CN116996451A - 数据传输方法、数据传输装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

数据传输方法、数据传输装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN116996451A
CN116996451A CN202310995197.6A CN202310995197A CN116996451A CN 116996451 A CN116996451 A CN 116996451A CN 202310995197 A CN202310995197 A CN 202310995197A CN 116996451 A CN116996451 A CN 116996451A
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庞茵茵
黄建成
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张兴
王伟
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林廷固
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Abstract

本申请提供了一种数据传输方法、数据传输装置、电子设备及存储介质，属于计算机网络技术领域，通过获取初始网络节点的数据报，获取数据报从初始网络节点传输至目标网络节点的网络链路，对网络链路进行数据传输成本评估，得到网络链路的数据传输成本。根据数据传输成本对网络链路进行筛选，得到目标网络链路。对数据报进行信用评分，得到数据报的信用数据。根据信用数据对数据报进行筛选，得到目标数据报，基于目标网络链路向目标网络节点传输目标数据报，能够动态选择用于进行数据传输的路径，并保证路径的网络服务质量。

Description

数据传输方法、数据传输装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种数据传输方法、数据传输装置、电子设备及存储介质。
背景技术
在部署软件定义广域网络(Software-Defined Networking in a Wide AreaNetwork,SD-WAN)的过程中，SD-WAN动态路径选择和服务质量(Quality of Service,QoS)是两大重要衡量指标。SD-WAN动态路径选择是根据网络节点的节点路由状态来决定如何将流量路由到最佳网络路径链接。通过在最佳网络路径链接上进行数据传输，以保证网络服务质量。如何进行动态路径选择，成为了亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提出一种数据传输方法、数据传输装置、电子设备及存储介质，旨在动态选择用于进行数据传输的路径，并保证路径的网络服务质量。
为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提出了一种数据传输方法，所述方法包括：
获取初始网络节点的数据报；
获取所述数据报从所述初始网络节点传输至目标网络节点的网络链路；
对所述网络链路进行数据传输成本评估，得到所述网络链路的数据传输成本；
根据所述数据传输成本对所述网络链路进行筛选，得到目标网络链路；
对所述数据报进行信用评分，得到所述数据报的信用数据；
根据所述信用数据对所述数据报进行筛选，得到目标数据报；
基于所述目标网络链路向所述目标网络节点传输所述目标数据报。
在一些实施例，所述对所述网络链路进行数据传输成本评估，得到所述网络链路的数据传输成本，包括：
获取所述网络链路的链路类型、传输协议类型、网络带宽和带宽使用率；
根据所述网络链路的链路类型、所述传输协议类型、所述网络带宽和所述带宽使用率对所述网络链路进行数据传输成本评估，得到所述数据传输成本。
在一些实施例，所述根据所述网络链路的链路类型、所述传输协议类型、所述网络带宽和所述带宽使用率对所述网络链路进行数据传输成本评估，得到所述数据传输成本，包括：
根据所述链路类型对第一预设映射表进行查询，得到链路系数；所述第一预设映射表用于指示所述链路类型和所述链路系数的对应关系；
根据所述传输协议类型对第二预设映射表进行查询，得到协议系数；所述第二预设映射表用于指示所述传输协议类型和所述协议系数的对应关系；
若所述带宽使用率小于第一预设阈值，则对所述链路系数、所述协议系数和所述网络带宽进行数据相乘处理，得到所述数据传输成本。
在一些实施例，在所述根据所述传输协议类型对第二预设映射表进行查询，得到协议系数之后，所述数据传输方法还包括：
若所述带宽使用率大于或者等于所述第一预设阈值，且所述带宽使用率小于第二预设阈值，则对所述带宽使用率进行线性变换处理，得到第一带宽使用率系数；
对所述链路系数、所述协议系数、所述网络带宽和所述第一带宽使用率系数进行数据相乘处理，得到所述数据传输成本。
在一些实施例，在所述根据所述传输协议类型对第二预设映射表进行查询，得到协议系数之后，所述数据传输方法还包括：
若所述带宽使用率大于或者等于第二预设阈值，则对所述带宽使用率进行指数变换处理，得到第二带宽使用率系数；
对所述链路系数、所述协议系数、所述网络带宽和所述第二带宽使用率系数进行数据相乘处理，得到所述数据传输成本。
在一些实施例，所述对所述数据报进行信用评分，得到所述数据报的信用数据，包括：
对所述数据报进行优先级评分，得到所述数据报的优先级数据；
对所述数据报进行传输时延评分，得到所述数据报的传输时延数据；
获取所述初始网络节点的服务器类型、应用程序类型；
