CN101632264A - 利用令牌保留的服务质量（QoS）类别重新排序 - Google Patents

利用令牌保留的服务质量（QoS）类别重新排序 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种以免去分组的重新排序的方式对升级/降级的分组和多个其他分组(这些分组都是流的部分)排队并进行服务的路由器(例如中间路由器)和方法。在一个实施例中，该路由器和方法通过将令牌从升级/降级的分组切换到被转发到下游路由器的行首分组来对分组排队和进行服务。在另一个实施例中，该路由器和方法在不将令牌从升级/降级的分组切换到被转发到下游路由器的行首分组的情况下来对分组排队和进行服务。

Description

利用令牌保留的服务质量(QoS)类别重新排序
相关申请的交叉引用
本申请是2004年9月8日提交的美国专利申请号10/936,314的部分延续申请。
技术领域
本发明涉及以甚至在客户(分组)之一的QoS类别发生变更(升级/降级)之后免去对客户重新排序的方式来对客户排队的节点(排队系统)和方法。
背景技术
提供各种级别QoS的机制使用调度器和队列来向客户提供特权处理或服务。这些客户种类很多，从根据他们的会员级别在各种队列中等待服务的出租车顾客到在计算机上等待执行的进程...再到网络中等待路由器服务的属于各种QoS类别的分组。
在排队系统中，优先类别较高的客户具有较高的服务率，或可在优先类别较低的客户之前获得服务。对优先类别较高的客户赋予的特权使得它们与优先类别较低的客户相比具有相对更短的等待时间。因此，处于较高优先类别的客户一般能够比优先类别较低的客户更早地离开排队系统。为了达到这个目标，排队系统常常更改客户的次序以在较低优先客户之前服务于较高优先客户。
在一些情况中，当没有等待服务的优先类别较高的客户时，排队系统可以决定将较低优先类别的客户“升级”以作为高优先类别的客户来进行服务。这样做可以在排队系统中维持高效率。在其他情况中，当高优先类别被客户超额预订时，则排队系统可以决定将较高优先类别的客户“降级”以作为低优先类别的客户来进行服务。在排队系统“重新标记”(升级或降级)客户之后，则存在对客户重新排序的可能性，这在一些应用中可能是成问题的。例如，在传统排队系统(如网络的路由器中使用的排队系统)中，无论何时将分组(客户)从一个QoS类别升级或降级到另一个QoS类别，则这可能导致要在进行重新标记的同一个节点中或下游节点中重新排序。分组的重新排序可能成问题，接下来将结合图1所示的网络100对此进行论述。
参考图1(现有技术)，示出示范网络100，其具有经由多个路由器/节点106(仅示出9个路由器/节点106)与目的地计算机104(用户104)通信的源计算机102(用户102)。每个路由器106包括含有队列110的排队系统108和用于实现传统QoS方法114的调度器112。接下来结合其中两个路由器106’和106”来描述传统QoS方法114的一个操作示例。假定在路由器106’处按顺序1、2、3接收三个分组。第一和第三分组属于同一个流(例如传输控制协议(TCP)流)，并且具有比属于另一个流的第二分组“低的优先”QoS类别。因此，分组1和3存储在比分组2低优先的队列中。假定在将分组1传送到路由器106”时，分组2和3到达。在传送完分组1之后，路由器106’中的调度器112调度分组2以在分组1之后行进，这是因为分组2具有比分组3高的优先类别。还假定，路由器106’中的调度器112将符合某个策略的分组3升级到较高的优先类别。在此示例中，按顺序1、2、3将分组传送到下游路由器106”。
在下游路由器106”处，分组1在较低优先队列中等待调度以进行传输。假定分组1发现正在传送分组0，所以它必须等待。在分组1等待的同时，接收到分组2和分组3，并将它们排队在较高优先类别中。在分组0的传输完成之后，调度分组2和3来接着行进，这是因为它们具有比分组1高的优先级。注意，在下游路由器106”中将属于相同流的分组1和3重新排序。出于下文论述的原因，对分组1和3的这种重新排序不是期望的，并且强烈不鼓励这样做。
因为与处理重新排序的分组关联的高复杂性和高成本，所以强烈不鼓励对分组重新排序。例如，如果将这些分组重新排序，则一些较高层协议(例如TCP)会受到严重的性能影响，因为乱序的分组预示着分组丢失，并且因此导致拥塞。下面的文献中更详细地论述了此问题(这些文献的内容通过引用结合于本文)：
[1]S.Bohacek，J.P.Hespanha，J.Lee，C.Lim，K.Obraczka“TCP-PR：TCP for Persistent Packet Reordering”，Proceedings of the 23rdInternational Conference on Distributed Computing Systems，May 2003.
