网络设备的分级方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种网络设备的分级方法及装置。所述网络设备的分级方法包括：分别获取各未分级网络设备与调度器所管理的各网络设备之间的连接质量信息；从各所述未分级网络设备中选择待分级的目标网络设备，根据各所述未分级网络设备与调度器所管理的各网络设备之间的连接质量信息，对所述目标网络设备进行分级。根据本发明实施例的网络设备的分级方法，能够利用网络已有的拓扑信息，实现通过协同过滤方法估算没有直接连接关系的两个网络设备之间的连接质量，提高网络设备分级准确性，从而提高CDN网络、P2P网络等所建立的连接的通信质量。
【专利说明】
网络设备的分级方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种网络设备的分级方法及装置。
【背景技术】
[0002] RD(Real Device，网络设备）广泛存在于在诸如CDN(Content Delivery Network， 内容分发网络）、P2P(Peer to Peer，对等网络）等的网络中。举例来说，网络设备可以为用 于接入运营商网络的路由器。通过虚拟化的技术将这样的网络设备聚合起来，并通过虚拟 化调度单元(调度器)来整合这些设备的零散带宽，以提供统一的对外的网络服务。
[0003] 通常，如图1所示，虚拟化调度单元采用分级的方式将RD分为一级RD和二级RD，其 中，根据一级RD的带宽来确定二级RD的个数。并且例如在⑶N网络中，一级RD从CDN网络获取 要传输的数据，然后通过该一级RD将所获取到的数据分发给多个二级RD，二级RD再将数据 分发给例如手机、台式机、笔记本电脑等客户端。
[0004] 现有技术中，对网络设备进行分级，需要获取任意两个网络设备的连接质量信息。 由于网络设备数量巨大，可以达到百万级，一个网络设备只可能和极少数的网络设备之间 存在通信，所述只有极少数存在连接关系的网络设备能够获取直接的连接质量信息。目前， 采用平均值估算的方法，即通过存在连接关系的网络设备的连接质量信息的平均值代替不 存在连接关系的网络设备的连接质量信息。采用上述估算方法得到的连接质量信息误差较 大。
【发明内容】
[0005] 技术问题
[0006] 有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何提高例如P2P网络、CND网络等建立的 连接的通信质量。
[0007] 解决方案
[0008] 为了解决上述技术问题，根据本发明的一实施例，提供了一种网络设备的分级方 法，包括：
[0009] 分别获取各未分级网络设备与调度器所管理的各网络设备之间的连接质量信息； 其中，所述调度器所管理的各网络设备包括各所述未分级网络设备和各已分级网络设备；
[0010] 从各所述未分级网络设备中选择待分级的目标网络设备，根据各所述未分级网络 设备与调度器所管理的各网络设备之间的连接质量信息，对所述目标网络设备进行分级。
[0011] 对于上述方法，在一种可能的实现方式中，分别获取各未分级网络设备与调度器 所管理的各网络设备之间的连接质量信息，包括：
[0012] 在所述未分级网络设备与所述调度器所管理的第一网络设备处于连接状态的情 况下，采用下式1来计算所述未分级网络设备与所述第一网络设备之间的连接质量信息;其 中，所述第一网络设备为所述调度器所管理的各网络设备中之一；
[0013]
.i弋1
[0014] 其中，i表示所述未分级网络设备的编号，v表示所述调度器所管理的第一网络设 备的编号，q1>v表示所述未分级网络设备与所述第一网络设备之间的连接质量信息，N 1>v表 示所述未分级网络设备与所述第一网络设备从传输数据开始到结束的过程中的中断次数， IXv表示所述未分级网络设备与所述第一网络设备从传输数据开始到结束的时间段。
[0015] 对于上述方法，在一种可能的实现方式中，分别获取各未分级网络设备与调度器 所管理的各网络设备之间的连接质量信息，包括：
[0016] 在所述未分级网络设备与所述调度器所管理的第二网络设备处于未连接状态的 情况下，采用下式2和式3来计算所述未分级网络设备与所述第二网络设备之间的连接质量 信息;其中，所述第二网络设备为所述调度器所管理的各网络设备中之一；
式2: 式3
[0019] 其中，i表示所述未分级网络设备的编号，j表示所述调度器所管理的第二网络设 备的编号，n表示所述调度器所管理的网络设备的总个数，k表示取值范围为1~n的变量， qi,k表不未分级网络设备RDi与网络设备RDk的连接质量信息，qj,k表不第二网络设备RDj与 网络设备RDk的连接质量信息，qk, j表不网络设备RDk与第二网络设备RDj的连接质量信息， avg(Qi)表示未分级网络设备RDi各连接质量信息的算术平均值，avg(Qj)表示第二网络设 备RD j各连接质量信息的算术平均值，avg (Qk)网络设备RDk各连接质量信息的算术平均值， sim(i，j)表示未分级网络设备RDi与第二网络设备RDj的相似度，sim(i，k)表示未分级网络 设备RDi与网络设备RDk的相似度。
