CN110708242A - 流量调度方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种流量调度方法、装置、电子设备及存储介质，属于通信技术领域。所述方法包括：基于各网络节点的业务流数据确定拥塞路径和备选路径，拥塞路径和备选路径的源地址和目的地址相同；确定拥塞路径中超过拥塞阈值的拥塞带宽值，以及备选路径中的可用带宽值；在拥塞带宽值小于备选路径的可用带宽值时，采用带宽合理化分配模式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务流进行调度；在拥塞带宽值大于或等于备选路径的可用带宽值时，采用保障优先级分配模式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务流进行调度。实现了带宽的最大化利用，提高了带宽利用率。

Description

流量调度方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种流量调度方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着互联网业务的迅速发展，网络拥塞(Network Congestion)是指在分组交换网络中传送分组的数目太多时，由于存储转发节点的资源有限而造成网络传输性能下降的情况。具体地，网络拥塞是一种持续过载的网络状态，此时用户对网络资源(包括链路带宽、存储空间和处理器处理能力等)的需求超过了固有的处理能力和容量。在Internet的体系结构中，拥塞的发生是其固有的属性。

因此，为了缓解网络拥塞，为用户提供更好的网络环境，通常利用备选路径的可用带宽作为一个标准来判断是否将拥塞链路上的业务切换到备选路径上，例如在现有的SDN(Software Defined Network，软件定义网络)技术中便采用上述方式。

但是现有技术只能将满足备选路径可用带宽的业务调走，不满足则不能调走，其缓解网路拥塞的效率较低，且无法达到带宽最大化利用。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种流量调度方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术中存在的缓解网路拥塞的效率较低，且无法达到带宽最大化利用的问题。

本申请实施例提供了一种流量调度方法，所述方法包括：基于各网络节点的业务流数据确定拥塞路径和备选路径，所述拥塞路径和所述备选路径的源地址和目的地址相同；确定所述拥塞路径中超过拥塞阈值的拥塞带宽值，以及所述备选路径中的可用带宽值，所述拥塞阈值为一条路径不拥塞时能容纳的最大带宽值，所述拥塞带宽值为所述拥塞路径上的所有流量带宽值与所述拥塞阈值的差值，所述可用带宽值为所述拥塞阈值与所述备选路径中已使用带宽值的差值；在所述拥塞带宽值小于所述备选路径的可用带宽值时，采用带宽合理化分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度；在所述拥塞带宽值大于或等于所述备选路径的可用带宽值时，采用保障优先级分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度。

在上述实现方式中，基于拥塞路径和备选路径的拥塞阈值和可用带宽值进行可调度业务的判断，从而能够更加准确地进行业务调度，通过更加有效、合适的业务调度方式缓解拥塞。同时，通过对拥塞路径和备选路径上的可调度业务进行调度，从而获得了更大的业务调度灵活性，提高了消除拥塞的效率。进一步地，基于路径具体情况判断采用带宽合理化分配模式或保障优先级分配模式进行流量调度，从而使高优先级业务的正常运行能够得到保障。

可选地，采用带宽合理化分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度，包括：确定所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务；在假设将所述备选路径中的可调度业务调度至所述拥塞路径上的情况下，确定将所述拥塞路径中的一个或多个可调度业务调度至所述备选路径后，使所述拥塞路径不再处于拥塞状态的合理化调度方式；基于所述合理化调度方式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务进行调度。

在上述实现方式中，在带宽合理化分配模式下基于消除拥塞的目的对拥塞路径和备选路径上的所有可调度业务进行调度，能够最大效率地缓解拥塞。

可选地，确定将所述拥塞路径中的一个或多个可调度业务调度至所述备选路径后，使所述拥塞路径不再处于拥塞状态的合理化调度方式，包括：确定所述备选路径中的所有可调度业务调度至所述拥塞路径上后，所述备选路径的调度后可用带宽值；将所述拥塞路径中的可调度业务，以及所述备选路径中的可调度业务依次排列组成初始的顺序列表，依次将列表的第一个可调度业务移至列表最后生成新的顺序列表，直至所述初始的顺序列表的最后一个可调度业务在新的顺序列表中成为第一个可调度业务时停止；针对每个顺序列表，按照顺序列表中的可调度业务排列顺序逐一将业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径，其中，所述备选路径的当前可用带宽值基于所述调度后可用带宽值和所述备选路径中的当前业务进行更新；针对每个顺序列表，每次将业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径后，判断所述拥塞路径是否处于拥塞状态；在所述拥塞路径处于拥塞状态时，按照顺序列表中的可调度业务排列顺序将下一个业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径；在所述拥塞路径不处于拥塞状态时，确定当前的顺序列表对应的业务调度方式为待选调度方式；记录每个待选调度方式的需要调度业务总数量、备选路径需要调度业务数量；基于所述需要调度业务总数量、所述备选路径需要调度业务数量在所有待选调度方式中确定合理化调度方式。

在上述实现方式中，将拥塞路径和备选路径中的可调度路径组成顺序列表，基于顺序列表对所有可能的调度方式进行逐一分析，确定能够消除拥塞的调度方式，从而提高了业务调度的合理性，能够更加准确地缓解网络拥塞。

