业务传输路径的确定方法、系统、装置及电子设备与流程

本发明涉及业务传输，尤其涉及一种业务传输路径的确定方法、系统、装置及电子设备。

背景技术：

1、随着互联网的普及和发展，特定领域的目标业务(如时敏业务)对网络的稳定性、可靠性和时效性提出了更高要求，例如远程医疗、高精度工业制造等。为了满足这些要求，学术界和产业界提出了确定性网络(deterministic networking，detnet)技术，以实现时敏业务的确定性带宽保障、有界传输延迟保证和传输过程无丢包。目前，该确定性网络技术主要限于单个网络域内的确定性服务质量保障，如局域网或广域网。针对局域网络场景，电气和电子工程师协会(institute of electrical and electronics engineers，ieee)时间敏感网络(time-sensitive networking，tsn)工作组(working g roup，w g)提供了一系列机制，包括时钟同步、流量调度和链路预留，以确保延迟受限的二层传输。针对广域网络场景，国际互联网工程任务组(the internet engineering task force，ietf)detnet wg提出了可扩展确定性转发(scable determisnitc forwarding，sdf)机制，支持长距链路的服务质量保障。

2、然而，现实场景中，时敏业务往往需要跨域、长距的端到端服务质量保障。目前，已有一些关于端到端确定性跨域传输的研究，主要考虑较为简单的端到端网络场景：包含源端确定性局域子网、质量有保障的长距链路(广域确定性子网)、和对端确定性子网。时敏业务从一个确定性局域子网接入，流经服务质量有保障的广域链路(可能是确定性广域子网)，到达对端业务所在的确定性局域子网，最终到达对端业务端的情景。

3、上述场景一般会涉及更大规模的网络，包含多个相互连接的局域子网和/或广域子网，涉及更多的时敏业务、转发节点和网络链路。在对时敏业务进行端到端传输路径分配时，由于时敏业务的调度和编排问题较为复杂，导致最终确定的目标端到端传输路径往往无法满足时敏业务对数据的传输时延要求。

技术实现思路

1、本发明提供一种业务传输路径的确定方法、系统、装置及电子设备，实现在多个相互连接的局域子网/广域子网场景下的目标业务的确定性网络编排与调度过程，能够保证目标业务在目标端到端传输路径中进行数据传输时的延迟上界，能够满足该目标业务对数据的传输时延要求。

2、本发明提供一种业务传输路径的确定方法，所述方法包括：

3、根据网络拓扑结构，确定目标业务对应的至少一条端到端传输路径；

4、依次遍历所述至少一个端到端传输路径，根据当前遍历的端到端传输路径涉及的时间信息以及所述当前遍历的端到端传输路径的边缘整形参数，确定所述当前遍历的端到端传输路径对应的延迟上界，所述边缘整形参数用于表征广域子网对应边缘节点在单位时间内为所述目标业务预留的带宽资源；

5、在所述当前遍历的端到端传输路径对应的延迟上界大于预设延迟上界阈值的情况下，将所述当前遍历的端到端传输路径的下一个端到端传输路径，确定为新的所述当前遍历到的所述端到端传输路径，直至新的所述当前遍历到的端到端传输路径对应的延迟上界小于等于所述预设延迟上界阈值；

6、在所述当前遍历到的端到端传输路径对应的延迟上界小于等于预设延迟上界阈值的情况下，将所述当前遍历到的端到端传输路径，确定为所述目标端到端传输路径。

7、根据本发明提供的一种业务传输路径的确定方法，所述边缘整形参数用于所述当前遍历到的端到端传输路径涉及的至少一个局域子网控制器各自确定对应局域子网的第一服务曲线；所述边缘整形参数还用于所述当前遍历到的端到端传输路径涉及的至少一个广域子网控制器各自确定对应广域子网的第二服务曲线；所述根据当前遍历的端到端传输路径涉及的时间信息以及所述端到端传输路径的边缘整形参数，确定所述当前遍历的端到端传输路径对应的延迟上界，包括：根据所有第一服务曲线和所有第二服务曲线，确定所述当前遍历的端到端传输路径对应的延迟上界。

