本申請(qǐng)涉及一種基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)調(diào)度方法和系統(tǒng)，屬于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)用于企業(yè)信息系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制層和過程監(jiān)控層的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。由于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)承載工業(yè)管理和控制應(yīng)用，因此其特別注重?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性。

由于不同實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延、帶寬、可靠性等要求各不相同，因此現(xiàn)有技術(shù)中采用優(yōu)先級(jí)的方式傳輸各種實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，即實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)的傳輸優(yōu)先級(jí)較高，實(shí)時(shí)性要求低的業(yè)務(wù)的傳輸優(yōu)先級(jí)較低。

但是在實(shí)際應(yīng)用中，不同業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性要求可能會(huì)隨著數(shù)據(jù)傳輸過程發(fā)生變化，比如，采用高優(yōu)先級(jí)傳輸實(shí)時(shí)性較高的第一業(yè)務(wù)時(shí)，另一種實(shí)時(shí)性要求更高的第二業(yè)務(wù)增加進(jìn)來，而現(xiàn)有技術(shù)中還是優(yōu)先傳輸?shù)谝粯I(yè)務(wù)，導(dǎo)致實(shí)時(shí)性要求更高的第二業(yè)務(wù)無法及時(shí)傳輸，影響了第二業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性傳輸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)調(diào)度方法，該方法不僅滿足了不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)性變化需求，保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性，而且也保證了網(wǎng)絡(luò)資源的均衡使用。

一種基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)調(diào)度方法，包括：

SDN控制器接收第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息；

SDN控制器根據(jù)第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息計(jì)算第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流被每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的優(yōu)先級(jí)；

SDN控制器將計(jì)算的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)發(fā)送給每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備，使每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備根據(jù)第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流。

所述SDN控制器根據(jù)第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息計(jì)算第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流被每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的優(yōu)先級(jí)，具體為：

求解目標(biāo)函數(shù)約束條件為DelayMax_M+1≤DelayReq_M+1，得到多個(gè)W_M+1；

其中，min W_M+1表示第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在傳輸過程中的最小代價(jià)，第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流即為第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)為k_l時(shí)的代價(jià)；

其中，k_l為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流增加之前鏈路l上的優(yōu)先級(jí)，K_l為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流增加之后鏈路l上的優(yōu)先級(jí)，是鏈路l上優(yōu)先級(jí)為k_l時(shí)使用的帶寬，是鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)k_l時(shí)的帶寬限制，H是用來離散化帶寬利用率的整數(shù)值；

DelayMax_M+1為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的最大傳輸時(shí)延，DelayReq_M+1為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延要求；

其中，表示第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)k_l的最大時(shí)延，其中α_M+1為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的到達(dá)曲線，表示第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)k_l時(shí)的服務(wù)曲線，表示所述到達(dá)曲線和服務(wù)曲線的最大水平距離；

根據(jù)所述多個(gè)W_M+1求解狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，得到對(duì)應(yīng)多個(gè)CW_M+1(l,W)；

狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程為

其中，CW_M+1(l,W)表示對(duì)于前l(fā)個(gè)鏈路，代價(jià)為W時(shí)的傳輸時(shí)延最小值，初始條件為

根據(jù)CW_M+1(l,W)≤DelayReq_M+1確定最小的CW_M+1(l,W)，進(jìn)而得到最小的W_M+1，則最小的W_M+1對(duì)應(yīng)的k_l為計(jì)算的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)。

所述SDN控制器將計(jì)算的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)發(fā)送給每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備，具體為：

SDN控制器將計(jì)算的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)以流表形式發(fā)送給SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備。

其中，所述網(wǎng)絡(luò)信息包括網(wǎng)絡(luò)流量和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)方面，提供了一種基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：多個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備和SDN控制器；

所述SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備，用于向所述SDN控制器發(fā)送自身的網(wǎng)絡(luò)信息；還用于根據(jù)所述SDN控制器發(fā)送的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流；