可选地，基于所述需要调度业务总数量、所述备选路径需要调度业务数量在所有待选调度方式中确定合理化调度方式，包括：确定所述备选路径需要调度业务数量最小的待选调度方式作为所述合理化调度方式；在多个待选调度方式的所述备选路径需要调度业务数量相同时，确定所述多个待选调度方式中所述需要调度业务总数量最小的作为所述合理化调度方式。

在上述实现方式中，基于备选路径中需要调度业务数量、所有需要调度的业务数量等因素确定合理化调度方式，提高了缓解拥塞时流量调度方式的适用性。

可选地，每个可调度业务预设有优先级分值，基于所述需要调度业务总数量、所述备选路径需要调度业务数量在所有待选调度方式中确定合理化调度方式，还包括：在多个待选调度方式的所述备选路径需要调度业务总数量、所述需要调度业务数量均相同时，确定需要调度业务的优先级分值总和最小的作为所述合理化调度方式。

在上述实现方式中，若所有的调度方式备选路径需要调度业务总数量、需要调度业务数量均相同，则基于可调度业务的优先级进行流量调度，保证优先级更高的业务的正常处理。

可选地，所述方法还包括：在采用所述带宽合理化分配模式无法消除拥塞时，采用所述保障优先级分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度。

在上述实现方式中，在带宽合理化分配模式无法消除拥塞时，采用保障优先级分配模式进行调度，以保证优先级高的业务的正常运行，从而提高了流量调度的灵活性和可靠性。

可选地，每个可调度业务预设有优先级分值，采用保障优先级分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度，包括：按照所述优先级分值从大到小的顺序，将所述拥塞路径中的可调度业务，以及所述备选路径中的可调度业务，组成初始的优先级顺序列表；根据所述初始的优先级顺序列表依次拆分出N个优先级顺序列表，所述N个优先级顺序列表中的第i个优先级顺序列表包含所述初始的优先级顺序列表中的第i+1个至最后一个可调度业务，N、i为大于或等于1的整数，i小于或等于N；在假设将所述备选路径中的可调度业务调度至所述拥塞路径上的情况下，针对每个优先级顺序列表，按照优先级顺序列表中的可调度业务排列顺序逐一将业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径，其中，所述备选路径的当前可用带宽值基于所述调度后可用带宽值和所述备选路径中的当前业务进行更新；针对每个优先级顺序列表，每次将业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径后，确定此时需要调度至所述备选路径的需要调度业务带宽和、调度前所述备选路径的原业务带宽和以及调度前所述备选路径的原可用带宽；在所述需要调度业务带宽和小于所述原可用带宽、大于或等于所述原业务带宽和时，确定当前的优先级顺序列表对应的业务调度方式为待选调度方式；基于所述待选调度方式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务进行调度。

在上述实现方式中，在保障优先级分配模式中将拥塞路径和备选路径中的可调度业务按照优先级从高到低的顺序组成优先级顺序列表，对该优先级顺序列表进行依次拆分确定能够保障优先级高的业务的流量调度方式，从而在保障优先级高的业务的正常收发的情况下缓解拥塞。

本申请实施例提供了一种流量调度装置，所述装置包括：路径确定模块，用于基于各网络节点的业务流数据确定拥塞路径和备选路径，所述拥塞路径和所述备选路径的源地址和目的地址相同；带宽值确定模块，用于确定所述拥塞路径中超过拥塞阈值的拥塞带宽值，以及所述备选路径中的可用带宽值，所述拥塞阈值为一条路径不拥塞时能容纳的最大带宽值，所述拥塞带宽值为所述拥塞路径上的所有流量带宽值与所述拥塞阈值的差值，所述可用带宽值为所述拥塞阈值与所述备选路径中已使用带宽值的差值；带宽合理化调度模块，用于在所述拥塞带宽值小于所述备选路径的可用带宽值时，采用带宽合理化分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度；保障优先级调度模块，用于在所述拥塞带宽值大于或等于所述备选路径的可用带宽值时，采用保障优先级分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度。

在上述实现方式中，基于拥塞路径和备选路径的拥塞阈值和可用带宽值进行可调度业务的判断，从而能够更加准确地进行业务调度，通过更加有效、合适的业务调度方式缓解拥塞。同时，通过对拥塞路径和备选路径上的可调度业务进行调度，从而获得了更大的业务调度灵活性，提高了消除拥塞的效率。进一步地，基于路径具体情况判断采用带宽合理化分配模式或保障优先级分配模式进行流量调度，从而使高优先级业务的正常运行能够得到保障。

可选地，所述带宽合理化调度模块具体用于：确定所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务；在假设将所述备选路径中的可调度业务调度至所述拥塞路径上的情况下，确定将所述拥塞路径中的一个或多个可调度业务调度至所述备选路径后，使所述拥塞路径不再处于拥塞状态的合理化调度方式；基于所述合理化调度方式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务进行调度。