8、根据本发明提供的一种业务传输路径的确定方法，针对任一第一服务曲线，所述时间信息包括所述目标业务对应门控队列的关闭时间，所述第一服务曲线是基于以下步骤得到的：获取所述目标业务对应门控队列的关闭时间；根据所述边缘整形参数，确定局域子网控制器对应的第一链路带宽；根据所述关闭时间和所述第一链路带宽，确定所述第一服务曲线。

9、根据本发明提供的一种业务传输路径的确定方法，针对任一第二服务曲线，所述时间信息包括所述目标业务在广子域网中传输链路的起始节点出端口占用时隙的结束时刻以及所述目标业务在所述广域子网中传输链路的结束节点出端口占用时隙的结束时刻，所述第二服务曲线是基于以下步骤得到的：根据所述目标业务在广子域网中传输链路的起始节点出端口占用时隙的结束时刻以及所述目标业务在所述广域子网中传输链路的结束节点出端口占用时隙的结束时刻，确定广域子网控制器对应广域子网的域内最大延迟；根据所述边缘整形参数，确定所述广域子网控制器对应的第二链路带宽；根据所述域内最大延迟和所述第二链路带宽，确定所述第二服务曲线。

10、根据本发明提供的一种业务传输路径的确定方法，所述根据所述关闭时间和所述第一链路带宽，确定所述第一服务曲线，包括：根据第一函数公式，确定所述第一服务曲线；其中，所述第一函数公式为：βe(t)表示在时刻t下所述局域子网控制器对应第m个局域子网的第一服务曲线；we表示所述第m个局域子网中传输链路e的第一链路带宽；表示所述关闭时间；[·]+表示取正数；um表示所述第m个局域子网对应的局域子网集合；表示所述第m个局域子网的传输链路。

11、根据本发明提供的一种业务传输路径的确定方法，所述根据所述域内最大延迟和所述第二链路带宽，确定所述第二服务曲线，包括：根据第二函数公式，确定所述第二服务曲线；其中，所述第二函数公式为：表示目标业务f在时刻t下所述广域子网控制器对应第n个广域子网的第二服务曲线；表示所述目标业务f在第n个广域子网的第二链路带宽；τn,f表示所述目标业务f在第n个广域子网的域内最大延迟。

12、根据本发明提供的一种业务传输路径的确定方法，所述根据所有第一服务曲线和所有第二服务曲线，确定所述当前遍历的端到端传输路径对应的延迟上界，包括：根据服务曲线函数，确定所述当前遍历的端到端传输路径对应的总服务曲线；根据所述总服务曲线，确定所述当前遍历的端到端传输路径对应的延迟上界；其中，所述服务曲线函数为β*e(t)表示在时刻t下所述当前遍历的端到端传输路径对应的总服务曲线；we表示第m个局域子网中传输链路e的第一链路带宽；表示所述关闭时间；[·]+表示取正数；表示所述第m个局域子网对应的局域子网集合；m表示局域子网的总数量；表示所述目标业务f在第n个广域子网的第二链路带宽；τn,f表示所述目标业务f在第n个广域子网的域内最大延迟；vup表示节点集合，包括m个局域子网节点和n个虚拟节点各所述虚拟节点由n个广域子网与目标业务f共同标记；表示所述节点集合vup中除了所述m个局域子网节点以外的所有节点。

13、本发明还提供一种业务传输路径的确定系统，包括：全局资源编排器、局域子网控制器和广域子网控制器；

14、全局资源编排器，用于根据网络拓扑结构，确定目标业务对应的至少一条端到端传输路径；依次遍历所述至少一个端到端传输路径，针对当前遍历的端到端传输路径，将所述当前遍历的端到端传输路径涉及的时间信息及边缘整形参数下发至所述当前遍历的端到端传输路径涉及的至少一个局域子网控制器和至少一个广域子网控制器，所述边缘整形参数用于表征广域子网对应边缘节点在单位时间内为所述目标业务预留的带宽资源；

