CN101352007B - 用于流量计量的多优先级多颜色标记器 - Google Patents

Abstract

计量设备具有第一令牌桶，该令牌桶具有概况、速率和最大令牌数。该设备具有另一令牌桶，该令牌桶具有其本身的概况、两种相关联的速率和最大令牌数。在操作中，如果桶具有用于该桶的小于最大数的令牌，则设备以其速率在第一令牌桶中增加令牌，并且如果第一令牌桶已满并且另一令牌桶未满，则以相同速率在另一令牌桶中增加令牌数。当接收到分组时，如果分组具有第一标记并且第一令牌桶具有足够数目的令牌，则保持分组的标记，并且减少第一桶中的令牌数，否则如果分组具有两种标记之一并且第二令牌桶具有足够数目的令牌，则选择分组的第二标记并且减少第二令牌桶，否则如果分组具有除这两种标记之外的标记，则将分组的标记保持为不同于这两种标记之一。

Description

用于流量计量的多优先级多颜色标记器

技术领域

本发明一般地涉及数据通信领域。特别地，本发明涉及一种设备，该设备例如基于诸如分组速率、分组长度、数据流中的分组的到达时间等的一个因素或者一个或多个因素的组合，来计量所接收的数据流并不同地标记数据流中的分组。分组可以被标记和重标记，以例如指示关于分组是被转发还是被丢弃的信心等级(level of assurance)。

背景技术

速率颜色标记器可以计量流量流中的分组，并基于流量参数来标记分组。这种计量和标记可以用于激活通信网络中的诸如服务质量或拥塞控制之类的服务。在因特网工程任务组(IETF)资料的请求注解(RFC)2697和2698中记载了两种类似的颜色速率标记器。见Heinanen，J.和R.Guerin，“A Single Rate Three Color Marker”，RFC 2697，1999年9月和Heinanen，J.和R.Guerin，“A Two Rate Three Color Marker”，RFC2698，1999年9月。

所引用的RFC描述了在基于因特网协议(IP)的分组交换互联网络中的颜色速率标记器。但是，也可在信元交换(cell-switched)网络中实现这种算法。每个颜色标记器计量流量流(例如，IP分组流)，并将其分组标记为绿色、黄色或红色之一。

RFC 2697中所描述的单速三色标记器(srTCM)基于流量速率(约定信息速率(CIR))和两种不同的突发大小(约定突发大小(CBS)和过量突发大小(EBS))来标记IP流中的分组。简言之，分组在未超过CBS的情况下被标记为绿色，在超过CBS但未超过EBS的情况下被标记为黄色，在超过CBS和EBS这两者的情况下被标记为红色。srTCM在以下方面受限制：其利用流量突发的长度而不是峰值速率来确定与流量相关联的颜色。然后，服务或服务等级被基于其颜色而提供给流量。

RFC 2698中所描述的两速三色标记器(trTCM)基于两种不同的流量速率(峰值信息速率(PIR)和约定信息速率(CIR))和相应的突发大小(约定突发大小(CBS)和过量突发大小(EBS))来标记IP流中的分组。根据trTCM，如果分组超过PIR，则将其标记为红色，如果分组未超过PIR，则取决于其是超过CIR还是未超过CIR来将其标记为黄色或绿色。通过利用两种速率，峰值流量速率(或者简称为峰值速率)和约定速率，trTCM能够与约定速率流量分开地监控峰值速率流量。

srTCM和trTCM都考虑这样的计量设备，该计量设备对流量流中的每个分组进行计量，并将分组转发或传送至对分组进行着色的标记器。这两种算法都在色盲模式和颜色感知模式这两种模式之一中运算，在色盲模式中，计量器就像是在流量流未着色的情况下来接收流量流，在颜色感知模式中，接收到的流量流中的分组已经被着色(“预先着色”)为例如绿色、黄色和红色之一。预先着色处理的细节和计量器如何检测或确定分组的颜色是依实现方式而定的，并且在这些RFC和本发明的范围之外。

