[发明专利]基于时限的互联网业务队列调度方法

说明书

本发明提出了一种基于时限的互联网业务队列调度方法，用于解决现有技术中存在的无法获得数据包截止时间和只能保障单一通信通路上业务流的数据包的实时性的问题。实现步骤为，获取互联网业务流的原始数据集T、时限集合D和大小集合S；构建分类模型X；最后获取互联网业务队列调度结果。本发明用时限表征互联网业务流从发出到接收所占用的最长时间，通过将互联网业务流的时限映射到互联网业务流中数据包的时限获得了数据包的截止时间，再通过将方法实现在网络层提高了整个互联网的业务及时交付率，最后本发明的队列调度方法以互联网业务流的时限和大小作为队列调度依据，最大程度地保障了互联网业务的实时性。

技术领域

本发明属于互联网技术领域，涉及一种保障互联网业务实时性的方法，具体涉及一种基于时限的互联网业务队列调度方法。

背景技术

随着互联网技术的日益发展，互联网业务对实时性要求要来越高。目前的互联网架构主要采用开放互联七层模型，过去研究者们通过提高底层物理层的规模和性能来保障互联网业务的实时性，这种方式成本高且灵活性差，后研究者们寄希望于通过改进互联网协议来保障互联网业务的实时性，具体是按照互联网设计者的需要将互联网业务进行排队，按排队顺序调度互联网网络资源，如带宽，为互联网业务提供相应的服务。

传统的互联网业务队列调度算法有三种，分别是先到先服务的业务队列调度方法、基于轮询的业务队列调度方法和基于优先级的业务队列调度方法。其中，先到先服务业务队列调度方法按照互联网业务流中数据包到达的先后顺序传输数据包；基于轮询的业务队列调度方法依次从每个业务流中取一个数据包进行传输直至所有互联网业务流都得到传输；基于优先级的业务队列调度方法将所有互联网业务流按照优先级进行排序，优先级高的互联网业务流优先被传输。通过互联网中业务的及时交付率，即互联网业务流被及时交付的比例可以衡量业务队列调度方法是否有效地保障了互联网业务的实时性，以上三种队列调度方法都没有考虑到互联网业务的实时性，无法保障互联网业务的实时性。

目前互联网业务队列调度方法通过考虑互联网业务流中数据包的截止时间，解决传统互联网业务队列调度方法无法保障互联网业务实时性的问题，例如，申请公布号为CN108809859A，名称为“一种面向数据包截止时间的传输层控制方法”的专利申请，该方法在传统的基于优先级的业务队列调度方法上进行改进，在发送端传输层标记数据包的优先级和截止时间，根据优先级将互联网业务划分成不同的发送队列，再根据互联网的丢包率和包到达时间判断数据包能否按时到达接收端，若能，则发送数据包，若不能，直接将数据包丢弃，以此在考虑优先级的同时保障互联网业务的实时性。上述发明考虑到数据包的截止时间，能保证被发送的数据包可按时到达接收到，但该发明假设互联网业务流中的数据包截止时间可直接获得，与实际中数据包的截止时间无法直接获得的情况不符，为发明的实现造成了困难；另外，该发明在发送端传输层进行队列调度，可以满足指定发送端与接收端之间的互联网业务流的实时性要求，而互联网是由千万条包括发送端、接收端及传输信道的通信通路组成，使用该发明，虽然可以保证每条通路上的互联网业务按时到达，但是无法根据互联网的拥塞情况实时协调各通路上的业务发送，因而极大限制了整个互联网的业务及时交付率；最后，该发明本质是一种基于优先级的队列调度方式，当互联网网络恶化时或高优先级的业务过多时，可能会导致低优先级业务不能得到发送，甚至出现“饿死”情况，无法保证互联网的业务及时交付率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于时限的互联网业务队列调度方法，旨在解决现有技术无法获得数据包截止时间、在发送端进行排队调度限制了整个互联网的业务及时交付率和可能导致低优先级业务出现“饿死”情况的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括以下步骤：

(1)获取互联网业务流的原始数据集T、时限集合D和大小集合S：

(1a)使用网络监视器M以t为周期、在p时长内对连接在互联网中的路由器C进行检测，并记录检测的所有数据包packet，其中，t≤35纳秒，p≥2小时；