專利名稱：一種信元調(diào)度方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域，具體而言，尤其涉及交換網(wǎng)絡(luò)中的信元調(diào)度方法和裝置。
背景技術(shù)：
在交換網(wǎng)絡(luò)中對分組緩存后的數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)度輸出的調(diào)度方法包括SP(Str ictPriority 嚴(yán)格優(yōu)先級)、RR (Round Robin 輪循)、WRR (Weighted Round Robin 加權(quán)輪循)、DRR(Deficit Round Robin 赤字輪循)、DWRR(Deficit Weighted Round Robin 赤字加權(quán)輪循)等等，不同的調(diào)度算法滿足不同的應(yīng)用需求，或者一個應(yīng)用中同時使用多個調(diào)度算法，或者根據(jù)特殊的需求對現(xiàn)有調(diào)度算法做特定修改后完成特定功能。其中，圖I是現(xiàn)有的DRR(赤字輪循)調(diào)度算法流程圖，根據(jù)圖I的流程，DRR(赤字輪循)調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)步驟如下步驟一、首先為每個隊列分配一個服務(wù)量子(Quantum)，且每個隊列有ー個赤字計數(shù)器(Deficit counter)；步驟ニ、所有隊列的赤字計數(shù)器在調(diào)度開始時被初始化為O ;步驟三、當(dāng)ー個活動隊列(即有數(shù)據(jù)包等待調(diào)度輸出的隊列)被選擇服務(wù)時，該隊列的服務(wù)量子與其當(dāng)前赤字計數(shù)器相加，累加的結(jié)果存入赤字計數(shù)器；步驟四、若隊首包長小于赤字計數(shù)器的值，隊首數(shù)據(jù)包獲得發(fā)送，同時赤字計數(shù)器的值要減去發(fā)送包長；步驟五、若隊列所有等待發(fā)送的包被全部發(fā)送出去(即由活動隊列變?yōu)榉腔顒雨犃?，則不管赤字計數(shù)器的值是否還有剩余，赤字計數(shù)器都被復(fù)位為O ;步驟六、若隊列赤字計數(shù)器剰余的值不足以調(diào)度隊首數(shù)據(jù)包時，將等到下ー個調(diào)度輪次把赤字計數(shù)器剰余的值與該隊列的服務(wù)量子累加后等待調(diào)度服務(wù)；步驟七、調(diào)度器按輪循方式選擇下一個活動隊列進(jìn)行調(diào)度輸出，依次輪循直至本輪次所有活動隊列得到服務(wù)，并從步驟三開始下一輪次調(diào)度。DRR(赤字輪循)調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)了在各隊列內(nèi)部的數(shù)據(jù)包長可變的情況下，滿足隊列預(yù)約帶寬的公平調(diào)度。但是對于定長信元的隊列，赤字計數(shù)器的每個單位值均能調(diào)度ー個信元，若直接采用DRR(赤字輪循)調(diào)度算法，當(dāng)被服務(wù)的隊列因突發(fā)的信元輸入而堆積時，調(diào)度器將一直調(diào)度該隊列的信元直到其赤字計數(shù)器剰余值為O才選擇服務(wù)下ー個隊列。若此時下一個隊列的赤字計數(shù)器有剩余值，并且在等待前一個隊列調(diào)度結(jié)束的過程中不斷有信元繼續(xù)入隊，就會出現(xiàn)兩個隊列在赤字計數(shù)器均不為O的情況下，即兩個隊列均有信元等待調(diào)度輸出且均未超出預(yù)約帶寬時，前一個隊列的信元連續(xù)得到輸出，后ー個隊列的信元持續(xù)堆積，甚至因此引起數(shù)據(jù)鏈路流控。因此，對于定長信元的隊列，直接采用DRR(赤字輪循)調(diào)度算法只滿足了各隊列的預(yù)約帶寬，而沒有滿足隊列間公平調(diào)度原則。對于同等優(yōu)先級的定長信元隊列要求調(diào)度算法既要滿足各隊列的預(yù)約帶寬又要滿足各隊列的信元得到公平調(diào)度，實(shí)現(xiàn)最大均衡輸出，直接使用DRR(赤字輪循)調(diào)度算法不能達(dá)到要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種信元調(diào)度輸出方法和裝置，實(shí)現(xiàn)定長信元的公平調(diào)度和均衡輸出。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，本發(fā)明ー種信元調(diào)度輸出方法包括根據(jù)各低優(yōu)先級隊列需要的預(yù)約帶寬為各低優(yōu)先級隊列分配服務(wù)量子Qi，并初始化低優(yōu)先級隊列的赤字計數(shù)器值為Qi ;輸出調(diào)度模塊輪循調(diào)度赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級隊活動隊列的