这些RFC公开了基于计量的结果来对分组进行重着色的标记器，并且作为示例，提供了在依每跳行为(PHB)而定的方式下将颜色编码为分组的区分服务(DS)领域中的码点，对于进一步的信息可以参考IETF RFC2474。见Nichols，K.、Blake，S、Baker，F.和D.Black，“Definition of theDifferentiated Services Field(DS Field)in the IPv4and IPv6Headers”，RFC2474，1998年12月。根据RFC 2597，颜色可以被编码为分组的丢弃优先级(drop precedence)。见Blake，S、Black，D.、Carlson，M、Davies，E、Wang，Z.和W.Weiss，“An Architecture for Differentiated Services”，RFC2475，1998年12月。

这两种颜色标记器都可以标记流量流中的分组，以例如使得基于分组是绿色、黄色还是红色而向分组提供不同的信心等级。逐渐降低的服务等级可以被提供给绿色分组，然后被提供给黄色分组，然后被提供给红色分组。例如，可以保证绿色分组的递送或者将其至少在低概率的丢弃或丢弃的情况下转发，而可以将黄色分组尽力转发并将红色分组丢弃。

这些RFC描述了三色标记器，作为一种控制分组化数据的单个流的准入速率、突发大小和丢弃优先级的方式。这些RFC并未说明在数据被划分成不同优先级的多个流时如何控制这些特性。

将这些标记器用于具有多个优先级的现有方法包括：

a.每个优先级利用单个标记器，将数据划分成针对每个优先级的分离流，或者

b.利用单个标记器，将所有不同优先级的所有数据作为单个数据流来处理，或者

c.通过首先划分这些流并且每个优先级利用一个标记器，然后将这些流重新组合并利用单个第二级标记器对其进行计量，以分级方式将上述两种方法结合。

每种方法的优点和缺点取决于目的是控制组合流的聚合速率，还是每个优先级流的个体速率。在任一种情况下，希望将优先处理给予较高优先级的流量。例如，只要最高优先级的数据流的输入速率和突发特性在用于该数据流的标记器的约定速率和预定突发大小之内，所有最高优先级的数据分组就应该被标记为绿色，而不管存在多少较低优先级的数据。在一些情况下，单独控制每个优先级流的速率和突发是可接受的，在这种情况下，上述第一方法满足要求。该方法的缺点是，在没有较高优先级流量的情况下，较低优先级的流量无法使用为较高优先级流量所保留的带宽。这导致丢失带宽和不足的网络利用。

第二方法通过有效地忽略优先级来控制所有优先级的合计速率。尽管这允许较低优先级流量在没有较高优先级流量的情况下消耗全速率，但是其在多个优先级的分组被混合时，无法向较高优先级流量提供优先处理。

第三方法中的分级结构可以被配置为，部分地满足将优先处理给予较高优先级流量而同时允许较低优先级流量在没有较高优先级流量的情况下消耗全带宽这两个目的。如果第一等级中用于所有优先级的约定速率桶的速率和突发大小之和等于第二等级中的约定速率桶的速率和突发大小，则可以保证对较高优先级流量的优先处理(在约定速率和突发大小的规范中)。然后，第一等级中用于所有优先级的过量速率桶的速率和突发大小之和可以被配置为超过第二等级中的过量速率桶的速率和突发大小。这允许任何优先级流量来消耗过量带宽。组合效果是，在用于较高优先级的约定速率和突发大小范围内保证了较高优先级流量的优先处理，但是在较低优先级流量被标记为过量的情况下，任何未被较高优先级流量所使用的带宽都仅可以被较低优先级流量来消耗。显然，该方法在被配置为单速两色标记器时无法满足这两个目的。

发明内容

公开了一种用于多个优先级的速率颜色标记器算法，该算法确保对较高优先级流量的优先处理，同时允许低优先级流量利用任何未被较高优先级流量所消耗的带宽。该算法提供了：较低优先级流量不必总是被标记为过量流量。本发明的一个实施例是两速三色标记器，该标记器可以被配置为作为单速三色标记器(通过将过量信息速率源设置为零)或者单速两色标记器(通过将用于所有优先级的过量桶大小设置为零)来操作。但是，本发明一般包含用于多个速率和多个优先级的标记器。

