数据传输方法、装置、设备及存储介质
文献发布时间:2024-04-18 19:58:26
技术领域
本发明涉及新兴信息技术领域,特别是涉及一种数据传输方法、一种数据传输装置、相应的一种电子设备以及相应的一种计算机可读存储介质。
背景技术
数据传输是指在计算机之间或计算机与设备之间传输信息的过程,确定性传输是指通过可靠的方式进行数据传输,以确保数据在规定的时间内准确地到达目的地。
相关技术中,基于分组转发的承载网进行的数据传输,存在时间不确定问题,当用户有传输意愿和需求时,网络只能按照尽力传输的机制,并不能保证提供用户所需的网络需求,同时也不能保证数据传输的确定性。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种数据传输方法、一种数据传输装置、相应的一种电子设备以及相应的一种计算机可读存储介质。
本发明实施例公开了一种数据传输方法,涉及分层传输架构,所述方法包括:
获取业务场景需求;所述业务场景需求用于表征终端用户对于数据传输的用户意愿;
基于所述分层传输架构,将所述业务场景需求转化为网络参数配置信息;
根据所述网络参数配置信息对网络资源进行相应配置。
可选地,所述基于所述分层传输架构,将所述业务场景需求信息转化为网络参数配置信息,包括:
基于所述分层传输架构,对所述业务场景需求进行语义提取,得到意图四元组;
将所述意图四元组进行转译映射得到相应的网络参数配置信息。
可选地,所述分层传输架构具备控制器,所述基于所述分层传输架构,将所述业务场景需求信息转化为网络参数配置信息,包括:
获取所述业务场景需求所携带的业务要求信息;
通过所述控制器将所述业务要求信息转化为网络参数配置信息。
可选地,所述业务场景需求基于数据包进行发送,所述分层传输架构具备边缘设备;在所述获取所述业务场景需求所携带的业务要求信息之前,还包括:
响应所述边缘设备接收所述业务场景需求,对所述业务场景需求进行业务识别,得到业务要求信息;
将所述业务要求信息封装至所述数据包的业务信息扩展头中;
所述获取所述业务场景需求所携带的业务要求信息,包括:
从所述业务信息扩展头中获取所述业务场景需求携带的业务要求信息。
可选地,所述网络参数配置信息基于针对网络资源配置的流表下发进行体现;所述通过所述控制器将所述业务要求信息转化为网络参数配置信息,包括:
获取当前网络资源状态信息;
根据所述业务要求信息和所述当前网络资源状态信息,生成针对网络资源配置的流表并对所述流表进行下发。
可选地,所述根据所述业务要求信息和所述当前网络资源状态信息,生成针对网络资源配置的流表并对所述流表进行下发,包括:
基于所述业务要求信息和所述当前网络资源状态信息生成转发策略,并对所述转发策略进行下发。
可选地,所述基于所述业务要求信息和所述当前网络资源状态信息生成转发策略,包括:
获取网络历史数据,基于所述业务要求信息分析所述网络历史数据,得到第一转发策略;
将所述第一转发策略进行时钟同步,得到时间调度表;所述时间调度表用于指示所述第一转发策略中的相应动作按照时间顺序进行执行;
在检测到预设网络动作加入至所述时间调度表时,基于所述当前网络资源状态信息获取当前的网络动作,若所述当前的网络动作与所述预设网络动作存在冲突,则对所述第一转发策略进行调整得到第二转发策略。
可选地,所述网络参数配置信息基于针对网络资源配置的流表下发进行体现;所述根据所述网络参数配置信息对网络资源进行相应配置,包括:
基于下发的所述流表确定针对传输数据的数据传输路径;
按照所述数据传输路径对所述传输数据进行传输,实现对网络资源的相应配置。
可选地,所述按照所述数据传输路径对所述传输数据进行传输,包括:
基于所述数据传输路径获取所述传输数据的目标网络、源地址以及目的地址;
获取针对所述目标网络的目标网络接入制式所要求的数据链路层协议,按照所述数据链路层协议对所述传输数据的数据帧进行转换;
将所述源地址转换为所述目标网络接入制式所要求的第一地址格式和第一编码方式;
将所述目的地址转换为所述目标网络接入制式所要求的第二地址格式和第二编码方式;
将转换后得到的数据帧,与所述第一地址格式、所述第一编码方式、所述第二地址格式和所述第二编码方式进行封装,得到目标网络接入制式的数据包;
将所述目标网络接入制式的数据包传输至目标网络中。
本发明实施例还公开了一种数据传输装置,涉及分层传输架构,所述装置包括:
业务场景需求获取模块,用于获取业务场景需求;所述业务场景需求用于表征终端用户对于数据传输的用户意愿;
