一种通信数据交换管理方法及系统与流程

本发明涉及软件定义网络，具体涉及一种通信数据交换管理方法及系统。

背景技术：

1、随着通信网络规模不断扩大以及多设备协同应用需求不断提高，通信数据交换管理逐渐由单一的数据传输过程向面向多节点、多业务、多类型数据的综合交换过程发展。特别是在软件定义网络中，通过将网络控制功能与数据转发功能相分离，由软件定义网络控制器集中获取交换节点、通信链路以及业务数据流的运行状态，并依据获取的网络状态生成相应的数据交换控制策略，再通过流表配置控制交换节点执行数据转发，从而实现对通信数据传输路径及交换过程的集中管理。在现有通信数据交换管理方式中，通常首先通过通信接口获取不同设备产生的业务数据，并对业务数据进行解析处理，以识别数据来源、数据类型及传输需求；随后，根据不同设备之间的通信协议差异，对数据格式进行转换，使异构设备之间能够实现数据互通；在完成数据标准化处理后，通信交换系统结合网络拓扑结构、链路状态、节点负载以及数据优先级等信息，确定对应的数据传输路径及交换顺序，并通过路由调度、缓存管理及传输确认机制实现数据在不同通信节点之间的可靠传递。同时，为保证数据交换过程的稳定性，现有方式还会通过数据校验、异常检测以及重传机制，对交换过程中的丢包、延迟及传输异常情况进行处理，从而实现不同通信设备之间的数据可靠交换。

2、然而，在上述通信数据交换管理过程中，现有方法通常主要依据网络状态、数据优先级以及传输效率确定数据交换策略，其关注重点在于保证单个数据能够成功传输，而未考虑不同数据之间由于业务执行过程形成的时序依赖关系。在实际应用中，多个通信数据往往并非相互独立，例如控制指令、状态反馈及执行结果等数据之间存在严格的先后约束关系，前一数据的完成状态可能直接决定后一数据是否能够执行。当通信网络存在多路径传输、链路延迟变化或节点负载波动时，传统交换管理方式可能仅依据当前网络条件调整传输路径，导致原本具有先后依赖关系的数据出现提前到达、顺序错乱或业务逻辑不匹配的问题，使通信过程虽然满足数据完整传输要求，但无法保证数据交换顺序符合实际业务执行需求，进而影响复杂通信环境下数据交换结果的准确性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述背景技术中提到的影响复杂通信环境下数据交换结果的准确性和可靠性的问题，从而提出一种通信数据交换管理方法及系统。

2、本发明实施的第一方面，提供了一种通信数据交换管理方法，方法包括：

3、s1：获取通信数据交换过程中的数据交换记录，对数据交换记录中的数据类型、交换时间及执行结果进行分析，构建数据交换时序关联关系；

4、s2：基于数据交换时序关联关系，提取不同数据之间的先后依赖关系，并计算对应的数据交换时序依赖指数；

5、s3：根据数据交换时序依赖指数判断当前数据交换过程是否存在时序约束，当存在时序约束时，基于数据交换时序关联关系调整对应数据的交换顺序；当不存在时序约束时，按照预设交换策略执行数据交换；

6、s4：获取调整交换顺序后的数据执行结果，并基于数据执行结果更新数据交换时序关联关系，以实现通信数据交换过程的动态管理。

7、可选地，计算对应的数据交换时序依赖指数的步骤为：

8、基于数据交换时序关联关系，提取不同数据之间的先后依赖关系，计算数据交换时序约束强度指数和数据交换依赖链稳定指数，将数据交换时序约束强度指数和数据交换依赖链稳定指数相加得到数据交换时序依赖指数。

9、可选地，数据交换时序约束强度指数的计算步骤为：

10、获取数据交换时序关联关系中的各数据依赖链，并按照数据实际交换发生顺序对具有先后依赖关系的数据进行排列，生成原始时序依赖链；

11、基于原始时序依赖链，对除首位数据节点之外的其他数据节点进行顺序扰动，生成多个扰动时序依赖链；

12、统计扰动时序依赖链中仍保持原始数据连接顺序的相邻依赖关系数量，将相邻依赖关系数量与原始时序依赖链中的全部相邻依赖关系数量进行比值计算，得到对应扰动时序依赖链的时序结构保持率；

13、按照原始时序依赖链中的数据层级关系，将各层级对应的时序结构保持率依次进行连续乘积计算，并将连续乘积结果与1之间的差值作为对应扰动时序依赖链的依赖断裂扩散值；

14、获取将各扰动时序依赖链重新调整至原始时序依赖链所需的数据节点交换次数，并将数据节点交换次数与对应扰动时序依赖链中的数据节点数量进行比值计算，得到对应的时序恢复难度值；