隊首信元。上述方法中，當(dāng)有高優(yōu)先級隊列有信元等待調(diào)度輸出吋，輸出調(diào)度模塊以最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的信元，直至高優(yōu)先級隊列為空。
上述方法中，輸出調(diào)度模塊輪循調(diào)度赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級活動隊列的隊首信元,具體包括選中ー個赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級隊列，調(diào)度輸出該低優(yōu)先活動隊列的隊首信元，同時該低優(yōu)先活動隊列的赤字計數(shù)器值減I;在本次該低優(yōu)先級活動隊列調(diào)度結(jié)束時，如果該低優(yōu)先級活動隊列的赤字計數(shù)器值減到0，或該低優(yōu)先級活動隊列信元都已調(diào)度輸出且赤字計數(shù)器值不為0，則將該低優(yōu)先級活動隊列從低優(yōu)先級隊列間的輪循調(diào)度中刪除；當(dāng)所有低優(yōu)先級活動隊列的赤字計數(shù)器值都為O吋，則低優(yōu)先級活動隊列間的輪
循調(diào)度結(jié)束。上述方法中，當(dāng)還有低優(yōu)先級活動隊列的赤字計數(shù)器值不為O時，毎次調(diào)度輸出赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級活動隊列的隊首信元之前，判斷高優(yōu)先級隊列是否為空，如果不為空，以最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的信元，直至高優(yōu)先級隊列為空，再調(diào)度輸出赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級活動隊列的隊首信元，并將赤字計數(shù)器值減I。上述方法中，本輪次低優(yōu)先級活動隊列間的輪循調(diào)度結(jié)束之后，還包括根據(jù)預(yù)約帶寬為各低優(yōu)先級活動隊列的赤字計數(shù)器重新賦值，開始下一輪次的輪循調(diào)度。上述方法中，在信元調(diào)度輸出之前，進(jìn)ー步包括，接收來自輸入端ロ的信元，并根據(jù)信元類型和目的輸出端ロ，將信元存儲在高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列中。上述方法中，根據(jù)信元類型和目的輸出端ロ，將信元存儲在高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列中，具體包括根據(jù)信元類型及目的輸出端ロ確定對應(yīng)高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列，并將信元存儲在由緩存管理模塊分配給信元對應(yīng)的高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列的共享緩存地址中。上述方法中，高優(yōu)先級隊列為源路由信元隊列，低優(yōu)先級隊列為單播信元隊列和/或多播信元隊列。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，本發(fā)明ー種信元調(diào)度輸出裝置，包括輸出調(diào)度模塊，所述輸出調(diào)度模塊包括與各輸出端ロ對應(yīng)的信元調(diào)度器，所述輸出調(diào)度模塊用于，根據(jù)各低優(yōu)先級隊列需要的預(yù)約帶寬為各低優(yōu)先級隊列分配服務(wù)量子Qi，并初始化低優(yōu)先級隊列的赤字計數(shù)器值為Qi，所述信元調(diào)度器用干，輪循調(diào)度赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級活動隊列的隊首信元。
