[发明专利]基于类的加权公平队列调度方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤指一种基于类的加权公平队列调度方法及装置。

背景技术

基于类的加权公平队列(Class-based Weighted Fair Queuing，CBWFQ)是服务质量(QoS)队列机制中的一种，CBWFQ增加了用户定制队列，是对加权公平队列(Weighted Fair Queuing，WFQ)标准功能的扩展，CBWFQ也包含了低延迟队列(Low Latency Queue，LLQ)，能够确保网络带宽按照用户定义在各类网络数据流之间按照设定规则公平分配。

现有技术中，基于类的加权公平队列调度是根据报文的分类规则，将不同分类的报文放入不同的队列中，在报文离开设备接口时进行队列带宽限制的相关操作，并且出队报文。如图1所示即为现有技术中基于类的加权公平队列调度的实现原理示意图，数据包的发送调度具体包括下列过程：

将需要由某个设备接口发送的数据包按照用户预先定义的分类规则进行分类。

其中，合乎用户自定义的同一个匹配规则的数据包将被当作同一个数据流放入同一个CBWFQ队列，不合乎用户自定义的匹配规则的将按照WFQ分类规则处理，例如，相同源IP地址、目的IP地址、源媒体接入控制(Media AccessControl，MAC)地址、目的MAC地址、源端口号、目的端口号、协议类型、服务类型(Type of Service，TOS)的报文属于同一个数据流，每一个数据流被分配到一个保留的WFQ队列中。例如图1中所示的队列1、队列2、......、队列N等。

在进行发送时，执行出队调度过程，按照CBWFQ设定的带宽分配规则分配带宽确定离开接口的数据包并进行发送。

可见，现有的加权公平队列调度，当用户定义了n个数据分类时，将会使用n个队列进行数据报文的缓冲；同时，对于非用户定义的数据分类又会使用WFQ分类规则进行处理，相当于又增加了多个缓冲队列。随着报文队列数量的增加，在报文离开接口时，由于需要轮询调度各个报文队列，将会出现频繁的队列调度切换操作，导致系统的性能下降，而一旦系统性能不足，服务质量也会显著下降或完全得不到保证。

发明内容

本发明实施例提供一种基于类的加权公平队列调度方法及装置，用以解决现有技术中基于类的加权公平队列调度过程中存在的轮询操作频繁，导致系统性能下降的问题。

本发明包括如下内容：

一种基于类的加权公平队列调度方法，包括：

根据接收到的报文所属报文类别的报文缓冲量和表征该报文类别允许使用带宽的分类令牌桶的容量，为接收到的报文分配表征报文发送等级的等级令牌；以及

根据通过接口的报文的发送流量和表征接口总带宽的接口令牌桶的容量，确定当前调度周期内的接口带宽使用情况；

根据预先设定的接口带宽使用情况与允许的发送等级的对应关系，确定出与所述当前调度周期内的接口带宽使用情况对应的允许的发送等级；

将接收到的携带所述允许的发送等级对应的等级令牌的报文，缓冲至报文发送队列中。

一种基于类的加权公平队列调度装置，包括：

令牌分配模块，用于根据接收到的报文所属报文类别的报文缓冲量和表征该报文类别允许使用带宽的分类令牌桶的容量，为接收到的报文分配表征报文发送等级的等级令牌；

带宽监控模块，用于根据通过接口的报文的发送流量和表征接口总带宽的接口令牌桶的容量，确定当前调度周期内的接口带宽使用情况；

等级确定模块，用于根据预先设定的接口带宽使用情况与允许的发送等级的对应关系，确定出与所述当前调度周期内的接口带宽使用情况对应的允许的发送等级；

发送调度模块，用于将接收到的携带所述允许的发送等级对应的等级令牌的报文，缓冲至报文发送队列中。

一种网络设备，包括：上述的基于类的加权公平队列调度装置。

本发明有益效果如下：