附图说明

在附图的各图中，通过示例而非通过限制来图示出本发明，在附图中：

图1提供了本发明一实施例的流程图。

图2提供了本发明一实施例的流程图。

图3提供了本发明一实施例的流程图。

图4提供了本发明一实施例的流程图。

图5提供了本发明一实施例的流程图。

图6提供了本发明一实施例的流程图。

具体实施方式

本发明是用于多个优先级的多速率多颜色标记器，或者简称为速率颜色标记器。用于多个优先级的两速三色标记器可以被表征为令牌桶阵列，其中具有用于每个优先级的约定桶和用于每个优先级的过量桶。约定速率源在用于最高优先级的约定桶中存放令牌。如果该桶已满，则令牌被存放在用于下一较低优先级的约定桶中，等等。当用于最低优先级的约定桶已满，则令牌可以被丢弃(“去耦”模式)，或者可以被存放在用于最高优先级的过量桶中(“耦合”模式)。过量速率源也在用于最高优先级的过量桶中存放令牌。如果该桶已满，则任何将会存放在该桶中的令牌被存放在用于下一较低优先级的过量桶中，等等。当用于最低优先级的过量桶已满时，任何将会存放在该桶中的令牌被丢弃。桶的初始状态可以为空或满，尽管传统上初始状态为满以涵盖分组的突发刚好在系统开启时到达的可能性。这里所使用的术语“满”未必指“满”的桶是绝对已满。除了是绝对已满之外，“满”的桶可以是大部分已满或者几乎已满的桶。换言之，不要求精确具有令牌最大数的桶才被认为已“满”。

可以以若干方式来获得将令牌存放在桶中的速率。在一个实施例中，桶以连续的方式、每次一个地接收令牌以获得“速率”。在另一个实施例中，桶以固定的周期性间隔、同时接收多个令牌以获得“速率”。在又一个实施例中，桶基于分组到达来接收许多令牌，以使得在一段时间上获得“速率”。

现有技术(RFC 2697和MEF10)描述了一种算法，用于通过将分组长度与约定桶和/或过量桶中的令牌数进行比较、相应地标记分组并基于标记决定而从适当的桶中消耗令牌，从而在分组到达时对分组进行计量和标记。该算法既包括运算的色盲模式，又包括运算的颜色感知模式。本发明修改该方法，以使得每个分组具有指定优先级，并且用于相应优先级的约定桶和/或过量桶中的令牌数被与阈值进行比较。

参考图1，现在将描述本发明的实施例100。实施例100是单速两色标记器。在本实施例中，过量信息速率被设置为零并且用于所有优先级的过量桶大小被设置为零。因此，存在单行的桶110、120、130和140，每个桶具有不同的优先级。尽管所图示的实施例具有四个优先级，但是可以了解，一个实施例可以具有两个或更多个优先级。桶110具有最高优先级(优先级3)，而桶140具有最低优先级(优先级0)。而且，出于这里讨论的目的，该行中的桶被指定为绿色桶。

单个约定速率源101控制所有优先级的分组的最大聚合速率。直至约定速率的、所有最高优先级(优先级3)的到达分组都将被标记为绿色。任何超过约定速率的、优先级3的到达分组将会耗尽优先级3绿色桶110中所存储的令牌，并且随后的分组将被标记为红色。只要优先级3分组在以大于或等于聚合预定速率101的速率到达，则任何正在到达的较低优先级分组将会耗尽与分组的优先级相对应的桶中的令牌，并且随后的分组将被标记为红色。例如，如有优先级3分组在以大于或等于101的速率到达，则到达优先级2分组将会耗尽桶120(优先级2)中的令牌，并且随后的优先级2分组将被标记为红色。接下来，到达优先级1和优先级0分组将会分别耗尽各个桶130和140中的令牌。

如果优先级3分组在以小于聚合约定速率101的速率到达，则桶110将会填满，并且随后的令牌将流入桶120中。这允许优先级2的到达分组被标记为绿色，直至约定聚合速率101减去优先级3流量的实际速率。如果优先级2分组在以小于聚合约定速率101减去优先级3流量的速率到达，则桶120也将会填满，并且随后的令牌将流入桶130中。如果桶130填满有令牌，则随后的令牌将流入桶140。一旦桶140被填满有令牌，随后的令牌就被丢弃。

