OTN網(wǎng)絡(luò)算力接入時(shí)延圈繪制展示系統(tǒng)構(gòu)建

張存喜,薛其林,肖江濤

(中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司山東分公司,山東 濟(jì)南 250000)

0 引言

出于對(duì)進(jìn)一步提升算力與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的考量,通信運(yùn)營(yíng)商應(yīng)當(dāng)落實(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、算力機(jī)房的提前規(guī)劃布局,以此為區(qū)域內(nèi)的客戶提供更好的算力服務(wù),保證相應(yīng)算力服務(wù)能夠滿足指定延時(shí)要求,且在區(qū)域范圍內(nèi)全覆蓋?；诖?需要持續(xù)落實(shí)對(duì)時(shí)延圈繪制與展示方法的優(yōu)化,為算力與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的優(yōu)化提供支持。

1 算力機(jī)房接入時(shí)延圈繪制展示的現(xiàn)狀分析

傳輸時(shí)延要求給定條件下,運(yùn)營(yíng)商難以在地圖上完成對(duì)算力機(jī)房能夠提供服務(wù)的范圍查看,客戶也無法在地圖上對(duì)制定時(shí)延約束條件下可以接入的算力機(jī)房直接查看,這就導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)商很難在短時(shí)間內(nèi)迅速為客戶制定出更為理想的算網(wǎng)調(diào)度方案。當(dāng)前,并沒有形成一種能夠輔助運(yùn)營(yíng)商規(guī)劃、建設(shè)全網(wǎng)資源的便捷、直觀的方法與工具,運(yùn)營(yíng)商合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)機(jī)房與算力機(jī)房設(shè)置位置的難度偏高。同時(shí),受符合條件的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房樣本數(shù)量相對(duì)較少、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的分布均勻性偏低等因素的影響,時(shí)延圈的合理繪制方法較為缺乏?，F(xiàn)階段,所繪制出的時(shí)延圈更容易發(fā)生相互較差、變形失真等問題,與實(shí)際的時(shí)延性能數(shù)據(jù)之間,存在著較為明顯的差異性,因此既難以滿足商用展示的需求,也無法為實(shí)際生產(chǎn)提供良好指導(dǎo)。

2 OTN網(wǎng)絡(luò)算力接入時(shí)延圈繪制展示系統(tǒng)的總體構(gòu)建思路

結(jié)合對(duì)算力機(jī)房接入時(shí)延圈繪制展示的現(xiàn)狀分析,本研究設(shè)計(jì)了一種OTN網(wǎng)絡(luò)算力接入時(shí)延圈繪制展示的方法。其主要思路為:在地圖上,用戶電機(jī)某一算力機(jī)房或網(wǎng)絡(luò)機(jī)房后,算網(wǎng)大腦會(huì)迅速在OTN網(wǎng)絡(luò)中的SDN控制器中,組織展開對(duì)該機(jī)房?jī)?nèi)部OTN設(shè)備直至周邊機(jī)房?jī)?nèi)部OTN設(shè)備之間的時(shí)延數(shù)據(jù)查詢,并在此基礎(chǔ)上對(duì)不同時(shí)延區(qū)的時(shí)延圈落實(shí)地理化、直觀性的顯現(xiàn)。

其中,算力機(jī)房主要為包含算例資源的機(jī)房,其中進(jìn)行了OTN設(shè)備的部署,依托對(duì)相應(yīng)OTN設(shè)備的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)接入算力資源的效果,算網(wǎng)大腦需要將相應(yīng)OTN設(shè)備與部署的算力機(jī)房實(shí)施關(guān)聯(lián)處理。網(wǎng)絡(luò)機(jī)房主要不同等級(jí)OTN設(shè)備匯聚、接入的機(jī)房,存在多個(gè)OTN設(shè)備共同使用同一機(jī)房的現(xiàn)象[1]。在相同機(jī)房條件下,所設(shè)置的多個(gè)OTN設(shè)備在經(jīng)緯度方面保持在高度一致的狀態(tài)。出于對(duì)降低計(jì)算復(fù)雜水平的考量,可以圍繞顆粒度對(duì)OTN設(shè)備實(shí)施歸集聚合處理,在這樣的條件下,設(shè)置在相同機(jī)房?jī)?nèi)的OTN設(shè)備能夠被聚合成機(jī)房的一個(gè)點(diǎn),并結(jié)合對(duì)機(jī)房經(jīng)緯度坐標(biāo)的使用完成計(jì)算。