[0020] 对于上述方法，在一种可能的实现方式中，从各所述未分级网络设备中选择待分 级的目标网络设备，根据各所述未分级网络设备与调度器所管理的全部网络设备之间的连 接质量信息，对所述目标网络设备进行分级，包括：
[0021] 分别根据各所述未分级网络设备与所述调度器所管理的各网络设备之间的连接 质量信息，获取各所述未分级网络设备的连接质量；
[0022] 根据各所述未分级网络设备的连接质量，计算各所述未分级网络设备的连接质量 的算术平均值；
[0023] 将所述目标网络设备的连接质量与各所述未分级网络设备的连接质量的算术平 均值进行比较，并根据比较结果确定所述目标网络设备的分级状态。
[0024] 对于上述方法，在一种可能的实现方式中，将所述目标网络设备的连接质量与各 所述未分级网络设备的连接质量的算术平均值进行比较，并根据比较结果确定所述目标网 络设备的分级状态，包括：
[0025] 在所述目标网络设备的连接质量大于各所述未分级网络设备的连接质量的算术 平均值的情况下，将所述目标网络设备作为一级网络设备;或
[0026] 在所述目标网络设备的连接质量小于或等于各所述未分级网络设备的连接质量 的算术平均值的情况下，将所述目标网络设备作为二级网络设备。
[0027] 为了解决上述技术问题，根据本发明的另一实施例，提供了一种网络设备的分级 装置，包括：
[0028] 计算模块，用于分别获取各未分级网络设备与调度器所管理的各网络设备之间的 连接质量信息；其中，所述调度器所管理的各网络设备包括各所述未分级网络设备和各已 分级网络设备；
[0029] 分级模块，与所述计算模块连接，用于从各所述未分级网络设备中选择待分级的 目标网络设备，根据各所述未分级网络设备与调度器所管理的各网络设备之间的连接质量 信息，对所述目标网络设备进行分级。
[0030] 对于上述装置，在一种可能的实现方式中，包括：
[0031] 第一计算单元，用于在所述未分级网络设备与所述调度器所管理的第一网络设备 处于连接状态的情况下，采用下式1来计算所述未分级网络设备与所述第一网络设备之间 的连接质量信息;其中，所述第一网络设备为所述调度器所管理的各网络设备中之一；
式1
[0033] 其中，i表示所述未分级网络设备的编号，v表示所述调度器所管理的第一网络设 备的编号，q1>v表示所述未分级网络设备与所述第一网络设备之间的连接质量信息，N 1>v表 示所述未分级网络设备与所述第一网络设备从传输数据开始到结束的过程中的中断次数， IXv表示所述未分级网络设备与所述第一网络设备从传输数据开始到结束的时间段。
[0034] 对于上述装置，在一种可能的实现方式中，计算模块，还包括：
[0035] 第二计算单元，用于在所述未分级网络设备与所述调度器所管理的第二网络设备 处于未连接状态的情况下，采用下式2和式3来计算所述未分级网络设备与所述第二网络设 备之间的连接质量信息；其中，所述第二网络设备为所述调度器所管理的各网络设备中之 ，
式2 式3
[0038]其中，i表示所述未分级网络设备的编号，j表示所述调度器所管理的第二网络设 备的编号，n表示所述调度器所管理的网络设备的总个数，k表示取值范围为1~n的变量， qi,k表不未分级网络设备RDi与网络设备RDk的连接质量信息，qj,k表不第二网络设备RDj与 网络设备RDk的连接质量信息，qk, j表不网络设备RDk与第二网络设备RDj的连接质量信息， avg(Qi)表示未分级网络设备RDi各连接质量信息的算术平均值，avg(Qj)表示第二网络设 备RD j各连接质量信息的算术平均值，avg (Qk)网络设备RDk各连接质量信息的算术平均值， sim(i，j)表示未分级网络设备RDi与第二网络设备RDj的相似度，sim(i，k)表示未分级网络 设备RDi与网络设备RDk的相似度。
[0039] 对于上述装置，在一种可能的实现方式中，分级模块，包括：
[0040] 第三计算单元，用于分别根据各所述未分级网络设备与所述调度器所管理的各网 络设备之间的连接质量信息，获取各所述未分级网络设备的连接质量；
[0041] 第四计算单元，与所述第三计算单元连接，用于根据各所述未分级网络设备的连 接质量，计算各所述未分级网络设备的连接质量的算术平均值；
[0042] 分级单元，用于将所述目标网络设备的连接质量与各所述未分级网络设备的连接 质量的算术平均值进行比较，并根据比较结果确定所述目标网络设备的分级状态。
[0043] 对于上述装置，在一种可能的实现方式中，分级单元，具体用于
[0044] 在所述目标网络设备的连接质量大于各所述未分级网络设备的连接质量的算术 平均值的情况下，将所述目标网络设备作为一级网络设备;或
[0045] 在所述目标网络设备的连接质量小于或等于各所述未分级网络设备的连接质量 的算术平均值的情况下，将所述目标网络设备作为二级网络设备。
[0046] 有益效果
[0047] 根据本发明实施例的网络设备的分级方法，能够利用网络已有的拓扑信息，实现 通过协同过滤方法估算没有直接连接关系的两个网络设备之间的连接质量，提高网络设备 分级准确性，从而提高CDN网络、P2P网络等所建立的连接的通信质量。