在另一个实施例中，桶110存储用于分组的所有优先级(即，优先级0-3)的令牌。(应当注意，可以使用除优先级之外的分类来区分分组，包括流量类、源地址、目的地地址、源/目的地地址组合、虚拟局域网(VLAN)标识(ID)、协议、应用类型等等。)(令牌)的阈值数目被针对每个优先级而指定，并且桶110继续以约定速率101来接收令牌。但是在本实施例中，一旦桶110填满有令牌，令牌就被丢弃。当分组到达时，桶110中的令牌数被与用于分组优先级的令牌的阈值数目进行比较。如果对于特定分组而满足阈值，则该分组被标记为绿色并且来自桶110的令牌被耗尽。否则，分组被标记为红色。在其他实施例中，在标记分组过程中可以使用三种或更多种颜色。在一个实施例中，阈值数目对于低优先级分组是较高的，而对于高优先级分组是较低的。换言之，桶必须具有用于低优先级分组的大量令牌以满足阈值，同时该桶需要相对少量的令牌以满足用于高优先级分组的阈值。但是，本领域技术人员将会清楚，任何阈值都可用于分组的任何优先级或类。

现在将参考图2来描述本发明一实施例。针对单速三色标记器的本实施例类似于图1的实施例，不同之处在于分别增加了第二行的桶210、220、230和240。桶的第二行“耦合”到第一行，使得这成为耦合单速三色标记器。下面将更详细地描述桶的各行的耦合。出于这里讨论的目的，该第二行中的每个桶是黄色桶。正如绿色的一行桶被优先级化，黄色的一行桶也被这样优先级化。桶210是最高优先级(优先级3)黄色桶，而桶240是最低优先级(优先级0)黄色桶。

实施例200包括与前一实施例中相同的单个约定速率源。注意，除非用于所有优先级的绿色桶已满，否则令牌决不流入黄色桶中。例如，当桶110填满有令牌时，随后的令牌流入桶120中，然后分别流入桶130和140中。但是，当桶140填满有令牌时，随后的令牌不被丢弃，而是流入优先级3黄色桶210中。令牌从最低优先级绿色桶140到最高优先级黄色桶210的外溢表示上面所提及的耦合。当桶210填满有令牌时，随后的令牌流入桶220中，等等。最后，当其他所有桶都填满有令牌时，随后的令牌流入桶240中。一旦桶240填满有令牌，随后的令牌就被丢弃。

在除非用于所有优先级的绿色桶已满否则令牌决不流入黄色桶中的情况下，除非所有优先级的聚合分组到达速率在某一段时间内低于约定速率，否则不允许过量流量。当这种情形发生时，黄色桶中的令牌允许分组到达速率提高时的较大突发(即，黄色桶提供过量突发能力)。

图3图示出本发明一实施例，其包括用于最高优先级黄色桶210的过量速率源301。本实施例是耦合两速三色标记器，其与MEF10中所描述的标记器类似，但是具有向较高优先级流量提供优先处理的能力。注意，即使对于过量流量，令牌填充黄色桶的顺序也确保较高优先级分组优先于较低优先级流量(即，不太可能被标记为红色)。

图4图示出本发明一实施例，其提供去耦两速三色标记器(drTCM)。与上面参考图3所示的耦合drTCM不同，去耦drTCM不将外溢令牌从最低优先级绿色桶140发送到最高优先级黄色桶210。而是，当桶140填满有令牌时，随后的令牌被丢弃。类似地，当桶240填满有令牌时，随后的令牌被丢弃。通过将绿色的一行桶从黄色的一行桶去耦，输入的黄色流量无法利用任何未用的绿色流量带宽。

可以通过向任何桶或所有桶增加速率源而将本发明一般化。图5图示出所有桶都具有单独的速率源。桶510、520、530和540是具有预定突发大小并分别具有约定速率源512、522、532和542的绿色桶。桶550、560、570和580是具有过量突发大小并分别具有过量速率源552、562、572和582的黄色桶。约定速率源之和等于总的约定速率。类似地，过量速率源之和等于总的过量速率。具有用于每个桶的单独速率源的效果是，保证直至每个桶的速率的某个带宽在每个优先级都总是可用，而不管较高优先级流量的速率。

例如，桶510以速率512来填充有令牌。当桶510填满有令牌时，随后的令牌以速率512流入桶520中。另外，令牌以速率522流入桶520中。因此，如果桶510填满有令牌，则桶520以等于其自身速率522加上桶510的速率512所得之和的速率来填充有令牌。这产生了速率聚合的级联，这种级联可以持续到最低优先级绿色桶540。因此，在不是在接收较高优先级分组(并且不是在使用相应较高优先级带宽)时的一段时间内，可以以总的约定速率来处理优先级0的分组。换言之，当桶510、520和530不在消耗令牌以处理分组时，令牌将会以等于速率512、522和532之和加上约定速率542的总速率而流入桶540。类似地，可以以等于速率512和522之和加上约定速率532的总速率来处理优先级1的分组。

