网络资源需求及其中算力需求的确定性转发方法技术

本申请公开了网络资源需求及其中算力需求的确定性转发方法，网络资源需求的确定性转发方法包括：接收资源请求包并根据其中的资源需求信息查找可匹配节点；计算各可匹配节点的代价值；根据预定义的代价函数，采用在线学习的方法更新可匹配节点对应的概率树，使代价值最小的可匹配节点对应的叶子结点和从根结点到达该叶子节点所经过的非叶子结点的概率增加；从概率树的根结点开始，根据当前结点的各子结点的概率来选择当前结点的子结点，直到所选择的结点为叶子结点为止；将资源请求包转发给所选择的叶子结点所对应的可匹配节点。本方法基于概率树进行在线学习，从而使得资源需求的转发能够适应网络状况的变化，提高了网络资源需求转发的效率。

【技术实现步骤摘要】
网络资源需求及其中算力需求的确定性转发方法
本专利技术涉及网络通信
，具体涉及网络资源需求及其中算力需求的确定性转发方法。
技术介绍
网络的核心价值在于提高效率，而合理地匹配网络中的资源需求和资源提供节点，使得资源需求能够最大限度地得到满足，是提高网络性能和效率的关键。网络中的资源包括算力资源、存储资源、带宽资源等，以提供算力资源的算力服务网络为例，算力服务网络的出现是为了提高端、边、云三级计算的协同工作效率，为计算任务匹配合适的算力资源。例如一个完整的人工智能(ArtificialIntelligence,AI)任务，其包含算法、算力与数据三个方面，其中算法依靠学术界和理论界的持续研究，数据需要通过云平台等方式的聚集发挥作用，而算力则是要基于相同算法，相同成本，在相同时间内，处理更多的数据，所以算力也是在一定时间内，针对一个特定的AI任务，最大的变化因素。因此，将算力需求匹配到最合适的计算节点执行计算，是提升算力服务网络性能和效率的关键。然而以往IP网络下的路由和转发是分开的，路由是“聪明”的路由，而转发只是“笨拙”的转发，纯粹地依据路由表的信息进行转发，以这种方式来转发网络中的资源需求，难以匹配到合适的资源提供节点，影响了网络的性能和效率。
技术实现思路
本申请提供网络资源需求及其中算力需求的确定性转发方法，以提高网络资源需求转发的效率，从而提高网络的性能。根据第一方面，一种实施例中提供一种算力需求的确定性转发方法，包括：接收算力请求包，所述算力请求包包括算力需求信息；所述算力需求信息包括算力请求者标识、计算任务类型、计算任务的输入数据位置以及算力需求量；根据所述算力需求信息查找算力匹配转发表，获得所述算力需求信息对应的可用计算节点，其中，所述算力匹配转发表的每一项包括一算力需求信息和对应的可用计算节点及各可用计算节点的属性信息；所述属性信息包括算力资源紧张度、负载均衡信息、公平性信息和RTT时延；根据所述属性信息计算各可用计算节点的代价值；根据预定义的代价函数，采用在线学习的方法更新所述可用计算节点对应的概率树，使代价值最小的可用计算节点对应的叶子结点和从根结点到达该叶子节点所经过的非叶子结点的概率增加；其中，所述概率树为二叉树，其叶子节点对应各可用计算节点；从所述概率树的根结点开始，根据当前结点的各子结点的概率来选择当前结点的子结点，直到所选择的结点为叶子结点为止；将所述算力请求包转发给所选择的叶子结点所对应的可用计算节点。一种实施例中，所述方法还包括检测所述可用计算节点是否存在一棵对应的概率树，若不存在则创建一棵对应的概率树，并进行初始化，其中，所创建的概率树为一棵二叉树，其叶子结点对应各可用计算节点，且除根结点外的每个结点都有一概率值，所述概率值为该结点的父结点到达该结点的概率。一种实施例中，所述代价值由以下公式确定：valuei＝probabilityi*RTTi所述代价函数由以下公式确定：其中，probabilityi是第i个可匹配节点被选择的概率，RTTi是第i个可匹配节点的RTT时延，p1,p2,…,pn对应n个可匹配节点，D(p1,p2,…,pn)为每个可匹配节点的代价值的累计和函数，k为调整因子。根据第二方面，一种实施例中提供一种网络资源需求的确定性转发方法，包括：接收资源请求包，所述资源请求包包括资源需求信息；根据所述资源需求信息查找资源匹配转发表，获得所述资源需求信息对应的可匹配节点，其中，所述资源匹配转发表的每一项包括一资源需求信息和对应的可匹配节点及各可匹配节点的属性信息；根据所述属性信息计算各可匹配节点的代价值；根据预定义的代价函数，采用在线学习的方法更新所述可匹配节点对应的概率树，使代价值最小的可匹配节点对应的叶子结点和从根结点到达该叶子节点所经过的非叶子结点的概率增加；其中，所述概率树为二叉树，其叶子节点对应各可匹配节点；从所述概率树的根结点开始，根据当前结点的各子结点的概率来选择当前结点的子结点，直到所选择的结点为叶子结点为止；将所述资源请求包转发给所选择的叶子结点所对应的可匹配节点。一种实施例中，所述资源需求信息包括：资源请求者标识、资源执行的任务类型、任务的输入数据位置以及资源需求量。一种实施例中，所述属性信息包括资源紧张度、负载均衡信息、公平性信息和RTT时延。一种实施例中，所述方法还包括：检测所述可匹配节点是否存在一棵对应的概率树，若不存在则创建一棵对应的概率树，并进行初始化，其中，所创建的概率树为一棵二叉树，其叶子结点对应各可匹配节点，且除根结点外的每个结点都有一概率值，所述概率值为该结点的父结点到达该结点的概率。一种实施例中，在所述采用在线学习的方法更新所述可匹配节点对应的概率树的过程中使用退火算法。一种实施例中，所述代价值由以下公式确定：valuei＝probabilityi*RTTi所述代价函数由以下公式确定：其中，probabilityi是第i个可匹配节点被选择的概率，RTTi是第i个可匹配节点的RTT时延，p1,p2,…,pn对应n个可匹配节点，D(p1,p2,…,pn)为每个可匹配节点的代价值的累计和函数，k为调整因子。根据第三方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现上述的算力需求的确定性转发方法和网络资源需求的确定性转发方法。依据上述实施例的网络资源需求及其中算力需求的确定性转发方法和计算机可读存储介质，基于概率树的模型，将资源需求的匹配过程转换成概率树的权重调整的过程，并采用在线学习的方法，自适应地根据节点资源状况的实时变化来调整概率树的权重，使得概率树的概率状态趋近于最佳并且能够适应网络状况的变化，最终根据概率树选择一节点进行资源需求的转发，且状态更好的节点被选择的概率更大，从而提高了网络资源需求转发的效率和网络资源的利用效益，并可以实现网络节点的负载均衡，提高了网络的性能。附图说明图1为本专利技术的网络资源需求的确定性转发方法所依据的二分图模型的示意图；图2为本专利技术一种实施例的网络资源需求的确定性转发方法的流程示意图；图3为本专利技术一种实施例的网络资源需求的确定性转发方法中涉及到的概率树的结构示意图；图4为本专利技术一种实施例的网络资源需求的确定性转发方法中对概率树进行调整的示意图；图5为本专利技术一种实施例的算力需求的确定性转发方法的流程示意图；图6为本专利技术一种实施例的算力需求的确定性转发方法中对概率树进行调整的示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种算力需求的确定性转发方法，其特征在于，包括：/n接收算力请求包，所述算力请求包包括算力需求信息；所述算力需求信息包括算力请求者标识、计算任务类型、计算任务的输入数据位置以及算力需求量；/n根据所述算力需求信息查找算力匹配转发表，获得所述算力需求信息对应的可用计算节点，其中，所述算力匹配转发表的每一项包括一算力需求信息和对应的可用计算节点及各可用计算节点的属性信息；所述属性信息包括算力资源紧张度、负载均衡信息、公平性信息和RTT时延；/n根据所述属性信息计算各可用计算节点的代价值；/n根据预定义的代价函数，采用在线学习的方法更新所述可用计算节点对应的概率树，使代价值最小的可用计算节点对应的叶子结点和从根结点到达该叶子节点所经过的非叶子结点的概率增加；其中，所述概率树为二叉树，其叶子节点对应各可用计算节点；/n从所述概率树的根结点开始，根据当前结点的各子结点的概率来选择当前结点的子结点，直到所选择的结点为叶子结点为止；/n将所述算力请求包转发给所选择的叶子结点所对应的可用计算节点。/n

