專利名稱：一種帶寬預(yù)留方法以及實現(xiàn)帶寬預(yù)留的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)資源分配技術(shù)領(lǐng)域，由于涉及一種帶寬預(yù)留方法以及實現(xiàn)帶寬預(yù)留的裝置。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)擁塞是影響骨干網(wǎng)絡(luò)性能的主要問題。擁塞的原因可能是網(wǎng)絡(luò)資源不足，也可能是網(wǎng)絡(luò)資源負載不均衡，導(dǎo)致局部擁塞。為了保證一些重要數(shù)據(jù)流的服務(wù)質(zhì)量，可以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上給該些數(shù)據(jù)流預(yù)先保留一定的帶寬，從而保證即使在擁塞情況下，這些數(shù)據(jù)流也能夠占用預(yù)留的帶寬。
帶寬預(yù)留技術(shù)已經(jīng)在很多數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域得到了應(yīng)用，目前，MPLS TE(Multiprotocol Label Switch Traffic Engineering，多協(xié)議標(biāo)簽交換流量工程)對帶寬預(yù)留技術(shù)的需要最為強烈，因此，下面僅以MPLS TE中的帶寬預(yù)留技術(shù)為例，介紹現(xiàn)有帶寬預(yù)留技術(shù)方案。MPLS TE結(jié)合了MPLS技術(shù)與TE技術(shù)，通過為到達指定路徑的LSP隧道進行帶寬預(yù)留，保證優(yōu)先級高的LSP隧道的帶寬，使網(wǎng)絡(luò)流量繞開擁塞節(jié)點，達到平衡網(wǎng)絡(luò)流量的目的。
在具體介紹現(xiàn)有帶寬預(yù)留技術(shù)方案之前，首先介紹幾個與帶寬預(yù)留技術(shù)相關(guān)的基本概念SHAPING(流量整形)、WRR調(diào)度以及SP調(diào)度。其中，“SHAPING”是指在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上對流量做整形，超出指定的帶寬的部分延遲發(fā)送，保證流量符合指定的帶寬要求；“WRR調(diào)度”是指在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的一種調(diào)度方法，稱之為權(quán)值輪詢調(diào)度，通過給不同隊列指定一定的權(quán)值，來保證按照權(quán)值的比例來調(diào)度這些隊列，如果某一個隊列沒有報文，那么其他隊列可以按照其他隊列的權(quán)值比分享這個隊列權(quán)值所占用的帶寬。“SP調(diào)度”是指在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的一種調(diào)度方法，稱之為嚴格優(yōu)先級調(diào)度，通過給不同流量指定優(yōu)先級，來嚴格保證高優(yōu)先級的流量在低先級的流量之前得到調(diào)度。
下面結(jié)合圖1所示的現(xiàn)有MPLS TE技術(shù)中帶寬預(yù)留方案的直觀示意圖，進行更為具體的現(xiàn)有帶寬預(yù)留技術(shù)方案介紹。
圖中所示的0至n個隊列是出端口所對應(yīng)的各調(diào)度隊列，其總體上被分為兩個組普通隊列組(0隊列)和保證帶寬資源隊列組(1至n隊列)，保證帶寬資源隊列組中的每個隊列對應(yīng)于一個需要帶寬預(yù)留的LSP隧道。就調(diào)度方式而言，采用SP調(diào)度，其中，普通隊列組的優(yōu)先級最低，保證帶寬資源隊列組中的各隊列優(yōu)先級均高于普通隊列組的優(yōu)先級。并且，對保證帶寬資源隊列組中的每個隊列都做SHAPING整形，整形的帶寬大小就是對應(yīng)LSP隧道所需的帶寬預(yù)留值，從而保證每個LSP隧道數(shù)據(jù)流占用的帶寬不會超過帶寬預(yù)留值的限制。