[2]S.Blake，D.Black，M.Carlson，E.Davies，Z.Whang，and W.Weiss“An architecture for differentiated services”，RFC 2475，1998.
[3]J.Heinanen，F.Baker，W.Weiss，J.Wroclawski“AssuredForwarding PHB Group”，RFC 2597，June 1999.
实际上，在一些网络技术(例如异步传输模式(ATM))中，对分组重新排序是严格禁止的。
可见，当属于同一个流或服务类别的客户(分组)进入网络时对它们重新排序不是期望的，并且甚至可能是禁止的。当以相同的QoS或优先类别标记的分组成批(即，在流中)到达并且与其他分组批次合并在相同的QoS队列内时，这种重新排序问题变得甚至更加复杂。因此，需要以克服与传统排队系统关联的重新排序问题的方式来对客户(分组)排队的新的排队系统和方法。这种需要以及其他需要通过本发明的排队系统和方法来满足。
发明内容
在本发明的一个方面中，该排队方法通过以指示变更的分组的旧QoS类别和新QoS类别的指示符来标记变更的分组(例如，在第一/边缘节点中完成此标记)而免去对包含变更的分组的多个分组(客户)重新排序。当在第二/中间节点处接收到变更的分组时，检查变更的分组中的指示符。然后，将变更的分组排队在旧QoS类别中，并将(与同一个流关联的)其他分组排队在旧QoS类别中(注意：当将变更的分组排队在旧QoS类别中时，变更的分组不再具有指示符)。此时，第二节点还在新QoS类别中分配代理分组。一旦调度代理分组以接受第二节点的服务，则将从排队在旧QoS类别中的分组之一选择的行首(head-of-line)分组作为位于新QoS类别中来进行服务，而非对代理分组进行服务并将其发送到第三节点。在将升级的行首分组发送到第三节点之前，第二节点还以指示旧QoS类别和新QoS类别的指示符来标记行首分组。
在本发明的另一个方面中，该排队方法通过以指示变更的分组的旧QoS类别和新QoS类别的指示符来标记变更的分组(例如，由第一/边缘节点来完成此标记)而免去对包含变更的分组的多个分组重新排序。当在第二/中间节点处接收到变更的分组时，检查变更的分组中的指示符。然后，将变更的分组排队在旧QoS类别中，并将(与同一个流关联的)其他分组排队在旧QoS类别中(注意：当将变更的分组排队在旧QoS类别中时，变更的分组保留指示符)。此时，第二节点还在新QoS类别中分配代理分组。一旦调度代理分组以接受第二节点的服务，则将从排队在旧QoS类别中的分组之一选择的行首分组作为位于新QoS类别中来进行服务，而非对代理分组进行服务并将其发送到第三节点。在将升级的行首分组发送到第三节点之前，第二节点不以指示旧QoS类别和新QoS类别的指示符来标记行首分组(注意：变更的分组保留指示符，以便在将变更的分组发送到第三节点时，在第三节点处观察到分配代理客户的相同行为)。
附图说明
结合附图参考下文的详细描述，可以更全面地理解本发明，其中：
图1(现有技术)是其中第一用户经由一系列路由器/节点与第二用户通信的网络的框图，每个路由器/节点中结合了实现传统排队方法的排队系统；
图2是其中第一用户经由一系列路由器/节点与第二用户通信的网络的框图，每个路由器/节点中结合了实现根据本发明第一实施例的排队方法的排队系统；
图3是示出根据本发明第一实施例在如图2所示的每个路由器/节点中所用的优选排队方法的步骤的流程图；
图4是其中第一用户经由一系列路由器/节点与第二用户通信的网络的框图，每个路由器/节点中结合了实现根据本发明第二实施例的排队方法的排队系统；以及
图5是示出根据本发明第二实施例在如图4所示的每个路由器/节点中所用的优选排队方法的步骤的流程图。
具体实施方式