上述裝置中，所述輸出調(diào)度模塊還用于，當(dāng)有高優(yōu)先級隊列有信元等待調(diào)度輸出吋，輸出調(diào)度模塊以最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的信元，直至高優(yōu)先級隊列為空。上述裝置中，進(jìn)ー步包括ー緩存管理模塊，所述緩存管理模塊用干，為各輸出端ロ維護(hù)高優(yōu)先級隊列和低優(yōu)先級隊列，根據(jù)信元入隊和出隊更新隊列鏈表和空閑鏈表。上述裝置中，進(jìn)ー步包括一信元入隊模塊，所述信元入隊模塊，用于接收來自輸入端ロ的信元，根據(jù)信元類型及目的輸出端ロ確定對應(yīng)高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列，并將信元存儲在由所述緩存管理模塊分配給對應(yīng)的高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列的共享緩存地址中。 上述裝置中，所述信元調(diào)度器具體用于，判斷高優(yōu)先級隊列是否空，若不為空，以最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的信元，直至為空；并當(dāng)高優(yōu)先級隊列為空時，輪循調(diào)度輸出赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級隊列的隊首信元，同時輪循的低優(yōu)先活動隊列的赤字計數(shù)器值減1，直至輪循的低優(yōu)先級活動隊列的赤字計數(shù)器值減到O。采用本發(fā)明所述的方法和裝置，對低優(yōu)先級的定長信元隊列實(shí)施調(diào)度時既滿足了各隊列預(yù)約帶寬，又滿足了隊列間的公平調(diào)度原則，達(dá)到了各隊列信元最大均衡輸出的效
果O


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)ー步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是現(xiàn)有的DRR (赤字輪循)調(diào)度算法流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例改進(jìn)的DRR(赤字輪循)調(diào)度算法流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的信元調(diào)度輸出流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的信元調(diào)度裝置框圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用干限定本發(fā)明。采用改進(jìn)的DRR(赤字輪循)調(diào)度算法的信元調(diào)度方法的實(shí)施例。信元調(diào)度方法包括根據(jù)各低優(yōu)先級隊列需要的預(yù)約帶寬為各低優(yōu)先級隊列分配服務(wù)量子Qi，并初始化低優(yōu)先級隊列的赤字計數(shù)器值為Qi ;輸出調(diào)度模塊輪循調(diào)度赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級活動隊列的隊首信元。本實(shí)施例中的改進(jìn)的DRR(赤字輪循)調(diào)度算法支持在運(yùn)行過程中改變各隊列的預(yù)約帶寬在執(zhí)行完當(dāng)前輪次的調(diào)度之后和開始下一輪次的調(diào)度之前，根據(jù)各隊列被改變的預(yù)約帶寬重新為每個隊列分配服務(wù)量子并按新的服務(wù)量子為各赤字計數(shù)器賦值，即可從下ー輪次調(diào)度開始，在保證新的預(yù)約帶寬的條件下實(shí)現(xiàn)各隊列信元最大均衡輸出。采用SP(嚴(yán)格優(yōu)先級)和改進(jìn)的DRR(赤字輪循)調(diào)度算法的信元調(diào)度方法的實(shí)施例，能為具有高優(yōu)先級的隊列提供最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)，保證了高優(yōu)先級隊列的最小時延。信元調(diào)度方法包括根據(jù)各低優(yōu)先級隊列需要的預(yù)約帶寬為各低優(yōu)先級隊列分配服務(wù)量子Qi，并初始化低優(yōu)先級隊列的赤字計數(shù)器值為Qi ;當(dāng)高優(yōu)先級隊列有信元等待調(diào)度輸出時，輸出調(diào)度模塊以最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的信元，直至高優(yōu)先級隊列為空；當(dāng)高優(yōu)先級隊列為空吋，輸出調(diào)度模塊輪循調(diào)度赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級活動隊列的隊首信元。