[0048] 根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得 清楚。
【附图说明】
[0049] 包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的 示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。
[0050] 图1示出CDN网络的网络拓扑和数据流向图；
[0051] 图2示出通过虚拟化技术来将RD聚合以提供定制化的网络服务的结构配置图；
[0052] 图3示出根据本发明一实施例的网络设备的分级方法的流程图；
[0053]图4示出根据本发明一实施例的网络设备的分级方法的另一流程图；
[0054]图5示出根据本发明一实施例的网络设备的分级方法的另一流程图；
[0055] 图6示出根据本发明一实施例的网络设备的分级方法的另一流程图；
[0056] 图7示出根据本发明一实施例的网络设备的分级装置的结构框图；
[0057] 图8示出根据本发明一实施例的网络设备的分级装置的另一结构框图；
[0058] 图9示出根据本发明一个实施例的一种网络设备的分级设备的结构框图。
【具体实施方式】
[0059] 以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同 的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除 非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0060] 在这里专用的词"示例性"意为"用作例子、实施例或说明性"。这里作为"示例性" 所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0061] 另外，为了更好的说明本发明，在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。 本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于 本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
[0062] 如图2所示为通过虚拟化技术来将RD聚合以提供定制化的网络服务的结构配置 图。在图2中，如【背景技术】中所述，RD通常是指依托于布置在互联网最后一英里的特殊设备， 具体可以为利用上下行富余带宽的网络接入路由器，还可以为安装有虚拟化程序并且能上 网的电子设备等。RD的特征是对计算能力和存储能力要求不高，但是在运营商的带宽利用 上，处于用户侧设备的上一层，并能够长时间稳定地接入互联网，因而能够更好的利用运营 商的上/下行的带宽。通过图2所示的结构，将这些RD通过虚拟化的方式集中起来，提供各种 可以定制化的服务。其中，多个RD组合在一起形成一个虚拟服务器(Virtual Machine，VM)。 [0063]在图2所示的结构中，RD被看成是一个提供网络服务的容器，即RD可以安装任何满 足要求的网络服务程序(RD APP)，并且又是一个网络带宽的输出单元。也就是说，可以利用 RD的闲散的上行带宽向互联网提供带宽资源。在这些RD上可以安装agent代理程序，其作用 是监控RD的状态、例如上下行带宽状态，并获取RD的运行负载，然后向RD发送指令。在agent 代理程序的上层，是虚拟化的API (Application Programming Interface，应用程序编程接 口），该API是连接RD和虚拟化调度单元(调度器)的桥梁。
[0064]在如上所述结构中，安装有相同服务程序的RD会被组织成一个大的虚拟服务器， 以提供网络服务。对于通过网络协议(RTMP/HTTP/RTSP/HLS/P2P协议)访问VM的客户端来 说，能够感受到的是一个真实服务器。对于使用上层UI界面的调用者来说，管理的也是一个 真实服务器。
[0065]以往，在上述结构中，如图1所示，通常还会采用随机的方式来将RD作为一级RD或 二级RD。然而，这种分级的方式没有考虑到RD本身的连接质量，这有可能导致在例如视频直 播时的通信质量较差。
[0066] 为了解决上述问题，本发明提供了一种网络设备的分级方法及设备。在该网络设 备的分级方法及设备中考虑了 RD的连接质量，并根据RD的连接质量来对RD进行分级。具体 为将RD的连接质量较好的RD作为一级RD，而将连接质量较差的RD作为二级RD。这样，可以提 高例如网络视频直播的稳定性，从而提高直播网络的连接质量。
[0067] 进一步地，根据本发明实施例的网络设备的分级方法，能够利用网络已有的拓扑 信息，实现通过协同过滤方法估算没有直接连接关系的两个网络设备之间的连接质量，提 高网络设备分级准确性，从而提高CDN网络、P2P网络等所建立的连接的通信质量。
[0068] 本发明提供的网络设备的分级方法及设备的具体阐述详见以下实施例。
[0069] 实施例1
[0070] 图3示出根据本发明一实施例的网络设备的分级方法的流程图。如图3所示，该网 络设备的分级方法主要包括：