在上述实现方式中，在带宽合理化分配模式下基于消除拥塞的目的对拥塞路径和备选路径上的所有可调度业务进行调度，能够最大效率地缓解拥塞。

可选地，确定所述备选路径中的所有可调度业务调度至所述拥塞路径上后，所述备选路径的调度后可用带宽值；将所述拥塞路径中的可调度业务，以及所述备选路径中的可调度业务依次排列组成初始的顺序列表，依次将列表的第一个可调度业务移至列表最后生成新的顺序列表，直至所述初始的顺序列表的最后一个可调度业务在新的顺序列表中成为第一个可调度业务时停止；针对每个顺序列表，按照顺序列表中的可调度业务排列顺序逐一将业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径，其中，所述备选路径的当前可用带宽值基于所述调度后可用带宽值和所述备选路径中的当前业务进行更新；针对每个顺序列表，每次将业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径后，判断所述拥塞路径是否处于拥塞状态；在所述拥塞路径处于拥塞状态时，按照顺序列表中的可调度业务排列顺序将下一个业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径；在所述拥塞路径不处于拥塞状态时，确定当前的顺序列表对应的业务调度方式为待选调度方式；记录每个待选调度方式的需要调度业务总数量、备选路径需要调度业务数量；基于所述需要调度业务总数量、所述备选路径需要调度业务数量在所有待选调度方式中确定合理化调度方式。

在上述实现方式中，将拥塞路径和备选路径中的可调度路径组成顺序列表，基于顺序列表对所有可能的调度方式进行逐一分析，确定能够消除拥塞的调度方式，从而提高了业务调度的合理性，能够更加准确地缓解网络拥塞。

可选地，所述带宽合理化调度模块具体用于：确定所述备选路径需要调度业务数量最小的待选调度方式作为所述合理化调度方式；在多个待选调度方式的所述备选路径需要调度业务数量相同时，确定所述多个待选调度方式中所述需要调度业务总数量最小的作为所述合理化调度方式。

在上述实现方式中，基于备选路径中需要调度业务数量、所有需要调度的业务数量等因素确定合理化调度方式，提高了缓解拥塞时流量调度方式的适用性。

可选地，所述带宽合理化调度模块具体用于：在多个待选调度方式的所述备选路径需要调度业务总数量、所述需要调度业务数量均相同时，确定需要调度业务的优先级分值总和最小的作为所述合理化调度方式。

在上述实现方式中，若所有的调度方式备选路径需要调度业务总数量、需要调度业务数量均相同，则基于可调度业务的优先级进行流量调度，保证优先级更高的业务的正常处理。

可选地，所述带宽合理化调度模块具体用于：在采用所述带宽合理化分配模式无法消除拥塞时，采用所述保障优先级分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度。

在上述实现方式中，在带宽合理化分配模式无法消除拥塞时，采用保障优先级分配模式进行调度，以保证优先级高的业务的正常运行，从而提高了流量调度的灵活性和可靠性。

可选地，每个可调度业务预设有优先级分值，所述保障优先级调度模块用于：按照所述优先级分值从大到小的顺序，将所述拥塞路径中的可调度业务，以及所述备选路径中的可调度业务，组成初始的优先级顺序列表；根据所述初始的优先级顺序列表依次拆分出N个优先级顺序列表，所述N个优先级顺序列表中的第i个优先级顺序列表包含所述初始的优先级顺序列表中的第i+1个至最后一个可调度业务，N、i为大于或等于1的整数，i小于或等于N；针对每个优先级顺序列表，按照优先级顺序列表中的可调度业务排列顺序逐一将业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径，其中，所述备选路径的当前可用带宽值基于所述调度后可用带宽值和所述备选路径中的当前业务进行更新；针对每个优先级顺序列表，每次将业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径后，确定此时需要调度至所述备选路径的需要调度业务带宽和、调度前所述备选路径的原业务带宽和以及调度前所述备选路径的原可用带宽；在所述需要调度业务带宽和小于所述原可用带宽、大于或等于所述原业务带宽和时，确定当前的优先级顺序列表对应的业务调度方式为待选调度方式；基于所述待选调度方式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务进行调度。

在上述实现方式中，在保障优先级分配模式中将拥塞路径和备选路径中的可调度业务按照优先级从高到低的顺序组成优先级顺序列表，对该优先级顺序列表进行依次拆分确定能够保障优先级高的业务的流量调度方式，从而在保障优先级高的业务的正常收发的情况下缓解拥塞。

本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器读取并运行所述程序指令时，执行上述任一流量调度方法。

本申请实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述任一流量调度方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种流量调度方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种路径的拓扑示意图；

图3为本申请实施例提供的一种带宽合理化分配模式的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种合理化调度方式的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种保障优先级分配模式流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种流量调度装置的模块示意图。

图标：20-流量调度装置；21-路径确定模块；22-带宽值确定模块；23-带宽合理化调度模块；24-保障优先级调度模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

经本申请人研究发现，基于现有技术在网络拥塞情形下进行流量调度时，例如在SDN架构下，都是将网络设备的控制层面和转发层面分离来实现对网络流量的控制，利用备选路径的可用带宽作为一个标准来判断是否将拥塞链路上业务切换到备选路径上，其只能针对拥塞路径上的业务进行调度。同时只能将满足备选路径可用带宽的业务调走，不满足则不能调走，此方法不能完全消除拥塞和达到带宽最大化利用，如果拥塞链路上所有可以被调走的业务流量均大于备选路径可用带宽，然而备选路径还有可用带宽，但是拥塞路径上的业务却不能切换到备选路径，无法有效地缓解网络拥塞。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种流量调度方法，应当理解的是，该流量调度方法不只适用于SDN架构下的流量调度，还适用于NFV(网络功能虚拟化，NetworkFunction Virtualization)等架构下的流量调度。