根据所述网络链路构建网络链路分布矩阵，并计算所述网络链路的网络链路数目；
根据所述优先级数据、所述传输时延数据、所述服务器类型、所述应用程序类型、所述网络链路分布矩阵和所述网络链路数目对所述数据报进行信用评分，得到所述信用数据。
在一些实施例，在所述对所述数据报进行信用评分，得到所述数据报的信用数据之后，所述数据传输方法还包括：
若每一所述数据报的所述信用数据均大于所述数据传输成本，则将所述信用数据与所述数据传输成本进行相减，得到更新的所述信用数据；
若存在所述数据报的所述信用数据小于或者等于所述数据传输成本，则将所述信用数据与预设数值进行相乘，得到更新的所述信用数据。
为实现上述目的，本申请实施例的第二方面提出了一种数据传输装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取初始网络节点的数据报；
第二获取模块，用于获取所述数据报从所述初始网络节点传输至目标网络节点的网络链路；
成本评估模块，用于对所述网络链路进行数据传输成本评估，得到所述网络链路的数据传输成本；
第一筛选模块，用于根据所述数据传输成本对所述网络链路进行筛选，得到目标网络链路；
信用评分模块，用于对所述数据报进行信用评分，得到所述数据报的信用数据；
第二筛选模块，用于根据所述信用数据对所述数据报进行筛选，得到目标数据报；
数据传输模块，用于基于所述目标网络链路向所述目标网络节点传输所述目标数据报。
为实现上述目的，本申请实施例的第三方面提出了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的数据传输方法。
为实现上述目的，本申请实施例的第四方面提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的数据传输方法。
本申请提出的数据传输方法、数据传输装置、电子设备及计算机可读存储介质,其通过获取初始网络节点的数据报，获取数据报从初始网络节点传输至目标网络节点的网络链路，对网络链路进行数据传输成本评估，得到网络链路的数据传输成本，以通过数据传输成本确定网络链路的网络服务质量。根据数据传输成本对网络链路进行筛选，得到目标网络链路，以得到网络服务质量最优的网络链路。对数据报进行信用评分，得到数据报的信用数据，网络节点存在多个数据报，通过信用数据可以获得数据报被传输的优先级顺序。根据信用数据对数据报进行筛选，得到目标数据报，可以得到优先级高的数据报。基于目标网络链路向目标网络节点传输目标数据报，使得优先级较高的数据报能够在服务质量好的网络链路上进行传输，保证了目标网络链路传输目标数据报的网络服务质量。
附图说明
图1是本申请实施例提供的数据传输方法的流程图；
图2是图1中的步骤S130的流程图；
图3是图2中的步骤S220的流程图；
图4是本申请实施例提供的数据传输方法的另一流程图；
图5是本申请实施例提供的数据传输方法的另一流程图；
图6是图1中的步骤S150的流程图；
图7是本申请实施例提供的数据传输方法的另一流程图；
图8是本申请实施例提供的数据传输装置的结构示意图；
图9是本申请实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
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，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。
在部署软件定义广域网络(Software-Defined Networking in a Wide AreaNetwork,SD-WAN)的过程中，SD-WAN动态路径选择和服务质量(Quality of Service,QoS)是两大重要衡量指标。SD-WAN动态路径选择是根据网络节点的节点路由状态来决定如何将流量路由到最佳网络路径链接。通过在最佳网络路径链接上进行数据传输，以保证网络服务质量。如何进行动态路径选择，成为了亟待解决的问题。
基于此，本申请实施例提供了一种数据传输方法、数据传输装置、电子设备及计算机可读存储介质，旨在动态选择用于进行数据传输的路径，并保证路径的网络服务质量。
本申请实施例提供的数据传输方法、数据传输装置、电子设备及计算机可读存储介质，具体通过如下实施例进行说明，首先描述本申请实施例中的数据传输方法。
本申请实施例提供的数据传输方法，涉及计算机网络技术领域。本申请实施例提供的数据传输方法可应用于终端中，也可应用于服务器端中，还可以是运行于终端或服务器端中的软件。在一些实施例中，终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机等；服务器端可以配置成独立的物理服务器，也可以配置成多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以配置成提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器；软件可以是实现数据传输方法的应用等，但并不局限于以上形式。
本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
图1是本申请实施例提供的数据传输方法的一个可选的流程图，图1中的方法可以包括但不限于包括步骤S110至步骤S170。
步骤S110，获取初始网络节点的数据报；
步骤S120，获取数据报从初始网络节点传输至目标网络节点的网络链路；
步骤S130，对网络链路进行数据传输成本评估，得到网络链路的数据传输成本；