3 OTN網(wǎng)絡(luò)算力接入時(shí)延圈繪制展示系統(tǒng)的具體構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)

3.1 OTN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)的管理

3.1.1 獲取OTN網(wǎng)絡(luò)信息

算網(wǎng)大腦調(diào)用SDN控制器接口,由此獲取到時(shí)延圈所涉及的OTN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。對(duì)于OTN網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)而言,相應(yīng)數(shù)據(jù)量相對(duì)較大,一般由算網(wǎng)大腦利用FTP文件傳送接口,在每一天的固定時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,結(jié)合對(duì)SDN控制器的應(yīng)用,解析導(dǎo)出的文件。在相應(yīng)文件中,包含著全網(wǎng)各層級(jí)OTN設(shè)備的全新數(shù)據(jù)、OTN設(shè)備之間相互連接的時(shí)延信息、拓?fù)湫畔ⅰＫ惺褂肧DN控制器所采集的數(shù)據(jù)均要在的算網(wǎng)大腦內(nèi)完成處理[2]。

3.1.2 關(guān)聯(lián)OTN設(shè)備以及機(jī)房信息

對(duì)于OTN設(shè)備而言,其數(shù)據(jù)主要來源于兩部分,即資源管理系統(tǒng)和SDN控制器。其中,資源管理系統(tǒng)所提供的OTN設(shè)備數(shù)據(jù)主要包括:OTN設(shè)備名稱、ID、所屬機(jī)房、所屬機(jī)房GIS經(jīng)緯度坐標(biāo)等;SDN控制器所提供的OTN設(shè)備數(shù)據(jù)主要包括:OTN設(shè)備名稱、類型、角色、ID等。系統(tǒng)所返回的數(shù)據(jù),均通過設(shè)OTN設(shè)備的名稱、ID完成整合與關(guān)聯(lián)。

3.1.3 時(shí)延圈數(shù)據(jù)的預(yù)處理

以機(jī)房視角為切入點(diǎn),算網(wǎng)大腦完成對(duì)各個(gè)機(jī)房之間相互訪問的時(shí)延數(shù)據(jù)保存。具體來說,設(shè)定基本單元為機(jī)房,以此落實(shí)對(duì)時(shí)延圈的繪制。在此過程中,參與時(shí)延圈繪制的多邊形端點(diǎn)為OTN設(shè)備所在的機(jī)房,而并非為OTN設(shè)備。在本研究中,所述的機(jī)房可以進(jìn)一步細(xì)分為網(wǎng)絡(luò)機(jī)房以及算力機(jī)房。

相關(guān)人員在查詢時(shí)延圈期間,可以直接點(diǎn)擊地圖中的算力機(jī)房與網(wǎng)絡(luò)機(jī)房。此時(shí),如果工作人員在地圖上點(diǎn)擊了網(wǎng)絡(luò)機(jī)房,則系統(tǒng)會(huì)分別以相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置的所有OTN設(shè)備為起點(diǎn),發(fā)起查詢申請(qǐng);如果工作人員在地圖上點(diǎn)擊了算力機(jī)房,則系統(tǒng)會(huì)分別以相應(yīng)算力機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置的所有OTN設(shè)備為起點(diǎn),發(fā)起查詢申請(qǐng)。

