一种云专网算力能力开放的方法及装置

技术领域

本发明涉及算力网络领域，尤其是一种云专网算力能力开放的方法及装置。

背景技术

用户已建成移动云等专网，网管系统也已具备基础网络质量测试和流量采集。用户希望能基于网络质量和流量数据，计算网络中路径的的模拟价格。提供可选路径列表能力，提供对外开放的能力

算力网络是一种根据业务需求，在云、网、边之间按需分配和灵活调度计算资源、存储资源以及网络资源的新型信息基础设施；枢纽是算力网络中的枢纽节点。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种云专网算力能力开放的方法及装置，使用底层自动算路功能，根据价格规则库计算每条路径的价格，提供可选路径列表能力，对外开放。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

在本发明一实施例中，提出了一种云专网算力能力开放的方法，该方法包括：

S01、每天更新计算网络枢纽节点中各PE设备两两间的最短路径；

S02、每小时按最短路径的途径设备，查询每一跳设备间的网络质量数据，同时查询每一跳出口设备出端口流量数据；

S03、根据拓扑结构计算遍历链路的路径；

S04、保存每条遍历路径的途径设备端口的拓扑结构和端口流量数据，计算每条遍历路径的网络质量数据并存储在Elasticsearch(分布式全文搜索引擎，简称ES里)里，并设置保留时间；

时延＝sum(途径链路的最大时延)，丢包率＝max(途径链路丢包率)；

S05、对数据进行查询筛选；

S06、对每条符合条件的质量最差历史记录H路径，计算模拟价格。

进一步地，所述每一跳设备间的网络质量数据包括：丢包率、平均时延、最大时延、最小时延。

进一步地，所述每一跳出口设备出端口流量数据包括：端口带宽和流速。

进一步地，所述流速的计算方法为：取端口流入、流出流速的最大值做为端口的流速。

进一步地，所述S05包括：

S051、按用户筛选条件，筛选符合条件的PE设备；

S052、计算S04中各PE设备两两间的当前的最短路径，计算出遍历链路的路径；

S053、从S04存储的数据中，找到每条遍历路径里质量最差的一条历史记录H。

进一步地，所述S053包括：

S0531、按用户指定时间范围筛选历史数据；

S0532、将S04存储的数据，按遍历路径分组，每组里，选择时延最大的那条记录，做为每条遍历路径质量最差的历史记录H

S0533、筛选出满足用户输入条件的H路径，包括：时延小于用户输入条件，丢包率小于用户输入条件，按用户输入的流量,计算最终的剩余带宽利用率，要求最终的剩余带宽利用率>＝50％。

进一步地，所述最差历史记录H的剩余带宽利用率计算方法：

对每段链路,带宽利用率＝(最大流速+用户输入的流速)/带宽*100％；

剩余带宽利用率＝1-带宽利用率；

取其中剩余带宽利用率的最小值，做为H路径最终的剩余带宽利用率。

进一步地，所述S06包括：

S061、最大时延加权分记为S1，用户未输入时延值，直接记加权分S1＝1；用户输入时延值T’，S1＝(T’-H的平均时延)/T’，保留2位小数；

S062、最大丢包率加权分记为S2，用户未输入丢包率，直接记加权分S2＝1；用户输入丢包率Pkg’，S2＝(Pkg’-H的丢包率)/Pkg’，保留2位小数；

S063、剩余带宽利用率加权分记为S3，剩余带宽占比和加权分值由用户预先配置；

S064、计算模拟价格，模拟价格权值＝(最大时延加权分S1*40％+平均丢包率加权分S2*20％+剩余带宽利用率加权分S3*40％)*100。

在本发明一实施例中，还提出了一种云专网算力能力开放的装置，该装置包括：

最短路径更新模块、每天更新计算网络枢纽节点中各PE设备两两间的最短路径；

网络数据查询模块、每小时按最短路径的途径设备，查询每一跳设备间的网络质量数据，同时查询每一跳出口设备出端口流量数据；

遍历链路模块、根据拓扑结构计算遍历链路的路径；

Elasticsearch存储模块、保存每条遍历路径的途径设备端口的拓扑结构和端口流量数据，计算每条遍历路径的网络质量数据并存储在Elasticsearch，并设置保留时间；

