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带宽调整方法、装置及介质

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


带宽调整方法、装置及介质

技术领域

本公开至少涉及通信网络技术领域,尤其涉及一种带宽调整方法、带宽调整装置及计算机可读存储介质。

背景技术

一些情况下,OTN网络的OSU连接是通过运维人员手动配置来调整带宽大小,这种运维模式人工成本较高,调整带宽不及时可能导致带宽资源闲置或不足。特别是随着用户数量增多,业务需求增大,建立的OSU连接的数量也不断增长,这时通过手动配置来管理每一条OSU连接的带宽大小已不现实。另外,带宽配置需要考虑OSU连接所经过的链路的承载能力,OTN网络中海量的链路也导致手动配置带宽的做法,难以获得理想的效果。

发明内容

本公开所要解决的技术问题是针对上述不足,提供一种带宽调整方法、带宽调整装置及计算机可读存储介质,以解决如何动态地根据OSU连接所在的链路能力调整OSU连接的实时带宽的问题。

第一方面,本公开提供一种带宽调整方法,所述方法包括:

获取OTN网络的各条OSU连接的当前周期需求带宽;

在承载各条OSU连接的若干链路上,根据当前周期需求带宽为各链路所承载的OSU连接分配各链路的当前可用带宽,以获得各条OSU连接的当前周期配置带宽;

根据当前周期配置带宽调整各条OSU连接的实时带宽;

其中,OTN是光传送网,OSU是光业务单元。

第二方面,本公开提供一种带宽调整装置,所述装置包括:

获取模块,用于获取OTN网络的各条OSU连接的当前周期需求带宽;

分配模块,与获取模块连接,用于在承载各条OSU连接的若干链路上,根据当前周期需求带宽为各链路所承载的OSU连接分配各链路的当前可用带宽,以获得各条OSU连接的当前周期配置带宽;

调整模块,与分配模块连接,用于根据当前周期配置带宽调整各条OSU连接的实时带宽;

其中,OTN是光传送网,OSU是光业务单元。

第三方面,本公开提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上所述的带宽调整方法。

本公开提供一种带宽调整方法、带宽调整装置及计算机可读存储介质,通过在当前周期内根据OSU连接的带宽需求为OSU连接动态实时调整带宽,避免某条OSU连接占用过多的带宽导致资源闲置,通过对承载OSU连接的链路为链路所承载的OSU分配链路当前的可用带宽,使得OSU连接分配到的带宽在所在链路的承载能力之内,带宽资源被合理有效地分配,从而降低了网络运维的人工成本,减轻了带宽资源的闲置,提高了OTN网络的可用性。

附图说明

图1是本公开实施例中一种OTN网络的管控架构图;

图2是本公开实施例中一种业务流量与时间的关系示意图;

图3是本公开实施例中一种不同业务间的资源竞争示意图,其中,(3a)是业务1的实际流量需求与连接带宽的关系示意图,(3b)是业务2的实际流量需求与连接带宽的关系示意图;

图4是本公开实施例中一种带宽调整方法的流程图;

图5是本公开实施例中一种当前周期的采样示意图,其中,(5a)是当前周期的数据速率示意图,(5b)是当前周期的采样权重示意图;

图6是本公开实施例中一种OTN网络的拓扑结构示意图;

图7是本公开实施例中一种OSU连接带宽调整的示意图;

图8是本公开实施例中一种带宽调整装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

可以理解的是,此处描述的具体实施例和附图仅仅用于解释本公开,而非对本公开的限定。

可以理解的是,在不冲突的情况下,本公开中的各实施例及实施例中的各特征可相互组合。

可以理解的是,为便于描述,本公开的附图中仅示出了与本公开相关的部分,而与本公开无关的部分未在附图中示出。

可以理解的是,本公开的实施例中所涉及的每个单元、模块可仅对应一个实体结构,也可由多个实体结构组成,或者,多个单元、模块也可集成为一个实体结构。

可以理解的是,在不冲突的情况下,本公开的流程图和框图中所标注的功能、步骤可按照不同于附图中所标注的顺序发生。

可以理解的是,本公开的流程图和框图中,示出了按照本公开各实施例的系统、装置、设备、方法的可能实现的体系架构、功能和操作。其中,流程图或框图中的每个方框可代表一个单元、模块、程序段、代码,其包含用于实现规定的功能的可执行指令。而且,框图和流程图中的每个方框或方框的组合,可用实现规定的功能的基于硬件的系统实现,也可用硬件与计算机指令的组合来实现。

