[發明專利]基于服務等級協議的數據幀搶占式緩存管理方法

在審

• 申請號: 202010732501.4
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111917666A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 張冰;向延博;凌楠偉;張奭;趙輝;張誠
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;北京瀚諾半導體科技有限公司
• 主分類號: H04L12/863
• 分類號: H04L12/863;H04L12/865;H04L12/801;G06F17/10
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華

1.一種基于服務等級協議的數據幀搶占式緩存管理方法，其特征在于，包括如下：

(1)初始化緩存管理參數：

(1a)設需要提供緩存管理服務的用戶N_i有k個，其中i從1到k；

(1b)設總緩存空間可容納的數據幀總數為M，其中實時容納的數據幀數為m；

(1c)設服務等級協議SLA是用戶購買帶寬的大小；

(1d)設總帶寬大小為B，用戶N_i購買的帶寬大小為B_i，k個用戶購買的帶寬總和滿足的條件，其中是k個用戶購買的帶寬總和；

(1e)設用戶N_i的數據幀分為高、中、低三個優先級，且都存放在用戶隊列Q_i中；

(1f)設用戶隊列Q_i的隊列門限M_i為：

(1g)設用戶隊列Q_i的高優先級最低門限值L_{i_H}為：中優先級最低門限值L_{i_M}為：低優先級最低門限值L_{i_L}為：其中為高中低優先級最低門限值之和占隊列門限M_i的比例，且滿足n≥1，a，b，c分別為高、中、低優先級最低門限值的比例，且滿足a、b、c≥0；

(1h)設用戶隊列Q_i的實時長度m_i為：m_i＝m_{i_H}+m_{i_M}+m_{i_L}，其中m_{i_H}是高優先的數據幀個數，m_{i_M}是中優先級的數據幀個數，m_{i_L}是低優先的數據幀個數；

(1i)設用戶隊列實時長度超出隊列門限的用戶集合為：C＝{N_i|m_i＞M_i,1≤i≤k}；

(1j)設用戶隊列實時長度超出隊列門限最多的用戶隊列為：Q_max＝{Q_i|m_i-M_i＝B}，其中B為用戶隊列實時長度與隊列門限的最大差值，B＝max{m_i-M_i|N_i∈C}；

(2)當用戶N_i的數據幀到達緩存后，比較緩存實時容納的數據幀數m與緩存可容納的數據幀總數M的大小：

若m＜M，則整個緩存空間未滿，執行(11)；

否則，緩存空間已滿，執行(3)；

(3)將上述數據幀的所屬用戶隊列Q_i的實時長度m_i與隊列門限M_i進行比較：

若m_i＜M_i，則用戶隊列Q_i的實時長度未超過隊列的門限，找出Q_max所屬的第j個用戶N_j,j≠i，執行(4)；

否則，用戶隊列Q_i的實時長度已超過隊列的門限，執行(6)；

(4)將用戶N_j的低優先級的數據幀個數m_{j_L}與第j個用戶隊列Q_j的低優先級最低門限L_{j_L}進行比較：

若m_{j_L}＞L_{j_L}，則丟棄該用戶隊列Q_j中任一個低優先級數據幀，執行(11)；

否則，執行(5)；

(5)將用戶N_j的中優先級數據幀個數m_{j_M}與該用戶隊列Q_j的中優先級最低門限L_{j_M}進行比較：

若m_{j_M}＞L_{j_M}，則丟棄該用戶隊列Q_j中任一個中優先級數據幀，執行(11)；

否則，此時一定有m_{j_H}＞L_{j_H}，則丟棄該用戶隊列Q_j中任一個高優先級數據幀，執行(11)；

(6)判斷用戶N_i到達緩存的數據幀是否為低優先級數據幀：如果是，則直接丟棄該數據幀，執行(12)；否則，執行(7)；

(7)判斷用戶N_i到達緩存的數據幀是否為中優先級數據幀：如果是，則執行(8)，否則，執行(9)；

(8)判斷用戶N_i到達緩存的數據幀所屬用戶隊列Q_i中是否存在低優先數據幀：

如果存在，則丟棄Q_i中的任一個低優先級數據幀，執行(11)；

否則，丟棄到達緩存的數據幀，執行(12)；

(9)比較到達緩存的數據幀的所屬用戶N_i的低優先級數據幀個數與用戶隊列Q_i的低優先級最低門限的大小：

若m_{i_L}＞L_{i_L}，則丟棄Q_i中任一個低優先級數據幀，執行(11)；否則，執行(10)；

(10)比較到達緩存的數據幀的所屬用戶N_i的中優先級數據幀個數與用戶隊列Q_i的中優先級最低門限的大小：

若m_{i_M}＞L_{i_M}，則丟棄Q_i中任一個中優先級數據幀，執行(11)；否則，直接丟棄該數據幀，執行(12)；

(11)將到達緩存的數據幀進入到所屬的用戶隊列；

(12)判斷是否還有數據幀到達緩存：如果有，則返回(2)，否則，停止管理服務。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的數據幀均為固定長度數據幀。