本發(fā)明涉及地震解釋領(lǐng)域，特別涉及一種地震解釋系統(tǒng)以及基于該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)調(diào)度技術(shù)。
背景技術(shù)：
：石油勘探過程中，地震解釋系統(tǒng)起著舉足輕重的作用，它通常是由一些高性能機(jī)器、穩(wěn)定存儲(chǔ)設(shè)備以及一系列相關(guān)軟件等組成的大型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。目前世界上比較流行的地震數(shù)據(jù)處理解釋系統(tǒng)有LANDMARK地震解釋系統(tǒng)、CGG地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、JEQUEST地震解釋系統(tǒng)、OMGAR地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、PARADIGM疊前偏移處理系統(tǒng)以及中油油氣勘探軟件國家工程研究中心地球軟件公司的GRISYS地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和GRISTATION地震解釋系統(tǒng)。隨著地震勘探技術(shù)的不斷改進(jìn)和提高，對(duì)收集到的地震數(shù)據(jù)處理要求也隨之增加，多用戶合作處理數(shù)據(jù)的場(chǎng)景越來越普遍，當(dāng)多個(gè)用戶同時(shí)請(qǐng)求數(shù)據(jù)解釋的時(shí)候，現(xiàn)有的系統(tǒng)沒法滿足要求，而且這些在單個(gè)計(jì)算機(jī)上的傳統(tǒng)地震資料解釋方式嚴(yán)重制約了目前解釋業(yè)務(wù)的工作效率，因此急需找到一種新的地震資料解釋模式，并行地震解釋系統(tǒng)便是在該背景下提出來的。并行地震解釋系統(tǒng)采用將地震數(shù)據(jù)從單個(gè)計(jì)算機(jī)客戶端中遷移到采用分布式存儲(chǔ)的服務(wù)器中，來減小客戶端進(jìn)行地震數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的壓力，讓客戶端從單機(jī)版的解釋進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)版的解釋中，并且滿足多個(gè)用戶同時(shí)請(qǐng)求解釋數(shù)據(jù)的要求。由于地震數(shù)據(jù)的總量是非常龐大的，基本達(dá)到數(shù)百GB甚至TB數(shù)量級(jí)，在并行地震解釋系統(tǒng)中客戶端需要通過網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器中獲取地震數(shù)據(jù)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸擁堵時(shí)，客戶端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)解釋的解釋效率就會(huì)嚴(yán)重下降，所以對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的高效傳輸研究也是十分重要的。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，可以采用ECMP等多路徑負(fù)載均衡技術(shù)將擁堵鏈路中的流量分?jǐn)傊疗渌溌罚摲椒ㄔ谝欢ǔ潭壬蠝p少了網(wǎng)絡(luò)擁塞，但是由于缺少全局網(wǎng)絡(luò)信息，這些技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)化也是有限的。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)流調(diào)度優(yōu)化空間較小的情況下，亟需一種新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)解決該問題。近年來被提出的基于OpenFlow技術(shù)的軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software-DefinedNetworking，SDN)是一種將網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)交由軟件控制的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)思想已經(jīng)被應(yīng)用到企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)的部署中，并成功得到了驗(yàn)證。SDN的核心是將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制層和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層分離開來，通過軟件來集中化的配置網(wǎng)絡(luò)中的各種信息，同時(shí)向上開放靈活的編程接口，讓上層通過開放接口實(shí)現(xiàn)對(duì)底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的控制，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浜驮O(shè)備信息可以通過控制器獲取，在控制器端可以完成對(duì)數(shù)據(jù)流調(diào)度和優(yōu)化。