[發明專利]一種隊列管理中擠占處理方法、系統、存儲介質及應用

有效

• 申請號: 202110131937.2
• 申請日: 2021-01-30
• 公開（公告）號: CN112787956B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 邱智亮;耿政琦;潘偉濤;黃永東;劉心雨;李家俊
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L47/6275
• 分類號: H04L47/6275;H04L49/103;H04L49/90
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發明屬于無線通信技術領域，公開了一種隊列管理中擠占處理方法、系統、存儲介質及應用，在分組入隊時，判斷當前數據幀目的端口可用的緩存空間剩余量；判斷當前數據幀目的端口緩存空間存儲的數據幀的優先級；當判斷為擠占的高優先級數據幀成功入隊后，經過當前數據幀目的端口緩存空間存儲的數據幀的優先級的判斷需要進行擠占，提取數據幀中目的端口，幀長，優先級信息，寫為擠占信息表中對應的值；更新擠占信息表；當擠占有效時讀取擠占信息表，對各個優先級進行出隊調度。本發明保證極限狀態下每個端口的緩存足以存下一個最長數據幀，以備高優先級進行擠占；在進行流控或者輸入流量超過交換機容量時，盡可能保證到來的高優先級數據幀入隊。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，尤其涉及一種隊列管理中擠占處理方法、系統、存儲介質及應用。

背景技術

目前：在衛星上配備交換設備，可以大大提高衛星通信系統的數據傳輸效率，為靈活地滿足用戶的各種需求提供便利。地面網絡和衛星網之間的信息傳輸能夠更方便快捷的實現。星上交換設備可以替代地面站的交換設備，來完成交換管理工作，可以獨自構成網絡。隨著衛星與空間站的發展，處理的業務也隨著增加，業務的優先級也隨之增加，保障高優先級的業務有重要的意義。

分組的轉發流程包括分組接收和緩存，輸出端口查找，隊列管理，出隊調度，分組發送等步驟。隊列管理是分組交換設備的重要功能，擠占的處理方法能夠進一步保障高優先級業務的穩定傳輸。

西安電子科技大學在其申請的專利文獻“基于定長單元存儲變長分組的隊列管理方法及設備”(公開號CN 102377682 B)中公開了一種隊列管理方法及設備。該方法在基于定長單元存儲變長分組的基礎上，將隊列存儲空間劃分成等大小的基本緩存單元，并為每個單元設置一個緩存描述符，將這些描述符存在緩存描述符存儲表中形成鏈表；該方法用于分組交換系統的不足之處是：其一，當前業務類型復雜度增加，隨著物理端口的下邏輯端口數增加，其隊列管理需要的緩存需要大幅增大；其二，對于同一隊列存在不同優先級，如果低優先級的分組占據緩存，高優先級分組無法入隊。對于一，在具備擠占的隊列管理下，無需對每個優先級設置最小門限，則隊列緩存無需隨著優先級增多而增大。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有分組交換系統里隊列管理中，低優先級業務數據占據緩存，高優先級無法入隊的問題。

解決以上問題及缺陷的難度為：在基于定長單元存儲變長分組的隊列管理方法及設備中，由于分組長度靈活可變，對變長分組進行擠占，具備較大的隨機性，對定長單元的管理十分復雜，涉及到多個表項的隨機更新。同時定長單元按照鏈表進行管理，定長單元的隨機覆蓋會導致鏈表混亂。

解決以上問題及缺陷的意義為：建立一個最長幀的擠占緩存區，在原有的出隊基礎上進行被擠占的分組的丟棄，能夠維護鏈表的穩定。在現有的通信系統中，高優先級業務常為握手信息，一旦被阻塞會引起鏈路斷開，實現高優先級的擠占能夠保證高優先級業務得到更充分的保障，進一步保證鏈路的可靠性。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種隊列管理中擠占處理方法、系統、存儲介質及應用。

本發明是這樣實現的，一種隊列管理中擠占處理方法，所述隊列管理中擠占處理方法包括：

為每個端口設定緩存區，每個端口下各個優先級隊列共享該緩存；在分組入隊時，判斷當前數據幀目的端口可用的緩存空間剩余量；判斷當前數據幀目的端口緩存空間存儲的數據幀的優先級；保障高優先級能夠在受限的情況下進入緩存區。

當判斷為擠占的高優先級數據幀成功入隊后，經過當前數據幀目的端口緩存空間存儲的數據幀的優先級的判斷需要進行擠占，提取數據幀中目的端口，幀長，優先級信息，寫為擠占信息表中對應的值；更新擠占信息表；為出隊提供如何對低優先級判斷是否被擠占的依據。