确定性业务流调度方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及通信，尤其涉及一种确定性业务流调度方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、确定性网络是相对于传统的尽力而为网络而言的，尽力而为网络的问题是数据传输的稳定性不够，比如带宽有时高，有时低；时延有时大，有时短；最典型的尽力而为型的网络就是互联网。互联网可以满足很多生活类的应用，比如浏览网页，收发邮件，看网络视频等，这类应用对传输的确定性要求不高。随着工业互联网的发展，比如遥控操控，远程医疗，工业自动化，车联网等，尽力而为的网络已经无法满足需求，因此对网络提出了确定性的要求。确定性网络，要求为数据的传输提供带宽保证、时延确定等确定的服务。

2、传统的确定性业务流调度机制通常工作在小规模网络中，采用集中式的离线调度模式：即在业务流部署之前，停止所有当前业务流的传输；在调度开始之前，控制器获取所有业务流的相关信息；在调度过程中，根据目标函数的设定(如能耗、吞吐量等)，一次性计算所有业务流的路径、时隙资源；在计算完成之后，将相关配置信息(包括每条业务流的传输路径、时隙资源)下发至业务设备和数据面设备；业务流根据计算得到的配置信息进行相应的循环转发，实现端到端确定性传输(即端到端时延、抖动、带宽有界的无损传输)。

3、然而，当前的调度模式无法适应广域确定性业务流调度场景，难以保证网络性能。

技术实现思路

1、本技术提供一种确定性业务流调度方法、装置、设备及存储介质，从而解决当前的调度模式无法适应广域确定性业务流调度场景，难以保证网络性能的技术问题。

2、第一方面，本技术提供了一种确定性业务流调度方法，包括：

3、响应于业务设备端发送的准入申请信息，根据所述准入申请信息对所述业务设备端进行识别，判断所述业务设备端是否为已注册设备，其中，所述准入申请信息包括业务流身份标识号信息、权重、到达时间信息、源节点信息、目的节点信息、负载信息和发送周期信息；

4、若所述业务设备端为已注册设备，则根据记录准入申请信息和所述准入申请信息，使用内点法进行线性规划求解处理，得到调度配置信息，其中，所述记录准入申请信息为历史准入申请信息或模拟准入申请信息；

5、对所述调度配置信息进行一致性检验，判断是否存在资源溢出情况；

6、若不存在资源溢出情况，则向所述预计分配资源组合对应的目标业务设备端和目标网络转发设备端发送调度配置信息和所述准入申请信息，以实现业务流调度。

7、这里，本技术可以实现对广域确定性网络的高性能在线调度，根据业务流的相关信息，生成对应的调度配置信息，具体的，结合历史准入申请信息或模拟准入申请信息，对业务设备端发送的准入申请信息使用内点法进行线性规划求解处理，确定网络资源利用状况，根据网络资源利用状况，拒绝部分权重不高的业务流的接入申请，为后续权重较高的业务流预留资源，并对调度配置信息进行一致性检验，完成了对调度配置信息的准确筛选，实现了准入业务流的准确资源分配，保证了调度性能，且在线调度的方式能够适应动态变化的广域确定性业务流调度场景，足够支撑海量业务流的同时调度。

8、可选地，所述根据记录准入申请信息和所述准入申请信息，使用内点法进行线性规划求解处理，得到调度配置信息，包括：

9、当所述准入申请信息对应的业务流到达时，从所述记录准入申请信息中随机获取d-1个记录业务流信息，得到第一集合t1，其中，d为正整数；

10、将所述准入申请信息对应的业务流信息添加至所述第一集合t1，得到包括有d个业务流信息的第二集合t2；

11、根据所述第二集合t2中的业务流信息，使用内点法进行线性规划求解处理，至少一个资源组合b；

12、根据所述至少一个资源组合b，确定调度配置信息b*。

13、其中，本技术将添加至记录业务流信息所在集合，通过内点法进行线性规划求解处理，可以得到多个资源组合，从而全面、准确地确定业务流可选的资源调度方案，进一步地提高了确定性业务流调度的准确性及方案的可行性，实现了资源的合理配置，提高了网络性能。

14、可选地，所述根据所述至少一个资源组合b，确定调度配置信息b*，包括：

15、根据线性规划求解处理的结果确定所述准入申请信息对应的业务流选择每个所述资源组合b的概率；

16、依照概率随机采样，得到调度配置信息b*。

17、其中，本技术根据概率随机采样，得到调度配置信息，可有效筛选合适资源配置路径，进一步地提高了确定性业务流调度的准确性及方案的可行性，实现了资源的合理配置，提高了网络性能。

