[发明专利]一种实现层次化QoS的五级队列调度装置及方法

说明书

本发明公开了一种实现层次化QoS的五级队列调度装置及方法，其装置包括流分类模块、入队级调度模块、共享缓存模块、业务流级调度模块、用户级调度模块、子网级调度模块、输出端口级调度模块、调度算法配置模块、流量控制模块和CPU接口模块。方法包括：对数据分组进行流分类，通过计算队列的入队门限来判断数据分组能否入队。依据待调度队列的权值属性，利用调度算法配置模块来配置各级调度算法，同时结合流量控制算法共同完成数据分组的出队调度过程。本发明通过选择合适的调度算法和流量控制算法，结合五级队列调度装置，能够更灵活的分配带宽。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及数据传输技术领域中的一种实现层次化服务质量QoS(Quality of Service)的五级队列调度装置及方法。本发明可通过对各级调度算法中队列权值的设置和流量的控制，实现对交换机或者路由器带宽的管理。

背景技术

队列调度和QoS技术广泛应用于路由器以及交换机中，它按照一定的服务规则对交换节点的输入报文分别进行流分类、调度和流量控制，使所有的数据分组能按预定的方式共享交换节点的输出链路带宽。

基于队列的调度方法是拥塞管理中最常使用的，传统的基于队列的调度方法中使用的都是单级队列，即出端口下有固定个数的队列，将出端口上的流量根据接口设置的流分类策略映射到不同的队列中，然后根据设置的队列调度算法进行调度，从而实现对不同业务流量的区别调度；目前基于队列的调度算法，主要包括严格优先级调度SP，加权轮询调度WRR，查分加权轮询DWRR，加权公平调度 WFQ等。这几种调度算法各有优缺点，当使用单级队列调度方法时，其调度算法的选择也会受到限制；传统的QoS是基于端口带宽进行调度的，结合上述单级队列的分类结果进行端口级的带宽分配，不能实现用户和子网之间的带宽管理。

随着目前网络设备的高速发展，单端口容量变大，接入用户数目增加，业务类型繁多，基于单队列和单端口的带宽调度带来了很多问题，因此有关于层次化服务质量调度方法的研究日益趋多。

中兴通讯股份有限公司在其申请的专利文献“一种层次化服务质量调度方法和装置”(申请号201310031861.1，申请日期2013.01.28，公开日期2013.06.12) 中提出了一种实现在上行方向上进行层次化QoS的调度方法及装置。该专利文献所公开的装置包括数据交换通道、上行队列调度模块、上行数据交换模块、接收模块和发送模块。其中接收模块用于接收上行传送的数据包，并将数据包进行解析，将数据包报文进行封装后发送给上行数据交换模块；发送模块用于将数据包进行发送处理；上行数据交换模块用于根据封装中的上行方向队列信息将数据包存储到上行方向队列中，向上行队列调度模块发送上行调度请求；上行队列调度模块用于根据上行数据交换模块发送的上行调度请求，向上行数据交换模块回复相应的信息。该装置存在的不足之处是：只在接收模块之上进行了上行方向队列信息的封装，并未传递它的子网号和用户号属性，并且队列只有一级，无法实现各子网和用户的带宽配置。该专利文献所公开方法的主要步骤是：(1)对上行接收的数据包进行解析，对并数据包报文进行封装，封装的信息包括上行方向队列信息；(2)根据所述上行方向队列信息将所述数据包存储到上行方向队列中，并向上行队列调度模块发送上行调度请求；(3)若所述上行队列调度模块回复上行授权信息，则将所述数据包进行发送。该方法存在的不足之处是：该方法只能保证用户的服务质量，不能进一步为用户的不同业务流进行服务；只有端口级调度，不能保证不同子网的带宽分配。