参考图2-3，公开根据本发明第一实施例的示范网络200和排队方法300。虽然下文使用具有路由器206的示范网络200来帮助描述本发明的排队方法300，但是，应该认识到，排队方法300(加上与本发明的第二实施例关联的排队方法500)可以应用于诸如银行队列、航空公司队列等的任何排队模型，而不仅仅应用于网络200(或网络400)中。因此，不应以有限的方式来解释本发明的排队方法300(和排队方法500)。
如图2所示，网络200具有源计算机202(用户202)，源计算机202(用户202)经由多个路由器/节点206(仅示出9个路由器/节点206)与目的地计算机204(用户204)通信。每个路由器206包括含有队列210的排队系统208和调度器212(用于实现排队方法300)。正如下文将详细描述的，排队方法300免去分组的重新排序，这是因为在流内的分组的QoS类别发生变更的同时保持该流的QoS处理。
接下来结合两个路由器206’和206”来描述QoS排队方法300的一个操作示例。假定在路由器206’处按顺序1、2、3接收到三个分组。第一和第三分组属于同一个流(例如TCP流)，并且具有比属于另一个流的第二分组“低的优先”QoS类别。因此，分组1和3置于比分组2低优先的队列中。假定在将分组1传送到路由器206”时，分组2和3到达。在传送完分组1之后，路由器206’中的调度器212调度分组2以首先进行传送，这是因为它具有比分组3高的优先类别。还假定，路由器206’中的调度器212将符合某个策略的分组3升级到较高的优先类别。最初假定分组3在QoS类别2中，而现在在QoS类别1中，其中QoS类别1具有比QoS类别2高的优先级，以特殊的指示符/令牌216a来标记(步骤302)变更的分组3。特殊指示符/令牌216a用于标识分组3的旧QoS类别(例如，QoS类别2)以及新QoS类别(例如，QoS类别1)。特殊指示符/令牌216a还可以指示分组3的服务类别已经发生变更。在此示例中，按顺序1、2、3将分组传送到下游路由器206”。
在下游路由器206”处，分组1在较低优先队列中等待调度以进行传输，并假定分组1发现正在传送分组0而必须等待。在分组1等待的同时，接收到分组2和分组3，并将分组2排队在较高优先类别中。然后，下游路由器206”检查(步骤304)分组3中的特殊指示符/令牌216a，并将该分组排队(步骤306)在其原QoS类别(例如，QoS类别2)中(注意：当将分组3排队在旧QoS类别中时，分组3不再具有特殊指示符/令牌216a)。下游路由器206”还通过在新QoS类别(例如，QoS类别1)中分配(步骤308)代理分组218来假装新QoS类别(例如，QoS类别1)中存在“重新标记的”分组3。这样做是为了使得当时间轮到服务代理分组218时，调度器212可在新QoS类别(例如QoS类别1)中分配另一个分组的服务。具体来说，一旦调度代理客户218以接受服务，则将旧QoS类别(例如，QoS类别2)中的行首分组1作为新QoS类别1分组来进行服务(步骤308)，而非对代理客户218进行服务。在退出下游路由器206”之前，使用特殊指示符/令牌216b来将变更的分组1标记(步骤310)为QoS类别1分组。特殊指示符/令牌216b用于标识分组1的旧QoS类别(例如，QoS类别2)以及新QoS类别(例如，QoS类别1)。特殊指示符/令牌216b还可指示分组1的服务类别已经发生变更。在此示例中，不对最初属于同一个流或QoS类别(例如，QoS类别2)的分组1和3进行重新排序，而是按适合的顺序将其传送到另一个下游路由器206”’。分组1和分组3的这种特定排序是期望的。