[0071] 步骤101、分别获取各未分级网络设备与调度器所管理的各网络设备之间的连接 质量信息；
[0072]步骤102、从各所述未分级网络设备中选择待分级的目标网络设备，根据各所述未 分级网络设备与调度器所管理的各网络设备之间的连接质量信息，对所述目标网络设备进 行分级。
[0073] 其中，调度器所管理的各网络设备RD可以包括各未分级网络设备RD和各已分级网 络设备RD。本实施例不限制调度器所管理的未分级网络设备RD的个数，例如，可以为一个或 多个。连接质量信息可以表示任意两个网络设备RD之间的连接稳定性，可以将网络设备RDi 和RDj之间的连接质量信息表示为qi,j。其中，qi,j的取值范围例如可以为0~16。数字越小， 表示网络质量越好。
[0074] 举例而言，调度器管理n个网络设备RD，其中一个未分级网络设备可以表示为RDi。 则获取RDi与调度器所管理的各网络设备之间的连接质量信息，可以包括获取RDi与调度器 所管理的除RDi以外其它网络设备之间的连接质量信息，还可以包括获取RDi与调度器所管 理的全部网络设备之间的连接质量信息，本实施例对此不作限制。其中，qi,i可以规定为最 大值16。
[0075] 在调度器所管理的网络设备RD中，每一个网络设备RD存在已分级(非空闲）和未分 级（空闲）两种状态。调度器可以通过预设的分配方法，将未分级网络设备RD进行分配成为 已分级网络设备RD。举例而言，在两级网络设备RD中，已分级网络设备RD可以表示该RD已经 处于一个由RD构成的两级分组中，即或者为一级RD、或者为二级RD。
[0076] 在一种可能的实现方式中，分别获取各未分级网络设备与调度器所管理的各网络 设备之间的连接质量信息(步骤101)，具体可以包括：
[0077] 在所述未分级网络设备与所述调度器所管理的第一网络设备处于连接状态的情 况下，采用下式1来计算所述未分级网络设备与所述第一网络设备之间的连接质量信息;其 中，所述第一网络设备为所述调度器所管理的各网络设备中之一；
式1
[0079] 其中，i表示所述未分级网络设备的编号，v表示所述调度器所管理的第一网络设 备的编号，q1>v表示所述未分级网络设备与所述第一网络设备之间的连接质量信息，N 1>v表 示所述未分级网络设备与所述第一网络设备从传输数据开始到结束的过程中的中断次数， IXv表示所述未分级网络设备与所述第一网络设备从传输数据开始到结束的时间段。
[0080] 具体而言，CDN网络需要将数据传输给用户的电脑，传输路径经过处于连接状态的 RDi和RDv。在数据传输的过程中，调度器接收RDi和RDv的传输报告，记录每一次RDi和RDv之 间的通信中断，并在数据传输完成时统计出累计连接时间T 1;v和中断次数N1>v。进一步地，调 度器计算出中断次数Ni, v和累计连接时间Ti, v的比值，即单位时间中断次数f ph(fai lure per hour)，并通过例如对fph进行规格化来使得规格化后的值为1~16之间的整数值。规格 化后的fph值可以表示为RDi和RDv之间的连接质量信息qi, v。
[0081] 在一种可能的实现方式中，分别获取各未分级网络设备与调度器所管理的各网络 设备之间的连接质量信息(步骤101)，具体可以包括：
[0082] 在所述未分级网络设备与所述调度器所管理的第二网络设备处于未连接状态的 情况下，采用下式2和式3来计算所述未分级网络设备与所述第二网络设备之间的连接质量 信息;其中，所述第二网络设备为所述调度器所管理的各网络设备中之一； 式2
yes
[0085] 其中，i表示所述未分级网络设备的编号，j表示所述调度器所管理的第二网络设 备的编号，n表示所述调度器所管理的网络设备的总个数，k表示取值范围为1~n的变量， qi,k表不未分级网络设备RDi与网络设备RDk的连接质量信息，qj,k表不第二网络设备RDj与 网络设备RDk的连接质量信息，qk, j表不网络设备RDk与第二网络设备RDj的连接质量信息， avg(Qi)表示未分级网络设备RDi各连接质量信息的算术平均值，avg(Qj)表示第二网络设 备RD j各连接质量信息的算术平均值，avg (Qk)网络设备RDk各连接质量信息的算术平均值， sim(i，j)表示未分级网络设备RDi与第二网络设备RDj的相似度，sim(i，k)表示未分级网络 设备RDi与网络设备RDk的相似度。
[0086] 举例而言，调度器管理5个网络设备，分别为^)1、1?)2、1^3、1^4和1^5。其中，1^1和 RD3为未分级网络设备，RD2、RD4和RD5为已分级网络设备。为了对RD1和RD3进行分级，先分 别获取RD1和各网络设备的连接质量信息9 1,1冲,2冲,3冲,4和91, 5;1^3和各网络设备1^1、 RD2、RD3、RD4 和 RD5 的连接质量信息 q3, i、q3,2、q3,3、q3,4 和 q3,5。
[0087]本实施例以获取RDI和各网络设备的连接质量q1,1、q1, 2、q1,3、q1,4和q1, 5为例进行示 例性说明。其中，RD 1和RD3、RD5处于连接状态，RD 1和RD2、RD4处于未连接状态。具体而言， q1;1可以规定为最大值16。进一步地，处于连接状态的网络设备之间的连接质量信息qi, 3、 q1>5可以通过式1获取。处于未连接状态的网络设备之间的连接质量信息91,2冲,4可以通过 式2和式3进行估算。
