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恭喜南京航空航天大学张彤获国家专利权

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龙图腾网恭喜南京航空航天大学申请的专利一种数据中心网络混合流量的在线路由和调度方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115987891B

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-22发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202111200320.8,技术领域涉及:H04L47/10;该发明授权一种数据中心网络混合流量的在线路由和调度方法是由张彤;汤哲玮;蒋人杰设计研发完成,并于2021-10-14向国家知识产权局提交的专利申请。

一种数据中心网络混合流量的在线路由和调度方法在说明书摘要公布了:本发明提出一种数据中心网络混合流量在线路由和调度机制。本发明将混流调度问题形式化为一个在线优化问题,通过求解该优化问题来实现对混流的路径选择和速率分配。具体传输机制为:1发送端主机根据流信息和网络信息对混流进行传输路径选择和速率分配。2传输路径上的交换机对到达的流进行带宽分配,并将链路拥塞信息保存在数据包头中。3接收端主机将路径链路拥塞情况保存在确认数据包头中并发回发送端主机。4已经确定路径的流在传输过程中不改变其路由,对更接近截止期限的截止期限流和剩余未发送数据量更少的非截止期限流分配更多带宽。本发明将路由和调度相结合,有效地降低了截止期限流的传输时间和非截止期限流的期限错失率。

本发明授权一种数据中心网络混合流量的在线路由和调度方法在权利要求书中公布了:1.一种数据中心网络混合流量在线路由和调度方法,其特征在于该方法包括以下步骤:步骤1、将混合流量调度问题形式化定义为一个带约束的在线优化问题:对于截止期限流,其性能指标为截止时间错失率;对于非截止期限流,其性能指标为流的完成时间;混流调度一方面要降低截止期限流的截止时间错失率,另一方面也要降低非截止期限流的流完成时间;综合截止期限流的截止时间错失率和非截止期限流的流完成时间两个性能指标,结合路由选择对调度机制的有效作用,构建在线优化问题;其中对于形式化混合流量调度问题,具体步骤如下:步骤S101,给出目标函数及约束条件:Maximize:Subjectto: 其中FD为截止期限流集合,FN为非截止期限流集合,bft为在t时刻分配给各个流f的带宽,Dft为在t时刻截止期限流的剩余期限时间,Tft为在t时刻非截止期限流剩余未发送数据量的大小,是路由决策变量表示为流f选择的第k条传输路径,Cl为链路l的带宽;约束1a表示在任意t时刻在链路l传输的流的速率之和不应大于该链路的带宽,约束1b和约束1c要求一条流只能选择一条路由进行传输,约束1d表示在任意t时刻流分配到的带宽应是非负的;步骤S102,将目标函数和约束转化为如下可解的线性规划问题:Maximize:Subjectto: 原目标函数和约束中含有bft和两个未知变量,引入变量代替后将原问题转换为一个线性规划问题;步骤2、发送端主机根据流信息和网络拥塞信息按优先程度对混流进行传输路径选择和速率分配:端主机在本地求解步骤1中的优化问题,按截止期限流优先于非截止期限流原则为到达端主机的混流确定各自的传输路径和发送速率,已经确定传输路径的流在传输过程中不改变其路由;发送端主机根据网络拥塞信息进行流传输路径选择和流速率分配,其步骤为:每个发送端主机在本地求解步骤S102的优化问题,求解完得到流传输路径后再对原问题求解获得流速率的最优分配;在发送端设定截止期限流优于非截止期限流分配路径和速率;对于截止期限流按照截止期限从近到远分配速率,若某条截止期限流已无法在该截止时间内完成传输,则终止该流的传输;对于非截止期限流则按照其剩余未发送的数据量大小从小到大分配速率,采用最小剩余时间优先规则来减少非截止期限流的传输时间;每当有新流到达发送端主机时,端主机会对本地所有的混流重新进行路由选择和速率分配,但已经确定好传输路径并发送的流在传输过程中不会改变其传输路径;步骤3、传输路径上的交换机对到达该交换机的流按截止期限流优先于非截止期限流原则进行链路带宽分配,并将路径链路拥塞信息保存在数据包头中:对更接近截止期限的截止期限流和剩余未发送数据量更少的非截止期限流交换机对其分配更多带宽;该步骤中传输路径上的交换机对到达该交换机的流进行链路带宽分配,并将路径链路拥塞信息保存在数据包头中,其步骤为:交换机根据流的具体信息和发送端主机分配的速率信息对到达该交换机的流分配出口链路带宽;设定截止期限流优于非截止期限流进行带宽分配,对更接近截止期限的截止期限流和剩余未发送数据量更少的非截止期限流交换机对其分配更多带宽;每分配完一条流的带宽,就会更新链路带宽剩余情况和链路拥塞信息,并将更新后的拥塞信息存入数据包头,发送给路径上的下一跳交换机或者接收端主机;步骤4、接收端主机将传输路径上的链路拥塞情况保存在确认数据包头中并发送回发送端主机:通过正向数据传输和反馈机制在端主机和交换机间传递流具体信息、速率信息和链路拥塞信息;该步骤中接收端主机将传输路径链路拥塞情况保存在确认数据包头中并发送回发送端主机,其步骤为:接收端主机对每条到达该主机的流分别将其传输路径中的拥塞信息写入其对应的确认数据包头,发送回其发送端主机,以便进行下一轮迭代计算。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人南京航空航天大学,其通讯地址为:211106 江苏省南京市将军大道29号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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