[发明专利]一种数据中心网络中基于优先级队列的公平带宽分配方法、交换机及可读存储介质

权利要求书

1.一种数据中心网络中基于优先级队列的公平带宽分配方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：交换机接收数据分组，并识别所述数据分组所属流是否是活跃流，若是，获取所属流中上一数据分组入队的队列，将其作为当前数据分组的暂定队列；若不是，将当前优先级最高的队列作为当前数据分组的暂定队列；

其中，在每个队列中均分配缓存份额给每条活跃流；

步骤2：判断步骤1中确定的暂定队列中是否还存在对应流未使用的缓存份额以及暂定队列是否占满，若存在且未占满，所述数据分组进入所述暂定队列，并更新队列的缓存信息，否则，按照优先级寻找其他队列作为暂定队列判断是否有对应流未使用的缓存份额以及暂定队列是否占满，直至找到可用队列，或没找到可用队列，则将数据分组丢弃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：每条活跃流在每个队列中分配的缓存份额如下：

S＝B/n

式中，S为每条活跃流在每个队列中分配的缓存份额，B为队列的长度，n为活跃流总数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括如下步骤：

交换机以设定的定时器时钟T₀为时间粒度，并依据收到的FIN包删除流表中已结束的活跃流信息，并更新活跃流数，其中，更新后的活跃流数等于原活跃流数减去已结束的流数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2的执行过程如下：

首先，判断当前数据分组的暂定队列中是否有对应流未使用的缓存份额且所述暂定队列是否已占满；

其中，若有未使用的缓存份额且所述暂定队列未占满，则将所述数据分组放入所述暂定队列的队尾，并更新所述暂定队列的总已用缓存份额以及所述数据分组对应流在所述暂定队列中的已用缓存份额，U[q][f]S和T[q]B；

式中，q表示暂定队列，f表示所述数据分组对应流的流号，S表示所述数据分组对应流在暂定队列中分配的缓存份额，B表示暂定队列的长度，U[q][f]表示所述数据分组对应流在暂定队列中的已用缓存份额，T[q]表示暂定队列的总已用缓存份额；

若不存在未使用的缓存份额或所述暂定队列已占满，则按照队列优先级寻找次优先级队列，直至找到可用队列，或没找到可用队列，则将数据分组丢弃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：交换机接收第一个数据分组之前还包括初始化操作，所述初始化操作为：将活跃流数量置0，设置各个队列的长度并按照顺序分配优先级，以及将每个队列的总已用缓存份额置0，每条流在每个队列中的已用缓存份额置0以及设置定时器时钟T₀。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括：

交换机按照队列的优先级转发最高优先级队列中的分组，并更新转发分组所属流在最高优先级队列中的已用缓存份额以及最高优先级队列的总已用缓存份额，且当最高优先级队列排空时，更新各个队列的优先级信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：各个队列优先级的更新公式如下：

p[i]*＝(p[i]+m-1)％m

式中，p[i]表示队列号i的队列的优先级，p[i]*表示更新的队列号i的队列的优先级，m为交换机端口的队列总数，％代表取模运算，队列的优先级值越低，优先级越高。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述方法的交换机，其特征在于：包括：

传输模块：用于接收数据分组和转发数据分组；

识别模块：用于识别数据分组所属流是否是活跃流；

处理模块：用于寻找当前数据分组所匹配的队列；

存储模块：用于存储信息；

更新模块：用于更新队列的缓存信息。

9.一种交换机，其特征在于：包括处理器和存储器，所述存储器存储了计算机程序，所述处理器调用所述计算机程序以执行权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

10.一种可读存储介质，其特征在于：存储了计算机程序，所述计算机程序被处理器调用以执行权利要求1-7任一项所述方法的步骤。