[发明专利]一种数据网络中实现多级队列调度的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及队列调度技术，尤其涉及一种数据网络中实现多级队列调度的方法及装置。

背景技术

当前网络处理的数据量越来越大，网络拥塞极为常见。拥塞使流量不能及时获得资源，是造成服务性能下降的源头。网络发生拥塞时必须对其进行管理和控制，常见方法是使用队列技术，也可称为排队策略，这些排队策略用来处理对带宽的要求超过了网络能提供的总带宽的情况。

在上述排队策略中用到的关键技术一般是严格优先级队列(SP，Strict Priority)和加权公平队列(WRR，Weighted Round Robin)，或者是两者的结合。其中，SP是对报文进行分类，按报文的类别将报文送入相应的队列，分类后属于较高优先级队列的报文将会被优先发送，而属于较低优先级队列的报文将会在网络发生拥塞时被属于较高优先级队列的报文抢先。SP的特点是保证每个队列的绝对优先级，但在网络繁忙时，较低优先级队列可能长时间得不到服务。WRR是为各个队列设定一个权值，按照权值分配调度机会，对于要求比较高的队列分配较大的权值，对于要求比较低的队列分配较小的权值，这样就能保证每种报文都能得到服务。但是，WRR仍然存在以下弊端：一、可能导致必须要保证的报文得到的服务不能满足要求；二、对于一些无须保证的报文，不能在具有高优先级队列的情况下，使这些无须保证的报文完全不抢占带宽。

目前，现有技术一般是将SP和WRR结合在一起使用。如图1所示，在设备如交换机上将队列调度模式配置为SP+WRR模式，将必须要保证的报文的服务配置成SP模式，余下的报文的服务配置成WRR模式。如将优先级P(P＝Priority)为7的报文送入SP，余下的报文如优先级P为0的报文送入WRR；其中，SP、WRR的优先级由高到低。当网络发生拥塞时，SP中的报文将被优先转发，WRR中的报文将根据分配的权值按比例被转发；这样就解决了单纯使用WRR造成的弊端一，但是仍然不能很好地解决弊端二。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种数据网络中实现多级队列调度的方法及装置，可以使无须保证的报文不抢占带宽，从而提高队列调度的灵活应用能力。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种数据网络中实现多级队列调度的方法，其中，所述队列包括按优先级划分的严格优先级队列、加权公平队列以及空闲队列；所述方法包括：

根据收到的报文所带的优先级将所述报文送入对应队列的尾部；其中，将无须保证的报文送入空闲队列；

检测当前网络的出口方向拥塞时，根据预先配置的严格优先级队列、加权公平队列以及空闲队列这一队列调度模式，首先执行严格优先级队列调度处理流程；

在严格优先级队列调度处理流程结束之后，检测当前网络的出口方向是否存在剩余带宽，如果存在，则执行加权公平队列调度处理流程；否则，结束当前处理流程；

在加权公平队列调度处理流程结束之后，检测当前网络的出口方向是否存在剩余带宽，如果存在，则对空闲队列中的报文进行转发处理；否则，结束当前处理流程。

其中，所述严格优先级队列调度处理流程包括：

进入最高优先级队列；

检测当前优先级队列中是否存在报文，如果存在，则转发当前优先级队列中的报文；否则，检测严格优先级队列中是否存在次一级的优先级队列，如果存在，则转入次一级的优先级队列，继续执行严格优先级队列调度；否则，结束当前处理流程；

在转发当前优先级队列中的报文之后，检测当前网络的出口方向是否存在剩余带宽，如果不存在，则结束当前处理流程；否则，检测严格优先级队列中是否存在次一级的优先级队列，如果存在，则转入次一级的优先级队列，继续执行严格优先级队列调度；否则，结束当前处理流程。

其中，所述加权公平队列调度处理流程包括：

判断加权公平队列中所有优先级队列的报文数目是否大于当前网络出口方向的剩余带宽，如果是，则根据预先配置的权值转发加权公平队列中的报文；否则，转发加权公平队列中的所有报文。

其中，所述空闲队列中运用严格优先级队列技术、或加权公平队列技术、或两者的结合。

一种数据网络中实现多级队列调度的装置，其中，所述队列包括按优先级划分的严格优先级队列、加权公平队列以及空闲队列；所述装置包括：

报文归类模块，用于在检测当前网络的出口方向的拥塞状况之前，根据收到的报文所带的优先级将所述报文送入对应队列的尾部；其中，无须保证的报文被送入空闲队列；

第一检测模块，用于检测当前网络的出口方向拥塞时，触发严格优先级队列调度模块；