基于FlexE的承载网网络分片管理优化方法、装置和介质

技术领域

本发明一般地涉及通信领域。更具体地，本发明涉及一种基于FlexE的承载网网络分片管理优化方法、装置和介质。

背景技术

灵活以太网(FlexEible Ethernet，FlexE)是承载网实现业务隔离和网络切片的一种接口技术，FlexE可以将端口物理层(Physical，PHY)划分为多个时隙(Slot)，对时隙进行捆绑、通道化等操作，实现灵活的业务带宽支持；网络分片是在现有网络的硬件条件下，将业务节点切分为不同的业务网络，从而应用于不同的业务场景。目前，通常将端口物理层划分为固定带宽的若干个时隙，根据网络分片中业务的实际带宽需求，确定支持该网络分片的时隙集合。

然而，由于业务场景的复杂性，网络分片中业务的实际带宽需求存在波动，采用固定时隙集合支持网络分片的方式可能出现带宽利用率低或者时延过高的情况。同时，为满足复杂业务场景的带宽需求，提高带宽利用率，可以使所划分时隙的带宽应尽可能小，但粒度过小的时隙会导致时隙分配的效率降低，从而影响业务处理的效率。因此，如何对网络分片管理进行优化，以提高带宽利用率和业务处理的效率成为了亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种基于FlexE的承载网网络分片管理优化方法，用于兼顾带宽利用率和业务处理效率，同时本发明还提供了一种基于FlexE的承载网网络分片管理优化装置和存储介质。

为解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了如下技术方案：一种基于FlexE的承载网网络分片管理优化方法，其中，基于FlexE的承载网具有固定时隙带宽和临时时隙带宽，每个网络分片具有对应的FlexE端口带宽，每种业务请求具有对应的映射带宽；所述方法包括：获取业务请求队列，根据业务请求队列中各业务请求的映射带宽进行预测，得到预测业务带宽；响应于所述预测业务带宽与对应网络分片的FlexE端口带宽不匹配，根据所述固定时隙和所述临时时隙组合得到目标时隙；根据所述FlexE端口带宽处理业务请求。

在一个实施例中，还包括：根据所述目标时隙的带宽，更新所述网络分片的FlexE端口带宽。

在一个实施例中，在预设时间点，采用目标时隙更新所述网络分片的FlexE端口带宽；其中，所述预设时间点是预测业务带宽对应业务请求的上一业务请求处理完毕的时间点。

在一个实施例中，所述预测业务带宽与对应网络分片的FlexE端口带宽不匹配包括：一个或连续多个预测业务带宽与FlexE端口带宽的差距在设定范围外。

在一个实施例中，所述预测业务带宽包括准确度，响应于当前预测业务带宽的准确度不高于准确度阈值，不更新所述FlexE端口带宽。

在一个实施例中，所述预测业务带宽包括优先级，响应于当前预测业务带宽的优先级不高于优先级阈值，不更新所述FlexE端口带宽。

在一个实施例中，业务类型、业务内容、所述FlexE端口带宽、所述映射带宽、所述固定时隙带宽和临时时隙带宽存储于所述带宽映射表中。

在一个实施例中，所述固定时隙带宽为多数业务请求的FlexE端口带宽的最大公约数作为固定时隙带宽，将所有业务请求的最大公约数作为临时时隙带宽；其中所述多数业务请求是指业务占比高于设定值的网络分片对应的业务请求。

在一个实施例中，通过线性模型获取所述预测业务带宽。

在本发明实施方式的第二方面中，提供了一种基于FlexE的承载网网络分片管理优化装置，包括：处理器，其配置用于执行程序指令；以及存储器，其配置用于存储所述程序指令，当所述程序指令由所述处理器加载并执行时，使得所述处理器执行根据在本发明实施方式的第一方面中任一项所述的方法。

在本发明实施方式的第三方面中，提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有程序指令，当所述程序指令由处理器加载并执行时，使得所述处理器执行根据在本发明实施方式的第一方面中任一项所述的方法。

根据本发明实施例，一般情况下按照固定时隙分配方式执行，避免降低时隙分配的效率，同时根据业务请求动态确定固定时隙和临时时隙的时隙组合进而调整FlexE端口带宽，进而提高带宽利用率和业务处理效率。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1展示了根据本发明实施例的流程示意图；