18、可选地，在所述根据所述准入申请信息对所述业务设备端进行识别，判断所述业务设备端是否为已注册设备之前，还包括：

19、针对所有业务流可能的入口、出口和触发时间中的至少一个，穷举所有可行资源分配方式。

20、这里，本技术所有业务流到达之前执行离线业务调度，针对所有业务流可能的入口、出口和触发时间，穷举所有可行资源分配方式，可实现离线确定性业务流的调度，确定可选资源配置方式，也为在线调度提供了基础。

21、可选地，在所述若不存在资源溢出情况，则向所述预计分配资源组合对应的目标业务设备端和目标网络转发设备端发送调度配置信息和所述准入申请信息，以实现业务流调度之后，还包括：

22、若存在资源溢出情况，则拒绝所述准入申请信息对应的业务流接入。

23、可选地，在所述响应于业务设备端发送的准入申请信息，根据所述准入申请信息对所述业务设备端进行识别，判断所述业务设备端是否为已注册设备之后，还包括：

24、若所述业务设备端为未注册设备，则拒绝所述准入申请信息对应的业务流接入。

25、第二方面，本技术提供了一种确定性业务流调度装置，包括：

26、业务流安全检测模块，用于响应于业务设备端发送的准入申请信息，根据所述准入申请信息对所述业务设备端进行识别，判断所述业务设备端是否为已注册设备，其中，所述准入申请信息包括业务流身份标识号信息、权重、到达时间信息、源节点信息、目的节点信息、负载信息和发送周期信息；

27、资源调度计算模块，用于若所述业务设备端为已注册设备，则根据记录准入申请信息和所述准入申请信息，使用内点法进行线性规划求解处理，得到调度配置信息，其中，所述记录准入申请信息为历史准入申请信息或模拟准入申请信息；

28、一致性检验模块，用于对所述调度配置信息进行一致性检验，判断是否存在资源溢出情况；

29、调度配置信息下发模块，用于若不存在资源溢出情况，则向所述预计分配资源组合对应的目标业务设备端和目标网络转发设备端发送调度配置信息和所述准入申请信息，以实现业务流调度。

30、可选地，所述资源调度计算模块具体用于：

31、当所述准入申请信息对应的业务流到达时，从所述记录准入申请信息中随机获取d-1个记录业务流信息，得到第一集合t1，其中，d为正整数；

32、将所述准入申请信息对应的业务流信息添加至所述第一集合t1，得到包括有d个业务流信息的第二集合t2；

33、根据所述第二集合t2中的业务流信息，使用内点法进行线性规划求解处理，至少一个资源组合b；

34、根据所述至少一个资源组合b，确定调度配置信息b*。

35、可选地，所述资源调度计算模块还具体用于：

36、根据线性规划求解处理的结果确定所述准入申请信息对应的业务流选择每个所述资源组合b的概率；

37、依照概率随机采样，得到调度配置信息b*。

38、可选地，在所述业务流安全检测模块根据所述准入申请信息对所述业务设备端进行识别，判断所述业务设备端是否为已注册设备之前，上述装置还包括：

39、离线调度模块，用于针对所有业务流可能的入口、出口和触发时间中的至少一个，穷举所有可行资源分配方式。

40、可选地，在所述调度配置信息下发模块若不存在资源溢出情况，则向所述预计分配资源组合对应的目标业务设备端和目标网络转发设备端发送调度配置信息和所述准入申请信息，以实现业务流调度之后，上述装置还包括：

41、第一拒绝接入模块，用于若存在资源溢出情况，则拒绝所述准入申请信息对应的业务流接入。

42、可选地，在所述业务流安全检测模块响应于业务设备端发送的准入申请信息，根据所述准入申请信息对所述业务设备端进行识别，判断所述业务设备端是否为已注册设备之后，上述装置还包括：

43、第二拒绝接入模块，用于若所述业务设备端为未注册设备，则拒绝所述准入申请信息对应的业务流接入。

44、第三方面，本技术提供一种确定性业务流调度设备，包括：至少一个处理器和存储器；

45、所述存储器存储计算机执行指令；

46、所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的确定性业务流调度方法。

47、第四方面，本发明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计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的确定性业务流调度方法。

48、第五方面，本发明提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的确定性业务流调度方法。

49、本技术提供的确定性业务流调度方法、装置、设备及存储介质，其中该方法可以实现对广域确定性网络的高性能在线调度，根据业务流的相关信息，生成对应的调度配置信息，具体的，结合历史准入申请信息或模拟准入申请信息，对业务设备端发送的准入申请信息使用内点法进行线性规划求解处理，确定网络资源利用状况，根据网络资源利用状况，拒绝部分权重不高的业务流的接入申请，为后续权重较高的业务流预留资源，并对调度配置信息进行一致性检验，完成了对调度配置信息的准确筛选，实现了准入业务流的准确资源分配，保证了调度性能，且在线调度的方式能够适应动态变化的广域确定性业务流调度场景，足够支撑海量业务流的同时调度。