业务场景需求转化模块,用于基于所述分层传输架构,将所述业务场景需求转化为网络参数配置信息;
网络资源配置模块,用于根据所述网络参数配置信息对网络资源进行相应配置。
可选地,所述业务场景需求转化模块包括:
第一业务场景需求转化子模块,用于基于所述分层传输架构,对所述业务场景需求进行语义提取,得到意图四元组;将所述意图四元组进行转译映射得到相应的网络参数配置信息。
可选地,所述分层传输架构具备控制器,所述业务场景需求转化模块包括:
第二业务场景需求转化子模块,用于获取所述业务场景需求所携带的业务要求信息;通过所述控制器将所述业务要求信息转化为网络参数配置信息。
可选地,所述业务场景需求基于数据包进行发送,所述分层传输架构具备边缘设备;在所述获取所述业务场景需求所携带的业务要求信息之前,所述业务场景需求转化模块还包括:
业务要求信息上报子模块,用于响应所述边缘设备接收所述业务场景需求,对所述业务场景需求进行业务识别,得到业务要求信息,将所述业务要求信息封装至所述数据包的业务信息扩展头中;其中,所述获取所述业务场景需求所携带的业务要求信息,包括:从所述业务信息扩展头中获取所述业务场景需求携带的业务要求信息。
可选地,所述网络参数配置信息基于针对网络资源配置的流表下发进行体现;所述通过所述控制器将所述业务要求信息转化为网络参数配置信息,包括:用于获取当前网络资源状态信息;根据所述业务要求信息和所述当前网络资源状态信息,生成针对网络资源配置的流表并对所述流表进行下发。
所述根据所述业务要求信息和所述当前网络资源状态信息,生成针对网络资源配置的流表并对所述流表进行下发,包括:基于所述业务要求信息和所述当前网络资源状态信息生成转发策略,并对所述转发策略进行下发。
可选地,所述基于所述业务要求信息和所述当前网络资源状态信息生成转发策略,包括:获取网络历史数据,基于所述业务要求信息分析所述网络历史数据,得到第一转发策略;将所述第一转发策略进行时钟同步,得到时间调度表;所述时间调度表用于指示所述第一转发策略中的相应动作按照时间顺序进行执行;在检测到预设网络动作加入至所述时间调度表时,基于所述当前网络资源状态信息获取当前的网络动作,若所述当前的网络动作与所述预设网络动作存在冲突,则对所述第一转发策略进行调整得到第二转发策略。
可选地,所述网络参数配置信息基于针对网络资源配置的流表下发进行体现;所述网络资源配置模块包括:
网络资源配置子模块,用于基于下发的所述流表确定针对传输数据的数据传输路径;按照所述数据传输路径对所述传输数据进行传输,实现对网络资源的相应配置。
可选地,所述网络资源配置子模块包括:
数据传输单元,用于基于所述数据传输路径获取所述传输数据的目标网络、源地址以及目的地址;获取针对所述目标网络的目标网络接入制式所要求的数据链路层协议,按照所述数据链路层协议对所述传输数据的数据帧进行转换;将所述源地址转换为所述目标网络接入制式所要求的第一地址格式和第一编码方式;将所述目的地址转换为所述目标网络接入制式所要求的第二地址格式和第二编码方式;将转换后得到的数据帧,与所述第一地址格式、所述第一编码方式、所述第二地址格式和所述第二编码方式进行封装,得到目标网络接入制式的数据包;将所述目标网络接入制式的数据包传输至目标网络中。
本发明实施例还公开了一种电子设备,包括:处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现任一项所述数据传输方法。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现任一项所述数据传输方法。
本发明实施例包括以下优点:
在本发明实施例中,通过分层传输架构将用于表征用户意愿的业务场景需求转换为网络参数配置信息,使得能够基于确定性意愿传输需求,实现在维持用户确定性接入、数据确定性传输的基础上,把用户的意愿转化为确定性的网络参数配置,按照网络参数配置实现对网络资源的配置,为用户提供意愿驱动的确定性服务。
附图说明
图1是本发明实施例提供的分层传输架构的架构示意图;
图2是本发明的一种数据传输方法实施例的步骤流程图;
图3是本发明实施例提供的数据传输的应用场景示意图;
图4是本发明的一种数据传输装置实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
为便于本领域技术人员理解本发明,下面对本发明下述各实施例中涉及的术语或名词做出解释:
SLA:Service-Level Agreement,服务等级协议.