由于保證帶寬資源隊列組的SP調(diào)度優(yōu)先級高于普通隊列組，因此即使在擁塞情況下，優(yōu)先級高的保證帶寬資源隊列組所對應(yīng)的各LSP隧道也會得到優(yōu)先調(diào)度。進一步，又由于保證帶寬資源隊列組中每個隊列都基于各自帶寬預(yù)留值做了SHAPING整形，因此即使在擁塞情況下，也能夠保證每個LSP隧道數(shù)據(jù)流都能占用各自預(yù)留的帶寬。
由此可見，上述現(xiàn)有帶寬預(yù)留方案能夠滿足預(yù)留帶寬的需求，即使在擁塞情況下，那些被SHAPING整形后的隊列所對應(yīng)的LSP隧道數(shù)據(jù)流仍然可以占用各自預(yù)留的帶寬(即整形的大小)。但是，也正是由于這些需要保證帶寬資源的LSP隧道所對應(yīng)的隊列分別被SHAPING整形，使得其中任何一個LSP隧道數(shù)據(jù)流的帶寬在任何時候都不會超過帶寬預(yù)留值的限制。因此，當(dāng)上述各LSP隧道中一部分LSP隧道帶寬空閑的時候，其余LSP隧道也不能夠占用所述空閑LSP隧道的帶寬，從而導(dǎo)致帶寬資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種帶寬預(yù)留的方法和裝置，既能夠在擁塞時保證重要數(shù)據(jù)流的帶寬預(yù)留需要，又能夠充分利用空閑帶寬資源，提高帶寬資源利用率。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種帶寬預(yù)留方法，所述方法包括對普通隊列組做流量整形，所述流量整形的總帶寬等于或小于出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬之差；對普通隊列組和保證帶寬資源隊列組構(gòu)成的各出端口隊列進行流量調(diào)度。
優(yōu)選的，所述保證帶寬資源隊列組包含多個隊列，在各保證帶寬資源隊列之間采用基于權(quán)值的流量調(diào)度，所述保證帶寬資源隊列組中各隊列權(quán)值之比等于各隊列預(yù)留帶寬值之比。
優(yōu)選的，在所述普通隊列組和保證帶寬資源隊列組之間采用嚴格優(yōu)先級SP流量調(diào)度，所述保證帶寬資源隊列組在參與SP調(diào)度時作為一個整體。
優(yōu)選的，在所述普通隊列組和保證帶寬資源隊列組之間采用基于權(quán)值的流量調(diào)度。
優(yōu)選的，所述普通隊列組包含多個隊列，對普通隊列組做流量整形的步驟具體為對所述普通隊列組中每個隊列做流量整形，各隊列流量整形的帶寬之和等于或小于出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬之差；或?qū)λ銎胀犃薪M整體做流量整形，所述流量整形的帶寬等于或小于出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬之差。
一種實現(xiàn)帶寬預(yù)留的裝置，包括帶寬計算單元，用以計算出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬的帶寬差值；流量整形單元，用以根據(jù)所述帶寬計算單元提供的帶寬差值對普通隊列組做流量整形，所述流量整形的總帶寬等于或小于上述帶寬差值；調(diào)度單元，用以對所述普通隊列組和保證帶寬資源隊列組構(gòu)成的各出端口隊列進行流量調(diào)度。
優(yōu)選的，所述保證帶寬資源隊列組包含多個隊列，所述調(diào)度單元在各保證帶寬資源隊列之間采用的流量調(diào)度具體為基于權(quán)值的流量調(diào)度，所述保證帶寬資源隊列組中各隊列權(quán)值之比等于各隊列預(yù)留帶寬值之比。
優(yōu)選的，所述調(diào)度單元在普通隊列組和保證帶寬資源隊列組之間采用的流量調(diào)度具體為嚴格優(yōu)先級SP流量調(diào)度，所述保證帶寬資源隊列組在參與SP調(diào)度時作為一個整體。
優(yōu)選的，所述調(diào)度單元在普通隊列組和保證帶寬資源隊列組之間采用的流量調(diào)度具體為基于權(quán)值的流量調(diào)度。
優(yōu)選的，所述普通隊列組包含多個隊列，所述普通隊列組流量整形的總帶寬是各普通隊列流量整形的帶寬之和；或是將所述普通隊列組作為一個整體進行的流量整形的帶寬。