如图5所示，当绿色桶540填满有令牌时，随后的令牌流入黄色桶550中。这种情形在系统以颜色感知模式操作时是显著的，这是因为其允许预先着色的黄色流量使用从桶540外溢到桶550的令牌所提供的附加带宽。在颜色感知模式中，被预先着色为绿色、黄色或红色之一的分组到达。因此，如果优先级m的绿色分组到达，则优先级m的绿色令牌将被消耗，并且如果相应的优先级m绿色桶中有足够数目的令牌，则优先级m的绿色分组将被处理。如果优先级m绿色桶中没有足够的令牌，则优先级m绿色分组被标记为黄色，并且优先级m绿色令牌将不被消耗。如果在优先级m的黄色桶中有足够数目的令牌，则优先级m黄色令牌将被消耗，并且优先级m黄色分组将被处理。如果在优先级m黄色桶中没有足够的令牌，则优先级m黄色分组将被标记为红色并且优先级m黄色令牌将不被消耗。

令牌从绿色桶540向黄色桶550的流动表示在绿色分组已以小于总约定速率的速率到达的一段时间。因此，与总约定速率相对应的带宽没有被输入的流量完全消耗。将外溢令牌从绿色桶540发送到黄色桶550允许黄色流量利用未用的绿色流量带宽。

另外，黄色桶550、560、570和580可以分别以过量速率552、562、572和582来填充有令牌。单独的过量速率源的效果是保证在每个优先级都总是有某个过量带宽可用。各个过量速率之和等于总过量速率。

考虑当绿色桶540已满时并且外溢令牌然后被从桶540发送到黄色桶550的情况，如果绿色流量和较高优先级黄色流量的等级足够低，则桶580可以使用与总约定速率和总过量速率相对应的整个带宽。如果绿色流量带宽和较高优先级黄色流量带宽未被在一段连续时间内完全消耗，则所有优先级的所有黄色和绿色桶最终都将填满有令牌。

现在将描述根据图6的实施例。实施例600被图示为具有桶的2×n阵列。本领域技术人员将会清楚，根据本发明可以实现大小为x×n的任何二维阵列。因此，实施例600示出2行和n+1列的桶。各行标记有颜色。在这种情况下，每行被标记为绿色或黄色之一。各列具有从零到n的优先级，其中n是最高优先级且零是最低优先级。

可以使用颜色的其他组合、排序或其他标签来区分各行的桶和/或将其优先级化。同样，可以使用其他组合、排序、分类或者其他标签来区分各列的桶和/或将其优先级化。行和列的组织可以基于优先级。但是，不是必须基于优先级来组织行和列。例如，可以基于分组大小、分组目的地或者本领域中已知的其他分组特性来组织行和列。在一个实施例中，基于流量类来将列分类。在其他实施例中，基于源地址、目的地地址、源/目的地地址组合、虚拟局域网(VLAN)标识(ID)、协议、应用类型等来将列分类。

实施例600中的每个桶具有独立速率源。独立速率源也可以作为聚合整体来操作。例如，速率源612、622和632可以结合地操作以形成总约定速率。因此，如果速率源622将其速率降低一定的量，则速率源632可以将其速率升高相同的量，以使得总约定速率保持不变。同样，速率源642、652和662可以结合地操作以形成总过量速率。另外，实施例600中的所有桶可以结合地操作以形成总速率。

实施例600的操作对于每个桶是类似的。每个桶以一速率来接收令牌，该速率可以不同。每个桶能够具有相应的令牌最大数，该令牌最大数也可以不同。每个桶以其相应速率接收令牌，直到达到了其相应的令牌最大数。一旦桶填满有令牌，随后的令牌(或者外溢令牌)就必须被分发到别处。系统选择用于分发外溢令牌的选项。选项可以针对每个桶所预先选择的，或者是在发生外溢时选择的。这里不讨论用于选择对外溢令牌进行分发的选型的标准和/或处理，其在本发明的范围之外。