TSN:Time-Sensitive Networking,时间敏感网络。
APN:Access Point Name,接入点名称,是一种网络接入技术。
APN6:指的是基于IPv6+的应用感知网络。
IPv6:Internet Protocol version 6,是互联网协议的第六个版本。
SD-WAN:Software Defined Wide Area Network,软件定义的广域网。
Packet-in事件:是OpenFlow协议中的一种消息类型,用于将包从数据平面的交换机发送到控制器。Packet-in消息主要由交换机在接收到一个其自身无法处理或需要控制器进一步处理或控制的包时生成。
QoS:Quality of Service,服务质量,是网络通信过程中,用于保障数据传输的服务质量的一系列技术、方法和协议。
DOH:Domain Name Hiding,域名隐藏,是一种用于防止互联网用户通过域名查看与其共享IP地址的其他网站的技术。
SRv6:Segment Routing over IPv6,是互联网协议IPv6的重要组成部分,旨在通过在IPv6中引入新的报头来简化网络路由,并提高网络的灵活性和可编程性。其中,SRv6报头可以包含用于指示接下来的数据包应该如何被处理的类型字段。
北向接口:Northbound Interface,在电信网和NGN(下一代网络)网络中,网络管理被分层实现,分为应用层、数据处理层和数据管理层。其中,应用层和数据处理层之间的数据交互定义了北向接口,北向接口主要指的是为厂家或运营商进行接入和管理网络的接口,即向上提供的接口。
Packet-in事件:是OpenFlow协议中的一种消息类型,用于将包从数据平面的交换机发送到控制器。Packet-in消息由交换机在接收到一个它自身无法处理或需要控制器进一步处理或控制的包时生成。
TLS:Transport Layer Security,安全传输协议。
NER:Named Entity Recognition,命名实体识别。
VNF:Virtual Network Function,是一种虚拟化技术,用于在通用硬件上运行网络功能。
DOH:Domain Name Hash,是一种将域名转换为散列值的技术,能够使用加密算法将域名作为输入并生成一个唯一的哈希值。
在数据传输的相关技术中,可以采用分组转发的方式实现数据传输,分组转发指的是在互联网络中路由器转发IP分组的物理传输过程与数据报转发机制,其可以基于分组的目的IP地址和源IP地址进行数据传输。然而,基于分组转发的承载网虽然在传输能力、部署成本等方面具有显著优势,但当用户有传输意愿和需求时,网络只能按照尽力传输的机制,并不能保证提供用户所需的网络需求,同时也不能保证数据传输的确定性。
针对传统网络数据在传输过程中的性能不可预测性与网络服务实时性难以维持的问题,本发明实施例通过提供用于满足不同场景下网络数据传输需求的分层传输架构,引入定制的差异性SLA和可承诺的确定性网络,从而满足实体经济等新兴互联网业态对网络的多样化需求。
参照图1,示出了本发明实施例提供的分层传输架构的架构示意图,该分层传输架构涉及大连接统一接入层、确定性传输适配层、智能云计算调度层以及意愿智能化服务层。
其中,大连接统一接入层,可以用于负责实现异构网络之间的互联互通;确定性传输适配层,可以用于负责实现数据的广域确定传输以及业务的识别;智能云计算调度层,可以用于负责实现跨域的网络资源配置;意愿智能化服务层,可以用于负责使用下层提供的服务,将用户的意愿转化为网络配置。
具体的,大连接统一接入层能够实现多协议转换,具体可以基于TSN底层能力搭建与多协议转换互联技术,通过与以太网数据链路层协议转换、地址转换、协议帧转换等多种手段,实现TSN网络与多种网络接入制式之间的协议转换,达到多协议兼容适配、互联互通的功能,从而解决利用确定性边缘网关设备及确定性模组等硬件设备实现现网架构下异构网络之间的互融互通问题。
确定性传输适配层能够实现广域确定性传输以及业务识别,主要表现为在确定性网络的基础上引入APN6、SD-WAN等技术,构建广域确定性网络,其中APN网络架构可以对终端设备、工业网关进行改造,并可以根据终端设备提供的APN标签对不同业务进行分类,实现业务的识别。