为了概述第一排队方法300，可见，示范网络200具有实现QoS排队方法300的路由器206’和下游路由器206”，其中路由器206’以使得在下游路由器206”接收到变更的分组和关联的分组之后不对变更的分组和关联的分组重新排序的方式来变更(重新标记)与一组分组(客户)关联的分组(客户)的QoS类别。为了达到这个目标，路由器206’起作用以便以指示变更的分组的旧QoS类别和新QoS类别的特殊指示符/令牌216a来标记(步骤302)变更的分组。然后，在下游路由器206”处接收到变更的分组之后，检查(步骤304)特殊指示符/令牌216a。然后，下游路由器206”将变更的分组(不具有特殊指示符/令牌216a)排队(步骤306)在旧QoS类别中，还将同一个流中的其他分组排队在旧QoS类别内。此后，下游路由器206”在新QoS类别中分配(步骤308)代理客户218。一旦调度代理客户218以接受服务，下游路由器206”便将从排队在旧QoS类别中的分组选择的行首分组作为处于新QoS类别中来进行服务(步骤310)，而非对代理分组218进行服务并将其发送到另一个下游路由器206”’。下游路由器206”还起作用以便以指示行首分组的旧QoS类别和新QoS类别的特殊指示符/令牌216b来标记(步骤312)行首分组，然后将标记后的行首分组发送到另一个下游节点206”’。上文描述的特殊指示符/令牌216a和216b可以是分组字段值或位。例如，在Diffserv中，此特定分组字段值或位可以是“特殊的”DSCP(区别服务代码点)值，其指示例如此分组曾是AF2：确定性转发2(Diffserv服务质量类别)，现在是AF1：确定性转发1(Diffserv服务质量类别)。
参考图4-5，公开根据本发明第二实施例的示范网络400和排队方法500。排队方法500与前文提到的排队方法300一样，也免去了因分组的QoS类别的变更而在流内进行分组重新排序。此外，排队方法500是对前文提到的排队方法300的改进，因为排队方法500免去将特殊指示符/令牌从升级的分组(例如图2中的分组3)切换到另一个分组(例如图2中的行首分组1)的需要。因此，分组的路径上的各个路由器/节点不再需要执行额外的处理来以特殊指示符/令牌标记另一个分组，因为最初升级的分组保留了该特殊指示符/令牌。下文将借助图4和5中示出的示范方案论述有关新改进的排队方法500的此优点和附加细节。
如图4所示，网络400具有两个源计算机402a和402b(用户402a和402b)，它们分别经由多个路由器/节点406(仅示出10个路由器/节点406)与两个目的地计算机404a和404b通信。每个路由器406(7个边缘路由器406a和3个中间路由器406b)包括具有队列410(具有个别的基于类别的队列410a、410b和410c)的排队系统408以及调度器412(用于实现排队方法500)。在此示例中，假定路由器406支持三个不同的QoS类别，包括：(1)加速转发(EF)(高优先类别1)；(2)确定性转发(AF)(普通优先类别2)；以及(3)尽力服务(BE)(低优先类别3)。因此，队列410将由三个单独队列构成，包括：(1)类别-1队列410a；(2)类别-2队列410b；以及(3)类别-3队列410c。并且，假定源计算机402a和402b的用户均与网络400的运营商有服务协议，其中他们均购买可用于使用这三个不同QoS类别之一来传送他们的业务(分组)的某个带宽量(即，基于EF QoS类别的带宽将比基于BE QoS类别的带宽支付更多费用)。