以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明中通過對普通隊列組做流量整形，流量整形的總帶寬等于或小于出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬之差，使得在擁塞情況下，保證帶寬資源隊列組無需做流量整形，進入普通隊列的報文也不會占用保證帶寬資源隊列組的預(yù)留帶寬。正是由于保證帶寬資源隊列組無需做流量整形，使得端口有剩余帶寬資源時，進入保證帶寬資源隊列組的報文可以占用剩余帶寬資源，提高了端口帶寬資源利用率。


圖1為現(xiàn)有MPLS TE技術(shù)中帶寬預(yù)留方案的直觀示意圖；圖2為本發(fā)明帶寬預(yù)留方案第一優(yōu)選實施方式的直觀示意圖；圖3為圖2所示第一優(yōu)選實施方式所對應(yīng)的帶寬預(yù)留方法流程圖；圖4為本發(fā)明帶寬預(yù)留方案第二優(yōu)選實施方式的直觀示意圖；圖5為圖4所示第二優(yōu)選實施方式所對應(yīng)的帶寬預(yù)留方法流程圖；圖6為本發(fā)明帶寬預(yù)留方案第三優(yōu)選實施方式的直觀示意圖；圖7為圖4所示第三優(yōu)選實施方式所對應(yīng)的帶寬預(yù)留方法流程圖；圖8為本發(fā)明帶寬預(yù)留方案第四優(yōu)選實施方式的直觀示意圖；圖9為圖4所示第四優(yōu)選實施方式所對應(yīng)的帶寬預(yù)留方法流程圖；圖10為本發(fā)明實現(xiàn)帶寬預(yù)留的裝置實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合本發(fā)明多個優(yōu)選實施方式以及對應(yīng)的附圖進一步公開本發(fā)明技術(shù)方案。需要說明，雖然以下各具體實施方式
仍然以MPLS TE技術(shù)中LSP隧道作為需要保證帶寬資源(即預(yù)留帶寬)的數(shù)據(jù)流為例進行說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識到，本發(fā)明技術(shù)方案并不限于此，任何有帶寬預(yù)留需求的領(lǐng)域均可以采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案。
請參閱圖2，其為本發(fā)明帶寬預(yù)留方案第一優(yōu)選實施方式的直觀示意圖。從圖中可以看出，出端口對應(yīng)有0至n個出端口隊列，其中，0隊列為普通隊列(稱為普通隊列組)，供不需要預(yù)留帶寬的數(shù)據(jù)流使用；1至n隊列為保證帶寬資源隊列(稱為保證帶寬資源隊列組)，供各需要預(yù)留帶寬的數(shù)據(jù)流使用。此優(yōu)選實施方式實際包含了兩個具體的實施例，為此請一并結(jié)合參閱圖3，其為圖2所示第一優(yōu)選實施方式所對應(yīng)的帶寬預(yù)留方法流程圖。
步驟310把出端口上每條LSP隧道需要保證的帶寬資源容量相加，算出需要保證的帶寬資源的總和，即保證帶寬資源隊列組所需的預(yù)留總帶寬。然后，用該出端口上的總帶寬減去預(yù)留總帶寬，算出剩余帶寬值。
步驟320將剩余帶寬值(或小于該值的帶寬值)作為0隊列進行Shaping(就形)整形的帶寬，由此防止了普通報文過多而占用保證帶寬資源隊列的帶寬。保證帶寬資源隊列組中的各隊列不需要進行流量整形。
步驟330在0隊列與作為一個整體的保證帶寬資源隊列組之間進行SP調(diào)度，進一步，在保證帶寬資源隊列組內(nèi)部進行基于權(quán)值的流量調(diào)度。其中，保證帶寬資源隊列組中各隊列權(quán)值之比等于各隊列預(yù)留帶寬值之比。換而言之，可以認為所有出端口隊列進行兩層調(diào)度，第一個層次是對0隊列與作為一個整體的保證帶寬資源隊列組之間進行SP調(diào)度；然后，當(dāng)對保證帶寬資源隊列組進行調(diào)度時，具體采用基于權(quán)值的流量調(diào)度。
至于0隊列的SP調(diào)度優(yōu)先級和保證帶寬資源隊列組的SP調(diào)度優(yōu)先級之間關(guān)系，在本實施方式中并沒有限制，可以是前者低于后者，也可以是前者高于后者。