[0088] 具体而言，针对RD1和RD2之间的连接质量信息的91;2,通过式2和式3所表示的协同 过滤方法估算：
[0089] 1、采用Pearson相关系数方法，获取RD1和各网络设备^)1、^)2、1?3、1^4和1^5之间 的相似度 8加(1，1)、81!11(1，2)、81111(1，3)、81111(1，4)和81111(1，5)。以获取1^1和^)2之间的相 似度sim(l，2)为例进行如下说明：
[0091] 具体而言，对于上式中处于连接状态的两个网络设备可以通过式1获取该两个网 络设备的连接质量信息，例如q1>3 = 13。对于处于未连接状态的两个网络设备可以规定该两 个网络设备的连接质量信息为0,例如qi,2 = 〇。对于网络设备和自身的连接质量可以规定为 1 6，例如q 1, 1 = 1 6。进一步地，a vg ( Q 1 )表示RD 1各连接质量信息的算术平均值， 别玄(讲）=Hif7uf/5;aVg(Q2)表示第二网络设备RD1各连接质量信息的算术平均值， 3叹峨)=K=1免々/5。
[0092] 2、采用式3所述的估算公式，以获取RD1和RD2之间的连接质量信息q1>2的估算值为 例进行如下说明：
[0094] 具体而言，采用Pearson相关系数方法，获取RD1和各网络设备^)1、^)2、1^3、1^4和 RD5之间的相似度sim(l，l)、sim(l，2)、sim(l，3)、sim(l，4)和sim(l，5)。当k的取值为1~5 时，分别获取各网络设备1?)1、1^2、1^3、1^4和1^5各连接质量信息的算术平均值 &%(〇1)、 &叹(〇2)、&叹(〇3)、 &叹(〇4)和&%(〇5)。根据上述公式可以获取^)1和1^2之间的连接质量信 息qi,2的估算值。
[0095] 利用网络已有的拓扑信息，采用协同过滤方法估算没有直接连接关系的两个网络 设备之间的连接质量，提高估算的准确性。例如，两个节点A与B有良好的连接质量信息，那 么可以估计A、B所处的网络位置接近，如果A与C节点有良好的连接质量信息，那么可以推测 8与(：之间具有良好的连接质量。
[0096] 在一种可能的实现方式中，如图4所示，从各所述未分级网络设备中选择待分级的 目标网络设备，根据各所述未分级网络设备与调度器所管理的全部网络设备之间的连接质 量信息，对所述目标网络设备进行分级(步骤102)，具体可以包括：
[0097]步骤201、分别根据各所述未分级网络设备与所述调度器所管理的各网络设备之 间的连接质量信息，获取各所述未分级网络设备的连接质量；
[0098] 步骤202、根据各所述未分级网络设备的连接质量，计算各所述未分级网络设备的 连接质量的算术平均值；
[0099] 步骤203、将所述目标网络设备的连接质量与各所述未分级网络设备的连接质量 的算术平均值进行比较，并根据比较结果确定所述目标网络设备的分级状态。
[0100] 在一种可能的实现方式中，如图5所示，将所述目标网络设备的连接质量与各所述 未分级网络设备的连接质量的算术平均值进行比较，并根据比较结果确定所述目标网络设 备的分级状态(步骤203)，具体可以包括：
[0101] 步骤301a、在所述目标网络设备的连接质量大于各所述未分级网络设备的连接质 量的算术平均值的情况下，将所述目标网络设备作为一级网络设备。
[0102] 在一种可能的实现方式中，如图6所示，将所述目标网络设备的连接质量与各所述 未分级网络设备的连接质量的算术平均值进行比较，并根据比较结果确定所述目标网络设 备的分级状态(步骤203)，具体可以包括：
[0103] 步骤301b、在所述目标网络设备的连接质量小于或等于各所述未分级网络设备的 连接质量的算术平均值的情况下，将所述目标网络设备作为二级网络设备。
[0104] 其中，在知道未分级网络设备RDi与调度器所管理的各网络设备之间的连接质量 信息之后，可以根据该连接质量信息来计算出未分级网络设备RDi的连接质量QTi。例如，可 以通过将所获取到的各个连接质量信息相加来得到未分级网络设备RDi的连接质量QTi。还 可以通过将所获取到的各个连接质量信息相乘来得到未分级网络设备RDi的连接质量QTi。 [0105]具体而言，从各所述未分级网络设备中选择待分级的目标网络设备RDi，在RDi的 连接质量QTi大于全部未分级网络设备的连接质量的算术平均值AVGQT的情况下，将目标网 络设备RDi作为一级网络设备，并将该RDi的状态标记为已分级，然后更新AVGQT的值;在RDi 的连接质量QTi小于或等于全部未分级网络设备的连接质量的平均值AVGQT的情况下，将未 分级网络设备QTi作为二级网络设备，并将该RDi的状态标记为已分级，然后更新AVGQT的 值。
[0106] 这样，就能够根据网络设备的连接质量来对网络设备进行分级，从而可以将连接 质量较好的网络设备作为一级网络设备，而将连接质量较差的网络设备作为二级网络设 备。
