(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111521203.1 (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 广东工业大 学 地址 510090 广东省广州市越秀区东 风东 路729号 (72)发明人 陈权　吴宇航　王涛　 (74)专利代理 机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 代理人 禹小明 (51)Int.Cl. H04L 47/6275(2022.01) H04L 47/50(2022.01) H04L 45/16(2022.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 9/50(2006.01)G06F 111/04(2020.01) G06F 113/02(2020.01) (54)发明名称 一种光电路交换下组播请求传输的调度优 化方法 (57)摘要 本发明提出了一种光电路交换下组播请求 传输的调度优化方法， 涉及组播请求传输调度的 技术领域， 以组播请求流的优先级为出发点， 按 优先级的顺序首先进行不分裂组播请求流的匹 配， 将匹配到的源节点、 目的节点互不冲突的不 分裂组播请求流放入待服务流队列， 匹配完成， 如还存在空闲源节点和目的节 点， 按优先级顺序 遍历还未被放入待服务流 队列的组播请求流进 行分裂， 形成分裂的子组播请求流并匹配， 放入 待服务流队列， 确定不分裂组播请求流中完成传 输最快的流需要的传输时间θ， 以明确不分裂组 播请求流对应创建源节点 ‑目的节点之间电路连 接的停止时间， 指导整体电路连接的创建， 解决 目的节点存在冲突的组播请求流传输时调度延 迟、 资源利用率低的问题。 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 CN 114205313 A 2022.03.18 CN 114205313 A 1.一种光电路交换 下组播请求传输的调度优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1.对组播请求 流进行优先级处 理， 处理后的组播请求 流放入待调度流队列； S2.按优先级顺序遍历待调度流队列， 确定空闲源节点及目的节点， 根据空闲源节点及 目的节点进行空 闲源节点、 空 闲目的节点及不分裂组播请求 流三者之间的匹配； S3.将完成匹配且匹配涉及到的源节点、 目的节点互不冲突的不分裂组播请求流放入 待服务流队列； S4.判断是否还存在空闲源节点和目的节点， 若是， 按优先级顺序遍历待调度流队列中 满足空闲源节点、 目的节点的组播请求 流， 执行步骤S5； 否则， 执 行步骤S6； S5.对满足空闲的源节点和目的节点的组播请求流进行分裂， 得到分裂后的子组播请 求流， 并将其 放入待服 务流队列， 执 行步骤S6； S6.确定不分裂组播请求流中完成传输最快的流所需要的传输时间θ， 以明确不分裂组 播请求流对应创建源节点 ‑目的节点之间电路连接的停止时间， 指导整体电路连接的创建； S7.基于待服务队列中的不分裂组播请求流及子组播请求流， 创建源节点 ‑目的节点之 间的电路连接， 待服务队列中的不分裂组播请求流及子组播请求流按电路连接进行传输， 记录传输开始时刻 及每个组播请求 流传输完成的时刻； S8.判断所有组播请求 流是否均已被传输调度， 若是， 执 行S9； 否则， 返回S2； S9.基于传输开始时刻、 每个流由源节点至目的节点传输完成的时刻， 基于不分裂组播 请求流中完成传输最快 的流所需要的传输时间θ， 得到所有组播请求流传输完成时间总和 最小时对应的最佳电路连接， 将待服务流队列中的组播流请求按最佳电路连接进 行传输调 度。 2.