基于權(quán)值的流量調(diào)度方式有多種，因此各保證帶寬資源隊列的權(quán)值設(shè)置方式也多種多樣。例如，在一種基于權(quán)值的流量調(diào)度WRR調(diào)度中，各保證帶寬資源隊列的權(quán)值就是它們預(yù)留帶寬值之比。具體而言，假設(shè)出端口共有3個LSP隧道數(shù)據(jù)流需要預(yù)留帶寬，他們各自需要預(yù)留的帶寬分別是200Mbps、100Mbps、200Mbps，于是，這3個LSP隧道對應(yīng)的保證帶寬資源隊列的權(quán)值分別是2、1、2。容易看出，也可以將這三個保證帶寬資源隊列的權(quán)值分別設(shè)置為40％、20％、40％；或者2/5、1/5、2/5。由此可見，雖然基于權(quán)值的流量調(diào)度具體方式有多種，導(dǎo)致保證帶寬資源各隊列權(quán)值的設(shè)置也有多種具體方式，但是，只要保證帶寬資源各隊列權(quán)值之比等于各隊列預(yù)留帶寬值之比即可。
通過以上三個步驟的執(zhí)行過程可以看出，當(dāng)無需保證帶寬預(yù)留資源的普通報文來了之后會進入到0隊列，由于已經(jīng)通過對0隊列進行流量整形，限制了這些報文所占用的帶寬，即使0隊列的SP調(diào)度優(yōu)先級比保證帶寬資源隊列組的SP調(diào)度優(yōu)先級高，這些普通報文在出端口擁塞時也無法占用其他保證帶寬資源隊列的帶寬。當(dāng)需要保證帶寬預(yù)留資源的LSP隧道報文進入到1至n中部分或全部隊列之后，如果端口發(fā)生擁塞，由于WRR調(diào)度方式以及各隊列的權(quán)值分配方式，能夠確保為每個保證帶寬資源隊列所對應(yīng)的LSP隧道數(shù)據(jù)流提供其所需的預(yù)留帶寬。如果端口沒有發(fā)生擁塞，還有剩余的帶寬資源，如某些保證帶寬資源隊列中沒有待發(fā)送的LSP隧道數(shù)據(jù)流，和/或0隊列中沒有待發(fā)送的報文，則其余保證帶寬資源隊列中的LSP隧道報文就可以基于WRR調(diào)度占用上述剩余的帶寬資源，最大化的利用整個端口帶寬資源。由此可見，本實施例提供的技術(shù)方案，既可以在擁塞時保證重要數(shù)據(jù)流的帶寬預(yù)留需要，又能夠充分利用空閑帶寬資源，提高帶寬資源利用率。
此外，對于上述具體實施例還有一種替代方案(即第一優(yōu)選實施方式中的第二具體實施例)，在0隊列和保證帶寬資源隊列組(視為一個整體)之間采用基于權(quán)值的流量調(diào)度代替前述SP調(diào)度，其余技術(shù)方案保持不變。由于已經(jīng)對0隊列進行過流量整形，因此，無論0隊列和保證帶寬資源隊列組之間如何進行權(quán)值分配，即使0隊列分配的權(quán)值很大，進入0隊列的普通報文所占帶寬也沒有辦法超過整形的最大值，因此，在擁塞情況下，0隊列中的報文不會占用保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬。因此，只要保證帶寬資源隊列組中各權(quán)值之比等于各隊列預(yù)留帶寬值之比，那么就能夠確保為每個保證帶寬資源隊列所對應(yīng)的LSP隧道數(shù)據(jù)流提供其所需的預(yù)留帶寬資源。在非擁塞情況下，需要保證帶寬資源的LSP隧道報文仍然可以基于WRR調(diào)度占用剩余帶寬資源，最大化的利用整個端口帶寬資源。
請參閱圖4，其為本發(fā)明帶寬預(yù)留方案第二優(yōu)選實施方式的直觀示意圖。
對比圖2和圖4可以看出，兩者的區(qū)別之處在于普通隊列組包含多個普通隊列(圖2中僅為一個)。由于普通隊列組中設(shè)置了多個隊列，因此能夠?qū)ζ胀▓笪倪M行更靈活多樣的調(diào)度。對于兩個實施方式中相同的步驟只簡而言之，不予贅述，著重描述區(qū)別的步驟。請參閱圖5，其為圖4所示本發(fā)明第二優(yōu)選實施方式對應(yīng)的帶寬預(yù)留方法流程圖。需要注意，圖4所示的方法流程圖中實際包含了多個具體的實施例，如步驟520和步驟530中有多種可行的替代方案。
步驟510把出端口上每條LSP隧道需要保證的帶寬資源容量相加，算出需要保證的帶寬資源的總和，即保證帶寬資源隊列組所需的預(yù)留總帶寬。然后，用該出端口上的總帶寬減去預(yù)留總帶寬，算出剩余帶寬值。
步驟520將剩余帶寬值(或小于該值的帶寬值)作為普通隊列組進行流量整形的總帶寬。保證帶寬資源隊列組中各隊列不需要進行流量整形，具體而言，每個保證帶寬資源隊列各自的預(yù)留帶寬無需做整形。由于普通隊列組包含多個普通隊列，因此在對普通隊列組做流量整形時至少可以有兩種方式。這兩種方式都可以保證普通隊列組中的報文即使在擁塞情況下，也不會占用保證帶寬資源隊列組的預(yù)留帶寬資源。