其中，輸出調(diào)度模塊始終為具有高優(yōu)先級的活動隊列(即有信元等待調(diào)度輸出的高優(yōu)先級隊列)按SP(嚴(yán)格優(yōu)先級)的要求提供最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)；按設(shè)定的預(yù)約帶寬為各低優(yōu)先級隊列的赤字計數(shù)器賦值，當(dāng)高優(yōu)先級的隊列為空(即處于非活動狀態(tài))時，對具有同等低優(yōu)先級的各隊列進(jìn)行每輪次調(diào)度，即在赤字計數(shù)器不為O的活動隊列間做RR(輪循)調(diào)度，隊列每調(diào)度輸出一個信元其赤字計數(shù)器減1，赤字計數(shù)器的值減到O的隊列退出本輪次調(diào)度，直至所有隊列的赤字計數(shù)器的值都減到0，則重新按設(shè)定的預(yù)約帶寬為各隊列的赤字計數(shù)器賦值，開始下ー輪調(diào)度。
在本實(shí)施例中，在信元調(diào)度之前還包括，信元入隊接收信元，并根據(jù)信元類型和目的輸出端ロ，將信元存儲在其目的輸出端ロ的同類型低優(yōu)先級隊列或高優(yōu)先級隊列中；緩存管理根據(jù)信元入隊和出隊情況更新對應(yīng)的隊列鏈表和空閑鏈表；其中，信元入隊和輸出調(diào)度是兩個獨(dú)立的過程，緩存管理根據(jù)信元入隊和出隊情況更新對應(yīng)的隊列鏈表和空閑鏈表完成共享緩存的分配和回收。本實(shí)施例中改進(jìn)的DRR(赤字輪循)調(diào)度算法如圖2所示，實(shí)現(xiàn)步驟如下步驟201，首先按照各隊列需要的預(yù)約帶寬為每個隊列分配ー個獨(dú)立的服務(wù)量子(Qi);步驟202，然后初始化各隊列的赤字計數(shù)器(Dc_i)為Qi，赤字計數(shù)器的每個單位
值均能調(diào)度ー個信元。在赤字計數(shù)器不為O的活動隊列(即有信元等待調(diào)度輸出的隊列)間做RR(輪循)調(diào)度每個活動隊列毎次調(diào)度輸出ー個信元，同時其赤字計數(shù)器減I。在定長信元的隊列間實(shí)現(xiàn)了各隊列信元的最大均衡調(diào)度輸出。步驟203和204，選擇赤字計數(shù)器不為O活動隊列i ;調(diào)度輸出活動隊列i的隊首信元，同時其赤字計數(shù)器減I。步驟205、206和207，每個活動隊列在每次調(diào)度結(jié)束時，如果隊列的赤字計數(shù)器減到O或者隊列從活動隊列變?yōu)榉腔顒雨犃?即沒有信元等待調(diào)度輸出的隊列)，則將該隊列從本輪次調(diào)度中剔除；否則，執(zhí)行步驟208。步驟208，判斷所有隊列赤字計數(shù)器是否都為0，如果是，則本輪次調(diào)度結(jié)束，重新按設(shè)定的預(yù)約帶寬為各隊列的赤字計數(shù)器賦值，開始下ー輪調(diào)度。所有隊列中的赤字計數(shù)器不都為O，執(zhí)行步驟209。步驟209，按順序選擇下一個活動隊列確定為下一個調(diào)度服務(wù)的隊列，選至尾部則循環(huán)從頭開始。在赤字計數(shù)器不為O的活動隊列間做RR(輪循)調(diào)度直至所有隊列的赤字計數(shù)器都為O。本實(shí)施例中的改進(jìn)的DRR (赤字輪循)調(diào)度算法支持在運(yùn)行過程中改變各隊列的預(yù)約帶寬在執(zhí)行完當(dāng)前輪次的調(diào)度之后和開始下一輪次的調(diào)度之前，根據(jù)各隊列被改變的預(yù)約帶寬重新為每個隊列分配服務(wù)量子并按新的服務(wù)量子為各赤字計數(shù)器賦值，即可從下一輪次調(diào)度開始，在保證新的預(yù)約帶寬的條件下實(shí)現(xiàn)各隊列信元最大均衡輸出。信元調(diào)度輸出的另ー實(shí)施例,請參閱圖3。本實(shí)施例中,始終為具有高優(yōu)先級的活動隊列(即有信元等待調(diào)度輸出的高優(yōu)先級隊列)按SP (嚴(yán)格優(yōu)先級)的要求提供最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)；當(dāng)高優(yōu)先級的隊列為空(即處于非活動狀態(tài))時，為具有同等低優(yōu)先級的隊列提供保證各隊列預(yù)約帶寬條件下的最大均衡調(diào)度輸出。具體步驟如下步驟301、302，按照各低優(yōu)先級隊列需要的預(yù)約帶寬為每個低優(yōu)先級隊列分配一個獨(dú)立的服務(wù)量子(Qi)，并初始化各低優(yōu)先級隊列的赤字計數(shù)器(Dc_i)為Qi，赤字計數(shù)器的每個單位值均能調(diào)度ー個信元。
