[发明专利]一种转发和控制可定义的协同流量调度方法与系统

权利要求书

1.一种转发和控制可定义的协同流量调度系统，其特征在于，包括协同流量调度决策模块、可定义流量控制模块、可定义流量转发模块；

所述协同流量调度决策模块利用分布式集群计算作业协同流量之间的依赖关系、协同流量标识，利用不基于某一偏序生成集合全序的拓扑排序法和基于阈值的优先级并项操作计算协同流量转发优先级，得到调度策略；

利用拓扑排序法计算协同流量转发优先级过程具体为：

S1，通过逐步更新有向无环图中每一节点的入度信息，并将同一个迭代过程中的入度为零的节点全部打包为同一层级，迭代后生成一个2维的线性序列作为拓扑排序的中间结果，其中第1维严格遵循典型拓扑排序中的依赖关系，第2维相互之间不存在依赖关系；

S2，对步骤S1得到的中间结果，从第三个子列表开始逐项遍历，通过设置流量大小阈值的形式将协同流量优先级向其父节点进行并项，直到出现非唯一入度子节点为止；

S3，将并项操作完成后更新得到的2维线性序列中每一个子列表的下标作为子列表中协同流量的优先级；

所述可定义流量控制模块接收协同流量调度决策模块输出的调度策略，得到流表；采集网络资源状态信息，进行同类项合并和降维分析得到网络资源度量数据；

所述可定义流量转发模块接收并检查可定义流量控制模块输出的流表，根据检查后的流表进行协同流量报文的转发，当报文进入可定义数据面时，对报文进行解包，并按照优先级类型进行转发；收集网络资源度量数据，并输入至可定义流量控制模块。

2.根据权利要求1所述的转发和控制可定义的协同流量调度系统，其特征在于，所述协同流量调度决策模块包括通信组件、调度算法组件和策略生成组件；

所述通信组件与分布式计算框架通信，获取各计算阶段的依赖关系以及通信阶段的标识；实时下发策略生成组件生成的调度策略，并实时接收度量数据；

所述调度算法组件根据计算阶段的依赖关系以及通信阶段的标识，利用拓扑排序法计算协同流量转发优先级；

所述策略生成组件根据交换机硬件设备限制和调度算法组件生成的协同流量优先级，基于带宽预留模式或严格优先级模式制定调度策略。

3.根据权利要求1所述的转发和控制可定义的协同流量调度系统，其特征在于，通过设置流量大小阈值的形式将协同流量优先级向其父节点进行并项的过程具体为：

S201，设置二维线性序列的层级流量阈值和协同流量并项阈值；其中，层级流量阈值表示拓扑排序中间结果中同一层级不同协同流量的流量之和，协同流量并项阈值是指协同流量发起并项操作的流量大小上限；

S202，遍历拓扑排序的中间结果中的协同流量数值，当协同流量数值小于协同流量并项阈值的时候，通过原始拓扑结构获取其父节点即前置依赖节点，并在中间结果的二维线性序列中寻找该前置依赖节点所处的维度，计算该维度的层级流量数值，并与层级流量阈值进行比较，当协同流量数值与层级流量数值之和小于层级流量阈时，将该协同流量合并到其前置依赖节点所处的维度，实现二维线性序列的更新；

S203，合并节点的唯一入度子节点，依次向前替换其前置依赖节点的位置，直到出现非唯一入度子节点为止。

4.根据权利要求2所述的转发和控制可定义的协同流量调度方法，其特征在于，基于带宽预留模式或严格优先级模式制定调度策略具体为：

若协同流量调度决策模块中的策略生成组件采用带宽预留模式生成可执行协同流量调度策略时，需考虑网络资源度量数据，并根据现有可用带宽资源w计算协同流量的转发速率s，即，；

若协同流量调度决策模块中的策略生成组件采用严格优先级模式生成可执行协同流量调度策略时，需要将调度算法组件生成的优先级范围m映射到可定义流量转发模块可支持的优先级个数范围n内，即，F为用户定义的优先级映射函数。