数据筛选模块、对数据进行查询筛选；

模拟价格计算模块、对每条符合条件的质量最差历史记录H路径，计算模拟价格。

进一步地，所述网络数据查询模块中每一跳设备间的网络质量数据包括：丢包率、平均时延、最大时延、最小时延。

进一步地，所述网络数据查询模块中每一跳出口设备出端口流量数据包括：端口带宽和流速。

进一步地，所述流速的计算方法为：取端口流入、流出流速的最大值做为端口的流速。

进一步地，所述数据筛选模块包括：

PE设备筛选模块、按用户筛选条件，筛选符合条件的PE设备；

路径计算模块、计算Elasticsearch存储模块中各PE设备两两间的当前的最短路径，计算出遍历链路的路径；

质量最差路径模块、从Elasticsearch存储模块存储的数据中，找到每条遍历路径里质量最差的一条历史记录H。

进一步地，所述质量最差路径模块包括：

历史数据筛选模块、按用户指定时间范围筛选历史数据；

时延最大选择模块、将Elasticsearch存储模块存储的数据，按遍历路径分组，每组里，选择时延最大的那条记录，做为每条遍历路径质量最差的历史记录H

剩余带宽利用率计算模块、筛选出满足用户输入条件的H路径，包括：时延小于用户输入条件，丢包率小于用户输入条件，按用户输入的流量,计算最终的剩余带宽利用率，要求最终的剩余带宽利用率>＝50％。

进一步地，所述最差历史记录H的剩余带宽利用率计算方法：

对每段链路,带宽利用率＝(最大流速+用户输入的流速)/带宽*100％；

剩余带宽利用率＝1-带宽利用率；

取其中剩余带宽利用率的最小值，做为H路径最终的剩余带宽利用率。

进一步地，所述模拟价格计算模块包括：

最大时延加权分模块、最大时延加权分记为S1，用户未输入时延值，直接记加权分S1＝1；用户输入时延值T’，S1＝(T’-H的平均时延)/T’，保留2位小数；

最大丢包率加权分模块、最大丢包率加权分记为S2，用户未输入丢包率，直接记加权分S2＝1；用户输入丢包率Pkg’，S2＝(Pkg’-H的丢包率)/Pkg’，保留2位小数；

剩余带宽利用率加权分模块、剩余带宽利用率加权分记为S3，剩余带宽占比和加权分值由用户预先配置；

模拟价格计算模块、模拟价格权值＝(最大时延加权分S1*40％+平均丢包率加权分S2*20％+剩余带宽利用率加权分S3*40％)*100。

在本发明一实施例中，还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现前述云专网算力能力开放的。

在本发明一实施例中，还提出了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行云专网算力能力开放的计算机程序。

有益效果：

1、本发明依赖网管系统已有的网络质量测试历史数据和PE设备间最短路径算法，计算枢纽节点中，各PE之间链路的遍历路径，保存每条遍历路径的途径设备端口及流量数据，计算网络质量；

2、本发明能够按用户条件，进行数据筛选，按照用户预先配置好的价格规则库，实时动态计算各PE间链路的模拟价格，提供满足用户要求的路径列表；

3、本发明比按设备计算网络质量，粒度更小，数据精准度更高，满足用户在算力网络中动态调整资源的需求。

附图说明

图1是本发明云专网算力能力开放的方法流程示意图；

图2是本发明云专网算力能力开放的方法原理示意图；

图3是本发明实施例中最短路径拓扑图；

图4是本发明云专网算力能力开放的装置结构示意图；

图5是本发明计算机设备结构示意图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神，应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种装置、装置、节点、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

本发明的实施方式，提出了一种云专网算力能力开放的方法及装置，使用底层自动算路功能，根据价格规则库计算每条路径的价格，提供可选路径列表能力，对外开放。

下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。

图1是本发明云专网算力能力开放的方法流程示意图。如图1、图2所示，该方法包括：

S01、每天更新计算网络枢纽节点中各PE设备两两间的最短路径；

S02、每小时按最短路径的途径设备，查询每一跳设备间的网络质量数据，同时查询每一跳出口设备出端口流量数据；

进一步地，所述每一跳设备间的网络质量数据包括：丢包率、平均时延、最大时延、最小时延。

进一步地，所述每一跳出口设备出端口流量数据包括：端口带宽和流速。

进一步地，所述流速的计算方法为：取端口流入、流出流速的最大值做为端口的流速。

S03、根据拓扑结构计算遍历链路的路径；

S04、保存每条遍历路径的途径设备端口的拓扑结构和端口流量数据，计算每条遍历路径的网络质量数据并存储在Elasticsearch(分布式全文搜索引擎，简称ES里)里，并设置保留时间；