其一，對每個普通隊列都進行流量整形，每個一普通隊列做流量整形的帶寬可以根據(jù)實際需要設(shè)置，并無具體限制。但是，要保證所有普通隊列流量整形的帶寬之和等于或小于出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬之差。
其二，將普通隊列組視為一個整體，即不對每個普通隊列做流量整形，而是對普通隊列組做整體流量整形，所述流量整形的帶寬等于或小于出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬之差。換而言之，對每個普通隊列數(shù)據(jù)流所占用的帶寬并沒有具體限制，可以根據(jù)具體的調(diào)度方式來分配，但是無論采用何種調(diào)度方式來調(diào)度普通隊列組中的各隊列，在擁塞或非擁塞情況下，整個普通隊列組中的數(shù)據(jù)流占用的總帶寬不會超過流量整形的帶寬。
步驟530在作為一個整體的普通隊列組和作為一個整體的保證帶寬資源隊列組之間進行SP調(diào)度或WRR調(diào)度；進一步，在保證帶寬資源隊列組內(nèi)部進行基于權(quán)值的流量調(diào)度，其中，保證帶寬資源隊列組中各隊列權(quán)值之比等于各隊列預(yù)留帶寬值之比。在普通隊列組內(nèi)部可以采用SP調(diào)度或WRR調(diào)度或其他調(diào)度方式均可，而且對于各普通隊列的SP調(diào)度優(yōu)先級或分配的權(quán)值并無具體限制。
當(dāng)然，也可以不將普通隊列組視為一個整體參與同保證帶寬資源隊列組之間的SP調(diào)度，而是直接參與同保證帶寬資源隊列組之間的SP調(diào)度，例如，設(shè)置0隊列的SP調(diào)度優(yōu)先級為第二、1隊列的SP調(diào)度優(yōu)先級為第四、2隊列的SP調(diào)度優(yōu)先級為第三、保證帶寬資源隊列組的SP調(diào)度優(yōu)先級為第一，于是在進行流量調(diào)度時，就會優(yōu)先調(diào)度進入保證帶寬資源隊列組的報文(其內(nèi)部采用WRR調(diào)度)，然后再依次調(diào)度0隊列、2隊列以及1隊列中的報文?？偠灾?，只要針對普通隊列做了流量整形，那么即使普通隊列的報文的優(yōu)先級高于帶寬預(yù)留隊列的優(yōu)先級也沒有關(guān)系，普通報文仍然無法占用保證帶寬資源隊列所需的預(yù)留帶寬。
由于對普通隊列組做流量整形的總帶寬等于或小于出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬之差，因此能夠保證進入普通隊列的普通報文即使在出端口擁塞時也不會占用其他保證帶寬資源隊列的帶寬。同時，由于各保證帶寬資源隊列的權(quán)值之比等于各隊列預(yù)留帶寬值之比，因此即使在擁塞情況下，每個保證帶寬資源隊列中LSP隧報文都可以占用各自所需的預(yù)留帶寬。進一步，在非擁塞情況下，由于各保證帶寬資源隊列之間采用的是基于權(quán)值的流量調(diào)度，因此可以利用充分剩余帶寬資源。由此可見，對于普通隊列組內(nèi)部如何調(diào)度，并不會影響本發(fā)明預(yù)留帶寬方法的效果既可以在擁塞時保證重要數(shù)據(jù)流的帶寬預(yù)留需要，又能夠充分利用空閑帶寬資源，提高帶寬資源利用率。
前述圖2和圖4所示的本發(fā)明兩個實施方式，都采用的是兩層調(diào)度方式普通隊列組與保證帶寬資源隊列組之間的調(diào)度是一個層次；其后，保證帶寬資源隊列組內(nèi)部的調(diào)度是一個層次，還可能包括同層次的普通隊列組的內(nèi)部調(diào)度。下面給出只利用一個層次調(diào)度的具體實施方式
，請參閱圖6，其為本發(fā)明帶寬預(yù)留方案第三優(yōu)選實施方式的直觀示意圖。從圖中可以看出，對普通隊列(0隊列)和保證帶寬資源隊列組一起進行基于權(quán)值的流量調(diào)度。請一并結(jié)合參看圖7，其為圖6所示第三優(yōu)選實施方式對應(yīng)的帶寬預(yù)留方法流程圖。
步驟710把出端口上每條LSP隧道需要保證的帶寬資源容量相加，算出需要保證的帶寬資源的總和，即保證帶寬資源隊列組所需的預(yù)留總帶寬。然后，用該出端口上的總帶寬減去預(yù)留總帶寬，算出剩余帶寬值。
步驟720將剩余帶寬值(或小于該值的帶寬值)作為0隊列進行Shaping(就形)整形的帶寬。保證帶寬資源隊列組中的各隊列不需要進行流量整形。
