[发明专利]用于大文件传输的动态重路由和文件调度联合的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信技术领域的传输方法，具体是一种用于大文件传输的动态重路由和文件调度联合的方法。

背景技术

在网格技术和分布式计算系统中，各个计算结点会产生许多包含大数据的文件，包括图像视频等。随着网格技术和分布式计算的高速发展，对于这些大文件的传输、计算、存储等也提出了更高的要求。这些大文件不仅需要从源点传输到远程超级计算机或者统一管理的中心结点进行计算、分析，而且每个大文件都希望在指定时间内传输完成，否则会影响目的结点的工作质量。在这样的应用中，这些大文件的传输使得网络成为其中的瓶颈问题。光网络技术的发展使得网络链路带宽得到了极大的提高，而且光链路具有高可用性等许多优点。越来越多大文件高带宽需求的应用正趋向于使用光网络作为其传输网络。利用光网络的这些特性，为这些大文件传输提供一个可靠的传输平台。然而，在高负载的条件下，许多动态到达的文件会由于竞争共享链路而产生链路冲突，这将会引起某些文件需要等待其它文件所占用的资源释放完成之后才能进行传输，更坏的情况是总有许多文件处于等待之中。在这样的情况下，为了尽量满足更多文件传输请求的最终时间限制，需要找到一种合适的路由策略(路由就是为每个文件传输任务选择一条从源点到目的点的光路)和实现方法来减少光路之间的冲突，决定等待文件队列的调度次序，是解决这个问题的关键。

经对现有技术的文献检索发现，Amitabha Banerjee等在《IEEECommunications Society》(IEEE通信社会)2004年第三期发表的“A Time-PathScheduling Problem for Aggregating Large Data Files from DistributedDatabases using an Optical Burst-Switched Network”(光突发交换网络中从分布式数据库集合大数据文件的时间路径问题)一文中提出用于大文件传输的路由和调度联合的方法，该文中路由采用的是传统的最短路径的方法，调度是基于最大代价任务优先调度或者基于最远距离优先调度的方法。其不足在于该文只是提出了对于静态的大文件传输的解决方法，并没有对动态的情况做出分析，而且该文中每个文件传输任务请求并没有最终期限的限制。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种用于大文件传输的动态重路由和文件调度联合的方法，使其减少动态文件传输过程中光链路的冲突，最先调度最紧迫的文件传输请求，使得更多的文件在他们指定的限制时间内完成，提高系统的性能和质量。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括如下具体步骤：

步骤一、根据文件传输请求进行路由过程；

给定一个光纤网络，在t时刻到达一个文件传输请求，所述文件传输请求，包括源节点、目的节点、文件大小、请求带宽和最终期限信息。

所述路由过程，是指在从源节点到目的点的所有路径中，选择一条剩余带宽最大的路径作为主用路径，以及一条次大剩余带宽的路径作为备用路径。

如果主用路径的带宽大于请求带宽，在此主用路径上建立光链路，文件在此条光链路上进行传输，否则，转到步骤二。

步骤二、经过步骤一中路由之后主用路径的带宽小于文件传输请求的请求带宽，进行重路由过程；

所述重路由过程，具体是指：首先找到在主用路径上的所有在此路径上传输的文件，然后对于这些正在传输的文件传输请求，按照最大请求带宽先调整的原则，将这些与当前文件传输请求冲突的逐一从主用路径转到备用路径传输，直到空出足够的带宽资源就不再调整，通过重路由调整之后，可以在主用路径上空出部分带宽。

如果重路由之后，主用路径的带宽大于或等于请求带宽，在主用路径上建立光链路并传输此文件，否则，转到步骤三处理。

步骤三、经过步骤二重路由之后主用路径的带宽仍小于当前文件传输请求，进行文件调度过程。

所述调度，其调度策略采用如下三种策略中的任意一种：第一种是当有文件传输请求传输完毕释放资源时，找到等待的文件请求中可以传输的文件传输请求，最先传输具有最小松弛(松弛定义为最终期限减去到达时间再减去传输时间)的文件传输请求，然后传输次小松弛的文件传输请求，直到没有足够的带宽资源或者全部传输完毕；第二种是最先传输具有最小的最终期限的文件传输请求，然后传输次小的最终期限的文件传输请求；第三种是最先传输具有最小请求带宽的文件传输请求。