时延＝sum(途径链路的最大时延)，丢包率＝max(途径链路丢包率)；

S05、对数据进行查询筛选；

进一步地，所述S05包括：

S051、按用户筛选条件，筛选符合条件的PE设备；

S052、计算S04中各PE设备两两间的当前的最短路径，计算出遍历链路的路径；

S053、从S04存储的数据中，找到每条遍历路径里质量最差的一条历史记录H。

进一步地，所述S053包括：

S0531、按用户指定时间范围筛选历史数据；

S0532、将S04存储的数据，按遍历路径分组，每组里，选择时延最大的那条记录，做为每条遍历路径质量最差的历史记录H

S0533、筛选出满足用户输入条件的H路径，包括：时延小于用户输入条件，丢包率小于用户输入条件，按用户输入的流量,计算最终的剩余带宽利用率，要求最终的剩余带宽利用率>＝50％。

进一步地，所述最差历史记录H的剩余带宽利用率计算方法：

对每段链路,带宽利用率＝(最大流速+用户输入的流速)/带宽*100％；

剩余带宽利用率＝1-带宽利用率；

取其中剩余带宽利用率的最小值，做为H路径最终的剩余带宽利用率。

S06、对每条符合条件的质量最差历史记录H路径，计算模拟价格；

进一步地，所述S06包括：

S061、最大时延加权分记为S1，用户未输入时延值，直接记加权分S1＝1；用户输入时延值T’，S1＝(T’-H的平均时延)/T’，保留2位小数；

S062、最大丢包率加权分记为S2，用户未输入丢包率，直接记加权分S2＝1；用户输入丢包率Pkg’，S2＝(Pkg’-H的丢包率)/Pkg’，保留2位小数；

S063、剩余带宽利用率加权分记为S3，剩余带宽占比和加权分值由用户预先配置；

如下表1：

表1

S064、计算模拟价格，模拟价格权值＝(最大时延加权分S1*40％+平均丢包率加权分S2*20％+剩余带宽利用率加权分S3*40％)*100。

需要说明的是，尽管在上述实施例及附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

为了对上述云专网算力能力开放的方法进行更为清楚的解释，下面结合一个具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明不当的限定。

实施例：

如PE设备：北京CPE1到上海CPE1，最短路径拓扑如图3所示。

有4条遍历路径，如下表2所示：

表2

每隔15min记录一次网管系统采集后统计出来的数据，存入Ela sticsearch(分布式全文搜索引擎，简称ES里)。

下面表格仅提供2个时间点的数据作为示例，如下表3

表3

1、如果用户需要从北京CPE1-上海CPE1间挑选合适的路径，则从上述统计数据中，先根据时延最差情况，找到各个遍历路径的质量最差的历史记录H，如下表4：

表4

2、假设用户输入了时延条件小于35ms，丢包率小于1％，流速1M，对每条最差历史做过滤筛选，如下表5：

表5

对每段链路,叠加流量以后的带宽利用率＝(流速+用户输入的流速)/带宽*100％；

剩余带宽利用率＝1-带宽利用率

取其中剩余带宽利用率的最小值，做为H路径最终的剩余带宽利用率。

3、筛选后剩余2条路径，计算加权得分，如下表6：

表6

最大时延加权分S1：

S1＝(35-H的平均时延)/35，保留2位小数；

最大丢包率加权分S2：

S2＝(1-H的丢包率)/1，保留2位小数；

剩余带宽利用率加权分S3：剩余带宽占比和加权分值由用户预先配置，如下表7：

表7

计算模拟价格：

模拟价格权值＝(最大时延加权分S1*40％+平均丢包率加权分S2*20％+剩余带宽利用率加权分S3*40％)*100

最终呈现给用户的是2条路径，如下表8

表8

基于同一发明构思，本发明还提出一种云专网算力能力开放的装置。该装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图4是本发明云专网算力能力开放的装置结构示意图，如图4所示，该装置包括：