请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种流量调度方法的流程示意图。该流量调度方法的具体步骤可以如下：

步骤S12：基于各网络节点的业务流数据确定拥塞路径和备选路径，拥塞路径和备选路径的源地址和目的地址相同。

网络节点是指具有接收和转发数据功能的通信设备。可选地，本实施例中的网络节点可以是交换机、路由器等通信设备。进一步地，对业务流数据进行采集以及后续进行流量调度的设备可以是对于所有网络节点连接并能够进行网络节点控制的控制设备，例如在SDN架构下，该控制设备可以为SDN控制器。

业务流数据可以包含经过每个网络节点的每个业务流的源IP(InternetProtocol，互联网协议地址)、目的IP、流量包大小等。

路径是业务流从源设备到目的设备经过的所有网络节点的链路集合。通过举例对路径的确定进行说明，请参考图2，图2为本申请实施例提供的一种路径的拓扑示意图，网络节点包括RT(Router，路由器)1、RT2、RT4、RT5，业务流从RT1接入，经过RT2转发到RT5，则路径1为RT1-RT2-RT5；业务流从RT1接入，经过RT4转发至RT5，则路径2为RT1-RT4-RT5。

应当理解的是，一条路径中的路径带宽为组成该路径的所有链路的最小带宽为该路径的路径带宽，例如链路RT1-RT2的带宽为50M，链路RT2-TR5的带宽为10M，则路径1的路径带宽为10M。路径带宽达到带宽利用率的最大值时该链路或路径则为拥塞，该最大值为拥塞阈值，例如路径1的中的业务流带宽为12M，路径1的带宽利用率为80％时，其拥塞阈值为8M，则业务带流带宽大于其拥塞阈值8M，则路径1为拥塞路径。

步骤S14：确定拥塞路径中超过拥塞阈值的拥塞带宽值，以及备选路径中的可用带宽值。

拥塞阈值为一条路径不拥塞时能容纳的最大带宽值，拥塞带宽值为拥塞路径上的所有流量带宽值与拥塞阈值的差值。可用带宽值指明是备选路径拥塞阈值与备选路径中已使用带宽值的差值。

具体地，本实施例中拥塞带宽值＝业务流带宽-拥塞阈值。

具体地，可用带宽值＝拥塞阈值-已使用带宽。例如，路径1中已使用带宽为4M时，其可用带宽值为8M-4M＝4M。

步骤S16：在拥塞带宽值小于备选路径的可用带宽值时，采用带宽合理化分配模式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务流进行调度。

带宽合理化分配模式，是不考虑业务流的优先级，将消除拥塞作为第一目标的流量调度方式。具体地，请参考图3，图3为本申请实施例提供的一种带宽合理化分配模式的流程示意图。该带宽合理化分配模式的具体步骤可以如下：

步骤S161：确定拥塞路径和备选路径中的可调度业务。

路径中某些比较重要或具有特殊属性的业务在被调动时可能会影响该业务的正常运行，因此需要先筛选拥塞路径和备选路径中的可调度业务。

步骤S162：在假设将备选路径中的可调度业务调度至拥塞路径上的情况下，确定将拥塞路径中的一个或多个可调度业务调度至备选路径后，使拥塞路径不再处于拥塞状态的合理化调度方式。

例如路径1中包括可调度业务D、可调度业务E，路径2中包括可调度业务A、可调度业务B、可调度业务C，则假设路径2为拥塞路径，则路径1可调度业务D、E假设都被调度至路径2，则调度后其路径1的可用带宽值为8M。

具体地，请参考图4，图4为本申请实施例提供的一种合理化调度方式的流程示意图。该合理化调度方式的具体步骤可以如下：

步骤S162A：确定备选路径中的所有可调度业务调度至拥塞路径上后，备选路径的调度后可用带宽值。

在备选路径为路径1时，其中可调度业务包括可调度业务D(3M)、可调度业务E(1M)，其中3M表示可调度业务D的带宽值为3兆，则路径1的调度后可用带宽值为8M。

步骤S162B：将拥塞路径中的可调度业务，以及备选路径中的可调度业务依次排列组成初始的顺序列表，依次将列表的第一个可调度业务移至列表最后生成新的顺序列表，直至初始的顺序列表的最后一个可调度业务在新的顺序列表中成为第一个可调度业务时停止。

继续以路径1和路径2为例，路径1中的可调度业务包括D(3M)、E(1M)，其路径带宽为10M，拥塞阈值为8M，路径2中包括可调度业务A(7M)、B(6M)、C(5M)，其路径带宽为20M，拥塞阈值为16M，则将上述可调度业务组成顺序列表[A,B,C,D,E]，然后依次将顺序列表中的第一个可调度业务放至最后，获得以下顺序列表[B,C,D,E,A]、[C,D,E,A,B]、[D,E,A,B,C]、[E,A,B,C,D]。

步骤S162C：针对每个顺序列表，在第一个可调度业务小于备选路径的当前可用带宽值时，按照顺序列表中的可调度业务排列顺序逐一将业务带宽小于备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至备选路径，其中，备选路径的当前可用带宽值基于调度后可用带宽值和备选路径中的当前业务进行更新。