用于分发外溢令牌的第一选项是，如果外溢令牌不是来自行中最低优先级桶，则将其发送到同一行中下一较低优先级桶，或者发送到该行中未填满有令牌的下一较低优先级桶。例如，当绿色桶610(优先级n)填满有来自速率源612的令牌时，系统可以以速率612将外溢令牌发送到该行中下一较低优先级桶，即绿色桶620(优先级n-1)。如果桶620也填满有令牌，则系统可以以速率612将桶610的外溢令牌发送到桶630。

用于分发外溢令牌的第二选项是，将外溢令牌发送到下一较低行中的桶。在一个示例中，当绿色桶610填满有来自速率源612的令牌时，系统可以将外溢令牌发送到黄色桶640。桶610和640都是优先级n桶。如果黄色桶640填满有令牌，则桶610或桶640可以将外溢令牌发送到黄色桶670，黄色桶670也是优先级n桶。在另一个示例中，当绿色桶630填满有令牌时，系统可以将外溢令牌发送到该列中作为下一较低优先级0桶的黄色桶660。但是，在绿色桶630是最低优先级绿色桶的情况下，系统可能反而或者也将外溢令牌发送到最高优先级黄色桶640。在这种方式下，可以获得优先级化的级联效果。

用于分发外溢令牌的第三选项是如图6中的699处所描述地丢弃外溢令牌。因为令牌被丢弃，所以相应的带宽变得未用，并且在丢弃令牌的时段内实际上被丢失。

在一个实施例中，系统接收例如优先级n-1的分组。因此，系统首先检查相应的绿色桶620是否具有足够数目的令牌来处理分组。在一个实施例中，令牌的足够性是通过将桶中的令牌数与阈值进行比较来确定的。在另一个实施例中，令牌的足够性是通过将接收到的分组的大小与桶中的令牌数进行比较来确定的。如果分组的大小(例如，以字节计)小于或等于桶中的令牌数，则有足够数目的令牌来处理分组。如果桶620中有足够数目的令牌，则分组被标记为绿色，并且桶620中的令牌数被减去分组中的字节数。

如果分组的大小大于桶620中的令牌数，则桶620不被减少，并且系统然后检查黄色的优先级n-1桶650中是否有足够数目的令牌。如果分组的大小小于或等于桶650中的令牌数，则分组被标记为黄色，并且桶650中的令牌的数目被相应地减少。如果分组的大小大于桶650中的令牌数，则桶650不被减少并且分组被标记为红色。

在这里所描述的系统中，可以将接收到的分组的大小与相应优先级的桶中的令牌数进行比较。换言之，可以仅基于分组大小与优先级n桶中的令牌数的比较来处理输入的优先级n分组。出于处理的目的，优先级n分组的大小可以不与优先级n-1桶中的令牌数进行比较。

在设备以色盲模式操作的本发明一实施例中，出于处理的目的，可以首先将输入的优先级n分组的大小与相应优先级n绿色桶610中的令牌数进行比较。但是，如果以颜色感知模式操作，则接收到的分组在其到达时被预先着色。在颜色感知模式中，也可以将输入的优先级n绿色分组的大小与优先级n绿色桶610中的令牌数进行比较。但是如果输入的分组是优先级n黄色分组，则分组的大小必须与相应优先级n黄色桶640中的令牌数进行比较。如果黄色桶640填满有令牌，则桶640不被减少并且分组被标记为红色。

应当注意，说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及指的是，结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书的各种位置的出现未必都指同一实施例。

详细描述的一些部分例如被按照数据运算的算法和符号表示法而呈现在计算机存储器中。这些算法描述和表示法是数据处理领域的技术人员用于向该领域中的其他技术人员最有效地传递其工作的手段。

在这里并且一般地认为算法是通向期望结果的步骤序列。这些步骤是要求物理量的物理操作的步骤。通常，尽管未必，但是这些量采取能够被存储、传输、组合、比较和被以其他方式操作的电信号或磁信号的形式。主要出于通用的原因，已经证明了，时常以二进制数位、值、元素、符号、字符、项、数字等来引用这些信号是方便的。

然而，应到认识到，所有这些术语和类似术语都与适当的物理量相关联并且仅仅是用于这些量的方便标签。除非专门叙述或者从整个描述的讨论中以其他方式显而易见，否则使用诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等的术语的讨论指的是计算机系统或类似电子计算设备的动作和处理，所述计算机系统或类似电子计算设备操作计算机系统的寄存器和存储器中的物理(电子)量所表示的数据，并将其转换成被类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或者其他这种信息存储、传输或显示设备中的物理量的其他数据。