可以理解的是,本公开实施例中所涉及的单元、模块可通过软件的方式实现,也可通过硬件的方式来实现,例如单元、模块可位于处理器中。

为例便于理解本公开,首先对本公开的带宽分配思想进行介绍。

随着互联网应用服务的发展,人工智能、云计算、分布式等高度依赖网络的技术不断对网络性能提出新的要求,急剧增长的业务流量要求网络提供更大的带宽和更低的时延,OTN(光传送网,Optical Transport Network)应运而生。

OTN专线具备隔离性、安全性、低时延、低抖动、高可靠等方面的天然优势,可以为用户提供高质量的服务。OTN以波分复用技术为基础,囊括了电层和光层完整的体系结构,它既具备光通信大容量、高可靠和透明性的优势,又具备完整的电层OAM(操作维护管理,Operation Administration and Maintenance)功能,可以对传输业务进行多维度的监测。OTN支持多种客户信号映射和封装,SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系)、ETH(EtherNet,以太网)、ATM(异步传输模式,Asynchronous Transfer Mode)等业务都可以透明传输。

OTN业务在实际配置中,在电层以ODU(分波单元,Optix Division Unit)配置其交叉颗粒度,可用的颗粒度大小有ODU0(1.25Gb/s)、ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)等,不难看出,传统OTN专线的带宽颗粒很大(最小是1.25G),而在当前的网络环境下,业务流量具有数量大、种类多、不同业务间带宽需求差别大的特点,因此传统OTN的带宽颗粒度很难满足错综复杂的业务需求,而为了保障用户的服务质量,就必须为用户提供额外的保证带宽,因此网络中的许多带宽资源实际上并未承载业务流量,又因OTN专线的隔离性和带宽独占的特点,导致整个网络的可用带宽因此降低。

在OTN逐渐成为承载网络业务的底座后,随着用户数量的增多,有限的带宽资源逐渐成为制约服务数量的瓶颈因素,主要原因是ODU带宽颗粒度太大,而业务需求并非时刻都维持在较高的流量水平,当业务需求降低时,ODU连接的带宽还保持原来的数值,这样就会使带宽闲置,且其它业务也无法获取这部分闲置的带宽。因此,业界提出了G-Hao带宽调整技术,通过动态调整ODUflex(可变速率的ODU)的大小来实现无损带宽调整,该技术使得ODU连接的颗粒度可以动态调整,当业务需求较低时,运维人员可以减小使用的ODU颗粒,从而降低配置带宽,反之亦然。利用G-Hao来调整ODU连接的带宽大小的技术,带宽调整步长由ODU带宽颗粒大小决定,ODU连接的带宽只能在ODU0、ODU1、ODU2等固定的带宽大小之间切换,所以依然还存在比较严重的带宽闲置情况。

由于传统OTN带宽颗粒较大,带宽资源的利用效率往往很低,且带宽调整的跨度较大,不能很好地满足多变的流量需求,因此业界提出一种更小颗粒的OTN传输容器OSU(光业务单元,Optical Service Unit)。OSU的带宽颗粒度最小是2.6Mb/s,且支持无损带宽调整,可以很好地满足大数据时代多变、大规模的流量需求,OSU正逐渐成为OTN的主流技术。

本公开提出一种带宽调整方法,实现OSU连接带宽自动调整,调整策略可由运维人员配置,包括运维人员事先配置好流量监控策略和带宽调整策略,同时基于链路的实时流量负载动态调整OSU连接带宽,使用此方法可以实现海量OSU连接的自动化运维,大大降低了网络运维的人工成本,还减轻了带宽资源的闲置,提高了OTN网络的可用性。

方法主要应用在基于OSU的OTN网络中,如图1所示,OTN网络包括管控系统、如图1中间所示的OTN设备和如图1外侧四角所示的不同类型的用户端,OTN设备可包括CPE(客户前置设备,Customer Premise Equipment)设备和中间传输设备,所述方法利用OTN的流量监测功能,由CPE设备监测并向管控系统上报实时的流量信息,然后管控系统基于流量和拓扑信息综合计算每条OSU连接所需要的带宽值,最后管控系统向中间传输设备下发带宽调整指令,以实现基于业务需求的带宽调整。