应当理解的是，只有顺序列表的第一个业务流小于备选路径的当前可用带宽时才会进行列表后面业务的调度，不满足直接进入下一个列表的计算。

步骤S162D：针对每个顺序列表，每次将业务带宽小于备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至备选路径后，判断拥塞路径是否处于拥塞状态。

步骤S162E：在拥塞路径处于拥塞状态时，按照顺序列表中的可调度业务排列顺序将下一个业务带宽小于备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至备选路径。

步骤S162F：在拥塞路径不处于拥塞状态时，确定当前的顺序列表对应的业务调度方式为待选调度方式。

步骤S162G：记录每个待选调度方式的需要调度业务数量、备选路径需要调度业务数量。

请参考表1，表1为合理化调度方式的获取过程中的具体数据。

表1

针对顺序列表[A,B,C,D,E]，将A调度至路径1时，路径2剩下的已占用带宽为15M，小于路径2的拥塞阈值16M，则路径1、2均不再处于拥塞状态，确定该调度方式为待选调度方式1，继续进行下一顺序列表的判定。此时，需要调度业务数量为3，备选路径需要调度业务数量为2。

针对顺序列表[B,C,D,E,A]，将B调度至路径1时，路径2剩下的已占用带宽为16M，等于路径2的拥塞阈值，则路径2处于拥塞状态，将B和E调度至路径1时，路径2剩下的已占用带宽为15M，小于路径2的拥塞阈值，则路径1、2均不再处于拥塞状态，确定该调度方式为待选调度方式2，继续进行下一顺序列表的判定。此时，需要调度业务数量为2，备选路径需要调度业务数量为1。

针对顺序列表[C,D,E,A,B]，C小于路径1的当前可用带宽值，将C调度至路径1时，路径2剩下的已占用带宽为17M，大于路径2的拥塞阈值，继续将D调度至路径1，路径2的已占用带宽为14M，小于路径2的拥塞阈值，则路径2不再处于拥塞状态，但路径1处于拥塞状态，继续进行下一顺序列表的判定。此时，需要调度业务数量为2，备选路径需要调度业务数量为1。

针对顺序列表[D,E,A,B,C]，将D调度至路径1时，路径2剩下的已占用带宽为19M，大于路径2的拥塞阈值，则路径2处于拥塞状态，再将E调度至路径1时，路径2剩下的已占用带宽为18M，大于路径2的拥塞阈值，则路径2处于拥塞状态，继续将A调度至路径1，路径2剩下的已占用带宽为11M，小于路径2的拥塞阈值，则路径2不再处于拥塞状态，但路径1处于拥塞状态，继续进行下一顺序列表的判定。此时，需要调度业务数量为1，备选路径需要调度业务数量为0。

针对顺序列表[E,A,B,C,D]，将E调度至路径1时，路径2剩下的已占用带宽为21M，大于路径2的拥塞阈值，则路径2处于拥塞状态，将E与B调度至路径1时，路径2剩下的已占用带宽为15M，小于路径2的拥塞阈值，则路径1、2均不再处于拥塞状态，确定该调度方式为待选调度方式3，继续进行下一顺序列表的判定。此时，需要调度业务数量为2，备选路径需要调度业务数量为1。

步骤S162H：基于需要调度业务数量、备选路径需要调度业务数量在所有待选调度方式中确定合理化调度方式。

具体地，步骤S162H可以包括：确定备选路径需要调度业务数量最小的待选调度方式作为合理化调度方式；在多个待选调度方式的备选路径需要调度业务数量相同时，确定多个待选调度方式中需要调度业务数量最小的作为合理化调度方式。

进一步地，在多个待选调度方式的备选路径需要调度业务数量、需要调度业务数量均相同时，确定每个可调度业务的优先级，确定需要调度业务的优先级分值总和最小的作为合理化调度方式。

可选地，本实施例中的优先级可以包括Critic业务5分、FlashOverride业务4分、Flash业务3分、Immediate业务2分、Priority业务1分，优先级顺序：Critic>FlashOverride>Flash>Immediate>Priority。应当理解的是，本实施例中的优先级设置还可以为其他形式。

待选调度方式2和3相同，备选路径需要调度业务的数量小于待选调度方式1，则将待选调度方式2或3作为合理化调度方式。

步骤S163：基于合理化调度方式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务进行调度。

在上述步骤S16中，将拥塞路径和备选路径中的可调度路径组成顺序列表，基于顺序列表对所有可能的调度方式进行逐一分析，确定能够消除拥塞的调度方式，从而提高了业务调度的合理性，能够更加准确地缓解网络拥塞。

应当理解的是，在执行步骤S16时，所有顺序列表都未选出使得拥塞路径不拥塞的调度方式时，采用保障优先级分配模式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务流进行调度。

步骤S18：在拥塞带宽值大于或等于备选路径的可用带宽值时，采用保障优先级分配模式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务流进行调度。

保障优先级分配模式，是优先考虑业务流的优先级，将保证优先级高的业务作为第一目标的流量调度方式。具体地，请参考图5，图5为本申请实施例提供的一种保障优先级分配模式流程示意图。该保障优先级分配模式的具体步骤可以如下：