步驟730對0隊列和各保證帶寬資源隊列進行基于權(quán)值的流量調(diào)度，各保證帶寬資源隊列的權(quán)值之比等于各自預(yù)留帶寬值之比。至于分配給0隊列的權(quán)值并沒有具體限制，因為已經(jīng)對0隊列進行了流量整形，所以無論0隊列權(quán)值是多少、與保證帶寬資源隊列的權(quán)值之比如何，進入0隊列的報文占用的帶寬資源，在任何時候都不會超過流量整形帶寬的限制，換而言之，即使在擁塞情況下，也不會占用保證帶寬資源隊列所需的預(yù)留總帶寬。因此，只要能夠確保各保證帶寬資源隊列的權(quán)值之比等于各自預(yù)留帶寬值之比，就能夠保證每個LSP隧道報文至少能夠占用各自所需的預(yù)留帶寬資源。此外，該實施方式也可以擴展至普通隊列組包括多個普通隊列的情況，與一個普通隊列(0隊列)的情況同理，各普通隊列的權(quán)值分配并無具體限制。
請參閱圖8，其為本發(fā)明帶寬預(yù)留方案第三優(yōu)選實施方式的直觀示意圖。從圖中可以看出，普通隊列組包括0至2三個隊列，保證帶寬資源隊列組只包含一個1隊列，在進行流量調(diào)度時直接采用SP調(diào)度或WRR調(diào)度。請一并結(jié)合參看圖9，其為圖8所示第四優(yōu)選實施方式對應(yīng)的帶寬預(yù)留方法流程圖。
步驟910將出端口上的總帶寬減去預(yù)留帶寬(即1隊列所需的預(yù)留帶寬)，算出剩余帶寬值。
步驟920將剩余帶寬值(或小于該值的帶寬值)作為普通隊列組進行流量整形的帶寬。1隊列不需要進行流量整形。在對普通隊列組進行流量整形時可以采用步驟520所述的兩種方式均可。
步驟930對各普通隊列和保證帶寬資源的1隊列進行基于權(quán)值的流量調(diào)度?；蛘哌M行SP調(diào)度，但需要保證1隊列的SP調(diào)度優(yōu)選級高于各普通隊列的優(yōu)先級。
當(dāng)采用基于權(quán)值的流量調(diào)度時，在擁塞情況下，由于已經(jīng)對普通隊列組進行了流量整形，因此進入普通隊列組的報文所占帶寬資源不會超過流量整形的帶寬，進而保證了1隊列所需的預(yù)留帶寬。在非擁塞情況下，出端口有剩余帶寬資源，如普通隊列組中的部分或全部隊列中沒有待發(fā)送的報文，那么由于WRR調(diào)度方式的存在，使得1隊列中的LSP隧道報文就可以占用剩余帶寬資源。
當(dāng)采用SP調(diào)度時，在擁塞情況下，由于1隊列的優(yōu)先級最高，因此會優(yōu)先調(diào)度1隊列中的LSP隧道報文，能夠保證其所需的預(yù)留帶寬資源；在非擁塞情況下，出端口有剩余帶寬資源，如普通隊列組中的部分或全部隊列中沒有待發(fā)送的報文，那么同樣由于1隊列的優(yōu)先級最高被優(yōu)選調(diào)度，而且沒有被流量整形，從而使得進入1隊列的LSP隧道報文可以占用剩余帶寬資源。
圖2、圖4、圖6以及圖8所示的本發(fā)明帶寬預(yù)留方案的優(yōu)選實施方式直觀示意圖，可以通過一種帶寬預(yù)留裝置予以實現(xiàn)。為此，本發(fā)明還公開了一種實現(xiàn)帶寬現(xiàn)帶寬預(yù)留的裝置，由于該裝置與前述圖3、圖5以及圖9所示的帶寬預(yù)留方法基于同一發(fā)明構(gòu)思，因此兩者具有相同或相應(yīng)的技術(shù)特征，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易在參看前文內(nèi)容的基礎(chǔ)上實現(xiàn)本發(fā)明帶寬預(yù)留裝置。
請參看圖10，其為本發(fā)明帶寬預(yù)留裝置優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。所述裝置包括帶寬計算單元11、流量整形單元12以及調(diào)度單元13。下面結(jié)合該裝置的工作原理，進一步介紹其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該裝置可以實現(xiàn)前文所述的各優(yōu)選帶寬預(yù)留技術(shù)方案，在介紹每個具體組成部分時，會提及多個優(yōu)選實施方式，具體內(nèi)容可以參看前文各方法實施方式中相應(yīng)的技術(shù)特征。