此外，假定计算机402a的用户(人员1)发送类别-2分组A、B和C，这些分组由边缘路由器406a’接收(注意：分组A、B和C是发往例如由目的地计算机404a支持的web网站的同一个流的部分)。计算机402b的用户(人员2)发送类别-2分组1、2和3，这些分组由边缘路由器406a’接收(注意：分组1、2、3是发往例如由目的地计算机404b支持的web网站的同一个流的部分)。边缘路由器406a’具有在类别-2队列410b中排队的分组A、B、C、1、2和3。然后，边缘节点406a’进行分析，并确定人员1已使用完分配给他们的所有的类别-1带宽，并且因此不升级任何类别-2分组A、B和C。边缘节点406a’还进行分析，并确定人员2尚未使用完分配给他们的所有的类别-1带宽，并且因此将分组3从类别-2QoS升级到类别-1QoS(注意：将升级的分组3重新标记为包括特殊指示符/令牌416)。还假定定时/调度使得边缘路由器406a’依次将分组A、B、C、1、2和3转发到下游中间节点406b(即，假定直到将分组A、B、C、1和2发送到下游中间节点406b之后才升级分组3)。
在下游中间路由器406b处，假定分组A、B、C、1和2如图所示在类别-2队列410b中等待调度以传送到下游节点406b’。并且，当分组A、B、C、1和2在等待时，中间路由器406b接收到升级的分组3(它具有特殊指示符/令牌416)。中间路由器406b检查(步骤502)升级的分组3中的特殊指示符/令牌416，并将升级的分组3(具有特殊指示符/令牌416)排队(步骤504)在其原QoS类别队列(例如，QoS类别2队列410b)中。中间路由器406b也通过在新QoS类别队列(例如，QoS类别1队列410a)中分配(步骤506)代理分组418来假装在新QoS类别队列(例如，QoS类别1队列410a)中存在“重新标记的”分组3。
中间路由器406b分配代理分组418，以便在时间轮到服务代理分组418时，调度器412能够将另一个分组作为位于新QoS类别(例如QoS类别1)中来进行服务。具体来说，一旦调度代理分组418以接受服务，便将旧QoS类别队列(例如，QoS类别2队列410b)中的行首分组A作为新QoS类别-1分组来进行服务(步骤508)，而非对代理客户418进行服务。因此，中间路由器406b对行首分组A(不具有特殊指示符/令牌416)如同它是类别-1分组一样进行服务并将其转发到下一个下游路由器406b’(与图3中的步骤312相仿)。中间路由器406b还对类别-2的分组1、2、3、B和C进行服务并将它们转发到下一个下游路由器406b’。在此示例中，按正确的次序将分组A、B和C以及分组1、2和3传送到下一个下游路由器406b’。
在下游中间路由器406b’处，假定在接收到分组1、2和3之前，已经接收到分组A、B、C，将它们排队(在类别-2队列410b内)，并将它们发送到边缘路由器406a”(将被发送到计算机404a的分组A、B和C的下一个目的地)。并且，当将分组1和2排队在类别-2队列410b内时，还假定，中间路由器406b’接收到最初升级的分组3(具有特殊指示符/令牌416)。中间路由器406b’检查(步骤502)升级的分组3中的特殊指示符/令牌416，并将升级的分组3(具有特殊指示符/令牌416)排队(步骤504)在其原QoS类别队列(例如，QoS类别2队列410b)中。中间路由器406b’也通过在新QoS类别队列(例如，QoS类别1队列410a)中分配(步骤506)代理分组418’来假装新QoS类别队列(例如，QoS类别1队列410a)中存在“重新标记的”分组3。
中间路由器406b’分配代理分组418’，以便在时间轮到服务代理分组418’时，调度器412能够将另一个分组作为位于新QoS类别(例如QoS类别1)中来进行服务。具体来说，一旦调度代理分组418’以接受服务，则将旧QoS类别队列(例如，QoS类别2队列410b)中的行首分组1(回想一下，分组A、B和C已经被传送到边缘路由器406a”)作为新QoS类别-1分组来进行服务(步骤508)，而非对代理客户418’进行服务。因此，中间路由器406b’对行首分组1(不具有特殊指示符/令牌416)如同它是类别-1分组一样进行服务，并将其转发到下一个下游路由器406b”(与图3中的步骤312相仿)。中间路由器406b’还对类别-2的分组2和3进行服务，并按适合的次序将其转发到下一个下游路由器406b”。