步骤S181：按照优先级分值从大到小的顺序，将拥塞路径中的可调度业务，以及备选路径中的可调度业务，组成初始的优先级顺序列表，其中，相同优先级下备选路径上的业务顺序靠前，其次相同优先级流量越大越靠前。

以链路RT1-RT4-RT5组成的路径3和链路RT1-RT2-RT5组成的路径4为例，路径3中的可调度业务包括A(7M、优先级为Flash)、B(6M、优先级为Critic)、C(5M、优先级为Immediate)，其路径带宽为20M，拥塞阈值为16M，路径4中包括可调度业务D(4M、优先级为Flash)、E(2M、优先级为Immediate)，其路径带宽为10M，拥塞阈值为8M，路径3为拥塞路径，路径4为备选路径，则将上述可调度业务组成初始的优先级顺序列表[B,D,A,E,C]。

步骤S182：根据初始的优先级顺序列表依次拆分出N个优先级顺序列表，N个优先级顺序列表中的第i个优先级顺序列表包含初始的优先级顺序列表中的第i+1个至最后一个可调度业务，N、i为大于或等于1的整数，i小于或等于N。

继续以路径3和路径4为例，将优先级顺序列表[B,D,A,E,C]拆分为[D,A,E,C]，直到开始的业务为备选路径优先级最高的业务即停止拆分，则D为路径4中优先级分值最高的可调度业务，停止拆分，则获得顺序列表[B,D,A,E,C]、[D,A,E,C]。

步骤S183：在假设将备选路径中的可调度业务调度至拥塞路径上的情况下，针对每个优先级顺序列表，在第一个可调度业务小于备选路径的当前可用带宽值时，按照优先级顺序列表中的可调度业务排列顺序逐一将业务带宽小于备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至备选路径，其中，备选路径的当前可用带宽值基于调度后可用带宽值和备选路径中的当前业务进行更新。

应当理解的是，当顺序列表中第1个可调度业务带宽不满足备选路径的当前可用带宽时，直接计算下一个顺序列表。

步骤S184：针对每个优先级顺序列表，每次将业务带宽小于备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至备选路径后，确定此时需要调度至备选路径的需要调度业务带宽和、调度前备选路径的原业务带宽和以及调度前备选路径的原可用带宽。

步骤S185：在需要调度业务带宽和小于原可用带宽、大于或等于原业务带宽和时，确定当前的优先级顺序列表对应的业务调度方式为待选调度方式。

请参考表2，表2为保障优先级分配方式的获取过程中的具体数据。

表2

假设将D、E调度至路径3，先判断列表[BDAEC]，其中第一个可调度业务B的带宽6M，小于路径4的当前可用带宽值8M，即假设将B调度到路径3，此时路径4的可用带宽值为2M，继续按顺序判断D、A、E、C，均不满足路径4的当前可用带宽。[BDAEC]列表计算完毕，按照要求记录表2，包括被调度到备选路径上的所有业务及所有业务的带宽：B/6M、所有需要被调度的业务：B、D、E。

此时，上述调度方式满足在需要调度业务带宽和小于原可用带宽、大于或等于原业务带宽和，则确定此时的调度方式为待选调度方式。

步骤S186：基于待选调度方式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务进行调度。

进一步地，为了配合上述流量调度方法，本实施例还提供了一种流量调度装置20。

请参考图6，图6为本申请实施例提供的一种流量调度装置的模块示意图。

路径确定模块21，用于基于各网络节点的业务流数据确定拥塞路径和备选路径，拥塞路径和备选路径的源地址和目的地址相同；

带宽值确定模块22，用于确定拥塞路径中超过拥塞阈值的拥塞带宽值，以及备选路径中的可用带宽值，拥塞阈值为一条路径不拥塞时能容纳的最大带宽值，拥塞带宽值为拥塞路径上的所有流量带宽值与拥塞阈值的差值，可用带宽值为拥塞阈值与备选路径中已使用带宽值的差值；

带宽合理化调度模块23，用于在拥塞带宽值小于备选路径的可用带宽值时，采用带宽合理化分配模式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务流进行调度；

保障优先级调度模块24，用于在拥塞带宽值大于或等于备选路径的可用带宽值时，采用保障优先级分配模式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务流进行调度。

可选地，带宽合理化调度模块23具体用于：确定拥塞路径和备选路径中的可调度业务；在假设将备选路径中的可调度业务调度至拥塞路径上的情况下，确定将拥塞路径中的一个或多个可调度业务调度至备选路径后，使拥塞路径不再处于拥塞状态的合理化调度方式；基于合理化调度方式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务进行调度。

可选地，带宽合理化调度模块23具体用于：确定备选路径中的所有可调度业务调度至拥塞路径上后，备选路径的调度后可用带宽值；将拥塞路径中的可调度业务，以及备选路径中的可调度业务依次排列组成初始的顺序列表，依次将列表的第一个可调度业务移至列表最后生成新的顺序列表，直至初始的顺序列表的最后一个可调度业务在新的顺序列表中成为第一个可调度业务时停止；针对每个顺序列表，在第一个可调度业务小于备选路径的当前可用带宽值时，按照顺序列表中的可调度业务排列顺序逐一将业务带宽小于备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至备选路径，其中，备选路径的当前可用带宽值基于调度后可用带宽值和备选路径中的当前业务进行更新；针对每个顺序列表，每次将业务带宽小于备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至备选路径后，判断拥塞路径是否处于拥塞状态；在拥塞路径处于拥塞状态时，按照顺序列表中的可调度业务排列顺序将下一个业务带宽小于备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至备选路径；在拥塞路径不处于拥塞状态时，确定当前的顺序列表对应的业务调度方式为待选调度方式；记录每个待选调度方式的需要调度业务总数量、备选路径需要调度业务数量；基于需要调度业务总数量、备选路径需要调度业务数量在所有待选调度方式中确定合理化调度方式。