SDN的出現(xiàn)和發(fā)展為解決并行地震解釋系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}提供了新的解決方法。SDN的理念從提出到發(fā)展至今，不同的標(biāo)準(zhǔn)化組織著重于自己的研究角度，各自提出了適用于自身研究?jī)?nèi)容的SDN架構(gòu)。但是，控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離、邏輯上的集中控制和靈活的編程接口是大家對(duì)SDN的普通共識(shí)。2012年，作為SDN潮流的引領(lǐng)組織ONF(OpenNetworkingFoundation，開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì))發(fā)表了關(guān)于SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)思想白皮書，該白皮書將OpenFlow協(xié)議思想作為SDN架構(gòu)的基礎(chǔ)。該SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為三層結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示，從下到上，第一層是基礎(chǔ)設(shè)施層，分布數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；第二層是控制層，通過軟件控制器來配置網(wǎng)絡(luò)資源、獲取網(wǎng)絡(luò)信息等；第三層是應(yīng)用層，基于控制器開發(fā)多種關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的軟件實(shí)現(xiàn)功能，通過上層應(yīng)用軟件直接控制底層網(wǎng)絡(luò)。在第三層與第二層之間的接口被稱為北向接口，北向接口至今沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的SDN控制軟件提供的是不同的北向接口；在第二層和第一層之間的接口被稱為南向接口，OpenFlow協(xié)議被采用作為ONF的SDN架構(gòu)中的南向接口。從架構(gòu)中可以看出，部署SDN需要的基本構(gòu)件主要包括：SDN交換機(jī)(如OpenFlow交換機(jī))、SDN控制器、控制器和下層轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備通信的南向接口(OpenFlow)、控制器和上層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用通信的北向接口。在SDN中，控制器中加載了控制邏輯和算法，負(fù)責(zé)集中的網(wǎng)絡(luò)控制；而交換機(jī)成為了可通過開放接口訪問的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)硬件。OpenFlow的概念由斯坦福大學(xué)的教授NickMcKeown在文章中正式被提出，一經(jīng)提出便受到了學(xué)術(shù)界廣泛的關(guān)注與支持，并在SDN控制平面和數(shù)據(jù)平面上漸漸成為了通信標(biāo)準(zhǔn)，它的發(fā)展也進(jìn)一步推廣了SDN理念。實(shí)現(xiàn)OpenFlow技術(shù)的組件包括OpenFlow交換機(jī)和控制器，前者位于SDN架構(gòu)中的基礎(chǔ)設(shè)施層，后者位于控制層。OpenFlow的概念提出的初衷是：(1)為創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)研究提供便捷，把傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的控制能力從物理設(shè)備中提取出來，集中控制，開發(fā)接口供上層編程修改；(2)在物理設(shè)備上創(chuàng)建一個(gè)通用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，來解決網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的新問題。OpenFlow協(xié)議定義了控制層和基礎(chǔ)設(shè)施之間的南向接口。在SDN中，網(wǎng)絡(luò)的“智能”被集中到了基于軟件的控制器(控制平面)上，而基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備變成了只轉(zhuǎn)發(fā)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)流的設(shè)備(數(shù)據(jù)平面)，控制器通過OpenFlow協(xié)議統(tǒng)一的控制和管理底層的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(如交換機(jī)、路由器)，轉(zhuǎn)發(fā)行為的決策都由控制器來制作，而不是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。此外，OpenFlow協(xié)議還定義了SDN基本構(gòu)件中的OpenFlow交換機(jī)所具有的功能和性質(zhì)。在眾多的OpenFlow控制器中，F(xiàn)loodlight是一個(gè)基于Java編程語言開發(fā)的開源控制器，且具有很好的可移植性。