步驟303，開始調(diào)度，如果高優(yōu)先級的隊列非空，則連續(xù)調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的隊首信元(步驟312)，直至高優(yōu)先級隊列為空，才會選擇服務(wù)低優(yōu)先級隊列。步驟304-305，選中ー個赤字計數(shù)器不為O的低優(yōu)先級活動隊列(即有信元等待調(diào)度輸出的低優(yōu)先級隊列)，調(diào)度輸出該隊列的隊首信元，同時其赤字計數(shù)器減I。步驟306-308，在本次服務(wù)的低優(yōu)先級隊列調(diào)度結(jié)束時，如果其赤字計數(shù)器減到O或者從活動隊列變?yōu)榉腔顒雨犃?即沒有信元等待調(diào)度輸出的隊列)，則將該隊列從本輪次低優(yōu)先級隊列間的輪循調(diào)度中剔除。步驟309-311，接著，判斷是否所有低優(yōu)先級隊列的赤字計數(shù)器都為O :如果所有赤字計數(shù)器都已為0，則本輪次調(diào)度結(jié)束，重新按設(shè)定的預(yù)約帶寬為各低優(yōu)先級隊列的赤字計數(shù)器賦值，開始下一輪調(diào)度；如果還有赤字計數(shù)器不為0，則每調(diào)度輸出ー個低優(yōu)先級隊列的隊首信元，均需要判斷高優(yōu)先級隊列是否非空，當(dāng)高優(yōu)先級隊列處于活動狀態(tài)(即有信元等待調(diào)度輸出)吋，則立即調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的隊首信元，直至高優(yōu)先級隊列為空，才會按順序繼續(xù)選擇下一個低優(yōu)先級的活動隊列確定為下一個調(diào)度服務(wù)的隊列，選至尾部則循環(huán)從頭開始。此步驟在低優(yōu)先級隊列間實(shí)現(xiàn)了各隊列信元的最大均衡調(diào)度輸出，同時保證了高優(yōu)先級隊列的最高的調(diào)度優(yōu)先權(quán)和最小的調(diào)度延吋。信元調(diào)度裝置的實(shí)施例，在本實(shí)施例中，信元調(diào)度裝置包括輸出調(diào)度模塊，根據(jù)各低優(yōu)先級隊列需要的預(yù)約帶寬為各低優(yōu)先級隊列分配服務(wù)量子Qi，并初始化低優(yōu)先級隊列的赤字計數(shù)器值為Qi。輸出調(diào)度模塊包括有與各輸出端ロ對應(yīng)的信元調(diào)度器，信元調(diào)度器調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的信元，并在高優(yōu)先級隊列為空吋，輪循調(diào)度赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級隊的隊首信元，至輪循的低優(yōu)先隊列的赤字計數(shù)器值減到O。本實(shí)施例信元調(diào)度裝置還包括緩存管理模塊和信元入隊模塊。緩存管理模塊為各輸出端ロ維護(hù)高優(yōu)先級隊列和低優(yōu)先級隊列，根據(jù)信元入隊和出隊更新隊列鏈表和空閑鏈表。信元入隊模塊接收來自輸入端ロ的信元，根據(jù)信元類型及目的輸出端ロ確定對應(yīng)高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列，并將信元存儲在由所述緩存管理模塊分配給對應(yīng)的高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列的共享緩存地址中。其中，緩存管理模塊，根據(jù)信元入隊和出隊情況更新對應(yīng)的隊列鏈表和空閑鏈表
(1)信元入隊模塊根據(jù)信元類型及其目的輸出端ロ確定信元應(yīng)入隊的隊列號，空閑鏈表提供共享緩存地址給信元入隊模塊存儲信元，同時更新該隊列的隊列鏈表，完成信元入隊；
