[发明专利]一种基于软件可定义的实时传输机制

摘要

本发明公开了一种基于软件可定义的实时传输机制，本发明步骤：1)定义网络由应用层、控制层和数据层组成，应用层包括网络状态管理模块、调度模块、切片构建模块和配置管理模块；2)网络状态管理模块维护网络拓扑、网络状态和网络节点信息；3)切片构建模块根据业务流的服务质量需求将其分为时间敏感性网络业务流和普通网络业务流。并建立网络切片，其配置包括传输路径、转发队列和交换节点的优先级配置；4)调度模块识别不同流的服务质量需求，查找相应网络切片所需的带宽来决定是否接纳此流来对不同流进行流量调度；5)控制器根据网络切片构造返回的结果，通过配置管理模块部署到相应的交换机上。保障工业互联网中不同业务流的实时传输需求。

主权项

1.一种基于软件可定义的实时传输机制，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)定义网络，网络由应用层、控制层和数据层组成，应用层由网络状态管理模块、调度模块、切片构建模块和配置管理模块组成，控制层的实体为控制器，数据层的实体为物理交换机；步骤(2)网络状态管理模块维护网络拓扑信息、网络状态信息和网络节点信息，具体包含如下步骤：2‑1通过Netconf协议与数据层的物理交换机进行信息交互，获得网络拓扑信息；2‑2根据当前网络实时流量得到网络状态信息；2‑3根据各个转发节点的负载状况得到网络节点信息；步骤(3)切片构建模块根据业务流的服务质量需求将其分为时间敏感性网络业务流(TSNF)和普通网络业务流(CNF)；为每一种业务建立网络切片，网络切片的配置包括传输路径、转发队列和交换节点的优先级配置，具体步骤如下：3‑1对TSNF的网络切片构造保障TNSF的实时传输需求，为TNSF预留网络资源；3‑2对不同优先级的TNSF转发队列，在转发完所有优先级较高的数据包后，再转发优先级较低的数据包，TNSF转发队列中所有数据包转发完成后再转发CNF的报文；3‑3根据TNSF的最大吞吐量事先从源节点到目的节点搜索多条可能的传输路径，每条路径均可满足具有特延迟要求的特定数量的时间敏感流；3‑4根据源节点到目的节点的所有传输路径，选取带宽利用率和延迟最小的路径，再根据网络切片来配置每个网络节点的服务质量转发子队列；3‑5切片构建模块在CNF所有可传输路径中选择一条经过节点数最少的传输路径；步骤(4)调度模块识别不同流的服务质量需求，查找相应网络切片所需的带宽来决定是否接纳此流来对不同流进行流量调度，具体步骤如下：4‑1对于TNSF，在带宽能够满足该流的需求且网络切片中存在传输该流的路径，接纳该流；若带宽虽然满足该流的需求，却没有合适的路由可直接转发该流，那么控制器就会调整当前的流量分配，否则就会拒绝该流；4‑2对于CNF查找满足需求带宽的路径，选取剩余可利用带宽最大的路径来传输，若不满足则丢弃部分数据包；步骤(5)控制器根据网络切片构造返回的传输路径结果，通过配置管理模块部署到相应的交换机上。