首先，通過帶寬計算單元11計算出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬的帶寬差值。所述保證帶寬資源隊列組可以包含一個或多個保證帶寬資源隊列。如果包括多個保證帶寬資源隊列，則每個保證帶寬資源隊列都有其自己所需的預(yù)留帶寬，各保證帶寬資源隊列所需的預(yù)留帶寬之和即為保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬。
其次，通過流量整形單元12根據(jù)帶寬計算單元11提供的帶寬差值對普通隊列組做流量整形，所述流量整形的總帶寬等于或小于上述帶寬差值。普通隊列組可以包含一個或多個普通隊列。當(dāng)包含多個普通隊列時，可以分別對每個普通隊列做流量整形，也可以對普通隊列組做整體流量整形，無論是哪種，只要保證普通隊列組流量整形的總帶寬等于或小于上述帶寬差值即可。
最后，通過調(diào)度單元實現(xiàn)對普通隊列組和保證帶寬資源隊列組構(gòu)成的各出端口隊列進行流量調(diào)度。具體的調(diào)度方式有多種，可以采用兩個層次進行調(diào)度的方案，也可以只采用一個層次進行調(diào)度。
如果采用兩個層次進行流量調(diào)度，在普通隊列組和保證帶寬資源隊列組之間采用SP或基于權(quán)值的流量調(diào)度，在保證帶寬資源隊列組內(nèi)部采用基于權(quán)值的流量調(diào)度，只要各保證帶寬資源隊列權(quán)值之比等于各隊列預(yù)留帶寬值之比即可。至于普通隊列組內(nèi)部是否單獨調(diào)度、采用何種具體的調(diào)度方式以及各普通隊列SP調(diào)度優(yōu)先級設(shè)置或者權(quán)值分配，均沒有限制。因為對普通隊列組做流量整形的總帶寬等于或小于出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬之差，因此能夠保證進入普通隊列的普通報文即使在出端口擁塞時也不會占用其他保證帶寬資源隊列的帶寬。同時，由于各保證帶寬資源隊列的權(quán)值之比等于各隊列預(yù)留帶寬值之比，因此即使在擁塞情況下，每個保證帶寬資源隊列中LSP隧報文都可以占用各自所需的預(yù)留帶寬。進一步，在非擁塞情況下，由于各保證帶寬資源隊列之間采用的是基于權(quán)值的流量調(diào)度，因此可以利用充分剩余帶寬資源。由此可見，對于普通隊列組內(nèi)部如何具體調(diào)度，并不會影響本發(fā)明預(yù)留帶寬裝置希望達到的效果既可以在擁塞時保證重要數(shù)據(jù)流的帶寬預(yù)留需要，又能夠充分利用空閑帶寬資源，提高帶寬資源利用率。
如果采用一個層次進行流量調(diào)度，當(dāng)保證帶寬資源隊列組包括多個隊列時，可以對各出端口隊列(包含普通隊列和保證帶寬資源隊列)采用基于權(quán)值的流量調(diào)度，但同樣需要各保證帶寬資源隊列權(quán)值之比等于各隊列預(yù)留帶寬值之比。當(dāng)保證帶寬資源隊列組只包括一個隊列時，可以對各出端口隊列(包含普通隊列和保證帶寬資源隊列)采用基于權(quán)值的流量調(diào)度或SP調(diào)度，如果采用SP調(diào)度，則保證帶寬資源隊列的優(yōu)先級要高于各普通隊列優(yōu)先級。本段所示的調(diào)度方案，仍然可以滿足本發(fā)明帶寬預(yù)留裝置的有益效果既可以在擁塞時保證重要數(shù)據(jù)流的帶寬預(yù)留需要，又能夠充分利用空閑帶寬資源，提高帶寬資源利用率。
以上通過多個優(yōu)選實施方式介紹了本發(fā)明的預(yù)留帶寬方法以及同一發(fā)明構(gòu)思之下的實現(xiàn)帶寬預(yù)留的裝置。本領(lǐng)域人員應(yīng)該意識到，雖然上述各優(yōu)選實施方式中僅以SP調(diào)度和基于權(quán)值的流量調(diào)度為例進行說明，但是并不局限于此，在保證帶寬資源隊列組包括多個隊列情況下，凡是既可以采用SP調(diào)度又可以替換為采用基于權(quán)值的流量調(diào)度部分，如普通隊列組內(nèi)部的調(diào)度或者普通隊列組(視為一個整體)與保證帶寬資源隊列組(視為一個整體)之間的調(diào)度，均可以適用其他調(diào)度方式；只要保證帶寬資源隊列組中各隊列的權(quán)值之比等于各自預(yù)留帶寬之比即可。