(2)某個隊列的信元被調(diào)度輸出后，空閑鏈表回收共享緩存地址，同時更新該隊列的隊列鏈表，完成信元出隊；與各輸出端ロ有對應(yīng)的信元調(diào)度器是獨(dú)立的，信元調(diào)度器首先判斷高優(yōu)先級的源路由隊列是否活動(即是否有源路由信元等待調(diào)度輸出)，若源路由隊列處于活動狀態(tài)，信元調(diào)度器以最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)調(diào)度輸出源路由隊列的信元直至源路由隊列為空(即處于非活動狀態(tài))；若源路由隊列處于非活動狀態(tài)，信元調(diào)度器判斷同等低優(yōu)先級的單播隊列和多播隊列的赤字計數(shù)器狀態(tài)，若二者均不為0，信元調(diào)度器輪流調(diào)度單播隊列和多播隊列的隊首信元；每調(diào)度一個單播信元，單播隊列赤字計數(shù)器減1，每調(diào)度一個多播信元，多播隊列赤字計數(shù)器減I;直至單播隊列赤字計數(shù)器或多播隊列赤字計數(shù)器減到0，調(diào)度器再調(diào)度另ー個赤字計數(shù)器不為O的隊列直至其赤字計數(shù)器減到O ;調(diào)度器重新為單播隊列赤字計數(shù)器和多播隊列赤字計數(shù)器按設(shè)定的預(yù)約帶寬賦值，開始下ー輪調(diào)度。信元調(diào)度裝置的另ー實(shí)施例，請參閱圖4所示。信元調(diào)度裝置包括信元入隊模塊41負(fù)責(zé)接收信元，根據(jù)信元類型及其目的輸出端ロ確定應(yīng)入隊的隊列號，并將信元存儲在由緩存管理模塊42分配給該信元應(yīng)入隊隊列的共享緩存地址中；緩存管理模塊42根據(jù)信 元入隊和出隊情況更新對應(yīng)的隊列鏈表和空閑鏈表；輸出調(diào)度模塊43包括各輸出端ロ獨(dú)立的信元調(diào)度器44，每個調(diào)度器44根據(jù)其端ロ內(nèi)各隊列的狀態(tài)確定當(dāng)前應(yīng)調(diào)度的隊列，并調(diào)度輸出該隊列的隊首信元。緩存管理模塊42為每個輸出端ロ維護(hù)3個隊列一個源路由信元隊列，一個單播信元隊列和一個多播信元隊列。其中源路由信元隊列為高優(yōu)先級隊列，單播信元隊列和多播信元隊列為同等低優(yōu)先級隊列。信元入隊模塊41管理各輸入端ロ輸入的信元，并根據(jù)信元類型及目的輸出端ロ號，確定信元應(yīng)入隊的隊列號，將隊列號發(fā)送給緩存管理模塊42，緩存管理模塊42的空閑鏈表為接收到的隊列號提供一個空閑地址反饋給信元入隊模塊41將信元存儲到共享緩存中，同時更新對應(yīng)的隊列鏈表，完成信元入隊。緩存管理模塊42為輸出調(diào)度模塊43提供各個端ロ的源路由隊列狀態(tài)、單播隊列狀態(tài)和多播隊列狀態(tài)信息；并根據(jù)信元調(diào)度器44反饋的調(diào)度結(jié)果，提供被調(diào)度信元在共享緩存中的地址給輸出調(diào)度模塊43完成調(diào)度輸出；信元被調(diào)度輸出后，空閑鏈表回收共享緩存地址，同時更新對應(yīng)的隊列鏈表，完成信元出隊。在輸出調(diào)度模塊43中，各輸出端ロ均有相互獨(dú)立且互不干擾的信元調(diào)度器44。各信元調(diào)度器44根據(jù)緩存管理模塊42為該端ロ維護(hù)的各隊列狀態(tài)，確定對應(yīng)的輸出端ロ當(dāng)前應(yīng)調(diào)度的隊列，將調(diào)度結(jié)果發(fā)送給緩存管理模塊42，并O根據(jù)緩存管理模塊42反饋的被調(diào)度信元地址將信元調(diào)度輸出。信元調(diào)度器44首先判斷高優(yōu)先級的源路由隊列是否處于活動狀態(tài)(即是否有源路由信元等待調(diào)度輸出)，若源路由隊列處于活動狀態(tài)，信元調(diào)度器44以最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)調(diào)度輸出源路由隊列的信元直至源路由隊列為空(即處于非活動狀態(tài))；在源路由隊列處于非活動狀態(tài)下，調(diào)度器判斷同等低優(yōu)先級的單播隊列和多播隊列的赤字計數(shù)器狀態(tài)，若二者均不為0，調(diào)度器輪流調(diào)度單播隊列和多播隊列的隊首信元；每調(diào)度輸出一個單播信元或多播信元，均需要判斷源路由隊列是否非空，若源路由隊列非空，則立即調(diào)度輸出源路由隊列的隊首信元，直至源路由隊列為空，才會按順序繼續(xù)選擇下一個多播或單播的活動隊列并確定為下一個調(diào)度服務(wù)的隊列，如此循環(huán)。信元調(diào)度器每調(diào)度一個單播信元，單播隊列赤字計數(shù)器減1，每調(diào)度一個多播信元，多播隊列赤字計數(shù)器減I;直至單播隊列赤字計數(shù)器或多播隊列赤字計數(shù)器減到O，信元調(diào)度器再調(diào)度另ー個赤字計數(shù)器不為O的隊列直至其赤字計數(shù)器減到O，進(jìn)而重新為單播隊列赤字計數(shù)器和多播隊列赤字計數(shù)器按設(shè)定的預(yù)約帶寬賦值，開始下ー輪調(diào)度。