步骤S140，根据数据传输成本对网络链路进行筛选，得到目标网络链路；
步骤S150，对数据报进行信用评分，得到数据报的信用数据；
步骤S160，根据信用数据对数据报进行筛选，得到目标数据报；
步骤S170，基于目标网络链路向目标网络节点传输目标数据报。
本申请实施例所示意的步骤S110至步骤S170，通过根据数据传输成本对网络链路进行筛选得到目标网络链路，能够根据数据传输成本确定网络链路的网络服务质量，得到网络服务质量最优的网络链路。对数据报进行信用评分，得到数据报的信用数据，网络节点存在多个数据报，通过信用数据可以获得数据报被传输的优先级顺序。根据信用数据对数据报进行筛选，得到目标数据报，可以得到优先级高的数据报。基于目标网络链路向目标网络节点传输目标数据报，使得优先级较高的数据报能够在服务质量好的网络链路上进行传输，保证了目标网络链路传输目标数据报的网络服务质量。
在一些实施例的步骤S110中，初始网络节点包括多个数据报，需要将多个数据报传输至目标网络节点。数据报包括字段指令信息矩阵,字段指令信息矩阵包括与数据报相关的影响变量，该影响变量为IP协议规定的内容，这些内容可以是源IP地址、目的IP地址、数据报长度、IP版本号、数据部分等。
在一些实施例的步骤S120中，初始网络节点与目标网络节点之间存在多条可行的网络链路，这些网络链路途经多个网络节点。从数据传输效率的角度出发，在途径相同数量网络节点的情况下，可用于传输数据报的网络链路越多，则该数据报在当前网络资源下的传输效率更高。通过深度优先搜索算法(Depth First Search,DFS)获取数据报从初始网络节点传输至目标网络节点的多条网络链路，其中网络链路为初始网络节点和目标网络节点之间的拓扑序列，包括初始网络节点、多个中间网络节点和目标网络节点。中间网络节点指的是网络链路途经的节点。可以理解的是，从初始网络节点到达目标网络节点，必须要到达目标网络节点的上一层结点，根据动态规划的思想，进行自顶向下的递推操作，可以得到初始网络节点和目标网络节点之间所有的网络链路。
请参阅图2，在一些实施例中，步骤S130可以包括但不限于包括步骤S210至步骤S220：
步骤S210，获取网络链路的链路类型、传输协议类型、网络带宽和带宽使用率；
步骤S220，根据网络链路的链路类型、传输协议类型、网络带宽和带宽使用率对网络链路进行数据传输成本评估，得到数据传输成本。
在一些实施例的步骤S210中，链路类型包括点对点链路、广播链路等，可根据实际应用场景确定网络传播的链路类型。点对点链路由链路一端的单个发送节点和链路另一端的单个接收节点组成，点对点链路是点对点连接，可连接任意两个节点。广播链路是广播技术的组成部分，由多个节点共享链路信道，可以使多个发送节点和多个接收节点都连接到相同的、单一的、共享的广播信道上。不同链路类型对应的传输协议类型不同，传输协议类型指的是某一链路类型下的链路层协议。点对点链路的链路层协议包括点对点协议(Pointto Point Protocol,PPP)和高级数据链路控制(High-Level Data Link Control,HDLC)。广播链路的链路层协议包括信道划分协议、随机接入协议、轮流协议、链路层协议、用于电缆因特网接入的链路层协议(Data Over Cable Service Interface Specifications,DOCSIS)。网络带宽指的是网络链路被分配的网络带宽，用于表示网络链路单位时间内能够传输的数据量。带宽使用率为实际使用带宽与网络带宽的比值，实际使用带宽指的是一段时间内在网络链路中传输的数据流量。
在一些实施例的步骤S220中，数据报传输过程中不同网络链路的传输质量存在差异，本申请实施例通过数据传输成本确定网络链路的传输质量。通过链路类型、传输协议类型、网络带宽和带宽使用率四个指标计算网络链路的数据传输成本。
通过上述步骤S210至步骤S220，能够得到网络链路的数据传输成本，以根据数据传输成本确定网络链路的数据传输质量，从而选择数据传输质量较好的网络链路进行数据报的传输。
请参阅图3，在一些实施例中，步骤S220可以包括但不限于包括步骤S310至步骤S330：
步骤S310，根据链路类型对第一预设映射表进行查询，得到链路系数；第一预设映射表用于指示链路类型和链路系数的对应关系；
步骤S320，根据传输协议类型对第二预设映射表进行查询，得到协议系数；第二预设映射表用于指示传输协议类型和协议系数的对应关系；
步骤S330，若带宽使用率小于第一预设阈值，则对链路系数、协议系数和网络带宽进行数据相乘处理，得到数据传输成本。
在一些实施例的步骤S310中，第一预设映射表设置有链路类型和链路系数的映射关系。链路系数是链路类型的离散化数值。根据链路类型对第一预设映射表进行查询，得到链路系数。不同链路类型的链路系数不同，点对点链路类型的链路系数相比广播链路类型会更低。例如点对点链路类型的链路系数设置为1，广播链路类型的链路系数设置为2。可以理解的是，链路系数可根据不同链路类型的应用效果进行梯度赋值。
在一些实施例的步骤S320中，第二预设映射表设置有传输协议类型和协议系数的映射关系。协议系数是传输协议类型的离散化数值。根据传输协议类型对第二预设映射表进行查询，得到协议系数。不同传输协议类型的协议系数不同，可根据不同传输协议的应用效果进行梯度赋值。
在一些实施例的步骤S330中，带宽使用率的取值范围为[0％,100％),当带宽使用率接近于100％，数据传输时延接近于无穷大，网络链路的传输质量变差。本申请实施例根据带宽使用率的大小区分数据传输成本的成本评估方式。若带宽使用率大于或者等于0％，且小于第一预设阈值，则将链路系数、协议系数和网络带宽进行相乘得到数据传输成本。第一预设阈值大于0且小于第二预设阈值，第一预设阈值可以为20％，可根据实际情况进行设置。数据传输成本的计算方式如公式(1)、公式(2)和公式(3)所示。