Floodlight既支持物理的OpenFlow交換機(jī)，也支持虛擬的OpenFlow交換機(jī)。Floodlight不僅是一個(gè)支持OpenFlow協(xié)議的交換機(jī)，此外，它基于OpenFlow控制器之上還開發(fā)了眾多十分重要的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，包括虛擬網(wǎng)絡(luò)過濾器、靜態(tài)流創(chuàng)建工具、線路創(chuàng)建工具和防火墻模塊等。Floodlight最大的特點(diǎn)就是將所有功能都模塊化，在控制器啟動(dòng)時(shí)通過讀取配置文件決定本次需要加載的模塊，一個(gè)模塊可以提供多個(gè)服務(wù)，如果所要啟動(dòng)的服務(wù)依賴于其他某些模塊，那么這些被依賴的模塊必須也同樣在配置文件中被指定。有些模塊在啟動(dòng)之后通過RESTAPI提供服務(wù)，用戶可用REST命令向控制器發(fā)送相應(yīng)的請(qǐng)求。由于鏈路負(fù)載均衡技術(shù)能夠提高數(shù)據(jù)傳輸效率，所以已在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)得到廣泛應(yīng)用，常見的方法有策略路由、輪詢方法、ECMP等，以下對(duì)這些方法分別做一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。(1)策略路由技術(shù)：策略路由是網(wǎng)絡(luò)管理員事先在諸如路由器的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備中定義一些規(guī)則，每個(gè)規(guī)則由特征字段集合和對(duì)應(yīng)操作組成，特征字段集合包括源IP、目的IP、入端口等關(guān)鍵字，這些關(guān)鍵字的組合賦予路由器對(duì)報(bào)文更細(xì)粒度的轉(zhuǎn)發(fā)操作控制，當(dāng)報(bào)文到達(dá)路由器時(shí)，按照優(yōu)先級(jí)依次和這些關(guān)鍵字進(jìn)行匹配，若匹配成功，則按照操作進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，否則按照路由表對(duì)其進(jìn)行默認(rèn)操作。策略路由是對(duì)路由機(jī)制的擴(kuò)展，操作也比較簡(jiǎn)單，但由于在路由器表的基礎(chǔ)上增加了一張轉(zhuǎn)發(fā)表，降低了設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)速度，由于規(guī)則在配置后需要人為修改，所以策略路由一般用于一些轉(zhuǎn)發(fā)需求比較固定的場(chǎng)景。(2)輪詢方法：輪詢的基本思想是當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備出口存在多條鏈路時(shí)，依次選擇不同的鏈路進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，輪詢一般以數(shù)據(jù)包分組為基本單位，當(dāng)分組長(zhǎng)度固定時(shí)，簡(jiǎn)單輪詢即可將負(fù)載完全均攤至各條鏈路；考慮到各出口鏈路帶寬的差異性，設(shè)計(jì)了在簡(jiǎn)單輪詢的基礎(chǔ)上賦予權(quán)重的加權(quán)輪詢方法，根據(jù)鏈路帶寬大小在各出口設(shè)置不同的權(quán)重，使數(shù)據(jù)包分組以更大的概率選擇帶寬較大的鏈路。輪詢方法是降低最大鏈路利用率最簡(jiǎn)單有效的方法，但它并不保證數(shù)據(jù)包的有序到達(dá)。(3)ECMP路由算法：等價(jià)多路徑ECMP將流量均分到從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)路徑相同的鏈路中，可以通過一系列算法來實(shí)現(xiàn)這一過程，包括上述提到的輪詢算法、貪婪算法等，其中一種是基于哈希的映射方法，通常把源目的IP、源目的端口和協(xié)議類型五元組作為哈希函數(shù)的輸入，計(jì)算得到的哈希值作為流號(hào)，將其除以等價(jià)鏈路數(shù)的余數(shù)作為鏈路選擇的依據(jù)，由于同一條流計(jì)算得到的哈希值必定相等，意味著其必定選擇同一條出口鏈路，消除了同一條流中分組亂序的現(xiàn)象，但是哈希函數(shù)是事先設(shè)定的，流分配屬于靜態(tài)分配方式，所以上層業(yè)務(wù)的多變性導(dǎo)致流之間的差異增加了鏈路負(fù)載均衡的難度?，F(xiàn)有的地震解釋系統(tǒng)主要由各個(gè)地震解釋模塊組合而成，不同的模塊負(fù)責(zé)不同的地震數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)主要由各模塊解釋組進(jìn)行本地管理。隨著地震解釋業(yè)務(wù)的日漸龐大，解釋模塊逐漸增多，各模塊解釋組和解釋用戶之間的數(shù)據(jù)傳遞效率得不到提升，地震數(shù)據(jù)的唯一性和有效性在存儲(chǔ)和傳遞的過程中得不到保障，若多個(gè)用戶同時(shí)請(qǐng)求解釋數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的系統(tǒng)也沒法滿足要求。