一种共享通道多模态业务带宽保障及优先级调度方法及装置与流程

本发明涉及多模态网络，具体涉及一种共享通道多模态业务带宽保障及优先级调度方法及装置。

背景技术：

1、随着网络业务类型日趋多元化、差异化，传统固化网络架构难以适配动态多变的业务传输需求，多模态网络成为新一代柔性网络的关键技术。多模态网络基于全维可定义技术，可在统一基础设施上灵活加载、卸载和重构网络功能与管理策略，结合业务特征、网络技术体系与通信计算资源构建多维业务模态，为不同业务提供定制化网络服务。现阶段多模态网络支持多业务模态共存复用，多类模态业务共享链路带宽资源，因此如何在资源共享前提下兼顾各模态业务的带宽保障与优先级调度，是保障网络服务质量的关键问题。

2、现有技术多采用静态固定带宽分配方式，将模态保障带宽固定划分至模态内各优先级业务队列，以实现多模态业务带宽管控与优先级区分。但该方案存在明显技术缺陷：静态带宽配置适配性极差，若单队列保障带宽设置过大，会造成模态总带宽超标，挤占共享通道资源，导致整体带宽分配失衡、资源浪费；若设置过小，在业务流量超载场景下，模态内高优先级核心业务易被低优先级业务挤占，引发时延增大、丢包等问题，无法稳定保障差异化业务的传输质量，制约了多模态网络的实际应用性能。

技术实现思路

1、本发明提供了一种共享通道多模态业务带宽保障及优先级调度方法及装置，以解决现有静态带宽配置适配性极差，若单队列保障带宽设置过大，会造成模态总带宽超标，挤占共享通道资源，导致整体带宽分配失衡、资源浪费；若设置过小，在业务流量超载场景下，模态内高优先级核心业务易被低优先级业务挤占，引发时延增大、丢包等问题，无法稳定保障差异化业务的传输质量，制约了多模态网络的实际应用性能的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种共享通道多模态业务带宽保障及优先级调度方法，所述方法包括：

3、根据共享通道承载的模态数量和多模态网络设备端口队列数量，确定业务流到队列的映射关系；

4、基于所述映射关系，将各模态的业务映射至对应的多模态网络设备端口队列；

5、按照各所述多模态网络设备端口队列的端口队列优先级顺序，对各所述模态动态分配模态专用令牌、模态限流令牌及共享令牌；

6、根据各所述模态分配到的令牌总数量，分配对应的端口带宽以便于执行业务流转发。

7、本发明通过业务流及队列映射，在设备端口队列资源有限条件下，实现多模态业务复用有限队列；再通过模态专用、模态限流、共享令牌的动态顺序分配，既保障各模态整体带宽，又可在模态内部依据队列优先级实现业务差异化调度。空闲模态令牌可回收转化为共享令牌，充分挖掘共享通道带宽资源，避免模态带宽挤占冲突，解决静态固定带宽分配易出现的带宽超限或高优先级业务被挤占问题，在不增加硬件队列成本前提下，同时满足多模态的带宽保障与模态内业务优先级调度需求。

8、在一种可选的实施方式中，所述根据共享通道承载的模态数量和多模态网络设备端口队列数量，确定业务流到队列的映射关系，包括：

9、获取共享通道承载的模态数量及多模态网络设备端口队列数量；

10、选取与各模态相适配的优先级划分方案，得到各所述模态的优先级数量，并统计所有所述模态的优先级数量总和；

11、判断所述优先级数量总和是否小于或等于所述多模态网络设备端口队列数量；

12、若是，则根据所述模态数量及多模态网络设备端口队列数量，确定业务流到队列的映射关系；

13、若否，则将多余模态分配至新的共享通道，并将遗留当前共享通道内的模态重新执行优先级划分及队列映射处理。

14、本发明依据通道模态数与端口队列数，为各模态选取适配的优先级划分方案，统计全部模态优先级数量总和并与队列数量比对。当优先级总数量超出端口队列资源时，将部分模态迁移至新共享通道，并对剩余模态重新处理。由此可在设备有限队列约束下合理完成业务流队列映射，避免优先级数量溢出，无需额外增加硬件队列，兼顾多模态部署需求，降低设备硬件成本。

