[发明专利]一种缓存方法及装置

说明书

本公开公开了一种缓存方法和装置，应用于网络通信设备的共享缓存，所述方法包括如下步骤：将所述共享缓存划分为多个缓存区，每个缓存区对应不同的优先级类型；根据报文队列的发送优先级，将所述报文队列发送到相应的缓存区。本公开在更合理高效的利用共享缓存资源的情况下，可以保证不同业务类型的队列优先级调度，即使在缓存总大小不多的情况下，也不让低优先级报文过多占用缓存挤占高优先级报文入队空间，正常保证QoS服务质量，给用户上网带来更好的体验。

技术领域

本公开涉及网络通信技术领域，具体涉及一种缓存方法及装置。

背景技术

WRED(Weighted Random Early Detection，加权随机早期检测)是一种通过监视网络资源(如队列或内存缓冲区)的使用情况，在拥塞有加剧的趋势时，主动丢弃报文，通过调整网络的流量来解除网络过载的流控机制。它的实现依靠缓存区的大小，现实情况下，不可能存在无限制的缓存区大小，一旦超过总的缓存区大小，WRED机制就会出现异常，同时WRED支撑的QoS(Quality of Service，服务质量)队列调度也会出现偏差。

正常转发的队列，基本上不会缓存报文，流量会按照特定的QoS优先级进行调度，如图1所示，每个队列会设置最大的缓存使用上限，也就是队列总长度，在没有拥塞的状态时，队列里的报文数目约等于0，偶尔有个别报文缓存，对于共享缓存的总大小来说不会造成影响，队列当前报文缓存的大小就是队列长度。如果出接口拥塞严重，造成大规格的队列报文缓存，就可能会耗尽所有的缓存，如图2所示，当整体缓存耗尽后，后续所有的报文都会按照整体缓存大小随机入队列，每个队列单独配置的WRED参数就形同虚设。

现有技术为解决高优先级无法优先调度的问题，有以下两种方案：

第一种方案：为高优先级报文预留缓存。设置队列单独共享缓存之外，在高优先级队列设置共享缓存之前的预留缓存，可以让某些特殊报文在全部队列缓存都耗尽的情况下，优先占用缓存区，更大可能性的入队转发，只要有报文缓存清空，就让预留缓存的队列先调度出去，这样可以让少量不可以丢包的协议报文保证可以入队调度出去。然而，第一种方案的缺点是：缓存预留，只能支持少部分的队列，无法解决WRED门限异常的问题，同时也没法有效地解决QoS调度失效的问题。

第二种方案：为了解决QoS调度失效的问题，可以配置单个队列的队列长度，不超过总的缓存大小/队列总数。这个方案可以解决QoS调度失效的问题，但是对缓存使用造成巨大的浪费，现网应用中，缓存是所有队列共享的，但是队列却不一定全部拥塞，如果只有一半队列拥塞，就会有一半的缓存资源不会被使用，所有队列拥塞的情况毕竟是少数，同时，如果总的共享缓存不大，平均分到每个队列上的缓存可能无法达到QoS调度的最低限度，也就是说，平均分配到所有队列的缓存后，仍然解决不了QoS调度失效的问题。

发明内容

本公开的目的是提出一种多队列聚合共享缓存的机制，让经常发生拥塞的队列不会耗尽所有的缓存，在总的缓存中，预留一定的缓存给高优先级队列使用。

第一方面，本公开实施例提供了一种缓存方法，包括如下步骤：将所述共享缓存划分为多个缓存区，每个缓存区对应不同的优先级类型；根据报文队列的发送优先级，将所述报文队列发送到相应的缓存区。

进一步地，所述发送优先级包括：无丢包、高优先级、低优先级。

进一步地，所述多个缓存区至少为两个，分别用于缓存及转发相应发送优先级的报文队列。

进一步地，如果报文队列的长度与相应缓存区的容量之比低于低门限值，则转发所述报文队列；如果报文队列的长度与相应缓存区的容量之比高于低门限值但低于高门限值，则缓存所述低门限值的报文，并加权随机丢弃所述报文队列中的剩余报文；如果报文队列组的长度与相应缓存区的容量之比高于高门限值，则缓存高门限值的报文，并当缓存的报文高于所述高门限值后，丢弃所述报文队列中的剩余报文。