本发明还涉及用于执行这里的操作的装置。这些装置可以被针对要求的目的而专门构建，或者可以包括通过计算机中所存储的计算机程序而被选择性地激活或重配置的通用计算机。这种计算机程序可以被存储在机器可读存储介质中，该机器可读介质例如但不限于包括软盘在内的任何类型的磁或其他盘存储介质、光存储介质、CD-ROM、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光学卡、闪存器件；点、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等等)，或者任何其他类型的适于存储电子指令并且各自耦合到计算机系统总线的介质。

这里所表示的算法和显示并不固有地与任何特定计算机或其他装置有关。在根据这里的教导的程序的情况下可以使用各种通用系统，或者构建更加专门化的装置来执行所要求的方法步骤可以证明是方便的。另外，本发明不是针对任何特定编程语言来描述的。将会清楚的是，可以使用各种编程语言来实现这里所描述的本发明的教导。

Claims (16)

1.一种用于确保对较高优先级流量的优先处理同时允许低优先级流量利用任何未被高优先级流量所消耗的带宽的方法，该方法用在具有令牌桶的着色行和分类列的计量设备中，其中每个分类列具有从零到n的优先级，n是最高优先级而零是最低优先级，每个着色行对应于基于其颜色而提供给流量的服务的级别，并且每个令牌桶能够具有最大数目的令牌，对于每个桶，该方法包括：

在桶未填满有令牌的情况下，以一定速率向该桶添加令牌；以及

在所述桶填满有令牌的情况下，选择a)以所述速率丢弃令牌，b)在同一行但不同分类列的另一个桶中添加令牌，或者c)在属于不同着色行但同一列中的桶中添加令牌。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

当接收到具有与一列相对应的分类的数据分组时，

在通过对属于所述列的桶中的令牌和一阈值进行比较而确定该桶具有足够数目的令牌的情况下，在该桶中减少令牌，并且将第一颜色与所述分组相关联，否则

在属于所述列的不同桶中减少令牌，并且将第二颜色与所述分组相关联。

3.如权利要求2所述的方法，其中，用于在属于所述列的不同桶中减少令牌并且将第二颜色与所述分组相关联的步骤包括：

在通过对所述不同桶中的令牌和一阈值进行比较而确定该不同桶具有足够数目的令牌的情况下，在所述不同桶中减少令牌，并且将所述第二颜色与所述分组相关联，否则

将第三颜色与所述分组相关联。

4.如权利要求2所述的方法，其中，将第一颜色与所述分组相关联包括将绿色与所述分组相关联。

5.如权利要求2所述的方法，其中，将第二颜色与所述分组相关联包括将黄色与所述分组相关联。

6.如权利要求3所述的方法，其中，将第三颜色与所述分组相关联包括将红色与所述分组相关联。

7.如权利要求1所述的方法，其中，每个桶具有独立的速率源，其中每个桶的独立速率源用于保证直至每个桶的速率的一些带宽在每个优先级级别都总是可用，而不管较高优先级流量的速率。

8.如权利要求2所述的方法，其中，所述足够数目的令牌是通过将所述数据分组的大小与桶中的令牌进行比较来确定的。

9.如权利要求8所述的方法，其中，在桶中的令牌大于或等于所述分组的大小的情况下，具有足够数目的令牌。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述分组的大小以字节计。

11.如权利要求1所述的方法，其中，在桶具有所述最大数目的令牌的情况下，该桶填满了令牌。

12.如权利要求2所述的方法，其中，在桶中的令牌大于或等于阈值的情况下，具有足够数目的令牌。

13.如权利要求1所述的方法，其中，所述列是至少部分地基于流量类、源地址、目的地地址、虚拟局域网(VLAN)标识(ID)、协议、优先级、区分服务码点(DSCP)或应用类型中的一种或多种来分类的。

14.如权利要求2所述的方法，其中，用于对桶中的令牌和一阈值进行比较的步骤包括将所述数据分组的大小与桶中的令牌进行比较，其中如果所述分组以字节计的大小小于或等于所述桶中的令牌，则具有足够数目的令牌来处理所述分组。

15.如权利要求2所述的方法，其中，在桶中的令牌大于或等于所述分组的大小的情况下，具有足够数目的令牌。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述分组的大小以字节计。

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