到期的那些报文给予更高的优先级，并丢弃截止时间已经到期的报文；根据截止时间将优先级设置如下：
Tc是报文在截止时间到期之前的剩余时间，D是报文的截止时间值；如果Tc的值接近0，则意味着需要尽快完成报文的传输以避免错过截止时间，如果Tc＝0，则表示报文无法在截止时间内完成传输，丢弃该报文；将Pd的值向下取整，得到的正整数作为需要将报文优先级调高的级数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据业务需要和实际的网络状况预先设定各种类型业务报文的初始传输优先级。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将对时延敏感的业务报文设置为高优先级，将对时延不敏感的业务报文设置为中优先级，将对时延不敏感的文件下载类业务报文设置为低优先级。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
定时检测当前网络是否拥塞，如判断当前网络拥塞，则先暂停文件下载类业务报文的传输；如果在预定时间段之后网络还处于拥塞状态，则按照优先级从低到高的顺序依次暂停传输当前优先级最低的报文；如果又过了若干预定时间段之后网络恢复正常，则按照优先级从高到低的顺序依次恢复传输之前暂停的业务报文，最后再恢复传输文件下载类业务报文。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，包括：
为每种类型的业务报文创建一个发送线程，发送线程的优先级与对应类型的业务报文优先级一致；检测当前的网络是否处于拥塞状态；若是，则先关闭文件下载类业务报文对应的发送线程，如果预定时间段之后网络还拥塞，则按照优先级从低到高的顺序关闭当前开启的优先级最低的发送线程；若否，则在确定存在关闭的发送线程后，按照优先级从高到低的顺序开启当前关闭的优先级最高的发送线程，最后再开启文件下载类业务报文对应的发送线程。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
记录各类型报文在预设时间段内，或者预设次数传输是否成功的情况，根据包括该种类报文在内的多个种类报文的多个传输成功率确定平均传输成功率，计算该种类报文的传输成功率与所述平均传输成功率的差值是否超过预设值；
当所述差值超过所述预设值时，基于该种类报文的传输成功率确定该种类报文的传输优先级：其中当该种类报文的传输成功率大于所述平均传输成功率时，将该种类报文的优先级下调一级；以及当该种类报文的传输成功率低于所述平均传输成功率，并且该种类报文的传输成功率低于其他所有种类报文中的每个种类报文的传输成功率时，则将该种类报文的优先级上调一级。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述差值未超过所述预设值时，保持该种类报文的优先级不变。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器，所述处理器用于执行指令/程序以实现如权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有指令/程序，其特征在于，所述指令/程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。
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