[发明专利]高性能网络中多路径带宽调度方法

摘要

本发明公开了一种高性能网络中多路径带宽调度方法，该方法在具有带宽预留功能的高性能网络中考虑到带宽动态变化情况，对于给定的多个具有截止时间限制的带宽预留请求，以最大化用户请求成功率为目的，多条路径同时传输数据，并兼顾平均完成时间和最短持续时间，提高了数据传输的成功率。

主权项

1.高性能网络中多路径带宽调度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对给定的多个请求按照数据传输量的大小升序排列，对于数据传输量大小相同的请求按照最大可能传输时间升序排列，得到排序后的请求序列Q1，Q2，…Qi，…QI,其中，Qi表示第i个请求，I表示请求的总数；每个请求均需要在设定时间段[tS,tE]内传完，其中tS是最早传输时间，tE是最晚传输时间；步骤2，对高性能网络中的多个时间窗口按照其截止时间和持续时间进行排序，得到排序后的时间窗口序列W1，W2，…Wj，…WJ，其中，Wj表示第j个请求，J表示时间窗口的总数；每个时间窗口与设定时间段[tS,tE]完全重叠或者部分重叠；步骤3，在网络拓扑图Gk‑1中，针对请求序列中的第i个请求Qi以及时间窗口序列中的第j个时间窗口Wj采用路径搜索方法进行第k次处理，若得到可用路径Pijk以及该可用路径Pijk的可用带宽Bijk，则执行步骤4，否则，执行步骤6；i的初始值为1，j的初始值为1，k的初始值为1；当k＝1时，网络拓扑图Gk‑1为设定的高性能网络的初始网络拓扑图G0；步骤4，计算第i个请求Q_i下的第j个时间窗口W_j下的可用带宽累加值若B_sum,ij<B_min，ij，则执行步骤5，其中，B_min，ij为最小带宽需求，t^l_j为最大数据传输时间长度，D_i为第i个请求Q_i的数据传输量，其中，为第j个时间窗口W_j的起始时间，为第j个时间窗口W_j的截止时间；否则，输出在第i个请求Q_i下得到的所有可用路径以及该可用路径的可用带宽，并执行步骤7；步骤5，从网络拓扑图Gk‑1中删掉可用路径Pijk，得到一个新的网络拓扑图Gk，将步骤3中的网络拓扑图Gk‑1修改为新的网络拓扑图Gk并执行步骤3；步骤6，将步骤3中的时间窗口序列中的第j个时间窗口Wj修改为第j+1个时间窗口Wj+1并执行步骤3；步骤7，计算针对第i个请求Qi得到的所有可用路径的实际预留带宽，采用公式(1)计算：其中，Aijk表示第i个请求Qi下得到的第j个时间窗口Wj下的第k个可用路径的实际预留带宽，Bijk表示第i个请求Qi下得到的第j个时间窗口Wj下的第k个可用路径的可用带宽，Bsum,ij表示第i个请求Qi下的第j个时间窗口Wj下的可用带宽累加值，bij表示第i个请求Qi下第j个时间窗口Wj下得到的所有可用路径上的总预留带宽，bij＝Bmin，ij；步骤8，将给定的高性能网络的初始网络拓扑图G0中的，针对第i个请求Qi得到的每个可用路径在其对应的时间窗口内的带宽修改为该可用路径的实际预留带宽。步骤9，将步骤3中的请求序列中的第i个请求Qi修改为第i+1个请求，并执行步骤3，直到i＝I。