一种互联网流量调度方法及系统与流程

本发明涉及网络通信，具体为一种互联网流量调度方法及系统。

背景技术：

1、互联网流量调度技术广泛应用于内容分发网络、多链路负载均衡及微服务网关等场景，调度器部署于网络流量的汇聚入口，为每个应用层请求从多条候选传输链路中在线选择一条进行转发。现有技术中，常见的调度方法是基于链路的瞬时往返时延或可用带宽等单一指标，或采用固定权重对多个指标进行加权求和，得到一个静态的链路评价分数并依此选路，该方法对所有应用层请求不加区分地使用同一套链路评价标准，且仅依赖瞬时状态快照做出决策。

2、由于对所有请求采用固定的链路评价标准，当面对交互型、下载型和流式等不同交互模式的请求时，无法根据请求本身的特征调整对链路各维度的偏好，导致选路结果与请求的实际需求错配。仅依赖瞬时指标而缺乏对时延抖动和丢包率等稳定性因素的有效量化，容易选中瞬时性能好但波动剧烈的链路，影响传输可靠性。还有，对所有请求采用统一的调度目标，无法为不同时效性要求的业务提供差异化保障。这些不足限制了调度决策的精准度，在复杂业务和动态网络环境下难以兼顾传输效率与稳定性。

3、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种互联网流量调度方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种互联网流量调度方法，具体步骤包括：

4、步骤1：获取当前待调度的应用层请求的请求特征和各候选传输链路在当前时刻的链路状态参数，请求特征包括预估传输体积、请求类型标识和时效性等级，链路状态参数包括可用带宽、往返时延、时延抖动和丢包率；

5、步骤2：针对每一候选传输链路，根据预估传输体积和可用带宽确定基础传输时长，根据请求类型标识确定与该应用层请求对应的交互往返开销和重传敏感参数，并结合往返时延和丢包率，在基础传输时长的基础上，预测应用层请求经该候选传输链路传输的预估完成时长；

6、步骤3：针对每一候选传输链路，根据请求类型标识以及时延抖动和丢包率，确定该候选传输链路对应的链路稳定性惩罚值；

7、步骤4：根据时效性等级对应的调度策略，对预估完成时长和链路稳定性惩罚值进行加权处理，确定每一候选传输链路针对应用层请求的综合调度评分；

8、步骤5：根据各候选传输链路的综合调度评分，确定目标传输链路，并通过目标传输链路发送应用层请求。

9、进一步地，获取当前待调度的应用层请求的预估传输体积，包括：

10、获取所述应用层请求所携带的请求头信息，从请求头信息中提取内容长度字段的数值，根据所述数值确定预估传输体积。

11、进一步地，获取各候选传输链路在当前时刻的可用带宽和往返时延，包括：

12、针对每一候选传输链路，发送探测数据包对，根据探测数据包对的到达时间间隔计算该候选传输链路在当前时刻的可用带宽，以及针对每一候选传输链路，发送探测报文并记录发送时间与收到响应的时间差，根据所述时间差确定该候选传输链路在当前时刻的往返时延。

13、进一步地，所述请求类型标识包括交互型请求、下载型请求和流式请求中，不同请求类型标识对应不同的交互往返次数、重传敏感系数和稳定性惩罚系数。

14、进一步地，所述获取各候选传输链路在当前时刻的链路状态参数，包括：

15、针对每一候选传输链路发送探测数据包对，并根据所述探测数据包对的到达时间间隔确定对应候选传输链路的可用带宽；

16、针对每一候选传输链路发送探测报文，并根据所述探测报文的发送时间与响应报文的接收时间之间的时间差确定对应候选传输链路的往返时延；

17、根据预设时间窗口内多次测得的往返时延确定对应候选传输链路的时延抖动；

18、根据所述预设时间窗口内探测报文的发送数量与未接收到响应的探测报文数量确定对应候选传输链路的丢包率。

19、进一步地，根据预估传输体积和可用带宽确定基础传输时长，包括：

20、根据预估传输体积与可用带宽的比值确定数据传输开销时长；

21、根据请求类型标识对应的协议处理开销参数，对数据传输开销时长进行修正，得到基础传输时长。

22、进一步地，根据请求类型标识确定对应的交互往返次数和重传敏感系数，并结合往返时延和丢包率预测预估完成时长，包括：

23、根据交互往返次数和往返时延确定交互往返开销时长；

24、根据重传敏感系数和丢包率确定重传开销时长；

25、根据基础传输时长、交互往返开销时长和重传开销时长，确定预估完成时长。

26、进一步地，根据请求类型标识以及时延抖动和丢包率确定链路稳定性惩罚值，包括：

27、根据请求类型标识确定对应的稳定性惩罚系数；

28、根据稳定性惩罚系数对时延抖动和丢包率进行加权处理，得到链路稳定性惩罚值。

29、本发明另外还提供一种互联网流量调度系统，所述一种互联网流量调度系统用于执行上述的一种互联网流量调度方法，包括：

30、请求与链路状态采集模块，用于获取当前待调度的应用层请求的请求特征和各候选传输链路在当前时刻的链路状态参数，请求特征包括预估传输体积、请求类型标识和时效性等级，链路状态参数包括可用带宽、往返时延、时延抖动和丢包率；

31、传输时长预估模块，用于针对每一候选传输链路，根据预估传输体积和可用带宽确定基础传输时长，根据请求类型标识确定与该应用层请求对应的交互往返开销和重传敏感参数，并结合往返时延和丢包率，在基础传输时长的基础上，预测应用层请求经该候选传输链路传输的预估完成时长；

32、稳定性评估模块，用于针对每一候选传输链路，根据请求类型标识以及时延抖动和丢包率，确定该候选传输链路对应的链路稳定性惩罚值；

33、综合调度模块，用于根据时效性等级对应的调度策略，对预估完成时长和链路稳定性惩罚值进行加权处理，确定每一候选传输链路针对应用层请求的综合调度评分；

34、链路决策与发送模块，用于根据各候选传输链路的综合调度评分，确定目标传输链路，并通过目标传输链路发送应用层请求。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

36、本发明通过在调度决策中同时引入预估传输体积、请求类型标识和时效性等级三类请求特征，以及可用带宽、往返时延、时延抖动和丢包率四类链路状态参数，使调度决策的信息基础从单一的请求体积或链路延迟，扩展为请求侧和链路侧多维特征的联合感知，从而能够更全面地刻画请求的传输需求和链路的服务能力；

37、本发明通过针对每一候选链路，先根据预估传输体积和可用带宽确定基础传输时长，再结合请求类型标识对应的交互往返开销和重传敏感参数预测预估完成时长，同时根据时延抖动和丢包率独立确定链路稳定性惩罚值，使传输时长的预测能够适应不同请求类型的交互模式差异，并使链路评价能够同时考虑瞬时性能和稳定性两个维度，避免了现有方法只看瞬时状态而忽略链路波动的问题；

38、本发明还通过根据时效性等级对应的调度策略，对预估完成时长和链路稳定性惩罚值进行加权融合后确定综合调度评分，使不同时效性等级的请求在链路选择时能够获得差异化的保障策略，高时效性请求和低时效性请求在传输效率和链路稳定性之间实现有差别的偏好配置，从而在兼顾传输效率与链路稳定性的基础上，实现了业务有差别的精细化调度。