本公开的提出至少可以解决以下问题:

1)随着用户数量不断增加,业务需求不断增大,海量OSU连接的运维无法完全依赖于人工管理,本公开提出自动化的流量监控和带宽调整机制,运维人员只需要预先配置好设备的流量监控策略和管控系统的带宽调整策略即可实现自动化运维,大大降低了网络运维的成本;

2)提高网络中带宽资源的使用效率,减少因过度配置所导致的资源浪费,如图2所示,假设存在两条业务经过同一条链路,两条业务的流量随时间变化,按照传统的OTN连接配置方法,该条链路需要配置的带宽大小为两个业务流量峰值之和,基于本公开的方法,该链路只需要在前半段时间配置约业务1流量峰值大小的带宽,后半段时间配置约业务2流量峰值大小的带宽,最终节约一半的带宽配置;

3)合理地为每条连接分配带宽,避免出现旧的连接不释放资源导致新的连接业务阻塞的问题,如图3所示,假设先为业务1配置了带宽(即图中业务1的连接带宽),随着时间推移,业务1的实际流量需求逐渐下降,业务2的流量需求逐渐上升,此时为业务1配置的带宽中有一部分属于过量配置,而链路带宽的总量是有限的,因此业务2无法配置其所需的带宽(即业务2的连接带宽小于其实际流量需求),导致业务2被阻塞。

有鉴于此,本公开提供的带宽调整方法、带宽调整装置及计算机可读存储介质具体如实施例1-3所述。

实施例1:

如图1所示,本公开实施例1提供一种带宽调整方法,所述方法包括:

S11、获取OTN网络的各条OSU连接的当前周期需求带宽;

S12、在承载各条OSU连接的若干链路上,根据当前周期需求带宽为各链路所承载的OSU连接分配各链路的当前可用带宽,以获得各条OSU连接的当前周期配置带宽;

S13、根据当前周期配置带宽调整各条OSU连接的实时带宽;

其中,OTN是光传送网,OSU是光业务单元。

具体而言,在本实施例中,可以基于OTN的OAM功能和OSU无损带宽调整技术,根据实际业务流量需求动态调整OSU连接带宽大小,首先,对OTN网络的各条OSU连接估计其在当前的流量需求(即需求带宽),通过设定周期的模式获得及时更新的流量需求数据,然后,为了合理地配置网络中每条OSU连接的带宽大小,基于链路进行带宽调整,可以利用OTN的OAM功能对流量信息实时监测,并由设备定期向管控系统上报,管控系统基于设备上报的内容计算每条业务连接所需的带宽值,然后向设备下发带宽调整指令。该方法通过在当前周期内根据OSU连接的带宽需求为OSU连接动态实时调整带宽,避免某条OSU连接占用过多的带宽导致资源闲置,通过对承载OSU连接的链路为链路所承载的OSU分配链路当前的可用带宽,使得OSU连接分配到的带宽在所在链路的承载能力之内,带宽资源被合理有效地分配,从而降低了网络运维的人工成本,减轻了带宽资源的闲置,提高了OTN网络的可用性。

在一实施方式中,获取OTN网络的各条OSU连接的当前周期需求带宽,具体包括:

分别对OTN网络的每条OSU连接执行如下步骤:

获取周期长度、采样频率和分位点,根据周期长度和采样频率获取当前周期的若干个采样时刻,为每个采样时刻赋予采样权重;

获取当前周期内每个采样时刻的数据速率,将每个数据速率乘以对应采样时刻的采样权重获得加权值,以所有加权值对应的分位点值作为当前周期需求带宽。

在一实施方式中,根据周期长度和采样频率获取当前周期的若干个采样时刻,为每个采样时刻赋予采样权重,具体包括:

向OTN网络的CPE设备下发周期长度和采样频率,以使CPE设备按照周期长度和采样频率在当前周期的若干个采样时刻上报自身的数据速率;

根据接收的数据速率获取对应的采样时刻,根据每个采样时刻与当前时刻的距离赋予不同的采样权重;

