[發明專利]一種服務質量調度方法和裝置

有效

• 申請號: 201110389324.5
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102413051A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 周明明
• 申請（專利權）人: 深圳市共進電子股份有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 彭愿潔;李文紅

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種服務質量調度方法和裝置。

背景技術

伴隨網絡技術、多媒體技術的飛速發展，互聯網協議(Internet?Protocol，IP)網在承載萬維網(World?Wide?Web，WWW)、文件傳送協議(File?Transfer?Protocol，FTP)、電子郵件(E-mail)等服務的基礎上，開始越來越多地承載互聯網協議電話(Voice?over?Internet?Protocol，VoIP)以及交互式多媒體通信業務。

由于每種業務要求的傳輸時延和抖動等服務參數不盡相同；因此，為用戶提供服務質量(Quality?of?Service，QOS)成為互聯網(Internet)發展的重要挑戰。網絡QoS技術作為公認的網絡的核心技術之一，是當前網絡研究和開發的熱點。IP?QoS的研究涉及許多內容，因特網工程任務組(Internet?Engineering?Task?Force，IETF)已經提出了許多服務模型與機制來滿足QoS需求，典型的有：集成服務(IntServ)/資源預留協議(Resource?ReSerVation?Protocol，RSVP)模型、區分服務(DiffServ)模型、多協議標簽交換(Multiprotoco?Label?Switching，MPLS)與流量工程(Traffic?Engineering)等，而國際電信聯盟-電信標準部門(International?Telecommunication?Union?Telecommunication?Standardization?Sector，ITU-T)則更偏重于QoS整體框架的制定和IP性能指標體系的構建。此外，城域網交換論壇(Multiservice?Switching?Forum，MSF)等組織也提供了多種端到端的IP?QoS解決方案。

對于網絡業務來說，服務質量包括：傳輸的帶寬、傳送的時延、數據的丟包率等。提高服務質量則需要保證傳輸的帶寬，降低傳送的時延，降低數據的丟包率以及時延抖動等。服務質量涉及網絡應用的方方面面，只要是對網絡應用有利的措施，其實都是在提高服務質量。因此，從這個意義上來說，防火墻、策略路由、快速轉發等也都是提高網絡業務服務質量的措施之一。

雖然企業和運營商想在努力擴展鏈路帶寬，但是現實網絡上各種應用對帶寬的消耗速度遠遠超出企業和運營商帶寬擴充能力，也就是說網絡的擁塞成為常態，這也決定了擁塞管理這一技術的重要性。

隊列調度機制在QoS技術體系中屬于擁塞管理的范疇。擁塞管理是指：網絡發生擁塞時進行管理和控制，方法是：使用合適的隊列技術來確保關鍵業務的優先保障。在出接口發生擁塞時，通過適當的隊列調度機制，可以優先保證某種類型的報文的QoS參數，例如帶寬、時延、抖動等。可以理解的是這里的隊列是指出隊列，隊列的技術實質是指向指定緩存的一系列指針，其作用是在接口有能力發送報文之前先將報文在緩存中保留下來，直到接口可以繼續發送報文，所以隊列調度機制在出端口發生擁塞情況下產生作用，另外一個主要作用就是將報文重新排序。

隊列調度算法是實現隊列調度機制的核心，是網絡資源管理的重要內容，通過控制不同類型的分組對鏈路帶寬的使用，使不同的數據流得到不同等級的服務。

調度算法的工作模式可以分為兩種：工作保留模式和非工作保留模式。如果隊列中有數據包等待發送服務器就工作的調度算法稱為工作保留調度算法；如果隊列中有數據包等待發送但服務器仍然處于空閑狀態的調度算法稱為非工作保留調度算法，例如，即使服務器處于空閑狀態同時隊列中有數據包等待發送，但是為了等待下一個高優先級的數據包服務器也會推遲當前數據包的傳輸，這種調度算法就屬于非工作保留調度算法。調度算法的另一種分類方法是根據調度算法的內部結構來劃分的，主要有兩種：基于優先級分類的調度算法和基于幀結構的調度算法。在基于優先級的調度算法中有一個稱為虛擬時間(virtualtime)的全局變量。調度算法根據該變量為每個數據包計算一個時間戳，然后根據時間戳對數據包排序和調度。在基于幀結構的調度算法中，時間被分為固定長度或可變長度的幀。每個數據流所能使用的帶寬資源就是每一幀中所允許傳輸業務量的最大值。