[发明专利]多路径跨协议传输的数据包调度方法及系统

权利要求书

1.一种多路径跨协议传输的数据包调度方法，其特征在于，包括：

第一传输单元作为发送端的中间设备，配置有转发分组的物理接口及传输协议；第二传输单元作为接收端的中间设备，配置有转发分组的物理接口及传输协议；

所述第一传输单元和第二传输单元感知到对端的可达信息后，建立多条绑定了所述物理接口属性的端到端链路；

第二传输单元配置有与链路对应的虚拟接口veth或veth构成的虚拟网络环路，提供TC调度环境，并实时感知链路的时延、吞吐量和拥塞状态，实时调整链路的发送速率，实现转发分组的时延可定制与发送速率的对齐；

当所述TC调度的调度方式为基于路径性能对齐的调度时，将物理接口与虚拟网络环路绑定并通过命名空间隔离流量，在第一传输单元轮询发包的基础上，第二传输单元实时监控各链路时延和吞吐量特性，根据差值计算TC参数，覆盖存储；

当差值超过阈值时，在数据包出端口操作进程中，根据TC参数，对实时吞吐量高的链路对应的虚拟网络环路或物理接口进行限速，对时延低的链路对应的虚拟环路或物理接口进行延迟；

当所述TC调度的调度方式为基于数据包序列号的调度时，在第一传输单元轮询发包的基础上，第二传输单元实时监控各路径时延和吞吐量特性，根据差值计算TC参数；

第二传输单元在数据包入端口操作进程中，解析数据包，计算期望的数据包序列号，并以索引值绑定至寄存器，覆盖存储；

在出端口操作进程中，以01规则判断数据包是否满足期望，若满足，转发至下一跳，更新序列号存储值；否则，进入虚拟网络环路根据TC参数进行延迟调度，经环路迭代返回出端口操作进程，再次以02规则判断数据包是否满足期望，若满足，转发至下一跳，否则，返回虚拟网络环路迭代；

所述01规则包括，将数据包与期望序列号进行对比，根据对比结果对数据包进行相应处理；其中，

当满足期望序列号时直接转发；

当不满足期望序列号时且与期望序列号的差值小于第一阈值时，进入虚拟网络环路根据差值进行延迟调度；

当与期望序列号的差值超过阈值时丢弃处理；

所述第一阈值大小根据不同系统或同一系统的不同场景实现自适应调整，设定依据包括已知的系统各链路性能差异、历史阈值的结果反馈；

所述02规则包括，根据不断更新存储的序列号判断虚拟网络环路中数据包与当前期望值的差值是否小于一定阈值，若是，则直接转发，否则，继续经虚拟网络环路进行迭代处理；其中，所述02 规则中的该 阈值设定依据包括环路延迟粒度、序列号更新速度、传输单元缓存资源，该阈值取值为1-MTU，MTU为最大传输单元的大小。

2.根据权利要求1所述的多路径跨协议传输的数据包调度方法，其特征在于：

第二传输单元计算期望的数据包序列号，计算参数包括连接级序列号、子流级序列号、各协议报头长度、各协议特定字段、误差允许范围。

3.根据权利要求1所述的多路径跨协议传输的数据包调度方法，其特征在于：以索引值绑定至寄存器，覆盖存储，该索引值包括端口号、服务ID、五元组。

4.根据权利要求1所述的多路径跨协议传输的数据包调度方法，其特征在于：所述可达信息包括协议支持信息、端口信息、设备接入信息、拓扑信息。

5.根据权利要求1所述的多路径跨协议传输的数据包调度方法，其特征在于：所述可达信息的感知方式包括静态感知、动态感知、控制单元决策下发、分布式感知。

6.一种利用如权利要求1-5任一项所述的方法的数据包调度系统，其特征在于，包括：

转发分组模块，用于建立多条绑定了所述物理接口属性的端到端链路；

所述转发分组模块包括第一传输单元和第二传输单元；

所述第一传输单元作为发送端的中间设备，配置有转发分组的物理接口及传输协议；第二传输单元作为接收端的中间设备，配置有转发分组的物理接口及传输协议；

所述第一传输单元和第二传输单元感知到对端的可达信息后，建立多条绑定了所述物理接口属性的端到端链路；

第二传输单元配置有与链路对应的虚拟网络环路或物理端口，提供TC调度环境，并实时感知链路的时延、吞吐量和拥塞状态，实时调整链路的发送速率；

TC调度模块，用于对链路的数据包传输进行调度；

所述TC调度模块包括延迟处理单元、限速单元和队列处理单元；在第一传输单元轮询发包的基础上，第二传输单元实时监控各链路时延和吞吐量特性，根据差值计算TC参数，覆盖存储；

第二传输单元在数据包入端口操作进程中，解析数据包，计算期望的数据包序列号，并以索引值绑定，覆盖存储；

所述延迟处理单元，用于根据TC参数，对时延低的链路对应的虚拟环路或物理接口进行延迟调度；

所述限速单元，用于根据TC参数，对实时吞吐量高的链路对应的虚拟网络环路或物理接口进行限速；

所述队列处理单元，用于对数据包进行重新编排、标记或丢弃处理。