其中,CPE是客户前置设备。

具体而言,在本实施例中,如图5所示,为了实现流量需求估计(也就是获得各条OSU连接的当前周期需求带宽),执行流量信息的定期采样统计(获得当前周期的数据速率)和流量数据的处理(根据当前周期的采样权重处理数据速率)两个步骤。流量信息的定期采样统计具体包括:确定流量统计的周期,由于需要测量实时的流量数据(可采用数据速率),因此要保证采集到的信息是最接近当前时刻的数据(即确定当前周期的长度),统计周期可以为定长时间窗口;确定采样的频率,可以使OTN设备监控一段时间内其自身传输的字节数,以此来计算这段时间内的数据速率,而这段时间的倒数即为采样频率,采样频率越高越能反映瞬时速率,相反,越低的采样频率反映的速率越接近统计周期内的平均速率,采样频率应根据业务类型设置,突发性强的业务应设置较高的采样频率,而速率变化平稳的业务可以设置较低的采样频率。采样的统计周期和采样频率由运维人员自行配置,并通过管控系统下发给OSU-CPE设备,设备遵循配置对流量进行抓包统计。流量数据处理具体包括:为每个采样值(当前周期内每个采样时刻的数据速率)赋予权重,对于大多数汇聚业务而言,流量的变化是比较平缓的,越新的数据越能体现当下的流量特征,因此根据采样时刻的新旧,为每一个采样值赋予不同的权重,采样值和对应的权重之积即为处理后的加权值;确定目标带宽的分位点,在实际业务传输场景中,经常会出现突发流量或者流量为零的情况,这些突发会导致毛刺数据的产生,为了降低毛刺数据的影响,应当确定一个最终目标带宽的分位点,例如设置分位点为四分之三,那么最终的目标带宽即为统计周期内所有采样值的加权值在四分之三分位点对应的速率大小(也即当前周期需求带宽)。以图5为例,假设当前统计周期窗口是6个单位长度,包括B

在一实施方式中,在承载各条OSU连接的若干链路上,根据当前周期需求带宽为各链路所承载的OSU连接分配各链路的当前可用带宽,以获得各条OSU连接的当前周期配置带宽,具体包括:

获取承载各条OSU连接的若干链路中的若干第一链路,每条第一链路的当前可用带宽小于自身所承载的OSU连接的当前周期需求带宽之和;

分配若干第一链路的当前可用带宽,使得若干第一链路所承载的每条OSU连接均获得分配带宽、且所分配的带宽均不大于自身当前周期需求带宽,以所分配的带宽作为若干第一链路所承载的OSU连接的当前周期配置带宽。

具体而言,在本实施例中,根据前述流量需求估计方法,可以得到网络中每条OSU连接的目标带宽值,当网络中每条链路的带宽资源充裕时,按照每条连接的目标带宽为其配置链路资源即可,但是当业务数量逐渐增多,业务需求逐渐增大时,各个链路的负载会越来越高,直至达到瓶颈状态,此时如果还按照每条连接的需求来配置资源,就可能导致业务阻塞,使得网络的可用性下降,因此需要在高负载的情况下,根据流量需求和链路承载能力分配每条OSU连接的配置带宽,需要使得每个业务(即每条OSU连接)获得一定的带宽,同时每条链路分配的负载不超出其承载能力。

在一实施方式中,分配若干第一链路的当前可用带宽,使得若干第一链路所承载的每条OSU连接均获得分配带宽、且所分配的带宽均不大于自身当前周期需求带宽,具体包括:

分别对若干第一链路所承载的每条OSU连接,获取上一周期调整实时带宽后的实际数据速率和上一周期配置带宽之比,以获得上一周期带宽使用效率;

按照上一周期带宽使用效率从高到底的顺序分配若干第一链路的当前可用带宽,使得每条第一链路所承载的OSU连接的当前周期需求带宽,按照上一周期带宽使用效率从高到底的顺序获得全部或部分满足。

具体而言,在本实施例中,基于高负载链路(即第一链路)分配带宽的方法包括:

1)计算上一个流量统计周期中的实际数据速率和配置带宽大小之比,记作资源使用效率(即上一周期带宽使用效率),计算每条OSU连接的资源使用效率,以此作为后续计算中每条OSU连接资源分配的优先级权重;

2)遍历网络中的所有链路,找到一条负载最高的链路作基准链路,以该链路当前的可用带宽作为共享资源池,然后计算该链路所承载的所有OSU连接的配置带宽;