為了解決這些問題，利用SDN的控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離特性，催生了一種基于SDN的并行地震解釋系統(tǒng)，通過軟件控制網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)配置由硬件層上升到軟件層，極大的簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)配置工作，為解釋組的高流動(dòng)性和數(shù)據(jù)傳輸提供網(wǎng)絡(luò)保障；針對(duì)網(wǎng)絡(luò)解釋的多個(gè)用戶，利用SDN的網(wǎng)絡(luò)可編程性，為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)解釋用戶分配一條所在網(wǎng)絡(luò)中最優(yōu)的傳輸路徑。由于地震數(shù)據(jù)量非常巨大，常常是幾十GB甚至幾TB，確保這些數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確、快速傳輸?shù)娇蛻舳酥陵P(guān)重要，傳統(tǒng)的負(fù)載均衡技術(shù)往往忽略了數(shù)據(jù)包分組的有序到達(dá)，強(qiáng)調(diào)流的有序性時(shí)不能兼顧出口鏈路流量的均衡，這些算法中，有的沒有考慮鏈路本身的特性，有的考慮了也只是鏈路容量這些鏈路靜態(tài)特性，表現(xiàn)的不夠靈活。并行解釋中用戶需要每時(shí)每刻都能快速申請(qǐng)到地震數(shù)據(jù)，這對(duì)數(shù)據(jù)調(diào)度提出了更高的要求，選擇負(fù)載較輕的鏈路能極大提高數(shù)據(jù)傳輸效率，傳統(tǒng)的負(fù)載均衡方法并不能很好的滿足要求，而且傳統(tǒng)的這些方法將算法內(nèi)置于轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備中的方式勢(shì)必會(huì)降低轉(zhuǎn)發(fā)速度。本發(fā)明提出了一種集中式、動(dòng)態(tài)的鏈路負(fù)載均衡方法來有效解決數(shù)據(jù)傳輸問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提出了一種地震解釋系統(tǒng)及基于該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度方法，通過在地震數(shù)據(jù)解釋系統(tǒng)中引入SDN功能和并行解釋功能，實(shí)現(xiàn)SDN對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞募信渲?，并基于該系統(tǒng)提出了一種用戶自定義鏈路權(quán)重的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度方法，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)有效的鏈路負(fù)載均衡。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種地震解釋系統(tǒng)，包括：網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器節(jié)點(diǎn)、若干用戶節(jié)點(diǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施層和數(shù)據(jù)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)；所述網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器節(jié)點(diǎn)用于通過上層應(yīng)用利用SDN控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的配置和顯示；包括：網(wǎng)絡(luò)控制與管理層以及SDN控制層，網(wǎng)絡(luò)控制與管理層包含：GUI模塊、控制消息通信模塊、Floodlight通信模塊，GUI模塊包括拓?fù)滹@示單元、并行管理單元、拓?fù)湫畔⒉樵儐卧?、設(shè)備信息查詢單元、流表編輯單元和日志管理單元，控制消息通信模塊與Floodlight通信模塊為GUI模塊提供通信服務(wù)，SDN控制層為Floodlight控制器，用于與基礎(chǔ)設(shè)施層通信；所述各用戶節(jié)點(diǎn)用于并行解釋地震數(shù)據(jù)；包含：地震解釋模塊，所述地震解釋模塊包含：數(shù)據(jù)解釋單元、控制消息單元、并行任務(wù)單元和數(shù)據(jù)消息單元；所述基礎(chǔ)設(shè)施層用于數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)；包括若干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為交換機(jī)或路由器；所述交換機(jī)或路由器均支持OpenFlow協(xié)議；并且各交換機(jī)或路由器的各端口均設(shè)置有計(jì)數(shù)器，用于統(tǒng)計(jì)端口傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)；所述數(shù)據(jù)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)用于存儲(chǔ)原始地震數(shù)據(jù)和經(jīng)過各解釋組解釋后的地震解釋數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)包括若干數(shù)據(jù)服務(wù)器。