以上對本發(fā)明所提供的帶寬預(yù)留方法以及實現(xiàn)帶寬預(yù)留的裝置進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種帶寬預(yù)留方法，其特征在于對普通隊列組做流量整形，所述流量整形的總帶寬等于或小于出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬之差；對普通隊列組和保證帶寬資源隊列組構(gòu)成的各出端口隊列進行流量調(diào)度。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的方法，其特征在于所述保證帶寬資源隊列組包含多個隊列，在各保證帶寬資源隊列之間采用基于權(quán)值的流量調(diào)度，所述保證帶寬資源隊列組中各隊列權(quán)值之比等于各隊列預(yù)留帶寬值之比。
3.根據(jù)權(quán)利2所述的方法，其特征在于在所述普通隊列組和保證帶寬資源隊列組之間采用嚴格優(yōu)先級SP流量調(diào)度，所述保證帶寬資源隊列組在參與SP調(diào)度時作為一個整體。
4.根據(jù)權(quán)利2所述的方法，其特征在于在所述普通隊列組和保證帶寬資源隊列組之間采用基于權(quán)值的流量調(diào)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的方法，其特征在于所述普通隊列組包含多個隊列，對普通隊列組做流量整形的步驟具體為對所述普通隊列組中每個隊列做流量整形，各隊列流量整形的帶寬之和等于或小于出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬之差；或?qū)λ銎胀犃薪M整體做流量整形，所述流量整形的帶寬等于或小于出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬之差。
6.一種實現(xiàn)帶寬預(yù)留的裝置，其特征在于包括帶寬計算單元，用以計算出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬的帶寬差值；流量整形單元，用以根據(jù)所述帶寬計算單元提供的帶寬差值對普通隊列組做流量整形，所述流量整形的總帶寬等于或小于上述帶寬差值；調(diào)度單元，用以對所述普通隊列組和保證帶寬資源隊列組構(gòu)成的各出端口隊列進行流量調(diào)度。
7.根據(jù)權(quán)利6所述的裝置，其特征在于所述保證帶寬資源隊列組包含多個隊列，所述調(diào)度單元在各保證帶寬資源隊列之間采用的流量調(diào)度具體為基于權(quán)值的流量調(diào)度，所述保證帶寬資源隊列組中各隊列權(quán)值之比等于各隊列預(yù)留帶寬值之比。
8.根據(jù)權(quán)利7所述的裝置，其特征在于所述調(diào)度單元在普通隊列組和保證帶寬資源隊列組之間采用的流量調(diào)度具體為嚴格優(yōu)先級SP流量調(diào)度，所述保證帶寬資源隊列組在參與SP調(diào)度時作為一個整體。
9.根據(jù)權(quán)利7所述的裝置，其特征在于所述調(diào)度單元在普通隊列組和保證帶寬資源隊列組之間采用的流量調(diào)度具體為基于權(quán)值的流量調(diào)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任意一項所述的裝置，其特征在于所述普通隊列組包含多個隊列，所述普通隊列組流量整形的總帶寬是各普通隊列流量整形的帶寬之和；或是將所述普通隊列組作為一個整體進行的流量整形的帶寬。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶寬預(yù)留方法，首先對普通隊列組做流量整形，所述流量整形的總帶寬等于或小于出端口總帶寬與保證帶寬資源隊列組的預(yù)留總帶寬之差；然后對普通隊列組和保證帶寬資源隊列組構(gòu)成的各出端口隊列進行流量調(diào)度。本發(fā)明還公開了一種實現(xiàn)帶寬預(yù)留的裝置。通過本發(fā)明提供的技術(shù)方案，既能夠在擁塞時保證重要數(shù)據(jù)流的帶寬預(yù)留需要，又能夠充分利用空閑帶寬資源。
文檔編號H04L12/56GK1960342SQ20061016061
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者王 鋒 申請人:杭州華為三康技術(shù)有限公司