cost＝si,n,t 公式(1)
si,n,t＝fs(type,protocol,b,u) 公式(2)
fs(type,protocol,b,u)＝type*protocol*b*1,u∈[0％,20％) 公式(3)
其中，i表示第i个网络节点，网络节点可以是初始网络节点，也可以是中间网络节点，i是正整数；n表示第n个网络链路，n是正整数；s、cost和fs均表示数据传输成本；type表示链路系数；protocol表示协议系数；b表示网络带宽；u表示带宽使用率；t用于标识时刻，公式(1)中的t表示t时刻。
通过上述步骤S310至步骤S330,能够确定每个网络节点对应网络链路的数据传输成本，以使网络节点根据数据传输成本确定数据传输策略，根据数据传输策略选择网络链路进行数据传输。同时，带宽使用率能够表征网络传输性能，利用带宽使用率区分不同网络传输性能的网络链路的数据传输成本，提高了数据传输成本评估的准确性。
请参阅图4，在一些实施例中，在步骤S320之后，数据传输方法还可以包括但不限于包括步骤S410至步骤S420：
步骤S410，若带宽使用率大于或者等于第一预设阈值，且带宽使用率小于第二预设阈值，则对带宽使用率进行线性变换处理，得到第一带宽使用率系数；
步骤S420，对链路系数、协议系数、网络带宽和第一带宽使用率系数进行数据相乘处理，得到数据传输成本。
在一些实施例的步骤S410中，第二预设阈值大于第一预设阈值且小于100％，第二预设阈值可以为50％，可根据实际情况自行设置。第一带宽使用率系数为对带宽使用率进行线性变换处理得到的参数。第一带宽使用率系数与带宽使用率的作用相同，均可用于衡量网络链路每秒接收、发送数据的效率。若带宽使用率大于或者等于第一预设阈值，且带宽使用率小于第二预设阈值，则将带宽使用率除以10再减1，得到第一带宽使用率系数为u/10-1。
在一些实施例的步骤S420中，对链路系数、协议系数、网络带宽和第一带宽使用率系数进行相乘，得到数据传输成本。数据传输成本的计算方法如公式(4)所示。
通过上述步骤S410至步骤S420，能够得到带宽使用率处于第一预设阈值和第二预设阈值之间网络链路的数据传输成本，以使网络节点根据数据传输成本确定数据传输策略。
请参阅图5，在一些实施例中，在步骤S320之后，数据传输方法还可以包括但不限于包括步骤S510至步骤S520：
步骤S510，若带宽使用率大于或者等于第二预设阈值，则对带宽使用率进行指数变换处理，得到第二带宽使用率系数；
步骤S520，对链路系数、协议系数、网络带宽和第二带宽使用率系数进行数据相乘处理，得到数据传输成本。
在一些实施例的步骤S510中，若带宽使用率大于或者等于第二预设阈值，且小于100％，则利用指数增长系数对带宽使用率进行线性变换，对线性变换后的带宽使用率进行指数变换，将指数变换后的带宽使用率与预设常数相加得到第二带宽使用率系数。线性变换后的带宽使用率为λ(u/10-5),λ为指数增长系数。指数变换后的带宽使用率为2λ(u/10-5)。第二带宽使用率系数为2λ(u/10-5)+3，预设常数为3。
在一些实施例的步骤S520中，对链路系数、协议系数、网络带宽和第二带宽使用率系数进行相乘，得到数据传输成本。数据传输成本的计算方法如公式(5)所示。
通过上述步骤S510至步骤S520，能够得到带宽使用率处于第二预设阈值和100％之间网络链路的数据传输成本，以使网络节点根据数据传输成本选择传输质量好的网络链路进行数据传输。
在一些实施例的步骤S140中，每一网络节点存在多个网络链路，即每一网络节点存在多个数据传输策略，为了确定最优的数据传输策略进行数据传输，本申请实施例按照数据传输成本对网络节点的各网络链路进行优先级排序，并对多个网络链路进行筛选，得到目标网络链路。目标网络链路是优先级较高的网络链路。可以理解的是，网络链路的数据传输成本越低，该网络链路的网络传输质量越高，该网络链路的优先级越高。网络节点对各网络链路依照数据传输成本划分优先级的方式如公式(6)至公式(7)。
Si,t＝{si,1,t,si,2,t,si,3,t,…,si,n,t} 公式(6)
si,1,t≤si,2,t≤si,3,t≤…≤si,n,t 公式(7)
其中，Si,t表示第i个网络节点t时刻所拥有的各网络链路数据传输成本的集合；n表示该第i个网络节点t时刻的第n个网络链路；si,j,t表示该第i个网络节点t时刻第j个网络链路的数据传输成本。
请参阅图6，在一些实施例中，步骤S150可以包括但不限于包括步骤S610至步骤S650：
步骤S610，对数据报进行优先级评分，得到数据报的优先级数据；
步骤S620，对数据报进行传输时延评分，得到数据报的传输时延数据；
步骤S630，获取初始网络节点的服务器类型、应用程序类型；
步骤S640，根据网络链路构建网络链路分布矩阵，并计算网络链路的网络链路数目；
步骤S650，根据优先级数据、传输时延数据、服务器类型、应用程序类型、网络链路分布矩阵和网络链路数目对数据报进行信用评分，得到信用数据。
在一些实施例的步骤S610中，在广域网传播过程中，不同数据报内容的保密程度往往不同，因此需要对数据报的优先级进行设计。对于影响数据报优先级的各个因素进行权重赋值，并对权重和对应于权重的因素进行加权求和，得到优先级数据。优先级数据越低，数据报的优先级越高。不同因素的权重可以是不同的，表示不同因素对于数据报优先级的影响是存在差异的。优先级数据的计算方法如公式(8)至公式(10)所示。
P＝g(info)＝A·infoT 公式(8)