本發(fā)明還提供一種基于該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度方法，包括：S1、交換機(jī)或路由器端口計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)各時(shí)間點(diǎn)端口傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)；S2、網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器節(jié)點(diǎn)通過發(fā)送消息，從交換機(jī)或路由器中分別獲取第一時(shí)間點(diǎn)與第二時(shí)間點(diǎn)經(jīng)過交換機(jī)或路由器某端口的第一字節(jié)數(shù)和第二字節(jié)數(shù)；S3、根據(jù)第一時(shí)間點(diǎn)、第二時(shí)間點(diǎn)、第一字節(jié)數(shù)以及第二字節(jié)數(shù)，得到鏈路當(dāng)前帶寬使用量；S4、根據(jù)步驟S3得到的鏈路當(dāng)前帶寬使用量以及鏈路總帶寬，得到鏈路權(quán)重值；S5、將鏈路權(quán)重值之和最小的路徑作為最優(yōu)路徑。進(jìn)一步地，步驟S4所述鏈路權(quán)重值表達(dá)式如下：weight＝r*bused/btot+s/(btot-bused)+t*G；其中，weight表示鏈路權(quán)重值，bused表示鏈路當(dāng)前帶寬使用量，btot為鏈路總帶寬，r、s、t均為常數(shù)，G表示變量。更進(jìn)一步地，所述G的取值根據(jù)用戶自定義門限值確定，具體為：G=0ifbused<h*btotr*(bused-h*btot)/(btot-h*bused)viceversa;]]>其中，h表示用戶自定義門限值。本發(fā)明的有益效果：通過在地震數(shù)據(jù)解釋系統(tǒng)中引入SDN功能和并行解釋功能，來實(shí)現(xiàn)SDN對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞募信渲茫景l(fā)明還提出了一種用戶自定義鏈路權(quán)重的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度方法，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)有效的鏈路負(fù)載均衡，具有以下有益效果：1、通過在現(xiàn)有的地震解釋系統(tǒng)中SDN功能和并行解釋功能，構(gòu)建了基于SDN的并行地震解釋系統(tǒng)框架，將控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離，為網(wǎng)絡(luò)的控制功能和設(shè)備解耦，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)配置工作，同時(shí)滿足多用戶并行解釋地震數(shù)據(jù)的要求；2、針對(duì)傳統(tǒng)鏈路負(fù)載均衡技術(shù)不穩(wěn)定、均衡效果不理想的情況設(shè)計(jì)了一種用戶自定義鏈路權(quán)重的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度方法，保證鏈路在多個(gè)解釋小組同時(shí)請(qǐng)求大量數(shù)據(jù)時(shí)既實(shí)現(xiàn)了快速傳輸數(shù)據(jù)，又達(dá)到鏈路負(fù)載均衡的效果。附圖說明圖1為ONF提出的SDN架構(gòu)。圖2為本發(fā)明提供的地震解釋系統(tǒng)整體框架。圖3為本發(fā)明提供的鏈路權(quán)重調(diào)整前后數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度對(duì)比圖；其中，(a)圖為初始狀態(tài)圖；(b)圖為自定義權(quán)重后的狀態(tài)圖。具體實(shí)施方式為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合附圖對(duì)本
發(fā)明內(nèi)容進(jìn)一步闡釋。如圖2所示為本申請(qǐng)的地震解釋系統(tǒng)整體框架示意圖，本申請(qǐng)的技術(shù)方案：一種地震解釋系統(tǒng)，包括：網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器節(jié)點(diǎn)、若干用戶節(jié)點(diǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施層和數(shù)據(jù)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)；所述網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器節(jié)點(diǎn)用于通過上層應(yīng)用利用SDN控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的配置和顯示，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器節(jié)點(diǎn)還與用戶節(jié)點(diǎn)建立控制消息通信，用戶節(jié)點(diǎn)通過提交控制消息給網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，使網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器節(jié)點(diǎn)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)資源以適應(yīng)用戶節(jié)點(diǎn)特定業(yè)務(wù)請(qǐng)求。