[0107] 根据本发明实施例的网络设备的分级方法，能够利用网络已有的拓扑信息，实现 通过协同过滤方法估算没有直接连接关系的两个网络设备之间的连接质量，提高网络设备 分级准确性，从而提高CDN网络、P2P网络等所建立的连接的通信质量。
[0108] 实施例2
[0109] 图7示出根据本发明另一实施例的网络设备的分级装置的结构框图。如图7所示， 该网络设备的分级装置主要包括:计算模块11，用于分别获取各未分级网络设备与调度器 所管理的各网络设备之间的连接质量信息；其中，所述调度器所管理的各网络设备包括各 所述未分级网络设备和各已分级网络设备。分级模块13,与所述计算模块11连接，用于从各 所述未分级网络设备中选择待分级的目标网络设备，根据各所述未分级网络设备与调度器 所管理的各网络设备之间的连接质量信息，对所述目标网络设备进行分级。具体原理和示 例可以参见实施例1以及图3的相关描述。
[0110] 在一种可能的实现方式中，如图8所示，计算模块11，包括:第一计算单元111，用于 在所述未分级网络设备与所述调度器所管理的第一网络设备处于连接状态的情况下，采用 下式1来计算所述未分级网络设备与所述第一网络设备之间的连接质量信息;其中，所述第 一网络设备为所述调度器所管理的各网络设备中之一；
式1
[0112] 其中，i表示所述未分级网络设备的编号，v表示所述调度器所管理的第一网络设 备的编号，q1>v表示所述未分级网络设备与所述第一网络设备之间的连接质量信息，N 1>v表 示所述未分级网络设备与所述第一网络设备从传输数据开始到结束的过程中的中断次数， IXv表示所述未分级网络设备与所述第一网络设备从传输数据开始到结束的时间段。具体 原理和示例可以参见实施例1的相关描述。
[0113] 在一种可能的实现方式中，如图8所示，计算模块11，还包括:第二计算单元113,用 于在所述未分级网络设备与所述调度器所管理的第二网络设备处于未连接状态的情况下， 采用下式2和式3来计算所述未分级网络设备与所述第二网络设备之间的连接质量信息;其 中，所述第二网络设备为所述调度器所管理的各网络设备中之一；
式2
[0115]
:式
[0116] 其中，i表示所述未分级网络设备的编号，j表示所述调度器所管理的第二网络设 备的编号，n表示所述调度器所管理的网络设备的总个数，k表示取值范围为1~n的变量， qi,k表不未分级网络设备RDi与网络设备RDk的连接质量信息，qj,k表不第二网络设备RDj与 网络设备RDk的连接质量信息，qk, j表不网络设备RDk与第二网络设备RDj的连接质量信息， avg(Qi)表示未分级网络设备RDi各连接质量信息的算术平均值，avg(Qj)表示第二网络设 备RD j各连接质量信息的算术平均值，avg (Qk)网络设备RDk各连接质量信息的算术平均值， sim(i，j)表示未分级网络设备RDi与第二网络设备RDj的相似度，sim(i，k)表示未分级网络 设备RDi与网络设备RDk的相似度。具体原理和示例可以参见实施例1的相关描述。
[0117] 在一种可能的实现方式中，如图8所示，分级模块13,包括:第三计算单元131，用于 分别根据各所述未分级网络设备与所述调度器所管理的各网络设备之间的连接质量信息， 获取各所述未分级网络设备的连接质量。第四计算单元133,与所述第三计算单元131连接， 用于根据各所述未分级网络设备的连接质量，计算各所述未分级网络设备的连接质量的算 术平均值。分级单元135，用于将所述目标网络设备的连接质量与各所述未分级网络设备的 连接质量的算术平均值进行比较，并根据比较结果确定所述目标网络设备的分级状态。具 体原理和示例可以参见实施例1以及图4的相关描述。
[0118] 在一种可能的实现方式中，分级单元135,具体用于在所述目标网络设备的连接质 量大于各所述未分级网络设备的连接质量的算术平均值的情况下，将所述目标网络设备作 为一级网络设备;或在所述目标网络设备的连接质量小于或等于各所述未分级网络设备的 连接质量的算术平均值的情况下，将所述目标网络设备作为二级网络设备。具体原理和示 例可以参见实施例1以及图5、图6的相关描述。
[0119] 根据本发明实施例的网络设备的分级装置，能够利用网络已有的拓扑信息，实现 通过协同过滤方法估算没有直接连接关系的两个网络设备之间的连接质量，提高网络设备 分级准确性，从而提高CDN网络、P2P网络等所建立的连接的通信质量。
[0120] 实施例3
[0121] 图9示出根据本发明一个实施例的一种网络设备的分级设备的结构框图。所述网 络设备的分级设备1100可以是具备计算能力的主机服务器、个人计算机PC、或者可携带的 便携式计算机或终端等。本发明具体实施例并不对计算节点的具体实现做限定。
[0122] 所述网络设备的分级设备1100包括处理器（processor)lllO、通信接口 (Communications Interface) 1120、存储器（memory) 1130和总线1140。其中，处理器1110、 通信接口 1120、以及存储器1130通过总线1140完成相互间的通信。
[0123] 通信接口 1120用于与网络设备通信，其中网络设备包括例如虚拟机管理中心、共 享存储等。
