一種數(shù)據(jù)處理方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種數(shù)據(jù)處理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[000引異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)是有線通信網(wǎng)絡(luò)、宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)、微蜂窩網(wǎng)絡(luò)、移動Adhoc網(wǎng)絡(luò)等多 種形態(tài)共存的網(wǎng)絡(luò)，包含多種業(yè)務(wù)類型，如0TT(OverTheTop,指通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供各 種應(yīng)用服務(wù)）、云平臺租用、移動支付等?，F(xiàn)有的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)的虛擬資源管理系統(tǒng)中，網(wǎng) 絡(luò)層和傳輸層保留了數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)、分布式路由尋址等核屯、通信功能，同時為QoS(如ality ofService，服務(wù)質(zhì)量）、VLAN(Vi;rtualLocalAreaNetwork,虛擬局域網(wǎng)）、流量控制等網(wǎng) 絡(luò)業(yè)務(wù)需求提供特定協(xié)議，從而保證了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。然而，由于網(wǎng)絡(luò)控制與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 發(fā)功能是W緊禪合的方式固化在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之上，使得協(xié)議之間的交互和協(xié)調(diào)變得越來越復(fù) 雜，且對于業(yè)務(wù)的個性化需求要單獨設(shè)置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，從而進一步加劇了網(wǎng)絡(luò)控制管理的復(fù) 雜程度。
[000引 針對異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)存在的問題，SDN(SoftwareDefinedNetwork,軟件定義網(wǎng) 絡(luò)）應(yīng)運而生，其是一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu)，是網(wǎng)絡(luò)虛擬化的一種實現(xiàn)方式，其核屯、技術(shù) 化enFlow通過將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備控制面與數(shù)據(jù)面分離開來，從而實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制，使 網(wǎng)絡(luò)作為管道變得更加智能。可見，SDN為解決諸如IP層的"封閉性"之于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的"開 放性"，控制邏輯與數(shù)據(jù)處理的"緊禪合"之于"解禪合"等問題，提供了一種新的思路，因此， 可W將其引入WIP為核屯、的"小核屯、、大邊緣"式的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)體系。在將SDN引入異 構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)體系后，異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)體系的虛擬資源管理系統(tǒng)具有W下優(yōu)點；一是控制功能 的解禪合，提高了異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)跨域傳輸能力，通過解離邊緣網(wǎng)關(guān)的控制類協(xié)議，不 僅簡化了協(xié)議找結(jié)構(gòu)，還極大地釋放了實體資源層設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的能力，為無處不在的云 應(yīng)用所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)提供了高性能的傳輸保障；二是實體資源統(tǒng)一封裝，屏蔽了物理實 體之間的異構(gòu)性，利用統(tǒng)一的資源描述語言對實體資源（如物理設(shè)備、鏈路資源等）進行抽 象封裝，能夠有效隱藏底層網(wǎng)絡(luò)資源的異構(gòu)性，進而滿足資源配置在可拓展性、安全性等方 面的需求；=是上層業(yè)務(wù)透明化，提高了業(yè)務(wù)類型的可拓展性，通過統(tǒng)一的北向接口對不同 的業(yè)務(wù)類型進行特征分解，從而實現(xiàn)上層業(yè)務(wù)需求與底層實體資源的動態(tài)對接，提升業(yè)務(wù) 類型的可拓展性。