A＝[α1,α2,…αm] 公式(9)
info＝[x1,x2,…xm] 公式(10)
其中，·表示点积运算；nifo代表数据报发送节点所传递的字段指令信息矩阵，包括源IP地址、目的IP地址、数据报长度、IP版本号、数据部分等m个IP协议规定内容，xi表示第i个IP协议规定内容，IP版本号包括IPv4和IPv6；源IP地址、目的IP地址、数据报长度、IP版本号这些信息属于数据报首部内容，数据部分指的是实际的数据内容信息；A表示m个IP协议规定内容对数据报优先级影响的权重系数矩阵,αi表示第i个IP协议规定内容对应的权重系数；β表示数据报的优先级数据；T表示转置操作。m是正整数。
编码设备根据数据报发送节点所在服务器发送的字段指令信息计算优先级数据，并根据优先级数据给数据报打上优先级标签，将数据报封装为IP数据报，IP数据报的IP层包含优先级标签。优先级标签可以是优先级数据本身，也可以对优先级数据从小到大进行排序，将优先级数据的排列次序作为优先级标签。通过IP协议赋分量化数据报各字段，减少了网络节点对数据报内容的识别，降低了数据泄露的风险。通过对影响数据报优先级的各个因素进行权重赋分，将优先级从离散分布值量化为连续分布值，细化了不同数据报的优先级分布。
需要说明的是，优先级数据可以为0-1之间范围，也可以超过0-1范围，在实际操作中，进行归一化不会影响数据报之间的优先级关系。
在一些实施例的步骤S620中，不同优先级数据报对于时延的需求是多样的，高优先级的数据报要求低时延，高优先级的数据报要求高时延，低优先级的数据报要求低时延，低优先级的数据报要求高时延。数据报优先级与时延要求并不是完全线性相关，因此需要对数据报时延进行赋分，以量化数据报时延要求，并将数据报时延作为数据报信用数据的影响因素。传输时延数据为数据报延时标签赋分数据，传输时延数据的数值越低代表数据报的时延要求越高。对数据报进行传输时延评分的计算过程如公式(11)至公式(13)所示。
l＝B·LatencyMatrixT 公式(11)
β＝[β1,β2,β3,β4] 公式(12)
LatencyMatrix＝[p,q,g,s] 公式(13)
其中，·表示点积运算；l表示数据报的传输时延数据；B表示数据报各个时延要素对于传输时延数据影响的系数矩阵，βi表示第i个时延要素的权重系数；LatencyMatrix表示数据报各个时延要素构成的时延信息矩阵。p表示数据报当前所在网络节点的处理时延；q表示数据报在网络链路上等待传输的排队时延；g代表将数据报的传播时延，s代表数据报从初始网络节点到目标网络节点在网络链路上耗费的时间；T表示转置操作。
需要说明的是，处理时延指的是主机或路由器处理收到分组的时间。传播时延指的是将数据报所在分组推向网络链路的时延。
在一些实施例的步骤S630中，获取初始网络节点的服务器类型、应用程序类型。服务器类型是根据服务器的处理能力、存储能力等对服务器进行分类得到的。例如若服务器的处理能力大于预设处理能力阈值，存储能力大于预设存储能力阈值，则服务器类型为1。应用程序类型为服务器上的应用程序种类。可根据应用程序发起请求的频率、使用时长、应用程序的软件包大小、用途等对应用程序进行分类。
在一些实施例的步骤S640中，根据深度优先搜索得到的网络链路构建网络链路分布矩阵，并计算所有网络链路的网络链路数目。通过网络链路分布矩阵和网络链路数目可以平衡结合数据报的可行路径数与途径节点数，以提高信用数据评估的准确性。网络链路分布矩阵如公式(14)所示。将网络链路数目表示为path(nodes,nodee)。
G(nodes,nodee)＝[p(s),p(a1),p(a2),…,p(ak),p(e)] 公式(14)
其中，nodes表示数据报的起始节点，即初始网络节点；nodee表示数据报的目标节点，即目标网络节点；a1，a2，…，ak表示网络链路涵盖的所有中间网络节点，k是正整数。G(nodes,nodee)为初始网络节点s和目标网络节点e之间的路径分布图，以s为起点作所有可达点的DFS树，得到初始网络节点s和目标网络节点e之间的拓扑序列，该拓扑序列定义了各网络节点间的顺序关系。
在一些实施例的步骤S650中，根据优先级数据、传输时延数据、服务器类型、应用程序类型、网络链路分布矩阵和网络链路数目对数据报进行信用评分，得到信用数据。信用数据的数值越低，数据报被传输的优先级越高。信用数据的计算方法如公式(15)至公式(16)所示。
creditinitial＝f(nodes,nodee,server,app,P,l) 公式(15)
其中，creditinitial表示信用数据；nodes表示初始网络节点；nodee表示目标网络节点；server代表数据报初始网络节点所处服务器的服务器类型；app表示应用程序类型；P表示数据报的优先级数据；l表示数据报的传输时延数据；δ表示数据报初始信用评分系数；path(nodes,nodee)表示从初始网络节点至目标网络节点的所有网络链路数目；||G(nodes,nodee)||2表示网络链路分布矩阵的第二范式。
通过上述步骤S610至步骤S650，能够得到数据报的信用数据，以根据信用数据确定数据报在不同网络链路上被传输的优先级顺序，从而提高数据报的传输效率。
请参阅图7，在一些实施例中，在步骤S150之后，数据传输方法还可以包括但不限于包括步骤S710或者步骤S720：
步骤S710，若每一数据报的信用数据均大于数据传输成本，则将信用数据与数据传输成本进行相减，得到更新的信用数据；
步骤S720，若存在数据报的信用数据小于或者等于数据传输成本，则将信用数据与预设数值进行相乘，得到更新的信用数据。