可见，当中间路由器406b’分别将属于两个不同流的分组集合A、B和C以及分组集合1、2和3传送到边缘路由器406a”和下一个下游中间路由器406b”时，这两个分组集合都不会被重新排序。在边缘路由器406a”处，将分组A、B和C排队在类别-2队列410b中(注意：即使中间节点406b将分组A作为类别-1分组来进行服务，按照图5中的步骤502和504，仍将其作为类别-2分组来排队)。然后，边缘路由器406a”对类别-2的分组A、B和C进行服务，并将它们传送到目的地计算机404a(注意：未分配代理分组，因为分组A不包含特殊指示符/令牌416)。相比之下，假定中间路由器406b”接收到分组1和2，并将它们排队在类别-2队列410中。然后，假定在中间路由器406b”对排好队的分组1和2进行服务并传送它们之前，中间路由器406b”接收到最初升级的分组3(该最初升级的分组3作为类别-2分组发送，并且仍具有特殊指示符/令牌416)。然后，中间路由器406b”检查(步骤502)最初升级的分组3中的特殊指示符/令牌416a，并将升级的分组3(具有特殊指示符/令牌416)排队(步骤504)在其原QoS类别队列(例如，QoS类别2队列410b)中。中间路由器406b”也通过在新QoS类别队列(例如，QoS类别1队列410a)中分配(步骤506)代理分组418”来假装新QoS类别队列(例如，QoS类别1队列410a)中存在“重新标记的”分组3。使用代理分组418”，以便在时间轮到服务代理分组418”时，调度器412(在中间路由器406b”内)可在新QoS类别(例如QoS类别1)中分配另一个分组并对其进行服务。具体来说，一旦调度代理分组418”以接受服务，便将旧QoS类别队列(例如，QoS类别2队列410b)中的行首分组1作为新QoS类别-1分组来进行服务(步骤508)，而非对代理客户418”进行服务。因此，中间节点406b”对行首分组1(不具有特殊指示符/令牌416)如同它是类别-1分组一样进行服务并将其转发到边缘路由器406a”’。此后，边缘路由器406a”’执行步骤502、504、506和508，并如图所示将分组1、2和3转发到目的地计算机404b。
可见，在经由网络400传送分组A、B和C以及分组1、2和3期间，前文提到的路由器406a’、406a”、406a”’、406b、406b’和406b”(它们都用于实现排队方法500)保持这些分组的特定次序。此外，应该注意，均不以特殊指示符/令牌416来标记行首分组A(在中间路由器406b中)以及行首分组1(在中间路由器406b’和406b”中)，但是在它们的下一跳(hop)期间仍将它们作为类别-1分组来进行服务，而对于接下来的跳，则将最初升级的分组3(保留特殊指示符/令牌416)作为类别-2分组来进行服务。此方案不同于第一排队方法300，在第一排队方法300中，例如，以特殊指示符/令牌416来标记行首分组A，并且对于一个跳将行首分组A作为类别-1分组来进行服务，而不再以特殊指示符/令牌416来标记最初升级的分组3，并且将其作为类别-2分组来进行服务。
在第一排队方法300中，将特殊指示符/令牌216a从一个分组3切换到另一个分组1是成问题的，因为接收升级的分组(具有特殊指示符/令牌)的每个路由器需要执行额外的处理来将特殊指示符/令牌切换到另一个分组(行首分组)。此外，在第一排队方法300中，特殊指示符/令牌216a不是沿着最初升级的分组的流(例如，分组1、2和3的流)的路径行进，因此，如下情况是可能的：特殊指示符/令牌216a可以切换到与另一个流(即，分组A、B、C)关联的另一个分组(例如分组A)，然后沿着网络内与升级的原流完全不同的路径行进。这种将特殊指示符/令牌216a从一个分组切换到另一个分组不是期望的，因为这可能失去专门针对与特定流关联的分组执行的升级的呼叫处理的端到端好处。例如，在示范情况中，人员2因有服务协议而通过边缘节点406a’来将他们的流中的一个分组3升级，如果稍后将升级的分组中的特殊指示符/令牌移交到与人员1关联的分组，则该人员不能保持这种处理升级的好处。