图2展示了一种逻辑网络的划分方式；

图3展示了根据业务请求队列获取预测业务带宽的过程示意图；

图4展示了根据本发明实施例的基于FlexE的承载网网络分片管理优化装置的示意框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的方法，包括步骤S101至步骤S104。下面具体进行说明。

首先，在步骤S101中，配置并且存储带宽映射表。带宽映射表涉及的概念较多，下面一一进行说明。

图2展示了一种逻辑网络的划分方式，即网络分片方式，其中包括逻辑网络A和逻辑网络B。逻辑网络A可以用于处理业务类型A，逻辑网络B可以用于处理业务类型B。根据业务类型将节点组合为逻辑网络，因此，不同的逻辑网络用于满足不同业务类型对网络能力的差异化要求。需要注意的是，不同的逻辑网络中的节点可以不同，也可以相同(例如图2中，部分节点既是逻辑网络A的节点，也是逻辑网络B的节点)。

也就是说，逻辑网络中包括多个网络节点，按照所处理的业务不同，将不同的节点构成对应业务类型的一个逻辑网络，即一个网络分片。其中，上述节点可以是指基础网络设施中的网络节点；在一个逻辑网络(网络分片)中，节点可以用于处理对应的业务类型。上述业务类型可以分为：视频业务，加密业务，数据业务等；当然也可以采用其他的划分方式。具体地，逻辑网络(网络分片)的部署过程包括创建切片接口、配置切片带宽、配置VPN和隧道等，其部署过程可通过现有技术实现，故而在本文中不再赘述。

表1

表2展示了一种带宽映射表。带宽映射表是网络控制器中预设的，并且可以根据现有技术实现。根据带宽映射表，不同的业务被分配不同的FlexE端口。

作为举例，逻辑网络A对应业务类型A，逻辑网络B对应业务类型B，逻辑网络C对应业务类型C。所述带宽映射表中，展示了不同的业务类型、业务内容、时延要求和映射带宽之间的对应关系。

表2的第2个条目中，表示业务类型为A，业务内容为A1，时延要求为T1的业务对应的映射带宽为X1；表2的第3个条目中，表示业务类型为A，业务内容为A2，时延要求为T2的业务对应的映射带宽为X2；表2的第4个条目中，表示业务类型为A，业务内容为A3，时延要求为T3的业务对应的映射带宽为X3。同理，表2的第5个条目中，表示业务类型为B，业务内容为B1，时延要求为T4的业务对应的映射带宽为X4；表2的第6个条目中，表示业务类型为B，业务内容为B2，时延要求为T5的业务对应的映射带宽为X5；表2的第7个条目中，表示业务类型为B，业务内容为B3，时延要求为T6的业务对应的映射带宽为X6；表2的第8个条目中，表示业务类型为C，业务内容为C1，时延要求为T7的业务对应的映射带宽为X7；表2的第9个条目中，表示业务类型为C，业务内容为C2，时延要求为T8的业务对应的映射带宽为X8。

其中，T表示时延值，T1～T8所表示的时延值可以相同，也可以不同。X表示带宽，X1～X8所表示的带宽值可以相同，也可以不同。

进一步地，带宽映射表除了为不同的业务分配映射带宽，还为业务分配相应的FlexE端口。如表1中还展示了FlexE端口带宽，其中FlexE端口是指物理层的端口，其主要包括FlexE端口带宽的信息。本实施例中，FlexE端口带宽等于：同一业务类型的多个业务中映射带宽的最大值。

FlexE端口带宽的意义在于，控制器可以按照FlexE端口带宽进行时隙分配。由于同一业务类型、不同内容的业务请求可能对应着不同的映射带宽，此时确定该业务类型中各业务请求的映射带宽的最大值为FlexE端口带宽，并且以此FlexE端口带宽进行时隙分配，可以确保该网络切片能够保障所有业务处理的带宽，同时避免粒度过小的时隙会导致时隙分配的效率降低，从而影响业务处理的效率。

作为举例，表1中，业务A1、A2和A3中，A3对应的映射带宽X3最大，则X3作为网络切片A的FlexE端口带宽。业务B1、B2和B3中，B3对应的映射带宽X6最大，则X6作为网络切片B的FlexE端口带宽。业务C1、C2，C1对应的映射带宽X7最大，则X7作为网络切片C的FlexE端口带宽。