在一些实施例的步骤S710中，在同一网络节点往往同时存在多个数据报，如何给多个数据报分配网络链路资源成为关键。本申请实施例通过对数据报的信用数据进行排序，以确定优先级较高的数据报。某一网络节点各数据报的信用数据可以表示为：Credit＝{credit1,credit2,credit3,…,creditq}，credit1≤credit2≤credit3≤…≤creditq，creditq表示第q个数据报的信用数据。数据报在各网络节点之间通过不同网络链路进行数据传输时，信用数据需要动态更新，从而实现数据报在某一网络节点的优先级排序更新。若每一数据报的信用数据均大于数据传输成本，则将信用数据与数据传输成本进行相减，得到更新的信用数据，并以实时更新的信用数据为依据为各数据报进行优先级排序。更新的信用数据的计算方法如公式(17)所示。
creditnew＝creditold-si,m,t,if all creditold>si,m,t 公式(17)
在一些实施例的步骤S720中，为了确保数据报的信用数据始终为正值，若存在数据报的信用数据小于或者等于数据传输成本，则将该网络节点内所有数据报的信用数据均与预设数值进行相乘，直至所有数据报的信用数据均高于对应的数据传输成本，得到更新的信用数据。预设数值可以为2。更新的信用数据的计算方法如公式(18)所示。
Credit＝{2*credit1,2*credit2,2*credit3,…,2*creditq}
if exists creditold≤si,m,t 公式(18)
在一些实施例中，根据上一时刻的网络链路使用状态对网络节点下一时刻的数据传输策略调整，下一时刻的数据传输策略表示为：Si,t+1＝{s′i,1,t+1,s′i,2,t+1,s′i,3,t+1,…,s′i,n,t+1}，s′i,1,t+1≤s′i,2,t+1≤s′i,3,t+1≤…≤s′i,n,t+1。
其中，Si,t+1表示第i个网络节点t+1时刻各网络链路的数据传输成本；n表示第i个网络节点t+1时刻的第n个网络链路；s′i,j,t+1表示该第i个网络节点t+1时刻第j个网络链路的数据传输成本。
上述步骤S710至步骤S720，设计数据报信用数据更新机制与节点转发数据传输成本更新机制，通过前一时刻的信息反馈动态调整节点网络策略，解决了数据报转发过程中数据传输成本过高导致的极端情况，使得数据报信用数据呈现收敛趋势，兼顾网络资源分配的高效与公平，获得数据报与网络资源的相对平衡状态。
在一些实施例的步骤S160中，根据信用数据从小到大对多个数据报进行排序，选取信用数据较小的数据报作为目标数据报。目标数据报为优先级较高的数据报。
在一些实施例的步骤S170中，在目标网络链路向目标网络节点传输目标数据报，以保证网络链路的传输服务质量。
企业广域网络资源是有限的，因此合理分配广域网络资源对于企业经营尤其重要。在企业实际部署SD-WAN过程中，SD-WAN动态路径选择与QoS是两大重要衡量指标。SD-WAN动态路径选择的关键是利用节点路由状态来决定如何将流量路由到最佳网络路径链接，从而实现最大限度地提高节点的正常运行时间，并充分利用可用的网络链路提高带宽利用率。网络链路通过4G网、5G网、宽带网和以太网等实现通信。SD-WAN的QoS与多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching,MPLS)的QoS类似，都允许流量出入口接口指向通信网络中的路由器并指定特定网络链路应用QoS功能。但是SD-WAN可以根据企业实际需求配置应用链路模板与特征识别算法，从而保证QoS。其中，用链路模板与特征识别算法是一个前后关联的逻辑联系，链路模板提供链路linkUUID和该链路指向的接口索引之间的映射、链路名称，链路名称为可配置名称字段。特征识别算法识别出数据报的特征，基于链路模板对数据报的特征进行映射。
SD-WAN的路径选择策略往往仅从某一节点与该节点所拥有的数据报特性为基础，根据链路质量采用路径选择策略，路径选择策略包括手工策略(manual)、最佳质量策略(priority)、最低成本策略(sla)和选择最大带宽策略(load-balanced)。这几类路径选择策略在实际应用过程中具有实用价值，但是也存在了一个统一的缺陷，即忽略了数据报在未来的路径选择以及相应的网络质量服务管理问题。
相较于传统的SD-WAN解决方法，本申请实施例从企业广域网络资源分配不均与保障网络服务质量的角度，基于数据报信息映射网络资源进行数据传输，在数据报优先级规则设计、全局优化网络节点带宽资源使用、以及网络链路选择设计三方面进行了重构与再设计，提高了SD-WAN路径选择策略的有效性，充分利用路径优化实现了动态监测网络流量机制与网络服务质量。除考虑基于IP协议的数据报特征外，进一步涵盖数据报发送的初始网络节点、目标网络节点、途经的中间网络节点、网络链路数目等信息，根据这些信息以及数据报特征进行动态评估数据报优先级以量化节点处数据报评分。同时在节点处根据节点链路种类、协议类型、带宽、带宽使用率等因素构建节点处不同网络链路的转发代价函数，通过设置转发代价函数选择网络链路。根据节点处数据报评分进行排序，并依据评分排序结果动态区分优先级以选择数据报，并进行数据报评分更新。从而优化分配网络链路路径策略，获得数据报与网络资源的相对平衡状态。与比较传统的SD-WAN解决技术相比，其优势在于全局考量数据报网络资源需求，而非仅考虑某一节点以及某一节点的数据报特性。