所述SDN控制器，用于根據(jù)接收的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的傳輸時(shí)延閾值和SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息計(jì)算第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流被每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的優(yōu)先級(jí)，并將計(jì)算的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)發(fā)送給每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備。

所述SDN控制器具體包括接收模塊、第一計(jì)算模塊、第二計(jì)算模塊、第三計(jì)算模塊和發(fā)送模塊；

所述接收模塊，用于接收第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息；

所述第一計(jì)算模塊，用于求解目標(biāo)函數(shù)約束條件為DelayMax_M+1≤DelayReq_M+1，得到多個(gè)W_M+1；

其中，min W_M+1表示第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在傳輸過程中的最小代價(jià)，第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流即為第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)為k_l時(shí)的代價(jià)；

其中，k_l為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流增加之前鏈路l上的優(yōu)先級(jí)，K_l為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流增加之后鏈路l上的優(yōu)先級(jí)，是鏈路l上優(yōu)先級(jí)為k_l時(shí)使用的帶寬，是鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)k_l時(shí)的帶寬限制，H是用來離散化帶寬利用率的整數(shù)值；

DelayMax_M+1為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的最大傳輸時(shí)延，DelayReq_M+1為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延要求；

其中，表示第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)k_l的最大時(shí)延，其中α_M+1為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的到達(dá)曲線，表示第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)k_l時(shí)的服務(wù)曲線，表示所述到達(dá)曲線和服務(wù)曲線的最大水平距離；

所述第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第一計(jì)算模塊得到的多個(gè)W_M+1求解狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，得到對(duì)應(yīng)多個(gè)CW_M+1(l,W)；

狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程為

其中，CW_M+1(l,W)表示對(duì)于前l(fā)個(gè)鏈路，代價(jià)為W時(shí)的傳輸時(shí)延最小值，初始條件為

所述第三計(jì)算模塊，用于根據(jù)CW_M+1(l,W)≤DelayReq_M+1確定最小的CW_M+1(l,W)，進(jìn)而得到最小的W_M+1，則最小的W_M+1對(duì)應(yīng)的k_l為計(jì)算的出第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)；

所述發(fā)送模塊，用于將所述第三計(jì)算模塊計(jì)算的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)發(fā)送給所述SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備。

本申請(qǐng)能產(chǎn)生的有益效果包括：

本申請(qǐng)中SDN控制器通過接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和各個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息，然后計(jì)算對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流被各個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的優(yōu)先級(jí)，在傳輸過程中實(shí)現(xiàn)了不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，而不像現(xiàn)有技術(shù)中一樣以固定優(yōu)先級(jí)傳輸對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，不僅滿足了不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)性變化需求，保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性，而且也保證了網(wǎng)絡(luò)資源的均衡使用。

附圖說明

圖1為一種基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)調(diào)度方法流程示意圖；

圖2為一種基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)調(diào)度方法實(shí)例示意圖；

圖3為一種基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例詳述本申請(qǐng)，但本申請(qǐng)并不局限于這些實(shí)施例。

參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)調(diào)度方法，該方法包括：

101、SDN控制器接收第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息；

傳輸時(shí)延閾值是指業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流中的任何一個(gè)數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)延都必須小于該閾值，實(shí)際應(yīng)用中，傳輸時(shí)延閾值在在組態(tài)或業(yè)務(wù)組合時(shí)產(chǎn)生，可以由SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的北向接口直接傳輸給SDN控制器。

本發(fā)明實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)信息包括網(wǎng)絡(luò)流量、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等信息。

102、SDN控制器根據(jù)第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息計(jì)算第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流被每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的優(yōu)先級(jí)；

103、SDN控制器將計(jì)算的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)發(fā)送給每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備，使每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備根據(jù)第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流。

具體地，SDN控制器將計(jì)算的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)以流表形式發(fā)送給SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)的具體下發(fā)形式不做限定。

