[发明专利]一种QoS队列调度实现方法

权利要求书

1.一种QoS队列调度实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，在网络内部配置区分服务和队列调度算法的路由器上获得数据流，并预处理数据流，以获取数据流样本；

步骤2，将步骤1的数据流样本按照8：1的比例随机划分成训练样本集和验证样本集；

步骤3，将步骤2中的训练样本集输入模型分类器并不断迭代训练，同时使用验证样本集不断验证模型分类器；

构建回归模型，将数据流样本设为一个可多个输入的11维向量，并且设置权重值w和偏置量b，权重值和偏置量为随机初始化参数，w的维度是(11,8)，b的维度是(8)，将输入值和权重值w相乘，加上偏置量b，将所得到的结果输入到Softmax函数里面，Softmax函数可算出从1到8不同取值的概率，最后得到预测的输出标签值y，y的维度是(8)；

训练模型，将步骤2中的训练数据流样本批量输入回归模型中，使用交叉熵函数提高预测的正确率，迭代时根据输入值和参数采用前向传播算法向前传递特征，并计算交叉熵，通过小批量随机梯度下降法，在训练数据集中随机抽取若干条样本输入到模型中，减少交叉熵，通过反向传播算法向后传递，修正权重参数，不断迭代直至收敛后，将验证数据流样本输入到回归模型中识别准确率，若识别准确率出现两极分化，则重新训练模型，直至达到稳态和较优；

步骤4，在性能较低的路由器上获取数据流参数，输入步骤3训练后的模型分类器中，获取所对应的标签值，从而得到了队列的优先值，将得到的数据流参数及其对应的标签值进行整理，按照标签值从小到大排列，取前若干条保留，将其按顺序配置访问控制列表，实现队列调度。

2.如权利要求1所述的QoS队列调度实现方法，其特征在于：

在网络内部配置区分服务的路由器上采集数据流样本，根据所采集的数据流样本创建数据输入特征，该特征为11维向量，记为(x₁,x₂,x₃,……,x₁₁)，x₁至x₄取自IPv4数据包中的源IP地址的第1至第4字节，采用十进制表示；x₅至x₈取自IPv4数据包中的目的IP地址第1至第4字节，采用十进制表示；x₉取自对应8比特协议号，采用十进制表示；x₁₀和x₁₁取自传输层16位的源端口和目的端口号，也是采用十进制表示，若没有传输层源端口号或目的端口号，则以0填充。

3.如权利要求1所述的QoS队列调度实现方法，其特征在于：

为在配置区分服务的路由器上采集的数据流样本设置对应标签值，根据所实现的队列机制，将数据流对应到1到8种不同的优先级队列，即给数据流样本打标签，取值为1到8，若路由器上运行优先级队列(PQ)协议，则对应的四个高、中、正常和低优先级队列分别取标签值为1、3、5、7；若路由器上运行自定义队列(CQ)协议，0号队列设标签值为1，1和2队列设标签值为2，3和4队列设标签值为3，以此类推，最后剩余的13到16队列设标签值为8；若采用其它队列协议，可按比例对应到标签值1到8中。