CN102035732A - 业务调度方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种业务调度方法及装置，涉及通信领域，解决了现有技术中高优先级队列中的业务的延迟和抖动较大的问题。本发明实施例业务调度方法包括：根据队列的优先级为队列分配令牌阈值，其中，低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值；在需要发送所述队列时，则确认令牌桶中的令牌数量，如果令牌数量小于所述令牌阈值时，则停止发送所述队列，如果令牌数量大于所述令牌阈值，则发送所述队列。本发明实施例主要用于各种网络业务，比如协议报文业务、语音报文业务、1588报文业务等。

Description

业务调度方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及通信领域中业务调度方法及装置。
背景技术
为了保证通信过程中业务流量不丢失并且具有流量整形效果，现有通信过程中对端口的流量整形大多采用令牌桶的方式。令牌桶的流量整形方式为：令牌桶中的每一个令牌都代表一个或者几个字节，如果令牌桶中存在令牌，则允许进行数据发送；而如果令牌桶中不存在令牌，则不允许进行数据发送。
在通信过程中可能存在多个业务并行进行，为了能够顺利处理多个业务，需要将各个不同优先级业务要发送的数据分配到队列中，然后按照队列的先后关系来发送队列中的业务数据。在现有技术中，令牌桶技术的应用过程中，同一端口内部的不同优先级队列中的业务数据共享同一个令牌桶。
在实现上述令牌桶方案的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：低优先级队列中的业务对时延和抖动要求不高，但低优先级队列中的业务所发送的数据很可能较长，在发送完一个低优先级队列中的较长业务数据后，令牌桶中的令牌数量可能会消耗成负值，造成后续需要发送的业务数据要等到令牌桶里的令牌数填充到正值后才能发送。如果后续发送的是高优先级队列中的业务，如：电路仿真业务、1588时钟报文或者语音业务，则会导致高优先级队列中的业务的延迟和抖动比较大。
发明内容
本发明的实施例提供一种业务调度方法及装置，缩小高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种业务调度方法，包括：
根据队列的优先级为队列分配令牌阈值，其中，低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值；
在需要发送所述队列时，则确认令牌桶中的令牌数量，如果令牌数量小于所述令牌阈值时，则停止发送所述队列，如果令牌数量大于所述令牌阈值，则发送所述队列。
一种业务调度装置，包括：
配置单元，用于根据队列的优先级为队列分配令牌阈值，其中，低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值；
处理单元，用于在需要发送所述队列时，确定令牌桶中当前的令牌数量，如果令牌桶中的当前的令牌数量小于所述令牌阈值，则停止发送所述队列，如果令牌桶中的当前的令牌数量大于所述令牌阈值，则发送所述队列。
本发明实施例提供的业务调度方法及装置，由于按照队列的优先级分别配置令牌阈值，并且低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值。当令牌桶中当前的令牌数量大于或等于最大的令牌阈值时，则所有优先级队列中的业务均允许发送。如果先发送一个较低优先级队列中的长包造成消耗令牌桶内的较多令牌时，此时若需要发送一个较高优先级队列中的业务，可能出现如下情况：
一、由于之前在发送较低优先级队列中的长包时，令牌数量要求大于或等于较大的令牌阈值，所以，在发送完较低优先级队列中的长包之后剩余的令牌数量仍然可能比较小的令牌阈值大，使得后续能够直接发送较高优先级队列中的业务，从而实现缩小较高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
二、在令牌数量大于或等于较大的令牌阈值的情况下，即使在发送完较低优先级队列中的长包之后剩余的令牌数量比较小的令牌阈值小，但只需要令牌桶内的令牌数量恢复到较小的令牌阈值，需要恢复的令牌数量小于(具体数值为之前令牌数量与较大令牌阈值的差值)或等于所述较低优先级队列中的长包的长度减去两个阈值之间的差值，即可发送较高优先级队列中的业务；而现有技术中在令牌数量大于或者等于现有技术中令牌阈值的情况下，若发送完一个较低优先级队列中的长包后，需要恢复的令牌数量小于(具体数值为之前令牌数量与较大令牌阈值的差值)或者等于较低优先级队列中的长包的长度，才能够发送后续的业务；所以，本发明实施例中恢复令牌数量的时间相对于现有技术较短，能够较快地允许发送高优先级队列中的业务，从而缩小高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