为了概述第二排队方法500，可见，示范网络400具有边缘路由器406a’和下游中间路由器406b(用于实现QoS排队方法500)。具体来说，边缘路由器406a’以如下方式变更(重新标记)与一组分组(客户)关联的分组(客户)的QoS类别：使得在中间路由器406b接收到变更的分组及关联的分组之后，它将不对变更的分组和关联的分组重新排序。为了达到这个目标，边缘路由器406a’起作用以便以指示变更的分组的旧QoS类别和新QoS类别的特殊指示符/令牌416来标记变更的分组。然后，在接收到变更的分组之后，下游中间路由器406b检查(步骤502)特殊指示符/令牌416，并将变更的分组排队(步骤504)在旧QoS类别中，还将同一个流中的其他分组排队在旧QoS类别内。此后，下游中间节点406b在新QoS类别中分配(步骤506)代理客户418。一旦调度代理客户418以接受服务，下游中间路由器406b便将从排队在旧QoS类别中的其他分组中选择的行首分组作为位于新QoS类别中来进行服务(步骤508)，而非对代理客户418进行服务并将其发送。不以特殊指示符/令牌416来标记行首分组，而是如同它是新QoS类别分组一样来对其进行服务并转发(注意：行首分组可以属于或可以不属于与最初升级的分组相同的流，这是当使用第二排队方法500时不将特殊指示符/令牌416切换到行首分组的原因之一)。
以下是本发明的QoS排队方法300和500的一些额外特征、优点和用途：
·排队方法300和500的实现不需要改变标准分组字段。因此，排队方法300和500可以应用于标准团体，如IETF(DiffServ、MPLS、Intserv、...)和具有直接或间接QoS支持的其他标准组织。
·QoS排队方法300和500使得能够在服务器中实现更好的利用率和提高的效率。这是因为，来自较低类别的客户可以升级以利用较高类别的未使用的预留带宽，并且当来自较高类别的客户不再符合某个策略或速率时，可以将它们降级。
·QoS排队方法300和500允许涉及每个类别的速率预留(ratereservation)的服务级协议，还允许在没有足够的业务要使用预留速率时有效使用每个类别的预留带宽。QoS排队方法300和500还允许新类型的服务级协议，其中首先将顾客业务自动升级以满足最昂贵类别，然后满足次昂贵类别，依次类推。
·QoS排队方法300和500可以应用于蜂窝电话网络，以便允许有效使用专用于语音、视频和数据的任何未使用的预留带宽以加速无线因特网连接。
·应该认识到，与上文描述的网络200和400以及路由器206和406关联的许多组成部分和细节在业界中是公知的。因此，为了简明起见，上文提供的描述省略了对于理解本发明不需要的那些公知的组成部分和细节。
虽然在附图中图示以及在前面的具体实施方式中描述了本发明的两个实施例，但是应该理解，本发明不局限于所公开的实施例，而是在不背离前文权利要求提出和定义的本发明精神的前提下，本发明能够进行多种重新布置、修改和替代。

Claims (14)

1.一种用于在与流内的多个分组关联的一个分组中变更了服务质量(QoS)类别之后防止对所述多个分组重新排序的方法，所述方法包括如下步骤：
接收附有令牌的所述变更的分组，所述令牌指示旧QoS类别和新QoS类别；
检查与所述变更的分组关联的所述令牌；