智能云计算调度层能够实现跨域资源调配,主要可以将确定性互联网与SD-WAN相结合,从而避免过多的人工干预,实现自适应时间确定性机制。
意愿智能化服务层能够实现随愿服务。
在具体实现中,首先,大连接统一接入层实现多种接入接口的封装以及用户身份的合法性验证;然后,确定性网络适配层实现广域确定性传输以及业务识别,并为超级控制器提供控制接口;然后,云计算调度层将确定性互联网与SD-WAN相结合实现对网络资源自动、灵活的配置;最后,意愿智能化服务层使用下层提供的确定性传输、网络业务识别、跨域资源调配服务,为用户提供意愿驱动的确定性服务。
参照图2,示出了本发明的一种数据传输方法实施例的步骤流程图,涉及如图1所示的分层传输架构,具体可以包括如下步骤:
步骤201,获取业务场景需求;
业务场景需求,可以用于表征终端用户对于数据传输的用户意愿,例如对设备的控制,将会存在带宽要求不高、时延要求高的传输需求,而对视频类数据的传输,则会存在带宽要求高、时延要求不高的传输需求,即业务场景需求可以指的是确定性意愿传输需求,以基于该用户意愿保证用户的确定性输接入以及数据确定性传输。
所获取的业务场景需求主要可以是用户所输入的意图,具体可以表现为用户采用基于自然语言的方式对意图进行输入,即其业务场景需求可以表现为输入的自然语言。
在实际应用中,具体表现为通过意愿智能化服务层接收用户所输入的用户意愿,使得意愿智能化服务层能够使用下层提供的大连接、广域确定性、跨域资源调度服务,将用户意愿转化为网络配置,提供差异化的确定性服务。
步骤202,基于分层传输架构,将业务场景需求转化为网络参数配置信息;
在本发明实施例中,可以把用户的意愿转化为确定性的网络参数配置,并且以SD-WAN为核心按照配置实现对网络资源的配置,完成用户的确定性意愿传输需求,实现为用户提供差异化服务。
作为一种示例,步骤202可以包括如下子步骤:
子步骤S21,基于分层传输架构,对业务场景需求进行语义提取,得到意图四元组;
由于用户所输入的意图通常是自然语言,此时首先可以对语句进行实体标注,然后采用三元组的方式进行语义提取,并通过规则设计将语义信息转换为四元组。
示例性地,可以通过自然语言识别技术的命名实体识别方法NER中的注意力机制对所输入的语句进行实体标注,例如以意图输入案例“Awants to download informationfrom B,latency Less than 20ms”为例,可以采用三元组的方式提取两组语义为“A,connect,B”和“latency Less than 20ms”,然后可以通过规则设计将前述提取得到的语义信息转换为四元组(A,connect,B,latency<20ms)。
子步骤S22,将意图四元组进行转译映射得到相应的网络参数配置信息。
对网络参数配置信息进行获取,主要表现可以为将其映射为网络策略,所映射得到的网络策略可以包括源IP地址、目的IP地址、路由寻路策略以及时延等相关要求,然后可以通过将其问题转化为优化问题,通过动态规划算法来寻找到最优路径需要满足目标函数,所得到的最优路径即为相关业务信息,例如数据传输时延、处理时延等。
针对语义提取的意图四元组,可以经由转译策略模块将其映射为网络策略,示例性地,对于上述的第一个三元组“A,connect,B”,可以将实体“A”转换为源IP地址“100.10.10.1”,将实体“B”转换为目的IP地址“100.10.10.2”,以及将对于关系“connect”转换为(源IP,目的IP)之间的路由寻路策略;而对于第四个元组“latency<20ms”可以将其转换为约束条件,路由寻路策略必须延时小于20ms的需求。
那么,此时可以将问题转换为优化问题,示例性地,可以将由A到B看作路径最优的选择问题,采用图的形式G(V,E)进行表达,其中V表示结点(代表虚拟网络功能VNF),E表示边(表示两个节点之间的传输时延),通过动态规划算法来寻找到最优路径需要满足以下目标函数:
其中,E
作为另一种示例,步骤202可以包括如下子步骤:
步骤S23,获取业务场景需求所携带的业务要求信息;
业务场景需求可以基于数据包进行发送。