包括：網(wǎng)絡(luò)控制與管理層以及SDN控制層，網(wǎng)絡(luò)控制與管理層包含：GUI模塊、控制消息通信模塊、Floodlight通信模塊，GUI模塊包括拓?fù)滹@示單元、并行管理單元、拓?fù)湫畔⒉樵儐卧?、設(shè)備信息查詢單元、流表編輯單元和日志管理單元，控制消息通信模塊與Floodlight通信模塊為GUI模塊提供通信服務(wù)，SDN控制層為Floodlight控制器，用于與基礎(chǔ)設(shè)施層通信；采用Floodlight作為SDN控制器，網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器節(jié)點(diǎn)通過SDN控制器監(jiān)控和配置底層網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)通過軟件層直接控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，讓物理網(wǎng)絡(luò)從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中解放出來，更好的為上層業(yè)務(wù)服務(wù)。這里的上層應(yīng)用指的是網(wǎng)絡(luò)控制與管理軟件(APP)，其利用SDN控制器提供的API接口實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的配置和顯示。所述各用戶節(jié)點(diǎn)用于并行解釋地震數(shù)據(jù)；包含：地震解釋模塊，所述地震解釋模塊包含：數(shù)據(jù)解釋單元、控制消息單元、并行任務(wù)單元和數(shù)據(jù)消息單元；同類地震數(shù)據(jù)解釋軟件的使用用戶即為同一解釋組，所有地震數(shù)據(jù)解釋組都位于用戶節(jié)點(diǎn)，同一解釋組內(nèi)的多個(gè)用戶或者不同解釋組內(nèi)的多個(gè)用戶都可以發(fā)出解釋數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，并行解釋地震數(shù)據(jù)。用戶節(jié)點(diǎn)主要實(shí)現(xiàn)讓解釋用戶可以在網(wǎng)絡(luò)中的任何地方進(jìn)行地震數(shù)據(jù)解釋，而不用關(guān)心數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸問題，而且滿足多用戶并行解釋地震數(shù)據(jù)的要求。所述基礎(chǔ)設(shè)施層用于數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)；包括若干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為交換機(jī)或路由器；所述交換機(jī)或路由器均支持OpenFlow協(xié)議；并且各交換機(jī)或路由器的各端口均設(shè)置有計(jì)數(shù)器，用于統(tǒng)計(jì)端口傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)。所述數(shù)據(jù)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)用于存儲(chǔ)原始地震數(shù)據(jù)和經(jīng)過各解釋組解釋后的地震解釋數(shù)據(jù)；包括若干數(shù)據(jù)服務(wù)器。各數(shù)據(jù)服務(wù)器以分布式的形式散布在整個(gè)地震解釋網(wǎng)絡(luò)中。數(shù)據(jù)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)在現(xiàn)有分布式存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上，為不同的地震解釋模塊增加不同的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，以應(yīng)對(duì)地震解釋模塊的網(wǎng)絡(luò)解釋功能，使數(shù)據(jù)服務(wù)器從現(xiàn)有的單純存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的模式轉(zhuǎn)向?yàn)榧却鎯?chǔ)數(shù)據(jù)又分別管理著各地震解釋模塊的網(wǎng)絡(luò)解釋服務(wù)，同時(shí)可用利用分布式存儲(chǔ)的特性，為網(wǎng)絡(luò)解釋的解釋用戶提供最便捷的數(shù)據(jù)訪問節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明還提供一種基于該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度方法，包括：S1、交換機(jī)或路由器端口計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)各時(shí)間點(diǎn)端口傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)；OpenFlow交換機(jī)的每個(gè)端口都會(huì)有一個(gè)計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)該端口傳輸?shù)淖止?jié)總數(shù)。