本實(shí)施例在單播隊列和多播隊列間實(shí)現(xiàn)了滿足預(yù)約帶寬的條件下，各隊列信元的最大均衡輸出，同時保證了源路由隊列的最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)和最小調(diào)度延時，提高了對不同分組數(shù)據(jù)區(qū)別處理的能力，從而提高整個交換網(wǎng)絡(luò)的性能。上述說明示出并描述了本發(fā)明的ー個優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、 修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種信元調(diào)度輸出方法，其特征在于，包括 根據(jù)各低優(yōu)先級隊列需要的預(yù)約帶寬為各低優(yōu)先級隊列分配服務(wù)量子Qi，并初始化低優(yōu)先級隊列的赤字計數(shù)器值為Qi ； 輸出調(diào)度模塊輪循調(diào)度赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級活動隊列的隊首信元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信元調(diào)度輸出方法，其特征在干，當(dāng)有高優(yōu)先級隊列有信元等待調(diào)度輸出吋，輸出調(diào)度模塊以最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的信元，直至高優(yōu)先級隊列為空。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的信元調(diào)度輸出方法，其特征在干，輸出調(diào)度模塊輪循調(diào)度赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級活動隊列的隊首信元，具體包括 選中ー個赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級隊列，調(diào)度輸出該低優(yōu)先級活動隊列的隊首信元，同時該低優(yōu)先級活動隊列的赤字計數(shù)器值減I; 在本次該低優(yōu)先級活動隊列調(diào)度結(jié)束時，如果該低優(yōu)先級活動隊列的赤字計數(shù)器值減到O，或該低優(yōu)先級活動隊列信元都已調(diào)度輸出且赤字計數(shù)器值不為O，則將該低優(yōu)先級活動隊列從低優(yōu)先級隊列間的輪循調(diào)度中刪除； 當(dāng)所有低優(yōu)先級活動隊列的赤字計數(shù)器值都為O吋，則低優(yōu)先級活動隊列間的輪循調(diào)反夕ロ水O
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信元調(diào)度輸出方法，其特征在干， 當(dāng)還有低優(yōu)先級活動隊列的赤字計數(shù)器值不為O時，毎次調(diào)度輸出赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級活動隊列的隊首信元之前，判斷高優(yōu)先級隊列是否為空，如果不為空，以最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的信元，直至高優(yōu)先級隊列為空，再調(diào)度輸出赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級活動隊列的隊首信元，并將赤字計數(shù)器值減I。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信元調(diào)度輸出方法，其特征在于，本輪次低優(yōu)先級活動隊列間的輪循調(diào)度結(jié)束之后，還包括 根據(jù)預(yù)約帶寬為各低優(yōu)先級活動隊列的赤字計數(shù)器重新賦值，開始下一輪次的輪循調(diào)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信元調(diào)度輸出方法，其特征在于，在信元調(diào)度輸出之前，進(jìn)ー步包括， 接收來自輸入端ロ的信元，并根據(jù)信元類型和目的輸出端ロ，將信元存儲在高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信元調(diào)度輸出方法，其特征在干，根據(jù)信元類型和目的輸出端ロ，將信元存儲在高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列中，具體包括 根據(jù)信元類型及目的輸出端ロ確定對應(yīng)高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列，并將信元存儲在由緩存管理模塊分配給信元對應(yīng)的高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列的共享緩存地址中。