[0124] 处理器1110用于执行程序。处理器1110可能是一个中央处理器CPU，或者是专用集 成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明 实施例的一个或多个集成电路。
[0125] 存储器1130用于存放文件。存储器1130可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非 易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器1130也可以是存 储器阵列。存储器1130还可能被分块，并且所述块可按一定的规则组合成虚拟卷。
[0126] 在一种可能的实施方式中，上述程序可为包括计算机操作指令的程序代码。该程 序具体可用于:实现上述实施例1的各步骤。
[0127] 本领域普通技术人员可以意识到，本文所描述的实施例中的各示例性单元及算法 步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还 是软件形式来实现，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以针对 特定的应用选择不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范 围。
[0128] 如果以计算机软件的形式来实现所述功能并作为独立的产品销售或使用时，则在 一定程度上可认为本发明的技术方案的全部或部分(例如对现有技术做出贡献的部分)是 以计算机软件产品的形式体现的。该计算机软件产品通常存储在计算机可读取的非易失性 存储介质中，包括若干指令用以使得计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设 备等)执行本发明各实施例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（R〇M，Read_Only Memory)、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory)、磁 碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0129] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种网络设备的分级方法，其特征在于，包括： 分别获取各未分级网络设备与调度器所管理的各网络设备之间的连接质量信息；其 中，所述调度器所管理的各网络设备包括各所述未分级网络设备和各已分级网络设备； 从各所述未分级网络设备中选择待分级的目标网络设备，根据各所述未分级网络设备 与调度器所管理的各网络设备之间的连接质量信息，对所述目标网络设备进行分级。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别获取各未分级网络设备与调度器所管 理的各网络设备之间的连接质量信息，包括： 在所述未分级网络设备与所述调度器所管理的第一网络设备处于连接状态的情况下， 采用下式1来计算所述未分级网络设备与所述第一网络设备之间的连接质量信息;其中，所 述第一网络设备为所述调度器所管理的各网络设备中之一；式1 共T，1衣不木org?网络设备的编号，V表示所述调度器所管理的第一网络设备的 编号，q1;v表示所述未分级网络设备与所述第一网络设备之间的连接质量信息，N1>v表示所 述未分级网络设备与所述第一网络设备从传输数据开始到结束的过程中的中断次数，T 1>V 表示所述未分级网络设备与所述第一网络设备从传输数据开始到结束的时间段。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别获取各未分级网络设备与调度器所管 理的各网络设备之间的连接质量信息，包括： 在所述未分级网络设备与所述调度器所管理的第二网络设备处于未连接状态的情况 下，采用下式2和式3来计算所述未分级网络设备与所述第二网络设备之间的连接质量信 息;其中，所述第二网络设备为所述调度器所管理的各网络设备中之一；式2 -〇 其中，i表示所述未分级网络设备的编号，j表示所述调度器所管理的第二网络设备的 编号，η表示所述调度器所管理的网络设备的总个数，k表示取值范围为1~η的变量，q1>k表 不未分级网络设备RDi与网络设备RDk的连接质量信息，qj,k表不第二网络设备RDj与网络设 备RDk的连接质量信息，q k,j表示网络设备RDk与第二网络设备RDj的连接质量信息，avg(Qi) 表示未分级网络设备RDi各连接质量信息的算术平均值，avg(Qj)表示第二网络设备RDj各 连接质量信息的算术平均值，avg(Qk)网络设备RDk各连接质量信息的算术平均值，sim(i， j)表示未分级网络设备RDi与第二网络设备RDj的相似度，sim(i，k)表示未分级网络设备 RDi与网络设备RDk的相似度。