将所述变更的分组排队在所述旧QoS类别中；
将所述多个分组的所述其余分组排队在所述旧QoS类别中；
在所述新QoS类别中分配代理分组；
一旦调度所述代理分组以接受服务，则对与所述旧QoS类别关联的行首分组如同所述行首分组与所述新QoS类别关联一样来进行服务；以及
一旦调度仍附有所述令牌的所述变更的分组以接受服务，则对与所述旧QoS类别关联的所述变更的分组如同所述变更的分组与所述旧QoS类别关联一样来进行服务。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述变更的分组升级到较高优先QoS类别。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述变更的分组降级到较低优先QoS类别。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述行首分组不是所述多个分组之一。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述行首分组是所述多个分组之一。
6.一种节点，包括：
排队系统和调度器，所述排队系统和调度器协同工作以通过如下步骤来在与流内的多个分组关联的一个分组中变更了服务质量(QoS)类别之后防止对所述多个分组重新排序：
接收附有令牌的所述变更的分组，所述令牌指示旧QoS类别和新QoS类别；
检查与所述变更的分组关联的所述令牌；
将所述变更的分组排队在旧QoS类别中；
将所述多个分组的所述其余分组排队在所述旧QoS类别中；
在新QoS类别中分配代理分组；
一旦调度所述代理分组以接受服务，则对与所述旧QoS类别队列关联的行首分组如同所述行首分组与所述新QoS类别关联一样来进行服务；以及
一旦调度仍附有所述令牌的所述变更的分组以接受服务，则对与所述旧QoS类别关联的所述变更的分组如同所述变更的分组与所述旧QoS类别关联一样来进行服务。
7.如权利要求6所述的节点，其中所述变更的分组升级到较高优先QoS类别。
8.如权利要求6所述的节点，其中所述变更的分组降级到较低优先QoS类别。
9.如权利要求6所述的节点，其中所述行首分组不是所述多个分组之一。
10.如权利要求6所述的节点，其中所述行首分组是所述多个分组之一。
11.一种网络，包括：
边缘节点，所述边缘节点将与流内的多个分组关联的一个分组的服务质量(QoS)类别升级，然后以指示旧QoS类别和新QoS类别的令牌来标记所述升级的分组；以及
下游节点，所述下游节点接收所述升级的分组和所述多个分组的其余分组，并对所述升级的分组和所述多个分组的所述其余分组进行服务，使得将不会对所述升级的分组和所述多个分组中的所述其余分组重新排序。
12.如权利要求11所述的网络，其中所述下游节点通过如下步骤来对所述升级的分组和所述多个分组的所述其余分组进行服务：
检查与所述升级的分组关联的所述令牌；
将所述升级的分组排队在旧QoS类别中；
将所述多个分组的所述其余分组排队在所述旧QoS类别中；
在新QoS类别中分配代理分组；
一旦调度所述代理分组以接受服务，则对与所述旧QoS类别关联的行首分组如同所述行首分组与所述新QoS类别关联一样来进行服务，并将所服务的行首分组转发到另一个下游节点；以及
一旦调度仍附有所述令牌的所述升级的分组以接受服务，则对与所述旧QoS类别关联的所述升级的分组如同所述升级的分组与所述旧QoS类别关联一样来进行服务，并将所服务的升级的分组转发到所述另一个下游节点。
13.如权利要求11所述的网络，其中所述行首分组不是所述多个分组之一。
14.如权利要求11所述的网络，其中所述行首分组是所述多个分组之一。
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