[發(fā)明專利]對(duì)并行排隊(duì)層級(jí)結(jié)構(gòu)中的流量進(jìn)行整形的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680001731.1
• 申請(qǐng)日: 2006-02-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101151846A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巴瑞·S·伯恩斯;布雷恩·希特施爾;穆罕默德·伊爾馬爾·踏塔;提姆·韋伯斯特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 思科技術(shù)公司
• 主分類號(hào): H04L12/28
• 分類號(hào): H04L12/28
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王怡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及通信網(wǎng)絡(luò)，更具體地說(shuō)，涉及使用鏈路分段(fragmentation)和交織對(duì)排隊(duì)層級(jí)結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行整形(shape)的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

高速網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)為運(yùn)載具有大范圍服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的服務(wù)。定義可以在其上配置QoS要求的流量類的層級(jí)結(jié)構(gòu)是有用的。圖1示出了這樣的層級(jí)結(jié)構(gòu)的示例。存在三個(gè)級(jí)別。底部級(jí)別或根是定義物理接口的節(jié)點(diǎn)102，流量將在該物理接口上傳輸。物理層表示所有的物理層實(shí)體，例如以太網(wǎng)端口、TDM信道、POS端口、暢通信道端口等。層級(jí)結(jié)構(gòu)的下一級(jí)別示出了三個(gè)邏輯接口104、106和108。邏輯層表示具有虛擬電路的那些接口，虛擬電路例如是幀中繼(FR)或虛擬LAN(VLAN)。層級(jí)結(jié)構(gòu)的第三級(jí)別由類組成。這里，邏輯接口104具有相關(guān)類110和112。邏輯接口106具有類114、116和118。邏輯接口108具有相關(guān)類120和122。類層包含分組隊(duì)列，其中分組被排隊(duì)等候傳輸。每個(gè)類例如可以表示不同的顧客。

因此，所有的類、邏輯接口和物理接口都用樹(shù)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)表示。與類相對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)是葉子節(jié)點(diǎn)，即在層級(jí)結(jié)構(gòu)中，它們離根節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)。當(dāng)分組到達(dá)時(shí)，它們被放在與葉子節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的隊(duì)列中。個(gè)體節(jié)點(diǎn)可以被配置為優(yōu)先級(jí)節(jié)點(diǎn)。在圖1中，用虛線畫(huà)出優(yōu)先級(jí)節(jié)點(diǎn)。優(yōu)先級(jí)節(jié)點(diǎn)比它們的兄弟節(jié)點(diǎn)具有更高的調(diào)度優(yōu)先(preference)，而不管其他的調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)如何。例如，語(yǔ)音流量可以被指派為優(yōu)先級(jí)類。

鏈路分段和交織(LFI)是在低速接口上使用的方法，用于允許較高優(yōu)先級(jí)的流量向前移動(dòng)或者與較低優(yōu)先級(jí)的流量交織。大的分組大小、較低優(yōu)先級(jí)的流量通常被分段成較小的塊，以提供較高優(yōu)先級(jí)的流量被插入到分組流中的機(jī)會(huì)。

在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，分段和交織功能是在軟件中執(zhí)行的，并且物理成幀器不知道LFI在被執(zhí)行。因此，從軟件角度來(lái)看，單個(gè)物理接口被使用并且流控制被表示為單個(gè)實(shí)體。最近開(kāi)發(fā)的成幀器芯片將LFI功能中的一些并入到硬件中。這些成幀器現(xiàn)在將單個(gè)物理結(jié)構(gòu)表示為兩個(gè)分開(kāi)的接口：一個(gè)接口用于高優(yōu)先級(jí)流量(未分段的)，而另一個(gè)接口用于低優(yōu)先級(jí)流量，高優(yōu)先級(jí)流量將與較低優(yōu)先級(jí)的流量交織，低優(yōu)先級(jí)流量將被分段成較小的塊(chunk)。雖然這相對(duì)于軟件提供了幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但是引入了軟件必須解決的新問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題是對(duì)流控制和跨越兩個(gè)接口的物理接口整形的管理。

因此，需要一種方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)允許多個(gè)流量流像它們是單個(gè)流一樣被整形，同時(shí)指定其中一個(gè)流是不受限制的。

發(fā)明內(nèi)容

公開(kāi)了一種對(duì)多級(jí)排隊(duì)層級(jí)結(jié)構(gòu)中的流量進(jìn)行整形的方法和系統(tǒng)。該層級(jí)結(jié)構(gòu)包括高優(yōu)先級(jí)信道和低優(yōu)先級(jí)信道，其中低優(yōu)先級(jí)信道上的流量被分段并與來(lái)自高優(yōu)先級(jí)信道的流量交織，并且從高優(yōu)先級(jí)信道和低優(yōu)先級(jí)信道組合成的流量具有最大形狀速率(shape?rate)。所述方法包括將高優(yōu)先級(jí)令牌桶鏈接到低優(yōu)先級(jí)令牌桶，從高優(yōu)先級(jí)信道傳輸數(shù)據(jù)并且將低優(yōu)先級(jí)令牌桶縮減與所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的量。僅在低優(yōu)先級(jí)桶具有可用令牌的情況下從低優(yōu)先級(jí)信道傳輸數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的另一技術(shù)方案中，對(duì)流量進(jìn)行整形的系統(tǒng)一般包括整形設(shè)備，該整形設(shè)備包括在高優(yōu)先級(jí)設(shè)備和低優(yōu)先級(jí)設(shè)備之間共享的實(shí)時(shí)令牌桶。該令牌桶具有與最大形狀速率相對(duì)應(yīng)的填充速率。所述整形設(shè)備被配置為將令牌桶縮減與從高優(yōu)先級(jí)信道和低優(yōu)先級(jí)信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的量。僅在令牌桶具有可用令牌的情況下從低優(yōu)先級(jí)信道傳輸數(shù)據(jù)，并且不管令牌可用性如何都從高優(yōu)先級(jí)信道傳輸數(shù)據(jù)。

參照說(shuō)明書(shū)的其余部分和附圖，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步了解。

附圖說(shuō)明

圖1示出了表示類層級(jí)結(jié)構(gòu)的樹(shù)。

圖2示出了用在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的排隊(duì)層級(jí)結(jié)構(gòu)。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例用于整形流量的過(guò)程的流程圖。

圖4示出了在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例中有用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

在附圖的數(shù)個(gè)視圖中，相應(yīng)的標(biāo)號(hào)都指示相應(yīng)的部分。

具體實(shí)施方式

下面的描述被提供用于使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。具體實(shí)施例和應(yīng)用的描述僅是作為示例提供的，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)容易地想到各種修改。這里所描述的一般原理可以應(yīng)用于其他實(shí)施例和應(yīng)用，而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明不局限于所示出的實(shí)施例，而是與這里所描述的原理和特征一致的最寬范圍一致。為了清楚起見(jiàn)，涉及本發(fā)明相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中已知技術(shù)材料的細(xì)節(jié)未被詳細(xì)描述。