另外，当令牌桶中当前的令牌数量位于两个令牌阈值之间时，则可以限制较高令牌阈值对应队列中的业务(较低优先级队列中的业务)的发送，但是允许较低令牌阈值对应队列中的业务(较高优先级队列中的业务)的发送，保证较高优先级队列中的业务能够优先发送，从而实现缩小较高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中业务调度方法流程图；
图2为本发明实施例1中业务调度装置框图；
图3为本发明实施例2中业务调度方法流程图；
图4为本发明实施例2中业务调度装置框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明实施例提供一种业务调度方法，如图1所示，所述业务调度方法包括：
101、根据队列的优先级为队列分配令牌阈值，其中，低优先级的队列对应的令牌阈值大于高优先级的队列对应的令牌阈值；
为了便于对不同优先级别队列中的业务分别进行控制，在发送队列中的业务之前本发明实施例中为各个优先级的队列分别配置对应的令牌阈值，并且低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值。
一般情况下，可以将队列的优先级划分成两种或两种以上，例如：将队列划分为两种优先级，包括高优先级队列和低优先级队列，此时高优先级队列对应的是较低的令牌阈值，低优先级队列对应的是较高的令牌阈值。再如：将队列划分为三种优先级，包括高优先级队列、中优先级队列和低优先级队列，则高优先级队列对应的是较低的令牌阈值，中优先级队列对应中间的令牌阈值，低优先级队列对应的是较高的令牌阈值。
实际上，可以将队列划分成更多种优先级，并分别配置相应的令牌阈值，此处不再赘述。
102、在需要发送业务时，则确认令牌桶中当前的令牌数量，将令牌桶中当前的令牌数量与需要发送队列的优先级对应的令牌阈值进行比较，本过程中令牌桶中当前的令牌数量可以通过记录的方式得到。
103、在令牌桶中当前的令牌数量小于需要发送队列的优先级对应的令牌阈值时，停止发送所述队列，从而限制了对令牌桶中令牌的继续消耗；在令牌桶中当前的令牌数量大于或等于需要发送队列的优先级对应的令牌阈值时，则发送所述队列。
在具体实现时，停止发送队列的方式可以采用但不限于如下方案：将所需发送业务所在队列的状态设定为无效状态，由于处于无效状态队列中的业务是不允许发送的，从而实现停止发送的目的。
本发明实施例还提供一种业务调度装置，如图2所示，所述装置包括：配置单元201、处理单元203。
为了便于对不同优先级别队列中的业务分别进行控制，在发送队列中的业务之前本发明实施例中的配置单元201为至少两种优先级的队列分别配置对应的令牌阈值，并且低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值；处理单元203用于在需要发送所述队列时，确定令牌桶中当前的令牌数量，在令牌桶中当前的令牌数量小于需要发送队列的优先级对应的令牌阈值时，停止发送所述队列，从而限制了对令牌桶中令牌的继续消耗，处理单元203还用于在令牌桶中的当前的令牌数量大于所述令牌阈值，发送所述队列。
本发明实施例提供的业务调度方法及装置，由于按照队列的优先级分别配置令牌阈值，并且低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值。当令牌桶中当前的令牌数量大于或等于最大的令牌阈值时，则所有优先级队列中的业务均允许发送。如果先发送一个较低优先级队列中的长包造成消耗令牌桶内的较多令牌时，此时若需要发送一个较高优先级队列中的业务，可能出现如下情况：
一、由于之前在发送较低优先级队列中的长包时，令牌数量要求大于或等于较大的令牌阈值，所以，在发送完较低优先级队列中的长包之后剩余的令牌数量仍然可能比较小的令牌阈值大，使得后续能够直接发送较高优先级队列中的业务，从而实现缩小较高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