3)根据步骤2中OSU连接带宽的优先级权重对其进行降序排序,并且根据该链路的当前可用带宽大小对OSU连接的优先级权重进行标准化;

4)按照步骤3中的顺序,根据标准化权重逐个为每条连接分配共享资源池中的带宽资源,如果某条OSU连接分配的带宽高于其流量需求,则高出的部分回归共享资源池,且已满足需求的OSU连接不再参与后续计算过程;

5)重复步骤4,直至每条OSU连接的带宽需求被部分或全部满足,不存在超额满足或没有分配的情况;

6)基于上述计算结果,更新分配完带宽后的网络拓扑状态,然后进入步骤2,直至每条链路都作为基准链路出现过,或者所有OSU连接的带宽配置结果都计算完成。

在一实施方式中,按照上一周期带宽使用效率从高到底的顺序分配若干第一链路的当前可用带宽,使得每条第一链路所承载的OSU连接的当前周期需求带宽,按照上一周期带宽使用效率从高到底的顺序获得全部或部分满足,具体包括:

按照上一周期带宽使用效率从高到底的顺序分配当前负载最高的第一链路的当前可用带宽,使得当前负载最高的第一链路所承载的OSU连接的当前周期需求带宽,按照上一周期带宽使用效率从高到底的顺序获得全部或部分满足;

将当前负载最高的第一链路所承载的OSU连接在OTN网络中所经过的每条链路的总带宽,减去对应OSU连接的在当前负载最高的第一链路所分配的带宽,以获得对应链路的当前可用带宽;

排除已经完成分配的第一链路和OSU连接后,重复上述步骤,直至若干第一链路所承载的OSU连接全部完成分配。

在一实施方式中,按照上一周期带宽使用效率从高到底的顺序分配当前负载最高的第一链路的当前可用带宽,使得当前负载最高的第一链路所承载的OSU连接的当前周期需求带宽,按照上一周期带宽使用效率从高到底的顺序获得全部或部分满足,具体包括:

根据上一周期带宽使用效率对当前负载最高的第一链路所承载的OSU连接降序排序,响应于当前负载最高的第一链路的当前可用带宽大于所承载的除排序最后一位外的OSU连接的当前周期需求带宽之和,依次按照当前周期需求带宽为排序的OSU连接分配当前负载最高的第一链路的当前可用带宽,直至当前负载最高的第一链路的当前可用带宽分配完毕;或者,

根据上一周期带宽使用效率标准化分配当前负载最高的第一链路的当前可用带宽,使得当前负载最高的第一链路所承载的每条OSU连接均获得分配带宽,将部分OSU连接所分配的带宽大于自身当前周期需求带宽的部分,继续根据上一周期带宽使用效率,标准化分配给所分配的带宽小于自身当前周期需求带宽的另一部分OSU连接,直至当前负载最高的第一链路所承载的每条OSU连接所分配的带宽均不大于自身当前周期需求带宽。

具体而言,在本实施例中,示例性地,如图6所示,一个六节点的OTN网络拓扑结构,其中A,B,C,D,E,F为6个OTN设备,a,b,c,d为同时存在的4条不同的OSU连接,这4条OSU连接都经过链路BE,假设链路BE当前负载最高、且当前的可用带宽是16,当前a,b,c,d四条OSU连接的流量需求经过采样统计估计后的结果分别是2,4,4和10,资源使用效率分别是0.4,0.25,0.1和0.05,显然,链路BE无法同时满足这4条OSU连接的流量需求,因此需要综合计算每条OSU连接的带宽资源配置。

综合计算BE链路上的每条OSU连接的带宽资源配置,具体步骤如下:

1)对a,b,c,d根据资源使用效率(即优先级权重)进行排序,排序结果如表1第一行所示,其各自流量需求(也即当前周期需求带宽)和优先级权重(也即上一周期带宽使用效率)如表中第二、三行所示;

2)根据链路BE的带宽资源总量对每条OSU连接的优先级权重进行标准化处理,处理方式如:对a计算获得16/(0.4+0.25+0.1+0.05)*0.4=8,全部处理结果如表中第四行所示;

3)按照标准化权重处理结果为a,b,c,d分配带宽,分配结果如表中第四行所示,与第二行比较可见,a,b的流量需求已被超额满足,c,d的流量需求尚未满足;