表2

进一步地，表2是表1的补充，也属于预设内容，用于进一步确定固定时隙带宽和临时时隙带宽。需要说明的是，表2和表1可以连接在一起，表2和表1分开描述是为了清楚的目的。如表2所示，A业务类型包括A1～A100种业务请求，B业务类型包括B1～B50种业务请求，C业务类型包括C和C2两种业务。而且表1和表2中列出的是各种类型的常见业务，也就是说，例如表2中业务类型A的业务请求和业务类型B的业务请求很多，而业务类型C的业务请求较少。

可以理解的是，所有网络分片的固定时隙带宽和临时时隙带宽是相同的。下面首先说明固定时隙带宽和临时时隙带宽的获取方式。

考虑到业务请求的不均衡性，而本发明期望固定时隙能够覆盖多数的业务情求，临时时隙覆盖少数的业务请求。也就是说，固定时隙带宽可以是指FlexE划分的基础时隙的带宽，基础时隙可以用于为常见的多数业务请求提供带宽，临时时隙带宽可以是指FlexE划分的临时时隙的带宽，临时时隙可以用于为不常见的少数业务请求提供带宽，所述划分可以是指对FlexE的物理层划分，固定时隙对应于固定时隙带宽，临时时隙对应于临时时隙带宽。

基于以上考虑，可以将多数业务请求的FlexE端口带宽的最大公约数作为固定时隙带宽，将所有业务请求的最大公约数作为临时时隙带宽。其中所述多数业务请求是指业务占比高于设定值的网络分片对应的业务请求。如表2所示，A类业务请求和B类业务请求属于多数业务请求，C类业务请求属于少数业务请求。假设X3＝40，X6＝100，则固定时隙带宽等于多数业务请求的FlexE端口带宽(X3与X4)的最大公约数；临时时隙带宽等于所有业务请求(X1～X100，B1～B50，C1～C2)的映射带宽最大公约数，例如等于5。

以上介绍了带宽映射表的相关概念，下面继续说明本发明的方法步骤。

在步骤S102中，获取业务请求队列，根据业务请求队列中各业务请求的映射带宽进行预测，得到预测业务带宽。

图3展示了根据业务请求队列获取预测业务带宽的过程示意图。其中，在一个网络分片中，业务请求队列可以采用队列形式，队列中存储业务请求，队列的长度固定，随着时间的推移，旧的业务请求移出队列，新的业务请求进入队列。基于此，业务请求队列反映了当前时刻之前一段时间以内的多个业务请求的情况。可以理解，由于每个业务请求均有自身的映射带宽(如表1所示)，因此可以基于业务请求队列中所有映射带宽预测出下一个业务请求的带宽，即预测业务带宽。例如，在业务类型A对应的网络分片中，可以预测下一时刻的业务请求的带宽。

本发明中，可以采用现有技术中的多种方法获取预测业务带宽。例如可以采用线性回归的方法进行预测。其中，线性回归可以建立一个线性模型，并且根据该线性模型预测下一个值。

作为举例，线性模型表示形式可以为y＝w

以上仅仅是一个线性模型的例子，在其他实施例中，可以采用各种其他类型的方法来实现预测业务带宽，例如决策树算法和随机森林算法等，本发明对此并不进行限制。

根据步骤S102，预测业务带宽的获取先于下一个实际接收到的业务请求，从而为后续步骤中调整FlexE端口带宽赢得时间。

在步骤S103中，在检测到预测业务带宽与对应网络分片的FlexE端口带宽不匹配时，根据临时时隙带宽和固定时隙带宽，组合得到目标时隙，同时更新对应网络分片的FlexE端口带宽。

步骤S103的原理是：对于一个网络分片来说，在一般情况下(预测业务带宽与对应网络分片的FlexE端口带宽匹配时)，对于所接收的业务请求，按照FlexE端口带宽对应的时隙分配方式进行处理。由于FlexE端口带宽是该网络分片中最大的映射带宽，因此时隙分配的效率较高；同时在特殊情况下(预测业务带宽与对应网络分片的FlexE端口带宽不匹配时)，重新组合得到目标时隙并且更新对应网络分片的FlexE端口带宽，基于此，FlexE端口带宽被改变，在接收到新的业务请求时即可按照新的FlexE端口带宽来进行时隙分配，例如新的时隙分配的粒度可以更小，从而提高带宽利用率。