二、在令牌数量大于或等于较大的令牌阈值的情况下，即使在发送完较低优先级队列中的长包之后剩余的令牌数量比较小的令牌阈值小，但只需要令牌桶内的令牌数量恢复到较小的令牌阈值，需要恢复的令牌数量小于(具体数值为之前令牌数量与较大令牌阈值的差值)或等于所述较低优先级队列中的长包的长度减去两个阈值之间的差值，即可发送较高优先级队列中的业务；而现有技术中在令牌数量大于或者等于现有技术中令牌阈值的情况下，若发送完一个较低优先级队列中的长包后，需要恢复的令牌数量小于(具体数值为之前令牌数量与较大令牌阈值的差值)或者等于较低优先级队列中的长包的长度，才能够发送后续的业务；所以，本发明实施例中恢复令牌数量的时间相对于现有技术较短，能够较快地允许发送高优先级队列中的业务，从而缩小高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
另外，当令牌桶中当前的令牌数量位于两个令牌阈值之间时，则可以限制较高令牌阈值对应队列中的业务(较低优先级队列中的业务)的发送，但是允许较低令牌阈值对应队列中的业务(较高优先级队列中的业务)的发送，保证较高优先级队列中的业务能够优先发送，从而实现缩小较高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
实施例2：
本发明实施例提供一种业务调度方法，在发明本实施例中业务可以划分为多个优先级，本发明实施例中以将业务划分为高优先级和低优先级两种为例进行说明，如图3所示，所述业务调度方法包括：
301、为了便于对不同优先级别队列中的业务分别进行控制，在发送业务之前本发明实施例中为各个优先级的队列分别配置对应的令牌阈值，并且低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值。
一般情况，需要低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值，在需要发送高优先级队列中的业务时，只需要令牌桶内的令牌数量恢复到较低的令牌阈值，通过后续的处理即可允许发送高优先级队列中的业务，从而缩小了高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
为了使一个较长的低优先级队列中的业务发送后令牌桶中所剩令牌数量不小于较低的令牌阈值(即高优先级队列对应的令牌阈值)，保证后续到达的高优先级队列中的业务的即时允许发送，在配置令牌阈值时，要使所述低优先级队列对应的令牌阈值减去高优先级队列对应的令牌阈值得到的差值不小于低优先级队列中的业务的一个最大包长。当然，为了保证低优先级队列中的业务能够顺利地发送，本发明实施例中低优先级队列对应的令牌阈值不能过高，以免低优先级队列中的业务总是不能发送出去。
302、为了便于实施对当前令牌桶中令牌数量和令牌阈值进行大小比较，需要对当前令牌桶中令牌数量进行记录。
303、在需要发送多个端口的业务时，为了能够较好平衡各个端口之间的发送业务的时间，可以采用加权循环技术(WRR)从多个端口中选择一个端口；如果只存在一个端口则可以省略本过程，而直接执行过程304。
304、在确定端口后，为了能够从该端口中选出相应的业务进行发送，需要检测该端口所需发送业务所在队列的优先级，如果检测到该端口所需发送业务所在队列为低优先级队列，则执行过程305；如果检测到该端口所需发送业务所在队列为高优先级队列，执行过程308。
在实际运用时，一般高优先级队列会排在低优先级队列之前，可以通过只检测当前需要发送业务的所在队列的优先级，来确定该端口要发送的业务所在队列的优先级，如果当前需要发送的业务所在队列为低优先级队列，则可认为该端口要发送业务所在队列为低优先级队列，执行过程305。如果当前需要发送的业务所在队列为高优先级队列，表示该端口要发送的业务所在队列为高优先级队列，则执行过程308。
305、确定令牌桶中当前的令牌数量，将记录的当前令牌桶中的令牌数量与低优先级队列对应的令牌阈值(即较高的令牌阈值)进行大小比较，如果当前令牌桶中令牌数量不小于较高的令牌阈值，则执行过程306；如果当前令牌桶中令牌数量小于较高的令牌阈值，则执行过程307。
306、将端口中所需发送的业务所在队列的状态修改为有效状态，执行步骤311。
307、将端口中所需发送的业务所在队列的状态修改为无效状态，执行步骤311。
308、将记录得到的当前令牌桶中的令牌数量与高优先级队列对应的令牌阈值(即较低的令牌阈值)进行大小比较，如果当前令牌桶中令牌数量不小于较低的令牌阈值，则执行过程309；如果当前令牌桶中令牌数量小于较低的令牌阈值，则执行过程310。
309、将端口中所需发送的业务所在队列的状态修改为有效状态，执行步骤311。
310、将端口中所需发送的业务所在队列的状态修改为无效状态，执行步骤311。