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信元調(diào)度輸出方法，其特征在于，高優(yōu)先級隊列為源路由信元隊列，低優(yōu)先級隊列為單播信元隊列和/或多播信元隊列。
9.一種信元調(diào)度輸出裝置，其特征在于，包括輸出調(diào)度模塊， 所述輸出調(diào)度模塊包括與各輸出端ロ對應(yīng)的信元調(diào)度器， 所述輸出調(diào)度模塊用于，根據(jù)各低優(yōu)先級隊列需要的預(yù)約帶寬為各低優(yōu)先級隊列分配服務(wù)量子Qi，并初始化低優(yōu)先級隊列的赤字計數(shù)器值為Qi，所述信元調(diào)度器用干，輪循調(diào)度赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級活動隊列的隊首信
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信元調(diào)度輸出裝置，其特征在干，所述輸出調(diào)度模塊還用于，當(dāng)有高優(yōu)先級隊列有信元等待調(diào)度輸出時，輸出調(diào)度模塊以最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的信元，直至高優(yōu)先級隊列為空。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信元調(diào)度輸出裝置，其特征在干，進(jìn)ー步包括ー緩存管理模塊， 所述緩存管理模塊用干，為各輸出端ロ維護(hù)高優(yōu)先級隊列和低優(yōu)先級隊列，根據(jù)信元入隊和出隊更新隊列鏈表和空閑鏈表。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信元調(diào)度輸出裝置，其特征在干，進(jìn)ー步包括一信元入隊模塊， 所述信元入隊模塊，用于接收來自輸入端ロ的信元，根據(jù)信元類型及目的輸出端ロ確定對應(yīng)高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列，并將信元存儲在由所述緩存管理模塊分配給對應(yīng)的高優(yōu)先級隊列或低優(yōu)先級隊列的共享緩存地址中。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信元調(diào)度輸出裝置，其特征在于，所述信元調(diào)度器具體用于，判斷高優(yōu)先級隊列是否空，若不為空，以最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的信元，直至為空； 并當(dāng)高優(yōu)先級隊列為空時，輪循調(diào)度輸出赤字計數(shù)器值不為O的低優(yōu)先級隊列的隊首信元，同時輪循的低優(yōu)先活動隊列的赤字計數(shù)器值減1，直至輪循的低優(yōu)先級活動隊列的赤字計數(shù)器值減到O。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種信元調(diào)度的方法和裝置。本發(fā)明調(diào)度方法包括根據(jù)各低優(yōu)先級隊列需要的預(yù)約帶寬為各低優(yōu)先級隊列分配服務(wù)量子Qi，并初始化低優(yōu)先級隊列的赤字計數(shù)器值為Qi；當(dāng)高優(yōu)先級隊列有信元等待調(diào)度輸出時，輸出調(diào)度模塊以最高調(diào)度優(yōu)先權(quán)調(diào)度輸出高優(yōu)先級隊列的信元，直至高優(yōu)先級隊列為空；當(dāng)高優(yōu)先級隊列為空時，輸出調(diào)度模塊輪循調(diào)度赤字計數(shù)器值不為0的低優(yōu)先級活動隊列的隊首信元。本發(fā)明的方法和裝置實(shí)現(xiàn)信元的公平調(diào)度和均衡輸出。
文檔編號H04L12/54GK102684983SQ201110062158
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者喬艷明, 劉華瑞 申請人:中興通訊股份有限公司