可选地，带宽合理化调度模块23具体用于：确定备选路径需要调度业务数量最小的待选调度方式作为合理化调度方式；在多个待选调度方式的备选路径需要调度业务数量相同时，确定多个待选调度方式中需要调度业务总数量最小的作为合理化调度方式。

可选地，每个可调度业务预设有优先级分值，带宽合理化调度模块具体23用于：在多个待选调度方式的备选路径需要调度业务总数量、需要调度业务数量均相同时，确定需要调度业务的优先级分值总和最小的作为合理化调度方式。

可选地，带宽合理化调度模块具体23具体用于：在采用带宽合理化分配模式无法消除拥塞时，采用保障优先级分配模式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务流进行调度。

可选地，每个可调度业务预设有优先级分值，保障优先级调度模块24用于：每个可调度业务预设有优先级分值，采用保障优先级分配模式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务流进行调度，包括：按照优先级分值从大到小的顺序，将拥塞路径中的可调度业务，以及备选路径中的可调度业务，组成初始的优先级顺序列表；根据初始的优先级顺序列表依次拆分出N个优先级顺序列表，N个优先级顺序列表中的第i个优先级顺序列表包含初始的优先级顺序列表中的第i+1个至最后一个可调度业务，N、i为大于或等于1的整数，i小于或等于N；在假设将备选路径中的可调度业务调度至拥塞路径上的情况下，针对每个优先级顺序列表，在第一个可调度业务小于备选路径的当前可用带宽值时，按照优先级顺序列表中的可调度业务排列顺序逐一将业务带宽小于备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至备选路径，其中，备选路径的当前可用带宽值基于调度后可用带宽值和备选路径中的当前业务进行更新；针对每个优先级顺序列表，每次将业务带宽小于备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至备选路径后，确定此时需要调度至备选路径的需要调度业务带宽和、调度前备选路径的原业务带宽和以及调度前备选路径的原可用带宽；在需要调度业务带宽和小于原可用带宽、大于或等于原业务带宽和时，确定当前的优先级顺序列表对应的业务调度方式为待选调度方式；基于待选调度方式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务进行调度。

本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器读取并运行所述程序指令时，执行本实施例提供的流量调度方法中任一项所述方法中的步骤。

应当理解是，该电子设备可以是个人电脑(personal computer，PC)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等具有逻辑计算功能的电子设备。

在本实施例中，该电子设备可以是路由器、交换机等具有通信功能的通信设备。

本申请实施例还提供了一种可读取存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行流量调度方法中的步骤。

综上所述，本申请实施例提供了一种流量调度方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：采集各网络节点的业务流数据；基于业务流数据确定拥塞路径和备选路径，拥塞路径和备选路径的源地址和目的地址相同；确定拥塞路径中超过拥塞阈值的拥塞带宽值，拥塞阈值为一条路径不拥塞时能容纳的最大带宽值；确定备选路径中的可用带宽值，可用带宽值为拥塞阈值与路径中已使用带宽值的差值；在拥塞带宽值小于可用带宽值时，采用带宽合理化分配模式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务流进行调度；在拥塞带宽值大于或等于可用带宽值时，采用保障优先级分配模式对拥塞路径和备选路径中的可调度业务流进行调度。

在上述实现方式中，基于拥塞路径和备选路径的拥塞阈值和可用带宽值进行可调度业务的判断，从而能够更加准确地进行业务调度，通过更加有效、合适的业务调度方式缓解拥塞。同时，通过对拥塞路径和备选路径上的可调度业务进行调度，从而获得了更大的业务调度灵活性，提高了消除拥塞的效率。进一步地，基于路径具体情况判断采用带宽合理化分配模式或保障优先级分配模式进行流量调度，从而使高优先级业务的正常运行能够得到保障。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的框图显示了根据本申请的多个实施例的设备的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图中的每个方框、以及框图的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。因此本实施例还提供了一种可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行区块数据存储方法中任一项所述方法中的步骤。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RanDOm Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种流量调度方法，其特征在于，所述方法包括：

基于各网络节点的业务流数据确定拥塞路径和备选路径，所述拥塞路径和所述备选路径的源地址和目的地址相同；

确定所述拥塞路径中超过拥塞阈值的拥塞带宽值，以及所述备选路径中的可用带宽值，所述拥塞阈值为一条路径不拥塞时能容纳的最大带宽值，所述拥塞带宽值为所述拥塞路径上的所有流量带宽值与所述拥塞阈值的差值，所述可用带宽值为所述拥塞阈值与所述备选路径中已使用带宽值的差值；

在所述拥塞带宽值小于所述备选路径的可用带宽值时，采用带宽合理化分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度；