本申请实施例的数据传输方法中，数据报的信用数据不仅考虑了IP协议编码的内容，还考虑了数据报时延信息与节点路径信息以及将来路径信息对于数据报链路选择的影响。数据传输成本在保持原有的阶梯状方程设计的基础上，考虑了不同链路类型与不同链路层协议对于数据报转发的差异。通过数据报信用数据更新机制与网络链路选择机制，避免了数据报在转发后信用数据为负的情况。将信用数据更新机制的限制条件通过条件判断语句融入到数据报信用数据更新，有效降低了数据报缺失的情况，确保了信用数据收敛和网络资源的合理分配。
本申请实施例涵盖软件定义广域网的多个应用内容，包括动态路径选择、服务质量、动态流量监控与链路控制内容等，可应用于协同办公、工业互联网控制、远程医疗问诊与视频会议、支付交易等领域。在协同办公场景下，依靠骨干网络资源构建企业专属广域网，实现各分支机构通过云终端快速接入网络资源实现互联，各分支机构可远程互相访问办公资源，企业外部可随时访问企业内部资源，能够实现网络资源统一管理、数据加密传输，防止数据泄漏，保障了数据安全。在工业互联网控制场景下，实现远程控制串口设备异地调试，统一管理分布式控制系统(Distributed Control System,DCS)实时数据采取与运输，兼容不同控制系统之间的协议，无需现场管理设备，实现云端远程控制与端边互联。在远程医疗问诊与视频会议场景下，可用于提高设备连接稳定性，使医疗机构不再依赖于单一的MPLS专线，可以采用多个网关节点创建数据路径，通过堆叠网络带宽保证网络可用性，确保连接状态稳定，降低因网络状况不稳定导致的医疗风险。在支付交易场景下，可以为金融机构的组网带来的更高的安全性和可靠性，可以提供更快速、更可靠的数据库访问来处理交易指令和信息。
请参阅图8，本申请实施例还提供一种数据传输装置，可以实现上述数据传输方法，该装置包括：
第一获取模块810，用于获取初始网络节点的数据报；
第二获取模块820，用于获取数据报从初始网络节点传输至目标网络节点的网络链路；
成本评估模块830，用于对网络链路进行数据传输成本评估，得到网络链路的数据传输成本；
第一筛选模块840，用于根据数据传输成本对网络链路进行筛选，得到目标网络链路；
信用评分模块850，用于对数据报进行信用评分，得到数据报的信用数据；
第二筛选模块860，用于根据信用数据对数据报进行筛选，得到目标数据报；
数据传输模块870，用于基于目标网络链路向目标网络节点传输目标数据报。
该数据传输装置的具体实施方式与上述数据传输方法的具体实施例基本相同，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述数据传输方法。该电子设备可以为包括平板电脑、车载电脑等任意智能终端。
请参阅图9，图9示意了另一实施例的电子设备的硬件结构，电子设备包括：
处理器910，可以采用通用的CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案；
存储器920，可以采用只读存储器(ReadOnlyMemory，ROM)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)等形式实现。存储器920可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器920中，并由处理器910来调用执行本申请实施例的数据传输方法；
输入/输出接口930，用于实现信息输入及输出；
通信接口940，用于实现本设备与其他设备的通信交互，可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信；
总线950，在设备的各个组件(例如处理器910、存储器920、输入/输出接口930和通信接口940)之间传输信息；
其中处理器910、存储器920、输入/输出接口930和通信接口940通过总线950实现彼此之间在设备内部的通信连接。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述数据传输方法。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本申请实施例提供的数据传输方法、数据传输装置、电子设备及计算机可读存储介质，通过根据数据传输成本对网络链路进行筛选得到目标网络链路，能够根据数据传输成本确定网络链路的网络服务质量，得到网络服务质量最优的网络链路。对数据报进行信用评分，得到数据报的信用数据，网络节点存在多个数据报，通过信用数据可以获得数据报被传输的优先级顺序。根据信用数据对数据报进行筛选，得到目标数据报，可以得到优先级高的数据报。基于目标网络链路向目标网络节点传输目标数据报，使得优先级较高的数据报能够在服务质量好的网络链路上进行传输，保证了目标网络链路传输目标数据报的网络服务质量。
本申请实施例描述的实施例是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着技术的演变和新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本领域技术人员可以理解的是，图中示出的技术方案并不构成对本申请实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的步骤，或者组合某些步骤，或者不同的步骤。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元的划分，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，装置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。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