根据权利要求1所述的光电路交换下组播请求传输的调度优化方法， 其特征在于， 设 组播请求流用f表示， 每个组播请求流f表征为 其中， sf表示发送方的机架 集合， 电路交换机的一个端口源节点连接一个顶部机架， df表示接收方的机架集合， 表征目 的节点集合， 一个目的节点仅能接收来自一个源节点发送的组播请求流； vf表示组播请求 流f的大小， 表示组播请求流f传输至目的节点的到达时间； 在组播请求流传输调度过 程中， 满足以下约束限制： 其中， 表示从机架i发往机架j的电路连接， 上述公式中的第一个约束公式表示电路 连接的输出只能从电路另一端的单个输入 接收组播请求流； bs表示服务器端口的带宽； bc表权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114205313 A 2示电路交换机端口的带宽； 表示组播请求流f被调度的状态， 对应第二个约束公式表示 限制从机架i到电路的组播请求流的传输 速率不超过电路端口带宽bc； 表示组播请求 流 f传输到目 的节点d的状态， d∈df； 第三个约束公式表示只有当存在从发送方机架sf到d的电 路连接时， 组播请求流f才能通过电路交换将数据传送到其接收方机架 d,d∈df； 第四个约 束公式及第 五个约束公式表示若预计为组播请求流f中的至少一个提供服务时， 则对组播 请求流f进行调度。 3.根据权利要求2所述的光电路交换下组播请求传输的调度优化方法， 其特征在于， 步 骤S1所述的对组播请求 流进行优先级处 理的过程 为： 设上层应用下发若干条组播请求流， 每一个组播请求流f完成组播请求需要的时间为 tf， 将若干条组播请求流完成各自组播请求需要的时间按从小到大排序， 完成组播请求时 间越短的组播请求 流， 优先级越高。 4.根据权利要求2所述的光电路交换下组播请求传输的调度优化方法， 其特征在于， 步 骤S2中， 在按优先级顺序遍历待调度流队列前， 确定待调度流队列中的每个组播请求流是 否能被服务， 对于任意一个组播请求流， 若其源节点状态为空闲， 且目的节点属于所有处于 空闲状态目的节点 集合中的子集， 则该组播请求 流能被服 务。 5.根据权利要求4所述的光电路交换下组播请求传输的调度优化方法， 其特征在于， 在 确定空闲源节点及目的节点时， 优先级越高的组播请求流越早被考量， 按优先级顺序， 对于 在源节点与目的节 点之间传输的某一组播请求流f， 确定组播请求流f的发送方源节点与接 收方目的节点， 在组播请求流f的发送方源节点与接收方目的节点空闲时， 此在组播请求流 f为不分裂组播请求流， 则组播请求流f对应的空闲源节 点、 空闲目的节点与组播请求流f三 者之间完成第一轮匹配。 6.根据权利要求5所述的光电路交换下组播请求传输的调度优化方法， 其特征在于， 若 优先级在后的组播请求流匹配时涉及到的源节点、 目的节点与其它优先级在前的组播请求 流匹配时涉及到的源节点、 目的节点冲突， 则优先级在后的组播请求 流自动进入S4的步骤。 7.根据权利要求6所述的光电路交换下组播请求传输的调度优化方法， 其特征在于， 在 第一轮匹配完成时， 步骤S4中若还存在空闲源节点和空闲目的节点， 则按优先级顺序遍历 待调度流队列中满足空闲源节点、 目的节点的组播请求流， 对满足空闲的源节点和目的节 点的组播请求流进行分裂， 对其进行分裂时， 存在组播请求流 目的节点的集合为空闲目的 节点的子集的组播请求流可分裂， 确定可分裂组播请求流中与 空闲目的节点 ‑空闲源节点 对应的子组播请求 流， 将子组播请求 流从原组播请求 流中分裂出， 放入待服 务流队列。 8.根据权利要求7所述的光电路交换下组播请求传输的调度优化方法， 其特征在于， 在 步骤S6中， 不分裂组播请求流传输时， 其占用的源节点 ‑目的节点之间创建了电路连接， 在 时间θ之后， 完成传输最快 的流和所需传输时间小于等于θ 的子组播流占用的源节点 ‑目的 节点之间的电路连接停止， 源节点及目的节点被释放， 释放后空闲的源节点和目的节点首 先满足的不需要分裂的组播请求流匹配， 若匹配后还有剩余的空闲源节点和目的节点， 则 匹配可以分裂的组播请求流产生子组播请求流； 释放后空闲的源节点、 不分裂组播请求流 及子组播请求 流、 目的节点之间创建电路连接 。 9.根据权利要求8所述的光电路交换下组播请求传输的调度优化方法， 其特征在于， 在权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114205313 A 3