311、将修改后的业务所在队列的状态写入状态表，其中有效状态表示允许发送该队列中的业务，而无效状态则表示不允许发送该队列中的业务。在实际运用时，可以通过状态表和配置表确定出该端口中要发送的业务所在队列具体为有效状态还是无效状态，并且确定产生该状态对应队列的优先级，以便于为端口调度提供方便。
在上述305和308过程中进行比较过程，实际运用时，可以将需要比较的两个数分别读入到相应的存储器中，然后用比较器对存储器中的数值进行比较，这是一种较为常用的比较技术，此处不再赘述比较器和存储器的具体实现。
本发明实施例是以两种优先级队列为例进行说明的，实际运用时，队列的优先级种类可以为3种甚至更多，只是对于每种优先级队列都需要对应设置令牌阈值，并且令牌阈值的大小关系与上述301过程中要求相同。
现有技术中只要令牌数量大于0就允许各种优先级队列中的业务发送，直至令牌桶数量出现负值，并且在令牌恢复过程中，只要令牌数量大于或者等于0，就再次允许发送队列中的业务(不论业务所在队列优先级的高低)。
由于目前令牌桶技术中统一采用阈值0进行控制，本发明实施例中最高优先级队列对应的令牌阈值最好设定为0，使得本发明实施例缩小高优先级队列中的业务的延迟和抖动效果更加明显。
下面以如下应用场景为例进行说明：高令牌阈值为100，低令牌阈值为0。此场景下，当令牌数量消耗至100以下、0以上时，低优先级队列中的业务不允许发送，高优先级队列中的业务可以发送，此时可以保证高优先级队列中的业务的继续发送，在令牌数量恢复至100期间，高优先级队列中的业务能够及时发送，具有较低延迟和较低抖动。
如果令牌数量消耗至0以下，假设为-2，此时现有技术中在等待2个令牌的恢复时间后，允许发送任何优先级别队列中的业务，若此时先到达的业务为低优先级的业务，则导致后续到达的高优先级队列中的业务需要继续等待，造成现有技术中高优先级队列中的业务的延迟和抖动较高。而本发明同样等待2个令牌的恢复时间后就能继续发送高优先级队列中的业务，但是不允许立即发送低优先级队列中的业务，缩小了高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
本发明实施例还提供一种业务调度装置，如图4所示，所述装置包括配置单元401，处理单元403，记录单元404。
其中，配置单元401用于为至少两种优先级的队列分别配置对应的令牌阈值，并且低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值；具体而言，可以将所配置的令牌阈值以配置表的形式保存在存储器中。在确定端口后，如果该端口中存在需要发送的队列，所述处理单元403用于在令牌桶中当前的令牌数量小于需要发送队列的优先级对应的令牌阈值时，将所需发送业务所在队列的状态设定为无效状态，以便于能够停止发送所述队列。
通过将业务所在队列状态设定为无效状态可以禁止该业务发送出去，并且由于低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值，在需要发送高优先级队列中的业务时，只需要令牌桶内的令牌数量恢复到较低的令牌阈值，由于需要恢复的令牌阈值较低，使得恢复时间缩短，从而缩小了高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
为了保证业务能够发送出去，本发明实施例中处理单元403还用于在令牌桶中当前的令牌数量不小于所需要发送的队列的优先级对应的令牌阈值时，将所需发送业务所在队列的状态设定为有效状态，队列状态处于有效状态时，该队列就可以进行发送。
上述令牌桶中当前的令牌数量可以通过所述记录单元404进行记录。
为了使一个较长的低优先级队列中的业务发送后令牌桶中所剩令牌数量不小于较低的令牌阈值(即高优先级队列对应的令牌阈值)，保证后续到达的高优先级队列中的业务的即时允许发送，所述配置单元401在配置令牌阈值时，要使所述低优先级队列对应的令牌阈值减去高优先级队列对应的令牌阈值得到的差值不小于低优先级队列中业务的一个最大包长。
本发明实施例的优先级可以直接采用队列自身默认的优先级，使得各个用户对队列优先级的管理统一；或者本发明实施例的优先级可以采用临时为队列设定的优先级，这样可以便于用户自己对队列优先级进行管理，实现个性化服务。
在本发明实施例中，所述处理单元403可以采用如下实现方式：所述处理单元包括存储器，比较器和状态表。存储器用于存储记录单元提交的当前令牌数量记录结果、以及由配置单元中配置的令牌阈值；在检测到需要发送的队列为高优先级时，所述存储器中的令牌阈值为较低的令牌阈值；当检测到需要发送的队列为低优先级时，所述存储器中的令牌阈值为较高的令牌阈值。