15、针对各局域子网控制器，所述局域子网控制器，用于基于所述时间信息及所述边缘整形参数，确定所述局域子网控制器对应局域子网的第一服务曲线；

16、针对各广域子网控制器，所述广域子网控制器，用于基于所述时间信息及所述边缘整形参数，确定所述广域子网控制器对应广域子网的第二服务曲线；

17、所述全局资源编排器，还用于根据所有第一服务曲线和所有第二服务曲线，确定所述当前遍历端到端传输路径对应的延迟上界；在所述当前遍历的端到端传输路径对应的延迟上界大于预设延迟上界阈值的情况下，将所述当前遍历的端到端传输路径的下一个端到端传输路径，确定为新的所述当前遍历到的所述端到端传输路径，直至新的所述当前遍历到的端到端传输路径对应的延迟上界小于等于所述预设延迟上界阈值；在所述当前遍历到的端到端传输路径对应的延迟上界小于等于预设延迟上界阈值的情况下，将所述当前遍历到的端到端传输路径，确定为所述目标端到端传输路径。

18、本发明还提供一种业务传输路径的确定装置，所述装置包括：

19、可传输路径和带宽确定模块，用于根据网络拓扑结构，确定目标业务对应的至少一条端到端传输路径；

20、目标传输路径确定模块，用于依次遍历所述至少一个端到端传输路径，依次遍历所述至少一个端到端传输路径，根据当前遍历的端到端传输路径涉及的时间信息以及所述当前遍历的端到端传输路径的边缘整形参数，确定所述当前遍历的端到端传输路径对应的延迟上界；在所述当前遍历的端到端传输路径对应的延迟上界大于预设延迟上界阈值的情况下，将所述当前遍历的端到端传输路径的下一个端到端传输路径，确定为新的所述当前遍历到的所述端到端传输路径，直至新的所述当前遍历到的端到端传输路径对应的延迟上界小于等于所述预设延迟上界阈值；在所述当前遍历到的端到端传输路径对应的延迟上界小于等于预设延迟上界阈值的情况下，将所述当前遍历到的端到端传输路径，确定为所述目标端到端传输路径。

21、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述业务传输路径的确定方法。

22、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述业务传输路径的确定方法。

23、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述业务传输路径的确定方法。

24、本发明提供的业务传输路径的确定方法、系统、装置及电子设备，通过根据网络拓扑结构，确定目标业务对应的至少一条端到端传输路径；依次遍历所述至少一个端到端传输路径，依次遍历所述至少一个端到端传输路径，根据当前遍历的端到端传输路径涉及的时间信息以及所述当前遍历的端到端传输路径的边缘整形参数，确定所述当前遍历的端到端传输路径对应的延迟上界，所述边缘整形参数用于表征广域子网对应边缘节点在单位时间内为所述目标业务预留的带宽资源；在所述当前遍历的端到端传输路径对应的延迟上界大于预设延迟上界阈值的情况下，将所述当前遍历的端到端传输路径的下一个端到端传输路径，确定为新的所述当前遍历到的所述端到端传输路径，直至新的所述当前遍历到的端到端传输路径对应的延迟上界小于等于所述预设延迟上界阈值；在所述当前遍历到的端到端传输路径对应的延迟上界小于等于预设延迟上界阈值的情况下，将所述当前遍历到的端到端传输路径，确定为所述目标端到端传输路径。该方法实现在多个相互连接的局域子网/广域子网场景下的目标业务的确定性网络编排与调度过程，能够保证目标业务在目标端到端传输路径中进行数据传输时的延迟上界，能够满足该目标业务对数据的传输时延要求。