15、在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：

16、按照模态的业务需求，设置模态专用令牌、模态限流令牌和共享令牌。

17、本发明依据模态业务需求设置模态专用令牌、模态限流令牌与共享令牌。通过三类令牌区分保障带宽、限流带宽与共享带宽，可实现模态带宽保底与流量管控，空闲令牌还能够转为共享令牌复用，提升共享通道带宽资源利用效率。

18、在一种可选的实施方式中，所述按照各所述多模态网络设备端口队列的端口队列优先级顺序，对各所述模态动态分配模态专用令牌、模态限流令牌及共享令牌，包括：

19、按照各所述多模态网络设备端口队列的端口队列优先级顺序由高到低遍历各端口队列，分配模态专用令牌；其中，同一所述模态的多个端口队列按照队列内报文需求复用对应的剩余模态专用令牌；

20、按照各所述多模态网络设备端口队列的端口队列优先级顺序由高到低遍历各端口队列，分配模态限流令牌；其中，同一所述模态的多个端口队列按照队列内报文需求复用对应的剩余模态限流令牌；

21、按照各所述多模态网络设备端口队列的端口队列优先级顺序由高到低遍历各端口队列，分配共享令牌。

22、本发明按队列优先级由高至低分三轮依次分配模态专用令牌、模态限流令牌、共享令牌。同一模态的多队列可根据报文需求复用本模态剩余令牌，优先保障模态内高优先级业务。先完成模态带宽保障，再做流量限流管控，最后调度共享带宽，兼顾模态间带宽隔离与模态内优先级调度，提升带宽调度合理性。

23、在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：

24、当同一所述模态内的所有端口队列的队列内报文需求均已处理完毕仍存在剩余模态专用令牌或剩余模态限流令牌时，则将剩余模态专用令牌或剩余模态限流令牌转换为共享令牌。

25、本发明当模态全部端口队列报文需求处理完毕后，将该模态未消耗完的专用、限流令牌转换为共享令牌。能够释放模态空闲带宽资源供全局复用，避免令牌资源闲置，提升共享通道整体带宽利用率，实现资源动态回收。

26、在一种可选的实施方式中，所述根据各所述模态分配到的令牌总数量，分配对应的端口带宽以便于执行业务流转发，包括：

27、统计各所述模态分配到的模态专用令牌、模态限流令牌及共享令牌，得到各所述模态的令牌总数量；

28、根据各所述模态的令牌总数量，分配对应的端口带宽以便于执行业务流转发。

29、本发明通过汇总模态获得的各类令牌得到令牌总数量，并以此为依据分配端口带宽进行业务转发，将令牌配额与实际带宽直接关联，实现带宽的量化分配，保障多模态业务按照令牌调度结果准确转发。

30、第二方面，本发明提供了一种共享通道多模态业务带宽保障及优先级调度装置，所述装置包括：

31、获取模块，用于根据共享通道承载的模态数量和多模态网络设备端口队列数量，确定业务流到队列的映射关系；

32、映射模块，用于基于所述映射关系，将各模态的业务映射至对应的多模态网络设备端口队列；

33、分配模块，用于按照各所述多模态网络设备端口队列的端口队列优先级顺序，对各所述模态动态分配模态专用令牌、模态限流令牌及共享令牌；

34、执行模块，用于根据各所述模态分配到的令牌总数量，分配对应的端口带宽以便于执行业务流转发。

35、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的共享通道多模态业务带宽保障及优先级调度方法。

36、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的共享通道多模态业务带宽保障及优先级调度方法。

37、第五方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的共享通道多模态业务带宽保障及优先级调度方法。