3.2 時(shí)延圈的計(jì)算

在GIS地圖上進(jìn)行時(shí)延圈的繪制期間,需要切實(shí)參考指定的時(shí)間范圍內(nèi)所有機(jī)房的經(jīng)緯度坐標(biāo),結(jié)合對(duì)凸包算法的應(yīng)用,完成對(duì)凸多邊形的計(jì)算生成。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)該凸多邊形的各個(gè)端點(diǎn)經(jīng)緯度,對(duì)設(shè)置在能力開放平臺(tái)內(nèi)的多邊形平滑面查詢接口進(jìn)行調(diào)用,以此完成一個(gè)平滑面的邊界坐標(biāo)的生成。最后,使用相應(yīng)坐標(biāo),繪制、展示時(shí)延圈。

3.2.1 平滑面的計(jì)算生成

預(yù)處理用于多邊形繪制的坐標(biāo)組內(nèi)的數(shù)據(jù)信息,處理端點(diǎn)順序;引入JTS工具包并調(diào)動(dòng)API,形成凸多邊形;進(jìn)行能力可開放平臺(tái)中平滑面接口的調(diào)用,提取平滑面坐標(biāo)組,在地圖上完成平滑面繪制。

3.2.2 凸包算法處理

在實(shí)數(shù)向量空間內(nèi),針對(duì)所有包含給定集合的凸集的交集,可以理解為給定集合的凸包,使用給定集合內(nèi)所有點(diǎn)的凸組合完成構(gòu)造。換言之,給定二維平面內(nèi)點(diǎn)的幾何,連接最外層點(diǎn)后所形成的凸多邊形為凸包,其中包含著點(diǎn)集合內(nèi)所有剩余的點(diǎn)[3]。在計(jì)算期間,于二維坐標(biāo)系內(nèi)放置所有的點(diǎn),確定出凸包最下方的點(diǎn),將其設(shè)定為坐標(biāo)原點(diǎn);從坐標(biāo)原點(diǎn)開始,依照增加的逆時(shí)針角度,排列凸包上的點(diǎn),如果多角度一致,則需要按照到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離完成排序;在此基礎(chǔ)上,即可組織展開凸包計(jì)算(見圖1)。

圖1 凸包算法處理過程

3.2.3 調(diào)用平滑面接口

切實(shí)保證經(jīng)緯度坐標(biāo)順序的正確性,在此基礎(chǔ)上組織展開對(duì)平滑面接口的調(diào)用;遵循WK數(shù)據(jù)規(guī)范,傳入應(yīng)用于繪制平滑面接口的坐標(biāo),控制首位端點(diǎn)的坐標(biāo)始終保持一致。

3.3 時(shí)延圈的展示

在GIS地圖上,用戶在完成對(duì)某一機(jī)房的點(diǎn)擊后,算網(wǎng)大腦會(huì)迅速組織展開對(duì)庫表數(shù)據(jù)的查詢,并對(duì)相應(yīng)算力機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的時(shí)延圈進(jìn)行展示,為指定時(shí)延約束條件下算力服務(wù)范圍的科學(xué)評(píng)估提供有力支持。時(shí)延圈展示的業(yè)務(wù)邏輯主要如下所示:

第一,地圖能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)機(jī)房、算力機(jī)房、子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行顯現(xiàn)。其中,子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為地圖上各個(gè)區(qū)域(市)的OTN網(wǎng)絡(luò)濃縮后形成的節(jié)點(diǎn)。對(duì)于地圖層級(jí)7～8級(jí)而言,其屬于省級(jí)視圖,在地圖上能夠展現(xiàn)出算力機(jī)房、子網(wǎng)節(jié)點(diǎn);對(duì)于8級(jí)以上的地圖層級(jí)而言,其屬于地(市)級(jí)視圖,在地圖上能夠展現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、算力機(jī)房。