4)由于a,b的分配资源超出其需求,因此超出部分(6+1)回归共享资源池,继续作为c,d的共享资源进行分配;

5)根据c,d的优先级权重标准化分配共享资源池中的7份资源,分配结果如表中第五行所示,此时c的流量需求被超额满足,多出2.666份资源回归共享资源池;

6)将共享资源池中剩下的2.666份资源全部分配给d,至此a,b,c,d的带宽资源配置结果全部计算完成,最终结果如表中最后一行所示。

表1带宽配置过程表

可以理解的是,标准化权重和带宽需求共同调节带宽分配,如只参考排序结果而不考虑具体的权重值分配,就可能会出现部分业务需求完全满足甚至过量满足而部分业务完全得不到满足的极端情况。如上述示例中,在第一行排序和第二行带宽需求的基础上,直接分配可以得到最后一行的结果,但是假设c的带宽需求变为10,d的带宽需求变为4,其余条件不变,那么直接分配的结果就是c分到10而d分到0,业务d完全被阻塞;因此提出基于优先级权重进行标准化分配,如此一来c和d的带宽需求都能在一定程度上得到满足。

可以理解的是,图中红粗线表示BE是当前的基准链路,OSU连接是指端到端的OSU业务连接,需要在途径的每个OTN设备上预先配置交叉建立,OSU连接由管控系统配置,管控系统可掌握各条OSU连接的信息,OSU连接需要由ODU承载而不是直接在光路上传输,所以图中的拓扑结构为虚拟拓扑,所提到的链路实际上是ODU通道,例如BE实际上是设备B和设备E之间建立的一个ODU通道,负载最高的链路可以根据承载业务的需求与链路总带宽之差获得。

在一实施方式中,所述方法还包括:

接收OTN网络中的CPE设备和中间传输设备上报的关于设备连接关系和设备间链路的拓扑信息;

根据拓扑信息和各链路的当前可用带宽获得OTN网络的当前拓扑状态;

根据OTN网络的当前拓扑状态,获取当前负载最高的第一链路。

具体而言,在本实施例中,网络的拓扑状态可以包括设备的连接关系、ODU通道的变化、每条链路的带宽使用情况等,拓扑信息由设备上报管控系统,如无变化可不上报。每次基于当前负载最高的链路进行带宽分配后,每条链路的总带宽减去带宽调整后的占用带宽为链路的可用带宽,拓扑更新后各个链路的带宽占用情况会发生变化,负载最高的链路不一定是原来那条,拓扑状态一般只需关注节点的连接关系和链路的带宽使用情况,在一个周期内拓扑连接关系可视为固定不变的,需要更新的只有每条链路的带宽资源使用情况。如图6所示,示例性地,abcd这4条OSU连接除了共同经过BE外,连接a还经过AB、DE,连接b经过BF、CE(连接c,d同理),以连接a经过的路链路为例,由于a的带宽调整结果为2,所以AB,BE,DE各自都需要为a分配2的带宽,调整之前a占用的带宽是1,调整之后a占用2,那么这三条链路的可用带宽都要在原来的基础上再减去1,假设AB,DE的总带宽都是10,分配后这两条链路的当前可用带宽更新为8,以此类推,bcd占用的链路也要做上述的更新。

在一实施方式中,若干第一链路所承载的OSU连接全部完成分配后,所述方法还包括:

响应于承载各条OSU连接的若干链路中存在若干第二链路,每条第二链路的当前可用带宽大于等于自身所承载的OSU连接的当前周期需求带宽之和;

分配若干第二链路的当前可用带宽,使得每条第二链路所承载的OSU连接的当前周期需求带宽均获得全部满足,以获得若干第二链路所承载的OSU连接的当前周期配置带宽。

具体而言,在本实施例中,上述示例过程假设的是,网络中只有a,b,c,d这四条OSU连接、且均通过负载最高的链路BE的情况,若网络中还存在其它连接,应基于上述计算结果,把a,b,c,d涉及到的所有链路的可用总带宽资源减去各自的带宽配置计算结果,更新整个网络拓扑状态,然后再搜索负载最高的链路,重复上述计算过程,直至所有OSU连接的带宽配置结果都计算完成,如果存在需求不超过其带宽能力的链路则可直接分配带宽,管控系统会基于完整的计算结果向设备下发带宽调整指令。

