[发明专利]一种面向分布式计算应用的光多播请求调度方法

摘要

本发明公开了一种面向分布式计算应用的光多播请求调度方法，属于计算机通信领域。首先构建面向分布式计算应用的光多播请求调度平台，收集数据信息并进行分组；若某个分组达到触发条件，则信息组发送到调度触发模块；然后计算该组的宽度提交给光资源分配与多播请求计算调度模块，并按照宽度为每个该组进行实际分配，将分配结果分别提交给多播请求分配模块、拓扑调整模块与剩余光资源填充模块。多播请求分配模块与拓扑调整模块通过专用控制信道，建立OCS连接，启动传输相应的多播请求。最后剩余光资源填充模块优先从宽度较小的多播请求组中选择可用的多播请求。本发明大幅度提升了分布式计算应用的性能，网络性能好，提高了分布式计算应用的性能。

主权项

1.一种面向分布式计算应用的光多播请求调度方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、首先构建面向分布式计算应用的光多播请求调度平台；所述的光多播请求调度平台部署在服务器上或者有计算功能的专用网络控制单元上；包括多播请求信息收集与分组模块、调度触发模块、多播请求组宽度计算模块、光资源分配与多播请求计算调度模块、多播请求分配模块、拓扑调整模块以及剩余光资源填充模块；为了防止数据信道拥塞造成控制信息的延迟，该调度平台通过专用控制信道连接数据中心中的交换设备和服务器；同时通过专用控制信道连接光交换系统；步骤二、多播请求信息收集与分组模块通过专用控制信道收集数据中心中ToR上的收发机端口数目的信息，以及来自分布式计算应用的多播请求信息，并进行分组；步骤三、针对各个分组，判断某个分组中多播请求的个数是否达到触发条件，如果是，多播请求信息收集与分组模块将完整的该多播请求信息组发送到调度触发模块，进入步骤四；否则，继续等待新到达的多播请求；步骤四、调度触发模块发出指令给多播请求组宽度计算模块，计算该多播请求组的宽度提交给光资源分配与多播请求计算调度模块；计算宽度的具体步骤如下：步骤401、针对完整的多播请求组m，获取该组m的所有源ToR节点与所有目的ToR节点；源ToR节点名称为：S1,S2…Sn；目的ToR节点名称为：D1,D2…Dn；步骤402、对某一个源节点S/目的节点D，找到该节点需要发送/接收的属于多播请求组m的所有多播请求，并分别记录大小；多播请求为：q1,q2…qn，对应的大小为s1,s2…sn；步骤403、在该源节点S/目的节点D中，将该节点上所有多播请求从大到小逐一虚拟分配到没有请求的光发射机/接收机中，并记录每个发射机/接收机中所需要传输的流量；假设该源节点S/目的节点D中有k个光发射机/接收机，记为t1,t2…tk/r1,r1…rk；发射机/接收机需要传输的流量，记为T1,T2…Tk/R1,R2…Rk；当源节点S/目的节点D上所有多播请求数量小于光发射机/接收机数量时，没有分配的光发射机/接收机所需要传输的流量记录为0；步骤404、将发射机/接收机按需要传输的流量从小到大排序；并判断是否还有剩余的多播请求，如果有，将剩下的多播请求按顺序逐个虚拟分配到排序后的发射机/接收机中，并更新要传输的流量T/R，直到该组的所有多播请求都被分配完毕；否则，直接更新要传输的流量T/R；步骤405、根据更新后该源节点S/目的节点D最大的流量T/R，计算所需发送的最小时间Q；步骤406、对该多播请求组m所有ToR源节点和目的节点，分别求出每个节点的最小时间Q值；步骤407、选择所有Q值的最大值作为该多播请求组m的宽度W；步骤五、重复上述步骤，在触发时刻计算系统中所有没完成传输的多播请求组m1,m2….mn对应的宽度W1,W2…Wn进行后续实际分配；步骤六、光资源分配与多播请求计算调度模块按照宽度为每个多播请求组进行实际分配，并将分配结果分别提交给多播请求分配模块、拓扑调整模块与剩余光资源填充模块；根据多播请求分组的宽度，在有限的光资源下，优先分配宽度较小的多播请求组，直到光资源用完为止；有限的光资源包括每个ToR的光收发机资源限制和光多播设备上的耦合器数量限制；步骤七、多播请求分配模块与拓扑调整模块通过专用控制信道，控制光交换系统建立OCS连接，同时通知相应的ToR与服务器启动传输结果集Y中的多播请求；步骤八、当某多播请求传输完成后，数据中心的服务器将告知剩余光资源填充模块，该模块尝试根据上一次的宽度计算结果，优先从宽度较小的多播请求组中选择可用的多播请求。