[0004] 其中，現(xiàn)有的基于SDN的虛擬資源管理系統(tǒng)僅僅針對于物理網(wǎng)絡(luò)中的靜態(tài)資源， 即SDN的實體資源層僅僅包括靜態(tài)資源，其中，所謂靜態(tài)資源由路由器、交換機、服務(wù)器等 固定終端構(gòu)成的節(jié)點資源W及由光纖、同軸電纜等用于有線傳輸?shù)逆溌焚Y源構(gòu)成。
[0005] 但是，隨著移動通訊的發(fā)展，現(xiàn)有的物理網(wǎng)絡(luò)中動態(tài)資源越來越廣泛，如果基于 SDN的虛擬資源管理系統(tǒng)僅僅針對于物理網(wǎng)絡(luò)中的靜態(tài)資源，無疑會影響數(shù)據(jù)處理（如鏈 路路徑選擇、數(shù)據(jù)在鏈路路徑上的傳輸?shù)龋┑挠行?，其中，所謂動態(tài)資源由移動電話、車 載基站等移動終端構(gòu)成的節(jié)點資源W及由時隙、載波、碼字等用于空口傳輸?shù)逆溌焚Y源構(gòu) 成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實施例的目的在于提供一種數(shù)據(jù)處理方法及裝置，W通過基于SDN的虛擬 資源管理系統(tǒng)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理過程綜合考慮物理網(wǎng)絡(luò)中的靜態(tài)資源和動態(tài)資源，來提高 數(shù)據(jù)處理的有效性。具體技術(shù)方案如下：
[0007] 第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種數(shù)據(jù)處理方法，所述方法基于SDN(軟件定義 網(wǎng)絡(luò)）的虛擬資源管理系統(tǒng)；所述方法包括：
[000引步驟A;在接收到用戶發(fā)出的關(guān)于目標需求信息的網(wǎng)絡(luò)請求后，對所述網(wǎng)絡(luò)請求 進行抽象處理，W生成所述網(wǎng)絡(luò)請求的帶權(quán)無向圖G,, =(iV,,，Z，,，C，G)，其中，Ny表示虛擬網(wǎng) 絡(luò)的節(jié)點集合，Ly表示所述虛擬網(wǎng)絡(luò)的鏈路集合，C表示所述虛擬網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點集合中節(jié)點 的約束條件，G表示所述虛擬網(wǎng)絡(luò)的鏈路集合中鏈路的約束條件；
[0009]步驟B;生成用于表征所述網(wǎng)絡(luò)請求的立元組VNR(Gv，ta，t。）；其中，Gv為所述帶權(quán) 無向圖，tg表示所述網(wǎng)絡(luò)請求的到達時刻，t。表示所述網(wǎng)絡(luò)請求所對應(yīng)服務(wù)在物理網(wǎng)絡(luò)中 持續(xù)的時間；
[0010] 步驟C;基于所述網(wǎng)絡(luò)請求的S元組中t。，判斷所述網(wǎng)絡(luò)請求是否達到預(yù)設(shè)延遲闊 值，如果達到，則執(zhí)行步驟D;否則，執(zhí)行步驟E;
[0011] 步驟D;結(jié)束針對于所述網(wǎng)絡(luò)請求的虛擬資源到實體資源的映射，釋放物理網(wǎng)絡(luò) 中的由動態(tài)資源和靜態(tài)資源構(gòu)成的實體資源，更新預(yù)設(shè)的抽象模型所定義的有限的狀態(tài)集 合；
[0012] 步驟E;根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)請求和預(yù)設(shè)的抽象模型所定義的有限的狀態(tài)集合，且基于 所述=元組中的Gy,計算所述網(wǎng)絡(luò)請求在物理網(wǎng)絡(luò)上的鏈路路徑，執(zhí)行步驟F;
[0013] 步驟F;選擇所述網(wǎng)絡(luò)請求在所述物理網(wǎng)絡(luò)上的最優(yōu)的鏈路路徑，如果最優(yōu)的鏈 路路徑選擇成功，執(zhí)行步驟H，如果最優(yōu)的鏈路路徑選擇失敗，執(zhí)行步驟G;
[0014] 步驟G;增加所述網(wǎng)絡(luò)請求所對應(yīng)服務(wù)在物理網(wǎng)絡(luò)中持續(xù)的時間，執(zhí)行步驟C;