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。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括多指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序的介质。
以上参照附图说明了本申请实施例的优选实施例，并非因此局限本申请实施例的权利范围。本领域技术人员不脱离本申请实施例的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本申请实施例的权利范围之内。

Claims (10)

1.数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：
获取初始网络节点的数据报；
获取所述数据报从所述初始网络节点传输至目标网络节点的网络链路；
对所述网络链路进行数据传输成本评估，得到所述网络链路的数据传输成本；
根据所述数据传输成本对所述网络链路进行筛选，得到目标网络链路；
对所述数据报进行信用评分，得到所述数据报的信用数据；
根据所述信用数据对所述数据报进行筛选，得到目标数据报；
基于所述目标网络链路向所述目标网络节点传输所述目标数据报。
2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述对所述网络链路进行数据传输成本评估，得到所述网络链路的数据传输成本，包括：
获取所述网络链路的链路类型、传输协议类型、网络带宽和带宽使用率；
根据所述网络链路的链路类型、所述传输协议类型、所述网络带宽和所述带宽使用率对所述网络链路进行数据传输成本评估，得到所述数据传输成本。
3.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述根据所述网络链路的链路类型、所述传输协议类型、所述网络带宽和所述带宽使用率对所述网络链路进行数据传输成本评估，得到所述数据传输成本，包括：
根据所述链路类型对第一预设映射表进行查询，得到链路系数；所述第一预设映射表用于指示所述链路类型和所述链路系数的对应关系；
根据所述传输协议类型对第二预设映射表进行查询，得到协议系数；所述第二预设映射表用于指示所述传输协议类型和所述协议系数的对应关系；
若所述带宽使用率小于第一预设阈值，则对所述链路系数、所述协议系数和所述网络带宽进行数据相乘处理，得到所述数据传输成本。
4.根据权利要求3所述的数据传输方法，其特征在于，在所述根据所述传输协议类型对第二预设映射表进行查询，得到协议系数之后，所述数据传输方法还包括：
若所述带宽使用率大于或者等于所述第一预设阈值，且所述带宽使用率小于第二预设阈值，则对所述带宽使用率进行线性变换处理，得到第一带宽使用率系数；
对所述链路系数、所述协议系数、所述网络带宽和所述第一带宽使用率系数进行数据相乘处理，得到所述数据传输成本。
5.根据权利要求3所述的数据传输方法，其特征在于，在所述根据所述传输协议类型对第二预设映射表进行查询，得到协议系数之后，所述数据传输方法还包括：
若所述带宽使用率大于或者等于第二预设阈值，则对所述带宽使用率进行指数变换处理，得到第二带宽使用率系数；
对所述链路系数、所述协议系数、所述网络带宽和所述第二带宽使用率系数进行数据相乘处理，得到所述数据传输成本。
6.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述对所述数据报进行信用评分，得到所述数据报的信用数据，包括：
对所述数据报进行优先级评分，得到所述数据报的优先级数据；
对所述数据报进行传输时延评分，得到所述数据报的传输时延数据；
获取所述初始网络节点的服务器类型、应用程序类型；
根据所述网络链路构建网络链路分布矩阵，并计算所述网络链路的网络链路数目；
根据所述优先级数据、所述传输时延数据、所述服务器类型、所述应用程序类型、所述网络链路分布矩阵和所述网络链路数目对所述数据报进行信用评分，得到所述信用数据。
7.根据权利要求1至6任一项所述的数据传输方法，其特征在于，在所述对所述数据报进行信用评分，得到所述数据报的信用数据之后，所述数据传输方法还包括：
若每一所述数据报的所述信用数据均大于所述数据传输成本，则将所述信用数据与所述数据传输成本进行相减，得到更新的所述信用数据；
若存在所述数据报的所述信用数据小于或者等于所述数据传输成本，则将所述信用数据与预设数值进行相乘，得到更新的所述信用数据。
8.数据传输装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取初始网络节点的数据报；
第二获取模块，用于获取所述数据报从所述初始网络节点传输至目标网络节点的网络链路；
成本评估模块，用于对所述网络链路进行数据传输成本评估，得到所述网络链路的数据传输成本；
第一筛选模块，用于根据所述数据传输成本对所述网络链路进行筛选，得到目标网络链路；
信用评分模块，用于对所述数据报进行信用评分，得到所述数据报的信用数据；
第二筛选模块，用于根据所述信用数据对所述数据报进行筛选，得到目标数据报；
数据传输模块，用于基于所述目标网络链路向所述目标网络节点传输所述目标数据报。
9.电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的数据传输方法。
10.计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的数据传输方法。
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