一种多传输路径确定方法、装置、设备及介质与流程

本申请涉及多路径传输，特别涉及一种多传输路径确定方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、多路径传输作为一种提升传输效率、增加广域传输吞吐量的重要技术手段，其利用网络中端到端的多条路径，感知多条路径上的网络状态，将端侧的数据分散到多条路径上并行传输，实现负载均衡，从而规避网络故障、减少网络拥塞等。然而跨广域协同的多算力中心间rdma(即remote direct memory access，远程直接内存访问)的多路径传输仍面临诸多挑战。一方面，广域网地理跨度大(数十公里以上)、网络设备异构、拓扑复杂非对称，导致端到端往返时延大、路径多，多路径传输极易受慢速路径影响，形成短板效应，造成广域传输效率低，传输效率甚至低于单路径传输；另一方面，多路径传输会导致数据包在接收端乱序，而rdma片上内存受限，大内存rdma造价昂贵且能耗高，在rdma内存有限情况下，降低接收端乱序程度至关重要。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种多传输路径确定方法、装置、设备及介质，能够在保障多路径传输效率的同时，降低接收端乱序程度。其具体方案如下：

2、第一方面，本申请公开了一种多传输路径确定方法，包括：

3、基于网络拓扑图确定从源节点到目的节点的若干最短路径；所述最短路径为路径时延最小的路径，所述路径时延为基于网络状态确定的路径对应的时延；

4、将所述若干最短路径中的每条路径抽象为一个节点，并将目标节点对之间连通，得到辅助图；所述目标节点对中两个节点所对应的两条路径之间的路径时延之差不超过时延差阈值；

5、在所述辅助图中基于预设限制条件查找最大团，并将所述最大团中所包含节点对应的多条路径确定为多条传输路径；其中，所述预设限制条件为找到的最大团所包含的节点满足带宽需求。

6、可选的，在将所述若干最短路径中的每条路径抽象为一个节点，并将目标节点对之间连通，得到辅助图之前，还包括：

7、计算所述若干最短路径中任意两条路径的路径时延差，并从所有所述路径时延差中确定出最大路径时延差与最小路径时延差；

8、在所述最大路径时延差与所述最小路径时延差确定的范围内，生成所述时延差阈值。

9、可选的，路径时延的确定步骤包括：

10、计算路径上除了源节点和目的节点之外的所有节点的节点时延以及路径上所有链路的链路时延的总和，得到路径时延。

11、可选的，所述节点时延为节点的排队时延与转发时延之和，所述排队时延由节点队列长度、节点缓存数据包平均长度以及链路带宽确定，所述转发时延由节点缓存数据包平均长度以及链路带宽确定；

12、所述链路时延由链路长度以及电磁波在介质中的传播速度确定。

13、可选的，在所述辅助图中基于预设限制条件查找最大团，包括：

14、确定最大团中所包含节点的路径带宽之和；其中，路径带宽为路径允许传输的最大流量；

15、若所述路径带宽之和不低于所述带宽需求，则判断满足所述带宽需求。

16、可选的，还包括：

17、基于网络拓扑图计算从源节点到目的节点最大流，得到每条链路允许传输的最大流量；

18、相应的，所述路径带宽为路径中所有链路允许传输的最大流量的最小值。

19、可选的，还包括：

20、获取网络拓扑图；所述网络拓扑图由交换节点以及交换节点对之间的链路构成，所述链路表示交换节点对之间的连通性，若交换节点对之间能够一跳连通，则交换节点对之间存在一条链路，否则交换节点对之间不存在链路。

21、第二方面，本申请公开了一种多传输路径确定装置，包括：

22、最短路径确定模块，用于基于网络拓扑图确定从源节点到目的节点的若干最短路径；所述最短路径为路径时延最小的路径，所述路径时延为基于网络状态确定的路径对应的时延；

23、辅助图构建模块，用于将所述若干最短路径中的每条路径抽象为一个节点，并将目标节点对之间连通，得到辅助图；所述目标节点对所对应的两条路径之间的路径时延之差不超过时延差阈值；

24、多传输路径确定模块，用于在所述辅助图中基于预设限制条件查找最大团，并将所述最大团中所包含节点对应的多条路径确定为多条传输路径；其中，所述预设限制条件为找到的最大团所包含的节点满足带宽需求。

25、第三方面，本申请公开了一种电子设备，包括存储器和处理器，其中：

26、所述存储器，用于保存计算机程序；

27、所述处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述的多传输路径确定方法。

28、第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的多传输路径确定方法。

29、通过以上方案可知，本申请提供了一种多传输路径确定方法，包括：基于网络拓扑图确定从源节点到目的节点的若干最短路径；所述最短路径为路径时延最小的路径，所述路径时延为基于网络状态确定的路径对应的时延；将所述若干最短路径中的每条路径抽象为一个节点，并将目标节点对之间连通，得到辅助图；所述目标节点对中两个节点所对应的两条路径之间的路径时延之差不超过时延差阈值；在所述辅助图中基于预设限制条件查找最大团，并将所述最大团中所包含节点对应的多条路径确定为多条传输路径；其中，所述预设限制条件为找到的最大团所包含的节点满足带宽需求。

30、可见，本申请的有益效果为：利用基于网络状态确定的路径时延，并基于网络拓扑图，从源节点到目的节点的路径中确定出若干路径时延最短的路径，进而构建辅助图，辅助图中路径抽象为节点，两条路径之间的路径时延之差不超过时延差阈值，则对应的节点对之间连通，并且以满足带宽需求为限制条件查找最大团，这样，构建辅助图的路径为时延最小的路径，传输效率较高，并且，基于时延差阈值计算多条满足端到端带宽需求的传输路径，可约束不同路径之间时延差，从网络层缓解不同路径的乱序问题，能够在保障多路径传输效率的同时，降低接收端乱序程度。

31、相应地，本申请提供的一种多传输路径确定装置、设备及可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

技术特征：

1.一种多传输路径确定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多传输路径确定方法，其特征在于，在将所述若干最短路径中的每条路径抽象为一个节点，并将目标节点对之间连通，得到辅助图之前，还包括：

3.根据权利要求1所述的多传输路径确定方法，其特征在于，路径时延的确定步骤包括：

4.根据权利要求3所述的多传输路径确定方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的多传输路径确定方法，其特征在于，在所述辅助图中基于预设限制条件查找最大团，包括：

6.根据权利要求5所述的多传输路径确定方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1至6任一项所述的多传输路径确定方法，其特征在于，还包括：

8.一种多传输路径确定装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，其中：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的多传输路径确定方法。

技术总结
本申请公开了一种多传输路径确定方法、装置、设备及介质，包括：基于网络拓扑图确定从源节点到目的节点的若干最短路径；所述最短路径为路径时延最小的路径，所述路径时延为基于网络状态确定的路径对应的时延；将所述若干最短路径中的每条路径抽象为一个节点，并将目标节点对之间连通，得到辅助图；所述目标节点对中两个节点所对应的两条路径之间的路径时延之差不超过时延差阈值；在所述辅助图中基于预设限制条件查找最大团，并将所述最大团中所包含节点对应的多条路径确定为多条传输路径；其中，所述预设限制条件为找到的最大团所包含的节点满足带宽需求。这样，能够在保障多路径传输效率的同时，降低接收端乱序程度。

技术研发人员：朱静,王丹,邢姣,陶高峰,陈刚,任广臣
受保护的技术使用者：网络通信与安全紫金山实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17