15、基于各扰动时序依赖链对应的时序结构保持率、依赖断裂扩散值以及时序恢复难度值，计算数据交换时序约束强度指数。

16、可选地，基于各扰动时序依赖链对应的时序结构保持率、依赖断裂扩散值以及时序恢复难度值，计算数据交换时序约束强度指数的步骤为：

17、分别获取每个扰动时序依赖链对应的结构破坏程度，结构破坏程度为1与时序结构保持率的差值，将结构破坏程度、依赖断裂扩散值以及时序恢复难度值进行组合，得到各扰动时序依赖链对应的约束破坏量；

18、将全部扰动时序依赖链对应的约束破坏量进行连续乘积计算，并根据扰动时序依赖链数量进行归一化处理，得到数据交换时序约束强度指数；

19、可选地，据交换依赖链稳定指数的计算步骤为：

20、基于数据交换时序关联关系中提取的数据依赖链，获取各数据节点之间的原始依赖连接关系，并对原始依赖链对应的通信交换环境进行扰动模拟，生成多个不同扰动条件下的数据交换依赖链变化结果；

21、基于各扰动条件下的数据交换依赖链变化结果，分别提取原始数据交换依赖链中的相邻数据节点连接关系，并对每个扰动条件下的数据交换依赖链进行连接关系匹配，统计扰动后仍保持原始连接关系的数据节点连接数量，将保持原始连接关系的数据节点连接数量除以原始数据交换依赖链中的全部数据节点连接数量，得到对应扰动条件下的依赖节点迁移一致指数；

22、各扰动条件对应的依赖节点迁移一致指数进行连续乘积计算，得到多个扰动条件共同作用下的数据依赖关系保持结果，并将数据依赖关系保持结果与1之间的差值作为依赖链结构漂移程度；

23、获取将各扰动条件下的数据交换依赖链恢复至原始数据交换依赖链所需调整的数据节点连接数量，并将调整的数据节点连接数量除以对应扰动条件下数据交换依赖链包含的数据节点数量，得到依赖链恢复代价值；

24、将1减去依赖链恢复代价值，得到依赖链稳定保持指数。

25、可选地，根据数据交换时序依赖指数判断当前数据交换过程是否存在时序约束的步骤为：

26、获取当前待交换数据对应的数据交换时序依赖指数，并将数据交换时序依赖指数与预设依赖阈值进行比较；当数据交换时序依赖指数小于预设依赖阈值时，确定当前待交换数据之间不存在明显时序约束，按照原始数据交换策略执行数据交换。

27、可选地，根据数据交换时序依赖指数判断当前数据交换过程是否存在时序约束的步骤还包括：

28、当数据交换时序依赖指数不小于预设依赖阈值时，确定当前待交换数据之间存在时序约束，并基于数据交换时序关联关系获取不同数据之间的先后依赖关系；根据先后依赖关系确定具有前置依赖关系的数据和后续依赖数据，并按照前置依赖数据优先交换、后续依赖数据延后交换的方式调整数据交换顺序，生成目标交换序列；

29、按照目标交换序列执行数据交换，并在完成前置依赖数据交换后，检测对应后续依赖数据是否满足交换条件；当后续依赖数据满足交换条件时，执行对应数据交换，否则保持等待状态，直至前置依赖数据完成交换，以保证具有时序依赖关系的数据按照业务执行顺序完成交换。

30、本发明实施的第二方面，提供了一种通信数据交换管理系统，系统包括：

31、交换时序关联模块：获取通信数据交换过程中的数据交换记录，对数据交换记录中的数据类型、交换时间及执行结果进行分析，构建数据交换时序关联关系；

32、交换时序依赖模块：基于数据交换时序关联关系，提取不同数据之间的先后依赖关系，并计算对应的数据交换时序依赖指数；

33、对比模块：根据数据交换时序依赖指数判断当前数据交换过程是否存在时序约束，当存在时序约束时，基于数据交换时序关联关系调整对应数据的交换顺序；当不存在时序约束时，按照预设交换策略执行数据交换；

34、管理模块：获取调整交换顺序后的数据执行结果，并基于数据执行结果更新数据交换时序关联关系，以实现通信数据交换过程的动态管理。

35、本发明的有益效果：

36、本发明提出了一种通信数据交换管理方法及系统，通过对通信数据交换过程中的历史交换记录进行分析，构建数据交换时序关联关系，并基于数据交换时序关联关系识别不同数据之间的先后依赖关系，计算数据交换时序依赖指数，使通信系统能够在执行数据交换前判断数据之间是否存在业务时序约束，避免传统方法仅依据网络状态、数据优先级或传输效率进行交换决策而忽略数据之间逻辑关联的问题；同时，通过根据数据交换时序依赖指数对存在时序约束的数据调整交换顺序，使具有前置依赖关系的数据能够优先完成交换，避免因多路径传输、链路延迟变化或节点负载波动导致的数据提前到达、顺序错乱以及业务执行逻辑不匹配的问题；通过基于数据执行结果更新数据交换时序关联关系，使交换管理过程能够适应通信业务变化，提高复杂通信环境下数据交换顺序与业务执行过程的一致性，从而提高通信数据交换结果的准确性和可靠性。