【技术特征摘要】
1.一种算力需求的确定性转发方法，其特征在于，包括：
接收算力请求包，所述算力请求包包括算力需求信息；所述算力需求信息包括算力请求者标识、计算任务类型、计算任务的输入数据位置以及算力需求量；
根据所述算力需求信息查找算力匹配转发表，获得所述算力需求信息对应的可用计算节点，其中，所述算力匹配转发表的每一项包括一算力需求信息和对应的可用计算节点及各可用计算节点的属性信息；所述属性信息包括算力资源紧张度、负载均衡信息、公平性信息和RTT时延；
根据所述属性信息计算各可用计算节点的代价值；
根据预定义的代价函数，采用在线学习的方法更新所述可用计算节点对应的概率树，使代价值最小的可用计算节点对应的叶子结点和从根结点到达该叶子节点所经过的非叶子结点的概率增加；其中，所述概率树为二叉树，其叶子节点对应各可用计算节点；
从所述概率树的根结点开始，根据当前结点的各子结点的概率来选择当前结点的子结点，直到所选择的结点为叶子结点为止；
将所述算力请求包转发给所选择的叶子结点所对应的可用计算节点。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
检测所述可用计算节点是否存在一棵对应的概率树，若不存在则创建一棵对应的概率树，并进行初始化，其中，所创建的概率树为一棵二叉树，其叶子结点对应各可用计算节点，且除根结点外的每个结点都有一概率值，所述概率值为该结点的父结点到达该结点的概率。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述代价值由以下公式确定：
valuei＝probabilityi*RTTi
所述代价函数由以下公式确定：



其中，probabilityi是第i个可匹配节点被选择的概率，RTTi是第i个可匹配节点的RTT时延，p1,p2,…,pn对应n个可匹配节点，D(p1,p2,…,pn)为每个可匹配节点的代价值的累计和函数，k为调整因子。


4.一种网络资源需求的确定性转发方法，其特征在于，包括：
接收资源请求包，所述资源请求包包括资源需求信息；
根据所述资源需求信息查找资源匹配转发表，获得所述资源需求信息对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷凯，余锡权，徐婷，张梅梅，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44