進(jìn)一步地，步驟102中SDN控制器根據(jù)第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息計(jì)算第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流被每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的優(yōu)先級(jí)，具體為：

1021、求解目標(biāo)函數(shù)約束條件為DelayMax_M+1≤DelayReq_M+1，得到多個(gè)W_M+1；

其中，min W_M+1表示第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在傳輸過程中的最小代價(jià)，第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流即為第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)為k_l時(shí)的代價(jià)；

其中，k_l為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流增加之前鏈路l上的優(yōu)先級(jí)，K_l為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流增加之后鏈路l上的優(yōu)先級(jí)，是鏈路l上優(yōu)先級(jí)為k_l時(shí)使用的帶寬，是鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)k_l時(shí)的帶寬限制，H是用來離散化帶寬利用率的整數(shù)值；

DelayMax_M+1為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的最大傳輸時(shí)延，DelayReq_M+1為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延要求；

其中，表示第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)k_l的最大時(shí)延，其中α_M+1為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的到達(dá)曲線，表示第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)k_l時(shí)的服務(wù)曲線，表示上述兩條曲線的最大水平距離。

1022、根據(jù)上述多個(gè)W_M+1求解狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，得到對(duì)應(yīng)多個(gè)CW_M+1(l,W)；

狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程為

其中，CW_M+1(l,W)表示對(duì)于前l(fā)個(gè)鏈路，代價(jià)為W時(shí)的傳輸時(shí)延最小值，初始條件為

1023、根據(jù)CW_M+1(l,W)≤DelayReq_M+1確定最小的CW_M+1(l,W)，進(jìn)而得到最小的W_M+1，則最小的W_M+1對(duì)應(yīng)的k_l為計(jì)算的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)。

本發(fā)明實(shí)施例在計(jì)算第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流優(yōu)先級(jí)的時(shí)候，并不知道第M+2條及以后的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的任何特征，因?yàn)檫@些都是來自于外界變化，很難進(jìn)行預(yù)測(cè)。因此，為了使網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況均衡，本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)信息，實(shí)時(shí)性要求計(jì)算第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)。對(duì)于實(shí)時(shí)性要求不高的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，盡可能選用低一些的優(yōu)先級(jí)，將高優(yōu)先級(jí)留給未來有可能出現(xiàn)的高實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)，選擇優(yōu)先級(jí)時(shí)應(yīng)盡量選擇剩余帶寬更多的數(shù)據(jù)隊(duì)列。

參見圖2，為一種基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)調(diào)度方法實(shí)例示意圖，在圖2中，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流a、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流b、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流c在傳輸路徑上的SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備1中以初始優(yōu)先級(jí)傳輸；同時(shí)，SDN控制器接收各個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流實(shí)時(shí)發(fā)送的傳輸延遲閾值，并對(duì)各個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行感知，因此在傳輸?shù)絊DN數(shù)據(jù)交換設(shè)備2中時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流c的實(shí)時(shí)性要求提升，即業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流c的優(yōu)先級(jí)需要提升，此時(shí)，SDN控制器向SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備2以流表形式發(fā)送最新計(jì)算的各個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)，調(diào)整業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流c、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流a和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流b的優(yōu)先級(jí)，SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備2根據(jù)最新調(diào)整的優(yōu)先級(jí)傳輸對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，使得數(shù)據(jù)流c在SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備2中擁有更高的優(yōu)先級(jí)，以滿足業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流c的傳輸延遲閾值；同樣地，在傳輸?shù)絊DN數(shù)據(jù)交換設(shè)備3中時(shí)，各個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸延遲閾值隨著網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化產(chǎn)生了相應(yīng)的變化，SDN控制器根據(jù)接收的各個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸延遲閾值及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，重新計(jì)算各個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)，然后向SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備3以流表形式發(fā)送最新計(jì)算的各個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)，SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備3根據(jù)流表中的各個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)傳輸對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，以滿足網(wǎng)絡(luò)整體的時(shí)延控制需求。