[0015] 步驟H;根據(jù)路徑選擇結(jié)果，更新所述抽象模型所定義的狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)，并在更新 狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)后，更新所述有限的狀態(tài)集合，至此針對于所述網(wǎng)絡(luò)請求的虛擬資源到實體 資源的映射結(jié)束；
[0016] 其中，所述數(shù)據(jù)處理方法所基于的所述預(yù)先定義的抽象模型由五元組M=怕，E， 8，也，訪組成，具體的：
[0017]Q用于表征有限的狀態(tài)集合，所述有限的狀態(tài)集合為狀態(tài)的非空有窮集合，其中，Q=佩，Qi}，a= (^'s心名，每傭于表征數(shù)據(jù)平面的狀態(tài)，Vs為由動態(tài)資源和靜態(tài)資源構(gòu)成 實體資源的物理網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點集合，Es為所述物理網(wǎng)絡(luò)中的鏈路集合，<為所述物理網(wǎng) 絡(luò)中的節(jié)點集合中節(jié)點的屬性集合，4E為所述物理網(wǎng)絡(luò)中的鏈路集合中鏈路的屬性集合； 〇,=的，￡、，坊巧，/，〇用于表征控制平面的狀態(tài)，其根據(jù)用戶的需求信息所針對的網(wǎng)絡(luò)請求轉(zhuǎn) 化得到，Vv為虛擬網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點集合，EV為所述虛擬網(wǎng)絡(luò)中的鏈路集合，C為所述虛擬網(wǎng)絡(luò) 中的節(jié)點集合中節(jié)點的約束條件，巧為所述虛擬網(wǎng)絡(luò)中的鏈路集合中鏈路的約束條件，f和 t。為標志位，如果網(wǎng)絡(luò)請求被滿足則f=l，t。為所述網(wǎng)絡(luò)請求所對應(yīng)服務(wù)在物理網(wǎng)絡(luò)中持 續(xù)的時間，否則f= 0,t。為所述網(wǎng)絡(luò)請求的允許延遲時間；
[001引 E用于表征輸入的有限集合，其中，E= (E"，E1)，E。為數(shù)據(jù)平面的輸入，控制 層面的輸出，包含滿足網(wǎng)絡(luò)請求的可用路徑，是Q。的子集；E1為控制平面的輸入，由網(wǎng)絡(luò)請 求所針對的Vv和Q。共同控制，由經(jīng)過VV的所有節(jié)點、鏈路組成，是Q。的子集；
[0019] 5用于表征狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)，其中，5 = {S。，W，5〇;E〇XQ。一E〇XQ'。 為數(shù)據(jù)平面的轉(zhuǎn)移函數(shù)，數(shù)據(jù)平面通過控制平面下發(fā)的轉(zhuǎn)移函數(shù)5。，將數(shù)據(jù)平面的輸入 E。和數(shù)據(jù)平面狀態(tài)Q。利用轉(zhuǎn)移函數(shù)5。更新數(shù)據(jù)包處理后的數(shù)據(jù)平面狀態(tài)Q' 。；51; EiXQi-（f? 5u)XQ'1為控制平面的轉(zhuǎn)移函數(shù)，根據(jù)控制平面狀態(tài)Q及Vv映射為控制 平面輸入E1，如果通過計算得到滿足網(wǎng)絡(luò)請求的可用的鏈路路徑，則生成數(shù)據(jù)平面的轉(zhuǎn)移 函數(shù)5。，并令f=l，tc=0,并將控制平面新的狀態(tài)Q'1返回；否則不改變f，且令tc+At 為所述網(wǎng)絡(luò)請求所對應(yīng)服務(wù)在物理網(wǎng)絡(luò)中持續(xù)的時間；
[0020] q。用于表征初始狀態(tài)，其中，q。=怕。，t。，U表示網(wǎng)絡(luò)請求 Q, =(Fv.￡-v，(::，CvE，/ = (U, =0)，t。表示所述網(wǎng)絡(luò)請求所對應(yīng)服務(wù)在物理網(wǎng)絡(luò)中持續(xù)的時間，tdm為 預(yù)設(shè)延遲闊值；
[002UH用于表征終止狀態(tài)集合，H={f=化tdm>tc，f= 0&tc>tJ，其中，f=化tdm >t。表示網(wǎng)絡(luò)請求終止，f=O&t。>t^表示網(wǎng)絡(luò)請求的允許延遲時間超過預(yù)設(shè)延遲闊值。
[0022] 可選的，所述基于SDN的虛擬資源管理系統(tǒng)利用化enFlow交換機、化enFlow控制 器W及化enFlow協(xié)議搭建，所述化enFlow交換機中包括由多個流表構(gòu)成的流表流水線；