获取业务场景需求所携带的业务要求信息之前,可以通过响应边缘设备接收业务场景需求,对业务场景需求进行业务识别得到业务要求信息,并将业务要求信息封装至数据包的业务信息扩展头中,以便在对业务要求信息进行获取时,能够从业务信息扩展头中获取到业务场景需求携带的业务要求信息。
具体可以表现为基于确定性网络适配层所利用的时间同步和流量整形技术,为广域确定性传输提供支持,从而在成功接入网络的终端将数据首先发送至APN6边缘路由器,此时APN6边缘路由器可以基于数据携带信息进行业务识别、分类,其数据包可以包含(IPv6Header,SRH,DOH,IPv6PayLoad),应用信息可以存储在DOH中,通过(APP-Group-ID,USER-GR OUP-ID,Res erved)字段定位到具体的应用或者用,引用要求质量信息可以携带在APN-Para-T ype中,包含参数带宽(Bandwidth)、时延(Delay)、抖动(Jitter)、丢包率(Packet Loss Rate)等,可以将前述业务要求的相关信息将上传至超级控制器。
其中,网络的时延、抖动、丢包率是与网络确定性直接相关的几个关键指标,其定义可以如下所示:
对于时延的定义,可以表现为:
Delay=Delay
其中,Delay
对于抖动的定义,可以表现为:
Jitter=Delay
抖动主要可用于描述网络中数据包的时延变化,其反映的是数据包时延的不确定性,以时延的最大值和最小值作为评估抖动的一个方面为例,上述Delay
对于丢包率的定义,可以表现为:
Packet Loss Rate=packet
其中,packet
在实际应用中,对于业务要求信息的封装,可以表现为终端应用在发送数据包时,可以根据自身业务需求将标识信息、网络需求信息携带在IPv6扩展头中;边缘设备可以用过识别业务信息扩展头,生成APN ID并封装在报文中,为用户流量添加应用标记,然后上传业务要求信息至超级控制器,并移除已失效的业务信息扩展头。
步骤S24,通过控制器将业务要求信息转化为网络参数配置信息。
在将业务要求的相关信息上传至控制器之后,即在将业务要求信息携带在数据包的扩展头中,并交由控制器之后,可以经由控制器对其进行转化处理。
具体可以表现为按照优化目标进行转化处理,优化目标可以如下:
Domain
其中,S可以为域的集合,SD-WAN控制器及其下属控制器可以使用下层提供的服务,协调跨域资源以实现海量用户定制化的确定性服务,以便后续使得转换后的意愿通过APN策略由域内各网络设备实现,使用户享受该网络提供的意愿驱动的确定性服务。
在具体实现中,网络参数配置信息的转化生成可以基于针对网络资源配置的流表下发进行体现。
对于流表的生成,可以表现为通过获取当前网络资源状态信息,例如包括当前的网络业务信息以及资源状况等,然后根据业务要求信息和当前网络资源状态信息,以对针对网络资源配置的流表进行生成,进而实现对流表的下发。
示例性地,可以由SD-WAN超级控制器收集网络业务信息以及资源状况,然后超级控制器可以接收用户业务需求并结合当前网络资源状态信息,由超级控制器统一将用户意愿转化为实际网络需求,供超级控制器根据已知业务信息进行智能编排服务,实现资源分配与流表下发。
对于智能云计算调度层超级控制器流表下发的过程,可以表现为发送者在连接到网络并向交换机传输数据分组之后,交换机可以接收数据并查询自身流表规则缓存是否有相应规则,若匹配成功则可以直接转发;若匹配不成功,则交换机可以根据分组产生Packet-in事件,以安全传输协议(TLS)层将Packet-in发送至超级控制器,此时可超级控制器在接收分组后可以根据规则产生相应转发策略,并下发至相应交换机,相应交换机可以将所生成的转发策略加入自身流表规则进行缓存,以便于后续使用。
具体可以表现为基于业务要求信息和当前网络资源状态信息生成转发策略,并对转发策略进行下发。其中,在对转发策略进行生成的过程中,可以通过获取网络历史数据,基于业务要求信息分析网络历史数据,得到第一转发策略,然后将第一转发策略进行时钟同步,得到时间调度表,该时间调度表可以用于指示第一转发策略中的相应动作按照时间顺序进行执行;在检测到预设网络动作加入至时间调度表时,可以基于当前网络资源状态信息获取当前的网络动作,若当前的网络动作与预设网络动作存在冲突,则可以对第一转发策略进行调整得到第二转发策略。
