[發明專利]在以太網交換芯片上實現多級調度的方法

有效

• 申請號: 200710123003.4
• 申請日: 2007-06-25
• 公開（公告）號: CN101102275A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 郭敬立
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/46;H04L12/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 尚志峰;吳孟秋

技術領域

本發明涉及以太網交換機的質量服務技術，更具體地，涉及一種在以太網交換芯片上實現多級調度的方法。

背景技術

隨著網絡應用飛速發展，新型業務不斷出現，例如，IP語音和視頻會議等非傳統數據通信業務，能夠融合語音、視頻、數據的三網合一是網絡發展的趨勢。對于具有不同網絡服務要求的語音、視頻和數據應用通信而言，要求IP網絡核心具有區分出不同的通信的能力，進而為之提供不同的服務，達到區分服務的目的。QoS(Qualityof?Service)服務質量技術的出現便是致力于達到區分服務、保證服務質量的目的。QoS旨在針對各種應用的不同需求，為其提供不同的服務質量。

目前比較流行的Diffserv模型，主要是利用基于二層的COS(IEEE802.1p)字段和基于IP層的DSCP字段來將報文加以區分，給其分配不同的優先級，在網絡發生擁塞的時候按照一定的丟棄策略如SP(Strict?Priority)調度，WRR(Weighted?Round?Robin)調度等對不同優先級的報文有選擇的進行丟棄，從而提供針對不同業務的服務質量技術。

隨著寬帶接入技術的進一步發展，單一依靠COS字段或者DSCP字段來實現服務質量顯得越來越不能滿足運營商的需求。很多時候，運營商是一種出售帶寬的角色，利用虛擬局域網等技術，向不同的服務提供商出售帶寬；而在同一服務提供商的數據包里，由于還存在著多種業務，其優先級各不相同，這時同樣需要進行Diffserv的質量服務，這實際是是要求交換設備提供一種多級隊列調度功能，而多數的以太網交換芯片只能做到基于COS值或DSCP值的單級隊列調度，難以滿足運營商的需求。

另一方面，以太網交換芯片雖然多數提供了限速的功能，通過控制特定流量的速率來達到QoS效果，但是這種功能往往只能對某種特殊特征的數據流進行限速，如圖1所示，而難以達到多級限速的效果。

因而，為了解決上述問題，急需一種能夠在以太網交換芯片上實現多級調度的方法。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種在以太網交換芯片上實現多級調度的方法，用于在以太網交換芯片上實現復雜的流量管理。

本發明提供了一種在以太網交換芯片上實現多級調度的方法，其包括以下步驟：步驟1，設置每個一級隊列的總帶寬，以及一級隊列中的每個二級隊列的保證帶寬、非保證帶寬、以及同一個一級隊列中各二級隊列之間的調度算法；步驟2，讀取一級隊列和二級隊列在一個時刻的實際速率；步驟3，依次計算每個一級隊列中各個二級隊列的最終速率；步驟4，根據計算出的各個二級隊列的最終速率，對實際速率大于最終速率的二級隊列進行限速；以及步驟5，等待預定時間，從步驟2開始重新進行調度。

在步驟2中，實際速率的讀取是由交換芯片所提供的計數器實現的。

在步驟3中，計算包括以下步驟：從總帶寬中減去所有二級隊列實際流量中未超過保證帶寬的部分；根據預先設定的隊列調度算法，將剩余帶寬分配給各個二級隊列以滿足各個二級隊列的非保證帶寬，得到每個二級隊列所分配到的實際非保證帶寬；以及用每個二級隊列的保證帶寬加上實際非保證帶寬，以得到二級隊列的最終速率。

在步驟4中，限速是通過交換芯片的限速功能實現的。

其中，保證帶寬是無論網絡是否擁塞，交換芯片保證隊列最多可達到的出隊速率。非保證帶寬是隊列超出保證帶寬的速率所能達到的最大值。二級隊列是具有層級關系的至少一個更低級別的隊列。

因而，利用上面所提出的方法，能夠在普通的交換芯片上實現復雜的流量管理，在多個服務商的業務流通過同一塊交換芯片時，能夠在限制單個服務商流量的同時，保證其內部不同業務按照預先的設定的優先級和調度算法進行獨立的區分服務，從而達到了很好的效果，這是原先僅依靠芯片自有的調度所無法做到的。實際上上面的方法可以進行推廣，將所有隊列的保證帶寬全部設置為0的時候，就可以達到隊列之間完全按照優先級來搶占帶寬的效果。另一方面，上面的方法是一種二級調度，如果有需求，可以再設置約束，比如兩個運行商的業務流總和是一定的，將上面的最終速率計算方法稍加改動，則可以實現更為復雜的三級調度。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中：