本發(fā)明實(shí)施例中SDN控制器通過接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和各個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息，然后計(jì)算對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流被各個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的優(yōu)先級(jí)，在傳輸過程中實(shí)現(xiàn)了不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，而不像現(xiàn)有技術(shù)中一樣以固定優(yōu)先級(jí)傳輸對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，不僅滿足了不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)性變化需求，保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性，而且也保證了網(wǎng)絡(luò)資源的均衡使用。

參見圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：多個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備31和SDN控制器32；

SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備31，用于向SDN控制器32發(fā)送自身的網(wǎng)絡(luò)信息；還用于根據(jù)SDN控制器32發(fā)送的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流；

SDN控制器32，用于根據(jù)接收的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息計(jì)算第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流被每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備31轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的優(yōu)先級(jí)，并將計(jì)算的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)發(fā)送給每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備31。

SDN控制器32包括接收模塊、第一計(jì)算模塊、第二計(jì)算模塊、第三計(jì)算模塊和發(fā)送模塊；

其中，接收模塊，用于接收第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和每個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息；

第一計(jì)算模塊，用于求解目標(biāo)函數(shù)約束條件為DelayMax_M+1≤DelayReq_M+1，得到多個(gè)W_M+1；

其中，min W_M+1表示第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在傳輸過程中的最小代價(jià)，第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流即為第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)為k_l時(shí)的代價(jià)；

其中，k_l為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流增加之前鏈路l上的優(yōu)先級(jí)，K_l為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流增加之后鏈路l上的優(yōu)先級(jí)，是鏈路l上優(yōu)先級(jí)為k_l時(shí)使用的帶寬，是鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)k_l時(shí)的帶寬限制，H是用來離散化帶寬利用率的整數(shù)值；

DelayMax_M+1為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的最大傳輸時(shí)延，DelayReq_M+1為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延要求；

其中，表示第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)k_l的最大時(shí)延，其中α_M+1為第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的到達(dá)曲線，表示第M+1條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流在鏈路l上使用優(yōu)先級(jí)k_l時(shí)的服務(wù)曲線，表示上述兩條曲線的最大水平距離。

第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)第一計(jì)算模塊得到的多個(gè)W_M+1求解狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，得到對(duì)應(yīng)多個(gè)CW_M+1(l,W)；

狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程為

其中，CW_M+1(l,W)表示對(duì)于前l(fā)個(gè)鏈路，代價(jià)為W時(shí)的傳輸時(shí)延最小值，初始條件為

第三計(jì)算模塊，用于根據(jù)CW_M+1(l,W)≤DelayReq_M+1確定最小的CW_M+1(l,W)，進(jìn)而得到最小的W_M+1，則最小的W_M+1對(duì)應(yīng)的k_l為計(jì)算的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)。

發(fā)送模塊，用于將第三計(jì)算模塊計(jì)算的第一業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)發(fā)送給SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備31。

本發(fā)明實(shí)施例中SDN控制器通過接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的傳輸時(shí)延閾值和各個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息，然后計(jì)算對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流被各個(gè)SDN數(shù)據(jù)交換設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的優(yōu)先級(jí)，在傳輸過程中實(shí)現(xiàn)了不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，而不像現(xiàn)有技術(shù)中一樣以固定優(yōu)先級(jí)傳輸對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，不僅滿足了不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)性變化需求，保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性，而且也保證了網(wǎng)絡(luò)資源的均衡使用。

以上所述，僅是本申請(qǐng)的幾個(gè)實(shí)施例，并非對(duì)本申請(qǐng)做任何形式的限制，雖然本申請(qǐng)以較佳實(shí)施例揭示如上，然而并非用以限制本申請(qǐng)，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本申請(qǐng)技術(shù)方案的范圍內(nèi)，利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許的變動(dòng)或修飾均等同于等效實(shí)施案例，均屬于技術(shù)方案范圍內(nèi)。