需要说的是,超级控制器在对于规则的生成进行流表的下发之后,后续能够可以基于该流表执行相关的数据传输,以达到满足相应实际网络需求进行相应网络资源配置的目的,即可以理解为超级控制器对于流表的下发即表示实现将用户意愿转化为实际网络需求。
示例性地,业务场景需求可以表现为QoS需求信息,首先可以根据数据组中携带的QoS需求信息,例如包括带宽、延迟、抖动等,分析网络历史数据,对网络行为进行精准预测,从而提供满足数据组QoS需求的调度策略,其中,网络行为可以指的是网络调整行为、配置行为等,具体可以体现为基于用户意愿携带有信息的数据包以及结合网络历史数据中的历史使用情况,对网络行为进行预测,从而基于其网络调整、配置行为制定相应的调度策略;然后,基于严格的全网时钟同步下,融合后的广域网中的每一个动作都会按照时间的调度表顺序执行,源/端节点在规划的发送时间发出数据包,路径上的交换节点在规划的转发时间保证该数据包的转发通道不被占用,目的端节点在规划的接收时间接收数据包,在这种模式下可以形成高确定性的网络数据通道,即可以理解为按照前述数据收发的时间对所占用的数据通道进行相应规划,从而保证数据通道的确定性,避免人工编排转发路由时可能会产生的链路拥塞,流量突发等情况。
此外,可以在确定性互联网的网络管理协议进行包含规划规则和冲突避免规则的设置,当存在预设网络动作加入SD-WAN时,首先可以通过规划规则将预设网络动作加入时间调度表,之后检查预设网络动作是否与当前网络中的动作存在冲突,若存在冲突,则此时可以采用冲突避免规则,以此实现网络的自适应时间确定性机制。其中,所存在的冲突情况可以体现为对于某个资源信息的门限阈值的超过情况,例如当对于某个动作而言是对宽带进行扩充15%的网络动作,但若预设网络动作也是对带宽进行扩充15%的网络动作,假设此时的门限阈值为25%,那么所进行的网络动作总共需要扩充30%,即超过了门限阈值25%,可以判定当前存在冲突情况。
需要说明的是,第一转发策略为未进行时钟同步下生成的转发策略,而为了满足其转发策略在进行执行时的实时性,此时可以基于在存在冲突的情况下,对该第一转发策略进行自适应时间确定性机制的调整,对于具体的自适应调整方式,本发明实施例对此不加以限制。
上述子步骤S21-S22与子步骤S23-S24为并列方案。
步骤203,根据网络参数配置信息对网络资源进行相应配置。
网络参数配置信息的转化生成,可以基于针对网络资源配置的流表下发进行体现。
在本发明的一种实施例中,可以基于下发的流表确定针对传输数据的数据传输路径,此时所确定的数据传输路径可以为针对传输数据的确定性路径,即能够满足确定性要求,那么此时可以按照数据传输路径对传输数据进行传输,实现对网络资源的相应配置。
示例性地,APN6边缘路由器可以根据超级控制器下发的流表进行数据的确定性路径传输,具体可以表现为边缘路由器根据流表信息在IPv6扩展头中写入路径信息,然后APN6域内路由器根据扩展头中的路由信息对数据包进行传输,并在数据离开域时可以将其扩展头进行去除,以恢复到通用的网络数据包。
在实际应用中,为了实现按照确定性传输路进行实现数据传输,可以对所传输数据进行数据链路层协议转换、地址转换、协议帧转换等处理,以完成对数据的传输。
具体的,可以基于数据传输路径获取传输数据的目标网络、源地址以及目的地址,在进行数据链路层协议转换时,主要可以表现为从以太网发送数据时,将以太网数据链路层协议进行解析并提取得到数据帧,此时可以获取针对目标网络的目标网络接入制式所要求的数据链路层协议,根据协议转换方案,按照数据链路层协议对传输数据的数据帧进行转换。
在进行地址转换时,可以对于源地址和目的地址,均可根据协议转换方案中定义的地址转换规则进行转换,具体可以表现为将源地址转换为目标网络接入制式所要求的第一地址格式和第一编码方式,以及将目的地址转换为目标网络接入制式所要求的第二地址格式和第二编码方式。
在进行协议帧转换时,可以对于转换后的数据帧,根据协议转换方案中定义的协议帧格式和规范进行重新封装即可以将转换后得到的数据帧,与第一地址格式、第一编码方式、第二地址格式和第二编码方式进行封装,得到目标网络接入制式的数据包,以确保转换后的数据帧符合目标网络接入制式的协议要求,包括帧头、帧尾、校验等字段的处理。
