确定性路由的设置方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种确定性路由的设置方法、装置、电子设备及存储介质，应用于通信技术领域，所述方法包括：获取网络拓扑特征和各个业务流的业务流信息；基于网络拓扑特征、业务流的源节点和目的节点的地址信息，确定源节点和目的节点之间的规划路由；对规划路由中的节点进行时隙偏移，得到业务流在每条规划路由中每个节点上的发送时隙；根据规划路由中各个节点对应的发送时隙，确定端到端时延；将小于等于时延阈值的端到端时延作为候选端到端时延，将候选端到端时延对应的规划路由作为候选路由；根据各个业务对应的候选路由和候选路由对应的候选端到端时延，确定业务流对应的目标路由和目标路由对应的目标端到端时延。本申请可提高网络资源的利用率。络资源的利用率。络资源的利用率。

【技术实现步骤摘要】
确定性路由的设置方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种确定性路由的设置方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]目前，许多新兴业务(例如智能驾驶、智慧农业、车联网、工业控制、远程手术、虚拟现实游戏等)需要将端到端时延控制在微秒或毫秒级，而传统以太网的数据传输方式，只能将端到端的时延减少到几十毫秒。
[0003]通过DetNet(Deterministic Networking，确定性网络)技术，可以建设一个提供确定性时延、抖动和低分组丢失率的可靠网络，该网络可以为用户提供更好的服务质量。DetNet的核心问题是确保端到端时延的确定性。相关技术中，可以利用CSQF(Cycle Specified Queuing and Forwarding，时隙指定的循环排队转发机制)，使数据包在指定的时隙被转发，从而保证端到端的有界延迟。由于指定的时隙是在充分考虑链路延迟、处理延迟以及可用时隙资源的情况下计算得到的，因此可以保证没有带宽浪费和时隙冲突，提升网络资源的利用率。然而，该方法仍然无法使网络资源得到最大化利用。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种确定性路由的设置方法、装置、电子设备及存储介质。
[0005]根据本申请的第一方面，提供了一种确定性路由的设置方法，包括：
[0006]获取网络拓扑特征及各个业务流的业务流信息，其中，所述网络拓扑特征包括：网络拓扑中的节点信息和链路信息，每个业务流的业务流信息包括：源节点的地址信息、目的节点的地址信息和时延阈值；
[0007]基于网络拓扑中的节点信息和链路信息、每个业务流的源节点的地址信息和目的节点的地址信息，通过K最短路径算法，确定每个业务流的源节点和目的节点之间的多条规划路由；
[0008]针对每个业务流对应的每条规划路由，对所述每条规划路由中的节点进行时隙偏移，得到所述业务流在所述每条规划路由中每个节点上的发送时隙；其中，所述每条规划路由中各个节点对应多种发送时隙；
[0009]根据所述每条规划路由中各个节点对应的发送时隙，确定所述每条规划路由的端到端时延；
[0010]将所述每条规划路由的端到端时延中小于等于所述业务流的时延阈值的端到端时延作为候选端到端时延，将候选端到端时延对应的规划路由作为候选路由；
[0011]根据各个业务流分别对应的候选路由以及所述候选路由对应的候选端到端时延，确定每个业务流对应的目标路由以及所述目标路由对应的目标端到端时延。
[0012]可选地，所述基于网络拓扑中的节点信息和链路信息、每个业务流的源节点的地
址信息和目的节点的地址信息，通过K最短路径算法，确定每个业务流的源节点和目的节点之间的多条规划路由，包括：
[0013]从网络拓扑中的节点信息和链路信息中获取节点之间的链路时延；
[0014]根据每个业务流的源节点的地址信息和目的节点的地址信息，确定所述源节点和目的节点之间的路由集合；
[0015]将网络拓扑中节点之间的链路时延作为权重，并通过最短路径算法，从路由集合中选取源节点和目的节点之间的最短路由；
[0016]如果所述最短路由的链路时延之和小于等于所述时延阈值，且所述最短路由的资源总量小于所述业务流所需的资源总量，将所述最短路由作为规划路由；
[0017]将所述最短路由从路由集合中删除，并返回所述将网络拓扑中节点之间的链路时延作为权重，并通过最短路径算法，从路由集合中选取源节点和目的节点之间的最短路由的步骤，直至规划路由的数量为K，其中，K为正整数。
[0018]可选地，每个业务流的业务流信息包括：业务流的周期；
[0019]所述对所述每条规划路由中的节点进行时隙偏移，得到所述业务流在所述每条规划路由中每个节点上的发送时隙，包括：
[0020]根据所述规划路由对应的业务流的周期和预设单位时隙，设置所述业务流在每条规划路由中首节点上的发送时隙；
[0021]针对所述每条规划路由中的中间节点，根据前一节点对应的发送时隙、中间节点与前一节点之间的链路时延、中间节点的数据处理时延、所述预设单位时隙和时隙指定的循环排队转发机制中队列的数量，确定业务流在中间节点上的发送时隙。
[0022]可选地，所述根据所述规划路由对应的业务流的周期和预设单位时隙，设置所述业务流在每条规划路由中首节点上的发送时隙，包括：
[0023]所述规划路由j对应的业务流i的周期为cycle
i
，预设单位时隙为T，则根据公式(1)：
[0024][0025]设置业务流i的规划路由j中第一个节点1的发送时隙offset
i,j,1
，其中，表示向上取整。