第二,用戶在地圖上完成對(duì)某個(gè)機(jī)房的點(diǎn)擊后,前端頁面會(huì)第一時(shí)間向后臺(tái)發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前點(diǎn)位內(nèi)機(jī)房至附近網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、算力機(jī)房的時(shí)延圈數(shù)據(jù)的獲取。在此過程中,OTN網(wǎng)絡(luò)算力接入時(shí)延圈繪制展示系統(tǒng)會(huì)在庫表內(nèi)落實(shí)對(duì)所有符合相應(yīng)時(shí)延條件的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房數(shù)據(jù)、算力機(jī)房數(shù)據(jù)的查詢,并根據(jù)3級(jí)時(shí)延圈實(shí)現(xiàn)分組。在完成機(jī)房的查詢后,需要對(duì)現(xiàn)階段地圖展示邊界的經(jīng)緯度進(jìn)行考量,過濾目前地圖所展示出的邊界范圍外部的機(jī)房。所使用的時(shí)延圈3級(jí)分組規(guī)則具體為:當(dāng)?shù)貓D層級(jí)為7～8級(jí)時(shí),依照1 ms、2 ms、3 ms時(shí)延區(qū)間落實(shí)分組,展示出以某節(jié)點(diǎn)為中心的算力機(jī)房時(shí)延圈;當(dāng)?shù)貓D層級(jí)達(dá)到8級(jí)以上時(shí),依照0.2 ms、0.5 ms、0.8 ms時(shí)延區(qū)間落實(shí)分組,展示出以某節(jié)點(diǎn)為中心的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房時(shí)延圈。

第三,完成對(duì)分組機(jī)房數(shù)據(jù)的獲取后,結(jié)合不同分組內(nèi)機(jī)房數(shù)據(jù)的經(jīng)緯度,對(duì)所對(duì)應(yīng)的時(shí)延圈多變形邊界展開計(jì)算;對(duì)平滑圈查詢接口落調(diào)動(dòng),以此促使多邊形邊界能夠向著平滑邊界的形式轉(zhuǎn)變,并在基礎(chǔ)上于地圖內(nèi)繪制出時(shí)延圈[4]。對(duì)于時(shí)延圈而言,其主要表現(xiàn)為由大至小覆蓋,所以較大的時(shí)延圈內(nèi)的機(jī)房數(shù)據(jù)一般涵蓋所有小時(shí)延圈內(nèi)的機(jī)房數(shù)據(jù)。

第四,計(jì)算得到時(shí)延圈平滑圈邊界后,即可返回至前端頁面繪制出時(shí)延圈。用戶要點(diǎn)擊中心點(diǎn)機(jī)房上所顯現(xiàn)出的氣泡,在相應(yīng)機(jī)房周邊完成3級(jí)時(shí)延圈展示,使用不同顏色進(jìn)行區(qū)分。在此過程中,當(dāng)?shù)貓D層級(jí)為7～8級(jí)時(shí),依照1 ms、2 ms、3 ms時(shí)延圈繪制;當(dāng)?shù)貓D層級(jí)達(dá)到8級(jí)以上時(shí),依照0.2 ms、0.5 ms、0.8 ms時(shí)延圈繪制。在地圖上,用戶點(diǎn)擊某一機(jī)房后,能夠在圖上開啟浮窗,獲取到相應(yīng)機(jī)房?jī)?nèi)OTN設(shè)備的信息,如OTN設(shè)備名稱、OTN設(shè)備角色等。在點(diǎn)擊其他機(jī)房后,屏幕上,前期點(diǎn)擊機(jī)房的時(shí)延圈會(huì)被新點(diǎn)擊機(jī)房的時(shí)延圈所替代。

4 結(jié)語

綜上所述,現(xiàn)階段所繪制出的時(shí)延圈更容易發(fā)生相互較差、變形失真等問題,為解決這一問題,本研究設(shè)計(jì)了一種OTN網(wǎng)絡(luò)算力接入時(shí)延圈繪制展示的方法。在地圖上,用戶電機(jī)某一算力機(jī)房或是網(wǎng)絡(luò)機(jī)房后,算網(wǎng)大腦會(huì)迅速在OTN網(wǎng)絡(luò)中的SDN控制器中組織展開對(duì)該機(jī)房?jī)?nèi)部OTN設(shè)備直至周邊機(jī)房?jī)?nèi)部OTN設(shè)備之間的時(shí)延數(shù)據(jù)查詢,并在此基礎(chǔ)上對(duì)不同時(shí)延區(qū)的時(shí)延圈落實(shí)地理化、直觀性的顯現(xiàn)。