[0023] 其中，流表的結(jié)構(gòu)包括；匹配域、優(yōu)先級、計數(shù)器、指令、超時定時器和Cookie,所 述匹配域用于對網(wǎng)絡(luò)請求所對應(yīng)的數(shù)據(jù)包進行匹配，所述優(yōu)先級用于表明流表的匹配次 序，所述計數(shù)器用于對與流表的匹配域相匹配的數(shù)據(jù)包進行計數(shù)，所述指令包括修改動作 集和流水線處理，所述超時定時器用于監(jiān)控數(shù)據(jù)包流的最長的有效時間或最大空閑時間， 所述Cookie為由化enFlow控制器選擇的不透明數(shù)值。
[0024] 可選的，在所述化enFlow交換機中更新狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù)，具體更新過程包括：
[0025] 初始化流表流水線中流表的匹配域；
[0026] 基于流表流水線中流表所包含的優(yōu)先級確定流水線中流表的匹配順序；
[0027] 基于所確定出的匹配順序，分別將網(wǎng)絡(luò)請求所對應(yīng)的數(shù)據(jù)包與流表流水線中的相 應(yīng)流表的匹配域進行基本匹配處理，W通過基本匹配處理來設(shè)定所述數(shù)據(jù)包的匹配域，并 利用設(shè)定好的匹配域進行在化enFlow交換機中進行查表，進而通過查表實現(xiàn)所述數(shù)據(jù)包 在物理網(wǎng)絡(luò)中鏈路路徑中的傳輸。
[002引可選的，本發(fā)明實施例所提供的數(shù)據(jù)處理方法還包括：
[0029] 判斷基本匹配處理未得到匹配的數(shù)據(jù)包是否存在T油leMiss項，如果存在，執(zhí)行： 更新計數(shù)器、執(zhí)行指令、更新動作集合、更新匹配域、更新元數(shù)據(jù)，并通過執(zhí)行結(jié)果設(shè)定該數(shù) 據(jù)包的匹配域，并利用設(shè)定好的匹配域進行在化enFlow交換機中進行查表，進而通過查表 實現(xiàn)所述數(shù)據(jù)包在物理網(wǎng)絡(luò)中鏈路路徑中的傳輸；如果不存在，進行丟棄數(shù)據(jù)包的操作。
[0030] 可選的，所述化enFlow交換機中還包括用于對數(shù)據(jù)包流進行分組的組表，通過所 述組表使得流表流水線中的流表中指令的執(zhí)行集中針對同一組的所有數(shù)據(jù)包；
[0031] 其中，所述組表的結(jié)構(gòu)包括；組標識符、組類型、計數(shù)器和動作桶，所述組標識符 用于標識不同的組，所述組類型用于規(guī)定是否所有的動作桶中的指令都會被執(zhí)行，所述動 作桶包含流表流水線中的流表的指令，所述計數(shù)器用于更新與匹配區(qū)域匹配的數(shù)據(jù)包的個 數(shù)；
[0032] 其中，所述組類型所規(guī)定的具體類型包括：所有類型、選擇類型、間接類型和快速 故障恢復(fù)類型，所述所有類型表明執(zhí)行所有動作桶中所有指令，所述選擇類型表明執(zhí)行所 在組中的一個動作桶中的指令，所述間接類型表明執(zhí)行所在組中的一個預(yù)定的動作桶中的 指令，所述快速故障恢復(fù)類型表明執(zhí)行第一個具有有效活動端口的動作桶中的指令。
[0033] 第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種數(shù)據(jù)處理裝置，所述裝置基于SDN(軟件定 義網(wǎng)絡(luò)）的虛擬資源管理系統(tǒng)；所述裝置包括：
[0034] 帶權(quán)無向圖確定模塊，用于在接收到用戶發(fā)出的關(guān)于目標需求信息的網(wǎng)絡(luò)請求 后，對所述網(wǎng)絡(luò)請求進行抽象處理，W生成所述網(wǎng)絡(luò)請求的帶權(quán)無向圖G,. =(w,,，4，c，"，c:)， 其中，Ny表示虛擬網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點集合，LY表示所述虛擬網(wǎng)絡(luò)的鏈路集合，C表示所述虛擬網(wǎng)絡(luò) 的節(jié)點集合中節(jié)點的約束條件，C,!表示所述虛擬網(wǎng)絡(luò)的鏈路集合中鏈路的約束條件；
[0035]S元組生成模塊，用于生成用于表征所述網(wǎng)絡(luò)請求的S元組VNR佑Y，t。，t。）；其中， Gy為所述帶權(quán)無向圖，tg表示所述網(wǎng)絡(luò)請求的到達時刻，t。表示所述網(wǎng)絡(luò)請求所對應(yīng)服務(wù) 在物理網(wǎng)絡(luò)中持續(xù)的時間；
[0036] 判斷模塊，用于基于所述網(wǎng)絡(luò)請求的S元組中t。，判斷所述網(wǎng)絡(luò)請求是否達到預(yù) 設(shè)延遲闊值，如果達到，則觸發(fā)資源處理模塊，否則，觸發(fā)路徑計算模塊；
[0037] 資源處理模塊，用于結(jié)束針對于所述網(wǎng)絡(luò)請求的虛擬資源到實體資源的映射，釋