[0026]可选地，所述根据前一节点对应的发送时隙、中间节点与前一节点之间的链路时延、中间节点的数据处理时延、所述预设单位时隙和时隙指定的循环排队转发机制中队列的数量，确定业务流在中间节点上的发送时隙，包括：
[0027]如果业务流i的规划路由j中前一节点m的发送时隙为offset
i,j,m
，中间节点m+1与前一节点m之间的链路时延为中间节点m+1的数据处理时延为时隙指定的循环排队转发机制中队列的数量为S，则根据公式(2)：
[0028][0029]确定业务流i的规划路由j中中间节点m+1的发送时隙t
i,j,m+1
，n表示业务流的总数量，r
i,j,m+1
表示业务流i的规划路由j中中间节点m+1的时隙偏移量，取值为[0,1,
…
,S
‑
1]。
[0030]可选地，所述根据所述每条规划路由中各个节点对应的发送时隙，确定所述每条规划路由的端到端时延，包括：
[0031]如果业务流i的规划路由j中节点的数量为Q，根据公式(3)：
[0032][0033]确定业务流i的规划路由j的端到端时延E2E_delay
i,j
，其中，表示业务流i的规划路由j中节点Q
‑
1到节点Q的链路时延。
[0034]可选地，在确定每个业务流对应的目标路由以及所述目标路由对应的目标端到端时延之后，所述方法还包括：
[0035]如果多个业务流的数据包在同一时隙到达同一链路，且所述多个业务流的数据包的大小大于队列大小，则优先发送所述多个业务流中优先级高的业务流的数据包，其中，业务流的优先级和周期呈负相关。
[0036]根据本申请的第二方面，提供了一种确定性路由的设置装置，包括：
[0037]网络拓扑特征获取模块，用于获取网络拓扑特征及各个业务流的业务流信息，其中，所述网络拓扑特征包括：网络拓扑中的节点信息和链路信息、每个业务流的业务流信息包括：源节点的地址信息、目的节点的地址信息和时延阈值；
[0038]规划路由确定模块，用于基于网络拓扑中的节点信息和链路信息、每个业务流的源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定性路由的设置方法，其特征在于，包括：获取网络拓扑特征及各个业务流的业务流信息，其中，所述网络拓扑特征包括：网络拓扑中的节点信息和链路信息，每个业务流的业务流信息包括：源节点的地址信息、目的节点的地址信息和时延阈值；基于网络拓扑中的节点信息和链路信息、每个业务流的源节点的地址信息和目的节点的地址信息，通过K最短路径算法，确定每个业务流的源节点和目的节点之间的多条规划路由；针对每个业务流对应的每条规划路由，对所述每条规划路由中的节点进行时隙偏移，得到所述业务流在所述每条规划路由中每个节点上的发送时隙；其中，所述每条规划路由中各个节点对应多种发送时隙；根据所述每条规划路由中各个节点对应的发送时隙，确定所述每条规划路由的端到端时延；将所述每条规划路由的端到端时延中小于等于所述业务流的时延阈值的端到端时延作为候选端到端时延，将候选端到端时延对应的规划路由作为候选路由；根据各个业务流分别对应的候选路由以及所述候选路由对应的候选端到端时延，确定每个业务流对应的目标路由以及所述目标路由对应的目标端到端时延。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于网络拓扑中的节点信息和链路信息、每个业务流的源节点的地址信息和目的节点的地址信息，通过K最短路径算法，确定每个业务流的源节点和目的节点之间的多条规划路由，包括：从网络拓扑中的节点信息和链路信息中获取节点之间的链路时延；根据每个业务流的源节点的地址信息和目的节点的地址信息，确定所述源节点和目的节点之间的路由集合；将网络拓扑中节点之间的链路时延作为权重，并通过最短路径算法，从路由集合中选取源节点和目的节点之间的最短路由；如果所述最短路由的链路时延之和小于等于所述时延阈值，且所述最短路由的资源总量小于所述业务流所需的资源总量，将所述最短路由作为规划路由；将所述最短路由从路由集合中删除，并返回所述将网络拓扑中节点之间的链路时延作为权重，并通过最短路径算法，从路由集合中选取源节点和目的节点之间的最短路由的步骤，直至规划路由的数量为K，其中，K为正整数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个业务流的业务流信息包括：业务流的周期；所述对所述每条规划路由中的节点进行时隙偏移，得到所述业务流在所述每条规划路由中每个节点上的发送时隙，包括：根据所述规划路由对应的业务流的周期和预设单位时隙，设置所述业务流在每条规划路由中首节点上的发送时隙；针对所述每条规划路由中的中间节点，根据前一节点对应的发送时隙、中间节点与前一节点之间的链路时延、中间节点的数据处理时延、所述预设单位时隙和时隙指定的循环排队转发机制中队列的数量，确定业务流在中间节点上的发送时隙。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述规划路由对应的业务流的周
期和预设单位时隙，设置所述业务流在每条规划路由中首节点上的发送时隙，包括：所述规划路由j对应的业务流i的周期为cycle
i
，预设单位时隙为T，则根据公式(1)：设置业务流i的规划路由j中第一个节点1的发送时隙offset
i,j,1
，其中，表示向上取整。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据前一节点对应的发送时隙、中间节点与前一节点之间的链路时延、中间节点的数据处理时延、...

【专利技术属性】
技术研发人员：易波，丁凡苏，李昊霖，赵屾，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：