在一实施方式中,根据当前周期配置带宽调整各条OSU连接的实时带宽,具体包括:

向OTN网络中的中间传输设备下发带宽调整指令,以使中间传输设备将各条OSU连接的实时带宽调整为当前周期配置带宽。

具体而言,在本实施例中,完整的带宽调整流程如图7所示,每隔一段时间,由设备向管控系统上报流量数据和拓扑信息,管控系统根据上述方法进行带宽配置的计算,然后向设备下发带宽调整指令,周期性地执行这个过程,持续地根据业务需求动态调整OTN网络中OSU连接的带宽大小。

本公开实施例1所提供的带宽调整方法,一是在网络管控系统和OTN网络设备之间,设置完全自主的流量信息上报和带宽调整指令下发机制,运维人员一旦配置好管控系统的带宽调整策略和OTN设备的流量监控策略,就可以实现自动化的基于流量需求的OSU连接带宽调整,如不需要重新配置策略,那么整个中间过程无须网络运维人员参与,管控系统和OTN设备可以完全自主地执行整个过程,这极大地减小了运维人员的工作量,降低网络运维的成本;二是管控系统的带宽调整策略和OTN设备流量监控策略完全可配置,这意味着针对不同类型的网络业务,运维人员可以配置不同的策略来保证服务质量和带宽使用效率;三是基于带宽使用效率的OSU连接带宽配置计算方法,使得资源利用效率更高的业务需求更易被满足,这减轻了网络带宽资源的浪费,提高了网络的可用性,使同等资源可提供的服务数量更多。

实施例2:

如图8所示,本公开实施例2提供一种带宽调整装置,所述装置包括:

获取模块11,用于获取OTN网络的各条OSU连接的当前周期需求带宽;

分配模块12,与获取模块11连接,用于在承载各条OSU连接的若干链路上,根据当前周期需求带宽为各链路所承载的OSU连接分配各链路的当前可用带宽,以获得各条OSU连接的当前周期配置带宽;

调整模块13,与分配模块12连接,用于根据当前周期配置带宽调整各条OSU连接的实时带宽;

其中,OTN是光传送网,OSU是光业务单元。

在一实施方式中,获取模块11,具体包括:

参数获取单元,用于分别对OTN网络的每条OSU连接,获取周期长度、采样频率和分位点,根据周期长度和采样频率获取当前周期的若干个采样时刻,为每个采样时刻赋予采样权重;

带宽获取单元,用于分别对OTN网络的每条OSU连接,获取当前周期内每个采样时刻的数据速率,将每个数据速率乘以对应采样时刻的采样权重获得加权值,以所有加权值对应的分位点值作为当前周期需求带宽。

在一实施方式中,参数获取单元,具体包括:

参数下发单元,用于向OTN网络的CPE设备下发周期长度和采样频率,以使CPE设备按照周期长度和采样频率在当前周期的若干个采样时刻上报自身的数据速率;

接收处理单元,用于根据接收的数据速率获取对应的采样时刻,根据每个采样时刻与当前时刻的距离赋予不同的采样权重;

其中,CPE是客户前置设备。

在一实施方式中,分配模块12,具体包括:

能力分析单元,用于获取承载各条OSU连接的若干链路中的若干第一链路,每条第一链路的当前可用带宽小于自身所承载的OSU连接的当前周期需求带宽之和;

带宽分配单元,用于分配若干第一链路的当前可用带宽,使得若干第一链路所承载的每条OSU连接均获得分配带宽、且所分配的带宽均不大于自身当前周期需求带宽,以所分配的带宽作为若干第一链路所承载的OSU连接的当前周期配置带宽。

在一实施方式中,带宽分配单元,具体包括:

效率获取单元,用于分别对若干第一链路所承载的每条OSU连接,获取上一周期调整实时带宽后的实际数据速率和上一周期配置带宽之比,以获得上一周期带宽使用效率;

按效率分配单元,用于按照上一周期带宽使用效率从高到底的顺序分配若干第一链路的当前可用带宽,使得每条第一链路所承载的OSU连接的当前周期需求带宽,按照上一周期带宽使用效率从高到底的顺序获得全部或部分满足。

在一实施方式中,按效率分配单元,具体包括:

分配子单元,用于按照上一周期带宽使用效率从高到底的顺序分配当前负载最高的第一链路的当前可用带宽,使得当前负载最高的第一链路所承载的OSU连接的当前周期需求带宽,按照上一周期带宽使用效率从高到底的顺序获得全部或部分满足;

拓扑更新单元,与分配子单元连接,用于将当前负载最高的第一链路所承载的OSU连接在OTN网络中所经过的每条链路的总带宽,减去对应OSU连接的在当前负载最高的第一链路所分配的带宽,以获得对应链路的当前可用带宽;

循环单元,与拓扑更新单元连接,用于排除已经完成分配的第一链路和OSU连接后,返回分配子单元重复上述步骤,直至若干第一链路所承载的OSU连接全部完成分配。

在一实施方式中,分配子单元,具体包括:

第一分配子单元,用于根据上一周期带宽使用效率对当前负载最高的第一链路所承载的OSU连接降序排序,响应于当前负载最高的第一链路的当前可用带宽大于所承载的除排序最后一位外的OSU连接的当前周期需求带宽之和,依次按照当前周期需求带宽为排序的OSU连接分配当前负载最高的第一链路的当前可用带宽,直至当前负载最高的第一链路的当前可用带宽分配完毕;和/或,

第二分配子单元,用于根据上一周期带宽使用效率标准化分配当前负载最高的第一链路的当前可用带宽,使得当前负载最高的第一链路所承载的每条OSU连接均获得分配带宽,将部分OSU连接所分配的带宽大于自身当前周期需求带宽的部分,继续根据上一周期带宽使用效率,标准化分配给所分配的带宽小于自身当前周期需求带宽的另一部分OSU连接,直至当前负载最高的第一链路所承载的每条OSU连接所分配的带宽均不大于自身当前周期需求带宽。

在一实施方式中,拓扑更新单元还用于:

接收OTN网络中的CPE设备和中间传输设备上报的关于设备连接关系和设备间链路的拓扑信息;

根据拓扑信息和各链路的当前可用带宽获得OTN网络的当前拓扑状态;

根据OTN网络的当前拓扑状态,获取当前负载最高的第一链路。

在一实施方式中,带宽分配单元还包括按需求分配单元,用于:

若干第一链路所承载的OSU连接全部完成分配后,响应于承载各条OSU连接的若干链路中存在若干第二链路,每条第二链路的当前可用带宽大于等于自身所承载的OSU连接的当前周期需求带宽之和;

分配若干第二链路的当前可用带宽,使得每条第二链路所承载的OSU连接的当前周期需求带宽均获得全部满足,以获得若干第二链路所承载的OSU连接的当前周期配置带宽。

在一实施方式中,调整模块13,具体用于:

向OTN网络中的中间传输设备下发带宽调整指令,以使中间传输设备将各条OSU连接的实时带宽调整为当前周期配置带宽。

实施例2提供一种带宽调整装置,是与实施例1的方法对应的装置,该装置可以是OTN网络的管控系统,用于实现动态实时调整OSU连接的带宽。

实施例3:

本公开实施例3提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如实施例1所述的带宽调整方法。

所述计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于RAM(Random Access Memory,随机存取存储器),ROM(Read-Only Memory,只读存储器),EEPROM(Electrically ErasableProgrammable read only memory,带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory,光盘只读存储器),数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。

本公开实施例还可以提供一种带宽调整装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时,所述处理器执行如实施例1所述的带宽调整方法。

其中,存储器与处理器连接,存储器可采用闪存或只读存储器或其他存储器,处理器可采用中央处理器或单片机。

本公开实施例还可以提供一种OTN网络,包括:

管控系统,用于实现如实施例1所述的带宽调整方法;

多个OTN设备,与管控系统连接,且多个OTN设备相互之间连接形成链路,链路上承载OSU连接。

本公开实施例1-3提供一种带宽调整方法、带宽调整装置及计算机可读存储介质,通过在当前周期内根据OSU连接的带宽需求为OSU连接动态实时调整带宽,避免某条OSU连接占用过多的带宽导致资源闲置,通过对承载OSU连接的链路为链路所承载的OSU分配链路当前的可用带宽,使得OSU连接分配到的带宽在所在链路的承载能力之内,带宽资源被合理有效地分配,从而降低了网络运维的人工成本,减轻了带宽资源的闲置,提高了OTN网络的可用性。

可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式,然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本公开的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

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