也就是说，一般情况下，FlexE端口带宽不需要改变，从而保证时隙分配效率，在特殊情况下(例如预测到下一个业务请求的映射带宽与FlexE端口带宽差距较大)，则改变FlexE端口带宽从而保证带宽利用率。

作为举例，对于网络分片A，其FlexE端口带宽为40；所预测业务带宽在40附近，例如30～40(即预测业务带宽与FlexE端口带宽的差距在设定范围内)，则不改变FlexE端口带宽。若预测业务带宽与40距离较远，例如25(5～30之间，即预测业务带宽与FlexE端口带宽的差距在设定范围外)，那么根据临时时隙带宽(5)和固定时隙带宽(20)，组合得到目标时隙，目标时隙等于2个临时时隙+1个固定时隙。同时更新对应网络分片A的FlexE端口带宽。根据本发明实施例，一般情况下按照固定时隙分配方式执行，避免降低时隙分配的效率，同时根据业务请求动态确定固定时隙和临时时隙的时隙组合，得到最优的时隙带宽划分结果以调整FlexE端口带宽，进而提高带宽利用率。

其中，预测业务带宽与对应网络分片的FlexE端口带宽不匹配，可以是指连续多个预测业务带宽与FlexE端口带宽的差距较大，此时才改变FlexE端口带宽，避免频繁调整FlexE端口带宽。

具体地，目标时隙的组合方法可以按照以下方式获得：将预测业务带宽与固定时隙带宽进行取模计算，得到商和余数，以商的值确定所需固定时隙的数量，以余数与临时时隙带宽的商确定所需临时时隙的数量，根据所需固定时隙的数量和所需临时时隙的数量选择对应的时隙进行组合，得到目标时隙，目标时隙对应于目标时隙的带宽。在预设时间点处，采用目标时隙更新所属网络分片的FlexE端口带宽，在本实施例中，预设时间点可以是该预测业务带宽对应业务请求的上一业务请求处理完毕的时间点。

在一个实施例中，预设时间点还可以根据预测业务带宽对应业务请求的接收时间和预先确定的配置时长确定。需要说明的是，应等待当前业务请求处理完毕再进行更新FlexE端口带宽，以避免更新过程影响业务处理。

进一步地，考虑到预测业务带宽可能与真实接收到的业务请求的映射带宽不同，即预测可能不准确，因此还可以考虑对上述方法进行改进。作为举例，可以为预测业务带宽增加一个准确度的属性，若当前预测业务带宽的准确度高于准确度阈值，则执行步骤S103，否则，则不执行步骤S103。同时，在实际接收到业务请求时，对预测业务带宽的准确度值进行调整，例如若实际接收到业务请求与预测业务带宽匹配，则增加预测业务带宽的准确度值，反之则减小预测业务带宽的准确度值。

更进一步地，还可以为预测业务带宽增加优先级的属性，例如为优先级赋值，优先级越高则对应的值越大。若当前预测业务带宽的优先级值高于优先级阈值，则执行步骤S103，否则，则不执行步骤S103。

最后，在步骤S104中，根据所述FlexE端口带宽处理新接收的业务请求。所述FlexE端口带宽是被更新的或者未被更新的。

以上介绍了本发明示例性实施例的方法，接下来，参考图4对本发明示例性实施例的基于FlexE的承载网网络分片管理优化装置进行描述。

图4展示了根据本发明实施方式的基于FlexE的承载网网络分片管理优化装置的示意框图。如图4所示，所述装置可以包括处理器401和存储器402。其中存储器402存储有执行本发明实施方式所述方法的计算机指令。所述计算机指令由处理器401运行时，使得装置执行前文所描述的方法。

根据本发明的另一个方面，本发明又提供了一种计算机可读存储介质，其中存储计算机指令，所述计算机指令由处理器运行时，实现前文所描述的方法。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了基于FlexE的承载网网络分片管理优化方法的若干步骤，但是这种划分仅仅并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多步骤的特征和功能可以在一个步骤中具体化。反之，上文描述的一个步骤的特征和功能可以进一步划分为由多个步骤来具体化。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体地限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围，并因此覆盖这些权利要求保护范围内的模块组成、等同或替代方案。