在所述拥塞带宽值大于或等于所述备选路径的可用带宽值时，采用保障优先级分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用带宽合理化分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度，包括：

确定所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务；

在假设将所述备选路径中的可调度业务调度至所述拥塞路径上的情况下，确定将所述拥塞路径中的一个或多个可调度业务调度至所述备选路径后，使所述拥塞路径不再处于拥塞状态的合理化调度方式；

基于所述合理化调度方式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务进行调度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定将所述拥塞路径中的一个或多个可调度业务调度至所述备选路径后，使所述拥塞路径不再处于拥塞状态的合理化调度方式，包括：

确定所述备选路径中的所有可调度业务调度至所述拥塞路径上后，所述备选路径的调度后可用带宽值；

将所述拥塞路径中的可调度业务，以及所述备选路径中的可调度业务依次排列组成初始的顺序列表，依次将列表的第一个可调度业务移至列表最后生成新的顺序列表，直至所述初始的顺序列表的最后一个可调度业务在新的顺序列表中成为第一个可调度业务时停止；

针对每个顺序列表，在第一个可调度业务小于备选路径的当前可用带宽值时，按照顺序列表中的可调度业务排列顺序逐一将业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径，其中，所述备选路径的当前可用带宽值基于所述调度后可用带宽值和所述备选路径中的当前业务进行更新；

针对每个顺序列表，每次将业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径后，判断所述拥塞路径是否处于拥塞状态；

在所述拥塞路径处于拥塞状态时，按照顺序列表中的可调度业务排列顺序将下一个业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径；

在所述拥塞路径不处于拥塞状态时，确定当前的顺序列表对应的业务调度方式为待选调度方式；

记录每个待选调度方式的需要调度业务总数量、备选路径需要调度业务数量；

基于所述需要调度业务总数量、所述备选路径需要调度业务数量在所有待选调度方式中确定合理化调度方式。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述需要调度业务总数量、所述备选路径需要调度业务数量在所有待选调度方式中确定合理化调度方式，包括：

确定所述备选路径需要调度业务数量最小的待选调度方式作为所述合理化调度方式；

在多个待选调度方式的所述备选路径需要调度业务数量相同时，确定所述多个待选调度方式中所述需要调度业务总数量最小的作为所述合理化调度方式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每个可调度业务预设有优先级分值，基于所述需要调度业务总数量、所述备选路径需要调度业务数量在所有待选调度方式中确定合理化调度方式，还包括：

在多个待选调度方式的所述备选路径需要调度业务总数量、所述需要调度业务数量均相同时，确定需要调度业务的优先级分值总和最小的作为所述合理化调度方式。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在采用所述带宽合理化分配模式无法消除拥塞时，采用所述保障优先级分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个可调度业务预设有优先级分值，采用保障优先级分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度，包括：

按照所述优先级分值从大到小的顺序，将所述拥塞路径中的可调度业务，以及所述备选路径中的可调度业务，组成初始的优先级顺序列表；

根据所述初始的优先级顺序列表依次拆分出N个优先级顺序列表，所述N个优先级顺序列表中的第i个优先级顺序列表包含所述初始的优先级顺序列表中的第i+1个至最后一个可调度业务，N、i为大于或等于1的整数，i小于或等于N；

在假设将所述备选路径中的可调度业务调度至所述拥塞路径上的情况下，针对每个优先级顺序列表，在第一个可调度业务小于备选路径的当前可用带宽值时，按照优先级顺序列表中的可调度业务排列顺序逐一将业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径，其中，所述备选路径的当前可用带宽值基于调度后可用带宽值和所述备选路径中的当前业务进行更新；

针对每个优先级顺序列表，每次将业务带宽小于所述备选路径的当前可用带宽值的可调度业务调度至所述备选路径后，确定此时需要调度至所述备选路径的需要调度业务带宽和、调度前所述备选路径的原业务带宽和以及调度前所述备选路径的原可用带宽；

在所述需要调度业务带宽和小于所述原可用带宽、大于或等于所述原业务带宽和时，确定当前的优先级顺序列表对应的业务调度方式为待选调度方式；

基于所述待选调度方式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务进行调度。

8.一种流量调度装置，其特征在于，所述装置包括：

路径确定模块，用于基于各网络节点的业务流数据确定拥塞路径和备选路径，所述拥塞路径和所述备选路径的源地址和目的地址相同；

带宽值确定模块，用于确定所述拥塞路径中超过拥塞阈值的拥塞带宽值，以及所述备选路径中的可用带宽值，所述拥塞阈值为一条路径不拥塞时能容纳的最大带宽值，所述拥塞带宽值为所述拥塞路径上的所有流量带宽值与所述拥塞阈值的差值，所述可用带宽值为所述拥塞阈值与所述备选路径中已使用带宽值的差值；

带宽合理化调度模块，用于在所述拥塞带宽值小于所述备选路径的可用带宽值时，采用带宽合理化分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度；

保障优先级调度模块，用于在所述拥塞带宽值大于或等于所述备选路径的可用带宽值时，采用保障优先级分配模式对所述拥塞路径和所述备选路径中的可调度业务流进行调度。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令时，执行权利要求1-7所述的任一流量调度方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器运行时，执行权利要求1-7所述的任一流量调度方法。

Images