[发明专利]支持多维度协作和无限优先级个数的交换机调度方法

说明书

本发明公开了一种支持多维度协作和无限优先级个数的交换机调度方法，包括：S1，接收数据，提取数据中各个维度的信息；S2，将提取得到的各个维度信息分别插入到各自的逻辑结构中，在从属同一数据的相关信息之间建立关系；S3，根据事先配置的多维调度策略选取需要调度并发出的数据；S4，删除各个逻辑结构中被调度数据的相关信息，维护各个维度结构平衡。本发明能够允许调度时综合多维度信息评判其优先性，并且允许交换机监控各个维度最小或最大值以支持动态策略调整，提升网络性能。

技术领域

本发明涉及通信网络数据调度技术领域，具体而言涉及一种支持多维度协作和无限优先级个数的交换机调度方法。

背景技术

随着网络用户的日益增长，网络需求也在不断发生变化。各类网络应用如在线视频会议软件、视频播放软件、线上购物平台软件、文件共享备份软件、游戏软件等均共享同样的通信网络线路。这些流量中，有些属于延迟敏感类流量，需要在短时间内立刻完成传输需求，有些对延迟要求较为宽松，只需要保证数据的准确。因此，交换机等网络中间设备在进行数据转发的同时，需要针对不同应用的不同需求提供差分服务，具体则体现在交换机对来自不同应用数据的调度顺序上。

传统交换机中为提供差分服务，每个端口维护8个优先级队列，不同应用下的网络数据会根据一定方式分别映射到这8个优先级下并进入相应的先进先出队列进行排队等候调度。目前较为普遍的调度方式包括：严格优先级调度SP，即只有高于当前优先级的所有数据全部调度完毕后才可调度当前优先级；加权平均分配WFQ，即按照优先级分配出口的带宽，并依据比例从各个队列中发送相应数量的数据；加权轮训WRR，同样依据优先级比重分配调度时间片，但其比例不会固定不变，若某一队列为空，则立刻换至下一队列继续调度。

然而传统交换机的调度模式存在一个关键的问题，即如何合适合理的将各类应用映射至此8个队列中。其中，此问题还分为两个方面：第一，映射的规则如何设定，即映射QoS级别高的优先级到高优先队列，还是映射即将失效的数据进入高优先级队列；第二，8个队列是否满足调度需求，即多样的应用数据只区分在8个队列中能否达到差分服务并且优化网络性能的目的。基于这两个方面，目前已经有很多的研究与新的调度结构提出。针对8优先级是否满足需求的问题，日常中的网络通信对服务区分敏感度不高，但在数据中心网络或者并行计算网络中，8个优先级队列已无法保证对不同数据的计算需求。因此，PIFO结构，包括pFabric中提出的交换机队列结构均可以满足更多优先级的个数，保证细粒度下对各类数据的差分服务。然而针对第一个问题，如何映射，各个研究都有自己的背景与关注点。部分研究致力于最小化平均传输时间，则其将映射关系设为最小流映射高优先级，部分研究关注数据时效问题，则其将映射关系设为失效时间早映射高优先级，此类映射通常只选取一个维度的信息作为映射标准，若此信息相同，则取队列中较早进入的数据进行调度。

发明内容

针对现有调度方案只基于数据某单一维度信息进行调度的问题，本发明目的在于提供一种支持多维度协作和无限优先级个数的交换机调度方法，允许调度时综合多维度信息评判其优先性，并且允许交换机监控各个维度最小或最大值以支持动态策略调整，提升网络性能。

为达成上述目的，结合图1，本发明提出一种支持多维度协作和无限优先级个数的交换机调度方法，所述调度方法包括：

S1，接收数据，提取数据中各个维度的信息，其中至少一个维度的信息为不重复信息，与数据构成一一对应关系，用作数据索引；

S2，将提取得到的各个维度信息分别插入到各自的逻辑结构中，在从属同一数据的相关信息之间建立关系；

S3，根据事先配置的多维调度策略选取需要调度并发出的数据；

S4，删除各个逻辑结构中被调度数据的相关信息，维护各个维度结构平衡。

作为其中的一种优选例，步骤S2中，所述将提取得到的各个维度信息分别插入到各自的逻辑结构中，在从属同一数据的相关信息之间建立关系的过程包括以下步骤：