S2、網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器節(jié)點(diǎn)通過發(fā)送消息，從交換機(jī)或路由器中分別獲取第一時(shí)間點(diǎn)與第二時(shí)間點(diǎn)經(jīng)過交換機(jī)或路由器某端口的第一字節(jié)數(shù)和第二字節(jié)數(shù)；假設(shè)控制器在第一時(shí)間點(diǎn)t1和第二時(shí)間點(diǎn)t2分別從交換機(jī)中獲取經(jīng)過某端口的字節(jié)數(shù)為count1和count2，則有以下等式成立：varg＝(count2-count1)/(t2-t1)(1)其中，varg表示t1和t2時(shí)間間隔內(nèi)與該交換機(jī)端口相連鏈路的平均傳輸字節(jié)速度，若將時(shí)間間隔縮小，平均速度將越來越接近瞬時(shí)速度。第一時(shí)間點(diǎn)t1和第二時(shí)間點(diǎn)t2根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，但是第一時(shí)間點(diǎn)t1和第二時(shí)間點(diǎn)t2的間隔越短越好，當(dāng)間隔越短時(shí)，得到的速度可以近似為瞬時(shí)速度。S3、根據(jù)第一時(shí)間點(diǎn)、第二時(shí)間點(diǎn)、第一字節(jié)數(shù)以及第二字節(jié)數(shù)，得到鏈路當(dāng)前帶寬使用量；若用Δt表示符合精度要求的時(shí)間間隔，Δcount表示該時(shí)間段內(nèi)端口傳輸字節(jié)差，bused表示鏈路當(dāng)前帶寬使用量，可得到以下關(guān)系：bused≈Δcount/Δt(2)S4、根據(jù)步驟S3得到的鏈路當(dāng)前帶寬使用量以及鏈路總帶寬，得到鏈路權(quán)重值；由公式(2)計(jì)算得到鏈路當(dāng)前使用情況后，就可以根據(jù)該值和鏈路帶寬重新定義鏈路權(quán)重值，定義方案可由用戶自行設(shè)定，遵循可用帶寬絕對(duì)值越大或可用帶寬占總帶寬的比例越大，則鏈路權(quán)重值越小的原則，若用weight表示權(quán)重值，其定義如公式(3)所示：weight＝r*bused/btot+s/(btot-bused)+t*G(3)G=0ifbused<h*btotr*(bused-h*btot)/(btot-h*btot)viceversa---(4)]]>其中，bused表示鏈路在特定方向上的已用帶寬，由公式(2)計(jì)算所得，btot為鏈路總帶寬，是一個(gè)事先已知值，bused/btot表示鏈路帶寬利用率，btot-bused表示剩余帶寬，r、s、t是三個(gè)可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況及鏈路容量調(diào)整的常數(shù)，變量G的定義如公式(4)所示，h表示用戶定義的鏈路使用門限值，h表示該鏈路用戶預(yù)先自定義的鏈路帶寬利用率，取值范圍是[0,1]，網(wǎng)絡(luò)狀況越好，預(yù)先設(shè)定的h值越小，；由公式(4)可知，當(dāng)鏈路使用率超過該值時(shí)，G會(huì)迅速增大。S5、將鏈路權(quán)重值之和最小的路徑作為最優(yōu)路徑。如圖3所示，S端為服務(wù)器的出口，D端為各用戶鏈路的入口，S到D假設(shè)有兩條傳輸路徑，在正常的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)的初始狀態(tài)時(shí)，如圖3(a)所示，各用戶鏈路平均占有傳輸帶寬，由于用戶對(duì)數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)生實(shí)時(shí)變化，結(jié)合用戶自定義權(quán)重方案，重新計(jì)算當(dāng)前鏈路權(quán)重，調(diào)整后可能會(huì)出現(xiàn)如圖3(b)所示的情況，即用戶4可能需要獨(dú)自鏈路，保證當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)最大限度的滿足各個(gè)用戶的帶寬需求。由本申請(qǐng)方法的設(shè)計(jì)思想可知，如果把鏈路權(quán)重值之和最小的路徑作為最優(yōu)路徑，當(dāng)端主機(jī)選擇該路徑作為傳輸路徑時(shí)，該路徑上所有鏈路的權(quán)重值都會(huì)增大，這就降低了下次計(jì)算時(shí)選擇同一路徑的概率，既實(shí)現(xiàn)了快速傳輸數(shù)據(jù)，又達(dá)到鏈路負(fù)載均衡的效果。為了描述實(shí)時(shí)的鏈路狀況，鏈路權(quán)重每隔一段時(shí)間都被重新計(jì)算，所以通過該值計(jì)算出來的最短路徑，是能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)作出相應(yīng)調(diào)整的最優(yōu)路徑。這里所說的每隔一段時(shí)間可以設(shè)置為1分鐘、5分鐘或者10分鐘，一般選擇以分鐘為單位。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3