上述比较器对存储器中的两个数据的大小比较，并将结果写入状态表。如果比较结果为当前令牌数量不小于令牌阈值，则将有效状态写入状态表；如果比较结果为当前令牌数小于令牌阈值，则将无效状态写入状态表。
本发明实施例提供的业务调度方法及装置，由于按照队列的优先级分别配置令牌阈值，并且低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值，并通过将业务所在的优先级队列的状态设定为无效状态使得不允许发送该业务。
当令牌桶中当前的令牌数量大于或等于最大的令牌阈值时，则所有优先级队列中的业务均允许发送。如果先发送一个较低优先级队列中的长包造成消耗令牌桶内的较多令牌时，此时若需要发送一个较高优先级队列中的业务，可能出现如下情况：
一、由于之前在发送较低优先级队列中的长包时，令牌数量要求大于或等于较大的令牌阈值，所以，在发送完较低优先级队列中的长包之后剩余的令牌数量仍然可能比较小的令牌阈值大，使得后续能够直接发送较高优先级队列中的业务，从而实现缩小较高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
二、在令牌数量大于或等于较大的令牌阈值的情况下，即使在发送完较低优先级队列中的长包之后剩余的令牌数量比较小的令牌阈值小，但只需要令牌桶内的令牌数量恢复到较小的令牌阈值，需要恢复的令牌数量小于(具体数值为之前令牌数量与较大令牌阈值的差值)或等于所述较低优先级队列中的长包的长度减去两个阈值之间的差值，即可发送较高优先级队列中的业务；而现有技术中在令牌数量大于或者等于现有技术中令牌阈值的情况下，若发送完一个较低优先级队列中的长包后，需要恢复的令牌数量小于(具体数值为之前令牌数量与较大令牌阈值的差值)或者等于较低优先级队列中的长包的长度，才能够发送后续的业务；所以，本发明实施例中恢复令牌数量的时间相对于现有技术较短，能够较快地允许发送高优先级队列中的业务，从而缩小高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
另外，当令牌桶中当前的令牌数量位于两个令牌阈值之间时，则可以限制较高令牌阈值对应队列中的业务(较低优先级队列中的业务)的发送，但是允许较低令牌阈值对应队列中的业务(较高优先级队列中的业务)的发送，保证较高优先级队列中的业务能够优先发送，从而实现缩小较高优先级队列中的业务的延迟和抖动。
本发明实施例主要用于各种网络业务、比如协议报文业务，语音报文业务，1588报文业务等。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种业务调度方法，其特征在于，包括：
根据队列的优先级为队列分配令牌阈值，其中，低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值；
在需要发送所述队列时，则确认令牌桶中的令牌数量，如果令牌数量小于所述令牌阈值时，则停止发送所述队列，如果令牌数量大于所述令牌阈值，则发送所述队列。
2.根据权利要求1所述的业务调度方法，其特征在于，所述低优先级队列对应的令牌阈值减去高优先级队列对应的令牌阈值得到的差值不小于低优先级队列中业务的一个最大包长。
3.根据权利要求1所述的业务调度方法，其特征在于，所述方法还包括：记录令牌桶内当前的令牌数量。
4.根据权利要求1所述的业务调度方法，其特征在于，所述优先级为：队列自身默认的优先级、或者临时为队列设定的优先级。
5.根据权利要求1所述的业务调度方法，其特征在于，所述最高优先级队列对应的令牌阈值为0；或者在实际应用中最低优先级队列对应的令牌阈值为0，而高优先级队列对应的令牌阈值为负值。
6.一种业务调度装置，其特征在于，包括：
配置单元，用于根据队列的优先级为队列分配令牌阈值，其中，低优先级队列对应的令牌阈值大于高优先级队列对应的令牌阈值；
处理单元，用于在需要发送所述队列时，确定令牌桶中当前的令牌数量，如果令牌桶中的当前的令牌数量小于所述令牌阈值，则停止发送所述队列，如果令牌桶中的当前的令牌数量大于所述令牌阈值，则发送所述队列。
7.根据权利要求6所述的业务调度装置，其特征在于，所述低优先级队列对应的令牌阈值减去高优先级队列对应的令牌阈值得到的差值不小于低优先级队列中业务的一个最大包长。
8.根据权利要求6所述的业务调度装置，其特征在于，所述装置还包括：
记录单元，用于记录令牌桶内当前的令牌数量。
9.根据权利要求6所述的业务调度装置，其特征在于，所述优先级为：队列自身默认的优先级、或者临时为队列设定的优先级。
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