最短路径更新模块110、每天更新计算网络枢纽节点中各PE设备两两间的最短路径；

网络数据查询模块120、每小时按最短路径的途径设备，查询每一跳设备间的网络质量数据，同时查询每一跳出口设备出端口流量数据；

遍历链路模块130、根据拓扑结构计算遍历链路的路径；

Elasticsearch存储模块140、保存每条遍历路径的途径设备端口的拓扑结构和端口流量数据，计算每条遍历路径的网络质量数据并存储在Elasticsearch，并设置保留时间；

数据筛选模块150、对数据进行查询筛选；

模拟价格计算模块160、对每条符合条件的质量最差历史记录H路径，计算模拟价格。

所述网络数据查询模块120中每一跳设备间的网络质量数据包括：丢包率、平均时延、最大时延、最小时延。

所述网络数据查询模块120中每一跳出口设备出端口流量数据包括：端口带宽和流速。

所述流速的计算方法为：取端口流入、流出流速的最大值做为端口的流速。

所述数据筛选模块150包括：

PE设备筛选模块151、按用户筛选条件，筛选符合条件的PE设备；

路径计算模块152、计算Elasticsearch存储模块140中各PE设备两两间的当前的最短路径，计算出遍历链路的路径；

质量最差路径模块153、从Elasticsearch存储模块140存储的数据中，找到每条遍历路径里质量最差的一条历史记录H。

所述质量最差路径模块153包括：

历史数据筛选模块1531、按用户指定时间范围筛选历史数据；

时延最大选择模块1532、将Elasticsearch存储模块140存储的数据，按遍历路径分组，每组里，选择时延最大的那条记录，做为每条遍历路径质量最差的历史记录H

剩余带宽利用率计算模块1533、筛选出满足用户输入条件的H路径，包括：时延小于用户输入条件，丢包率小于用户输入条件，按用户输入的流量,计算最终的剩余带宽利用率，要求最终的剩余带宽利用率>＝50％。

所述最差历史记录H的剩余带宽利用率计算方法：

对每段链路,带宽利用率＝(最大流速+用户输入的流速)/带宽*100％；

剩余带宽利用率＝1-带宽利用率；

取其中剩余带宽利用率的最小值，做为H路径最终的剩余带宽利用率。

所述模拟价格计算模块160包括：

最大时延加权分模块161、最大时延加权分记为S1，用户未输入时延值，直接记加权分S1＝1；用户输入时延值T’，S1＝(T’-H的平均时延)/T’，保留2位小数；

最大丢包率加权分模块162、最大丢包率加权分记为S2，用户未输入丢包率，直接记加权分S2＝1；用户输入丢包率Pkg’，S2＝(Pkg’-H的丢包率)/Pkg’，保留2位小数；

剩余带宽利用率加权分模块163、剩余带宽利用率加权分记为S3，剩余带宽占比和加权分值由用户预先配置；

模拟价格计算模块164、模拟价格权值＝(最大时延加权分S1*40％+平均丢包率加权分S2*20％+剩余带宽利用率加权分S3*40％)*100。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了云专网算力能力开放的装置的若干模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。

基于前述发明构思，如图5所示，本发明还提出一种计算机设备200，包括存储器210、处理器220及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的计算机程序230，处理器220执行计算机程序230时实现前述云专网算力能力开放的方法。

基于前述发明构思，本发明还提出一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行前述云专网算力能力开放的的计算机程序。

本发明提出的云专网算力能力开放的方法及装置，通过网管系统已有的网络质量测试历史数据和PE设备间最短路径算法，计算枢纽节点中，各PE之间链路的遍历路径，保存每条遍历路径的途径设备端口及流量数据，计算网络质量；本发明能够按用户条件，进行数据筛选，按照用户预先配置好的价格规则库，实时动态计算各PE间链路的模拟价格，提供满足用户要求的路径列表；本发明比按设备计算网络质量，粒度更小，数据精准度更高，满足用户在算力网络中动态调整资源的需求。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包含的各种修改和等同布置。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。