在本发明的一种优选实施例中,可以将目标网络接入制式的数据包传输至目标网络中,实现将转换后的数据帧发送到目标网络中;在目标网络中,可以根据目标网络接入制式的协议规范进行数据帧的解析和处理。
在本发明实施例中,通过分层传输架构将用于表征用户意愿的业务场景需求转换为网络参数配置信息,使得能够基于确定性意愿传输需求,实现在维持用户确定性输入、数据确定性传输的基础上,把用户的意愿转化为确定性的网络参数配置,按照网络参数配置实现对网络资源的配置,为用户提供意愿驱动的确定性服务。
参照图3,示出了本发明实施例提供的数据传输的应用场景示意图,可以将如图1所示的分层传输架构3111设置在网络模型311,该网络模型311可以部署在数据传输平台31中。
数据传输平台31可以基于网络模型311所包含的分层传输架构3111提供跨网络功能层及网络资源域的确定性传输。
具体的,大连接统一接入层能够实现多协议转换,主要可以负责基于TSN底层能力搭建与多协议转换互联技术,通过与以太网数据链路层协议转换、地址转换、协议帧转换技术,实现TSN网络与多种网络接入制式之间的协议转换,达到多协议兼容适配、互联互通的功能。
确定性网络适配层能够实现广域确定性传输以及业务识别,主要可以基于时间同步、流量整形技术,对工业网关进行改造,实现支持广域确定性网络传输,引入APN、SRv6技术,实现对业务的识别,对业务提供差异化服务。
智能云计算调度层能够实现跨域资源调配,主要可以将确定性互联网与SD-WAN相结合,通过南向协议进行链路发现、拓扑管理、流表下发等基础功能,并向上层提供北向接口,以便对底层网络进行有效的资源调度与配置,以实现对网络自动、灵活的控制。
意愿智能化服务层能够实现随愿服务,主要可以使用下层提供的大连接、广域确定性、跨域资源调度服务,将用户意愿转化为网络配置,提供差异化的确定性服务。
需要说明的是,对于上述相关步骤的具体实现,可以参照前述方法实施例的具体记载,本发明实施例在此不加以赘述。
本发明实施例针对现有的IP网络架构存在的时间不确定问题,进一步来讲,时间的不确定性导致网络难以提供差异性的网络服务(带宽、时延、抖动等)。从设备的接入确定性、数据广域传输确定性、用户意愿确定性三个阶段出发,综合考虑现有的网络架构与服务意愿等因素,将网络分为大连接统一接入层、确定性传输适配层、智能云计算调度层、意愿智能化服务层四个层次,提供一种跨网络功能层及网络资源域的确定性传输方法及装置,旨在利用时钟同步、流量整形、应用感知、统一调度等机制,实现对分组转发的IP网络的连接、数据传输、服务意愿的确定性升级,以满足实体经济等新兴互联网业态对网络的多样化需求。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图4,示出了本发明的一种数据传输装置实施例的结构框图,涉及如图1所示的分层传输架构,具体可以包括如下模块:
业务场景需求获取模块401,用于获取业务场景需求;所述业务场景需求用于表征终端用户对于数据传输的用户意愿;
业务场景需求转化模块402,用于基于所述分层传输架构,将所述业务场景需求转化为网络参数配置信息;
网络资源配置模块403,用于根据所述网络参数配置信息对网络资源进行相应配置。
在本发明的一种实施例中,业务场景需求转化模块402可以包括如下子模块:
第一业务场景需求转化子模块,用于基于所述分层传输架构,对所述业务场景需求进行语义提取,得到意图四元组;将所述意图四元组进行转译映射得到相应的网络参数配置信息。
在本发明的一种实施例中,所述分层传输架构具备控制器,业务场景需求转化模块402可以包括如下子模块:
第二业务场景需求转化子模块,用于获取所述业务场景需求所携带的业务要求信息;通过所述控制器将所述业务要求信息转化为网络参数配置信息。
在本发明的一种实施例中,所述业务场景需求基于数据包进行发送,所述分层传输架构具备边缘设备;在所述获取所述业务场景需求所携带的业务要求信息之前,业务场景需求转化模块402还可以包括如下子模块:
业务要求信息上报子模块,用于响应所述边缘设备接收所述业务场景需求,对所述业务场景需求进行业务识别,得到业务要求信息,将所述业务要求信息封装至所述数据包的业务信息扩展头中;其中,所述获取所述业务场景需求所携带的业务要求信息,包括:从所述业务信息扩展头中获取所述业务场景需求携带的业务要求信息。
在本发明的一种实施例中,所述网络参数配置信息基于针对网络资源配置的流表下发进行体现;所述通过所述控制器将所述业务要求信息转化为网络参数配置信息,包括:用于获取当前网络资源状态信息;根据所述业务要求信息和所述当前网络资源状态信息,生成针对网络资源配置的流表并对所述流表进行下发。
所述根据所述业务要求信息和所述当前网络资源状态信息,生成针对网络资源配置的流表并对所述流表进行下发,包括:基于所述业务要求信息和所述当前网络资源状态信息生成转发策略,并对所述转发策略进行下发。
在本发明的一种实施例中,所述基于所述业务要求信息和所述当前网络资源状态信息生成转发策略,包括:获取网络历史数据,基于所述业务要求信息分析所述网络历史数据,得到第一转发策略;将所述第一转发策略进行时钟同步,得到时间调度表;所述时间调度表用于指示所述第一转发策略中的相应动作按照时间顺序进行执行;在检测到预设网络动作加入至所述时间调度表时,基于所述当前网络资源状态信息获取当前的网络动作,若所述当前的网络动作与所述预设网络动作存在冲突,则对所述第一转发策略进行调整得到第二转发策略。
在本发明的一种实施例中,所述网络参数配置信息基于针对网络资源配置的流表下发进行体现;网络资源配置模块403可以包括如下子模块:
网络资源配置子模块,用于基于下发的所述流表确定针对传输数据的数据传输路径;按照所述数据传输路径对所述传输数据进行传输,实现对网络资源的相应配置。
在本发明的一种实施例中,网络资源配置子模块可以包括如下单元:
数据传输单元,用于基于所述数据传输路径获取所述传输数据的目标网络、源地址以及目的地址;获取针对所述目标网络的目标网络接入制式所要求的数据链路层协议,按照所述数据链路层协议对所述传输数据的数据帧进行转换;将所述源地址转换为所述目标网络接入制式所要求的第一地址格式和第一编码方式;将所述目的地址转换为所述目标网络接入制式所要求的第二地址格式和第二编码方式;将转换后得到的数据帧,与所述第一地址格式、所述第一编码方式、所述第二地址格式和所述第二编码方式进行封装,得到目标网络接入制式的数据包;将所述目标网络接入制式的数据包传输至目标网络中。
在本发明实施例中,本发明实施例提供的数据传输装置通过分层传输架构将用于表征用户意愿的业务场景需求转换为网络参数配置信息,使得能够基于确定性意愿传输需求,实现在维持用户确定性输入、数据确定性传输的基础上,把用户的意愿转化为确定性的网络参数配置,按照网络参数配置实现对网络资源的配置,为用户提供意愿驱动的确定性服务。
对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明实施例还提供了一种电子设备,包括:
包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述数据传输方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述数据传输方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白,本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种数据传输方法、一种数据传输装置、相应的一种电子设备以及相应的一种计算机可读存储介质,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
- 数据传输方法、装置、电子设备及存储介质
- 基于非授权传输的数据传输方法、装置、设备和存储介质
- 一种数据传输方法、装置、电子设备及存储介质
- 数据传输方法、数据传输装置及计算机可读存储介质
- 一种后端存储设备的管理方法、装置、设备以及存储介质
- 数据传输方法、数据传输装置、数据传输设备及存储介质
- 数据传输方法、数据传输装置、数据传输设备及存储介质