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，从各所述未分级网络设备中 选择待分级的目标网络设备，根据各所述未分级网络设备与调度器所管理的全部网络设备 之间的连接质量信息，对所述目标网络设备进行分级，包括： 分别根据各所述未分级网络设备与所述调度器所管理的各网络设备之间的连接质量 信息，获取各所述未分级网络设备的连接质量； 根据各所述未分级网络设备的连接质量，计算各所述未分级网络设备的连接质量的算 术平均值； 将所述目标网络设备的连接质量与各所述未分级网络设备的连接质量的算术平均值 进行比较，并根据比较结果确定所述目标网络设备的分级状态。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述目标网络设备的连接质量与各所述 未分级网络设备的连接质量的算术平均值进行比较，并根据比较结果确定所述目标网络设 备的分级状态，包括： 在所述目标网络设备的连接质量大于各所述未分级网络设备的连接质量的算术平均 值的情况下，将所述目标网络设备作为一级网络设备;或 在所述目标网络设备的连接质量小于或等于各所述未分级网络设备的连接质量的算 术平均值的情况下，将所述目标网络设备作为二级网络设备。6. -种网络设备的分级装置，其特征在于，包括： 计算模块，用于分别获取各未分级网络设备与调度器所管理的各网络设备之间的连接 质量信息；其中，所述调度器所管理的各网络设备包括各所述未分级网络设备和各已分级 网络设备； 分级模块，与所述计算模块连接，用于从各所述未分级网络设备中选择待分级的目标 网络设备，根据各所述未分级网络设备与调度器所管理的各网络设备之间的连接质量信 息，对所述目标网络设备进行分级。7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，计算模块，包括： 第一计算单元，用于在所述未分级网络设备与所述调度器所管理的第一网络设备处于 连接状态的情况下，采用下式1来计算所述未分级网络设备与所述第一网络设备之间的连 接质量信息;其中，所述第一网络设备为所述调度器所管理的各网络设备中之一；式1 其中，i表示所述未分级网络设备的编号，v表示所述调度器所管理的第一网络设备的 编号，q1>v表示所述未分级网络设备与所述第一网络设备之间的连接质量信息，N1>v表示所 述未分级网络设备与所述第一网络设备从传输数据开始到结束的过程中的中断次数，T 1>V 表示所述未分级网络设备与所述第一网络设备从传输数据开始到结束的时间段。8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，计算模块，还包括： 第二计算单元，用于在所述未分级网络设备与所述调度器所管理的第二网络设备处于 未连接状态的情况下，采用下式2和式3来计算所述未分级网络设备与所述第二网络设备之 间的连接质量信息;其中，所述第二网络设备为所述调度器所管理的各网络设备中之一；式2 :式.1? 其中，i表示所述未分级网络设备的编号，j表示所述调度器所管理的第二网络设备的 编号，η表示所述调度器所管理的网络设备的总个数，k表示取值范围为1~η的变量，q1>k表 不未分级网络设备RDi与网络设备RDk的连接质量信息，qj,k表不第二网络设备RDj与网络设 备RDk的连接质量信息，q k,j表示网络设备RDk与第二网络设备RDj的连接质量信息，avg(Qi) 表示未分级网络设备RDi各连接质量信息的算术平均值，avg(Qj)表示第二网络设备RDj各 连接质量信息的算术平均值，avg(Qk)网络设备RDk各连接质量信息的算术平均值，sim(i， j)表示未分级网络设备RDi与第二网络设备RDj的相似度，sim(i，k)表示未分级网络设备 RDi与网络设备RDk的相似度。9. 根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，分级模块，包括： 第三计算单元，用于分别根据各所述未分级网络设备与所述调度器所管理的各网络设 备之间的连接质量信息，获取各所述未分级网络设备的连接质量； 第四计算单元，与所述第三计算单元连接，用于根据各所述未分级网络设备的连接质 量，计算各所述未分级网络设备的连接质量的算术平均值； 分级单元，用于将所述目标网络设备的连接质量与各所述未分级网络设备的连接质量 的算术平均值进行比较，并根据比较结果确定所述目标网络设备的分级状态。10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，分级单元，具体用于 在所述目标网络设备的连接质量大于各所述未分级网络设备的连接质量的算术平均 值的情况下，将所述目标网络设备作为一级网络设备;或 在所述目标网络设备的连接质量小于或等于各所述未分级网络设备的连接质量的算 术平均值的情况下，将所述目标网络设备作为二级网络设备。
【文档编号】H04L29/08GK105959312SQ201610518515
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】艾明达, 房福志, 杨敬宇, 姚键, 潘柏宇, 王冀
【申请人】合网络技术（北京）有限公司, 合一网络技术(北京)有限公司