CN102957625A - 一种实现端到端层次化服务质量的系统和方法 - Google Patents

一种实现端到端层次化服务质量的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现端到端的HQoS系统及方法，以克服现有无法保证出口HQoS调度功能正常实现的缺陷。所述方法应用于分布式系统中，包括：发送端中有数据包待发送时，向接收端发送转发请求；所述接收端接收到所述转发请求后，进行层次化服务质量调度，在确定出允许所述发送端发送所述数据包时，向发送端回复授权响应；所述发送端接收到所述授权响应后，将待发送的所述数据包发送给所述接收端。采用本发明后，对于分布式系统的业务进行端到端的层次化QoS控制，保证了出口HQoS调度功能，保证了用户业务的服务质量。

Description

一种实现端到端层次化服务质量的系统和方法
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种实现端到端层次化服务质量的系统和方法。
背景技术
在通信领域中，HQoS(Hierarchical Quality of Service，层次化服务质量)用来解决多用户多服务的QoS保证，如图1所示，在特定端口下(物理端口或者虚端口)，可以划分为用户组、用户和服务这三个层次，每个层次的节点上都可以配置QoS特征参数，以实现多用户多服务的层次化QoS服务保证。
如图2所示，典型的分布式系统转发流程，包括：上行交换芯片上有数据待发送时，向交换矩阵发送数据转发请求；交换矩阵根据VOQ(VirtualOutput Queue，虚拟输出队列)的优先级做出调度和请求响应；上行交换芯片得到获得授权的请求响应后，通过交换矩阵将数据包发往下行交换芯片；最后下行交换芯片通过本地HQoS调度，把数据包发送到出端口。
这种转发流程的缺陷在于：如果交换矩阵判断出VOQ上有拥塞的话，即用户数据流超过了交换矩阵的转发能力，将会导致VOQ队列上丢包，而VOQ是没有层次化调度功能的，所以必然导致下行交换的HQoS功能失效。
发明内容
本发明的目的在于提出一种实现端到端的HQoS系统及方法，以克服现有无法保证出口HQoS调度功能正常实现的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种实现端到端层次化服务质量的方法，应用于分布式系统中，包括：
发送端中有数据包待发送时，向接收端发送转发请求；
所述接收端接收到所述转发请求后，进行层次化服务质量调度，在确定出允许所述发送端发送所述数据包时，向发送端回复授权响应；
所述发送端接收到所述授权响应后，将待发送的所述数据包发送给所述接收端。
进一步地，还包括：所述接收端在确定出不允许所述发送端发送所述数据包时，向所述发送端发送拒绝授权响应。
进一步地，还包括：所述发送端在接收到所述拒绝授权响应后，根据队列的拥塞状态，按照早期丢弃策略处理本队列中的数据包。
进一步地，所述发送端中有数据包待发送，具体包括：所述发送端判断出当前队列中的数据包总数据量已达到预设的一次交换转发的数据量门限值。
进一步地，所述确定出允许所述发送端发送所述数据包，具体包括：所述接收端判断出当前队列中的数据包总量小于为其配置的带宽值，且当前队列的调度优先级高于同一层次节点下的其它队列的调度优先级。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种实现端到端层次化服务质量的系统，应用于分布式系统中，包括：
发送端用于在本地有数据包待发送时，向接收端发送转发请求；还用于在接收到所述接收端回复的授权响应后，将待发送的所述数据包发送给所述接收端；
所述接收端用于接收到所述转发请求后，进行层次化服务质量调度，在确定出允许所述发送端发送所述数据包时，向所述发送端回复所述授权响应。
进一步地，所述接收端还用于在确定出不允许所述发送端发送所述数据包时，向所述发送端发送拒绝授权响应。
进一步地，所述发送端还用于在接收到所述拒绝授权响应后，根据队列的拥塞状态，按照早期丢弃策略处理本队列中的数据包。
进一步地，所述接收端用于确定出允许所述发送端发送所述数据包，具体包括：所述接收端用于判断出当前队列中的数据包总量小于为其配置的带宽值，且当前队列的调度优先级高于同一层次节点下的其它队列的调度优先级。
采用本发明后，对于分布式系统的业务进行端到端的层次化QoS控制，保证了出口HQoS调度功能，保证了用户业务的服务质量。
附图说明
图1为现有技术中HQoS层次示意图；
图2为现有系统中分布式系统数据包转发流程示意图；
图3为本发明实施例中端到端HQoS系统图；
图4为本发明应用示例中端到端HQoS实现的详细流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
一种实现端到端HQoS的方法，应用于分布式系统中，包括以下步骤：
a、发送端中有数据包待发送时，向接收端发送转发请求；
其中，有数据包待发送可以是指：当前队列中的数据包总数据量已达到预设的一次交换转发的数据量门限值。发送端每发送一次转发请求，即可更新一次该数据包所在队列的状态信息并将该状态信息发送给接收端，该状态信息包括：当前队列的深度、当前队列中存放的数据包的总数据量及已针对哪些数据包发送过转发请求。
b、接收端接收到该转发请求后，进行HQoS调度，在确定允许该发送端发送上述数据包时，向发送端回复授权响应；否则，向发送端回复拒绝授权响应；
其中，确定允许该发送端发送数据包的条件是：当前队列中的数据包总量小于为其配置的带宽值，且当前队列的调度优先级高于同一层次节点下的其它队列的调度优先级。
c、发送端接收到授权响应后，将待发送的数据包发送给接收端。
如果发送端接收到拒绝授权响应，则发送端根据该队列的拥塞状态，按照早期丢弃策略处理本队列中的数据包。
从上述描述中可以看出，本实施例中的端到端HQoS方法通过发送端和接收端的通信，使得接收端直接对发送端做出授权和调度，避免了VOQ调度带来的缺陷，高效地解决了分布式系统存在的HQoS问题。
如图3所示，实现端到端HQoS的系统，发送端侧包括：上行交换队列模块及第一消息传输模块，接收端侧包括：下行交换调度单元及第二消息传输模块；
上行交换队列模块，用于接收数据包；还用于在收到第一消息传输模块发来的授权响应后，通过第一消息传输模块发送上述数据包；
第一消息传输模块，用于在上行交换队列模块中有数据包待发送时，向接收端发送转发请求；还用于将第二消息传输模块发来的授权响应或拒绝响应发送给上行交换队列模块；
第二消息传输模块，用于将接收到的转发请求转发给下行交换调度单元，将接收到的授权响应或拒绝响应转发给第一消息传输模块；
下行交换调度模块，用于接收第二消息传输模块发来转发请求和队列状态消息，根据用户的HQoS配置，确定是否发送转发授权给发送端，并发送相应的授权响应或拒绝响应给第二消息传输模块。
如图4所示，一种按着上述的端到端HQoS的系统实现的端到端HQoS方法，包括以下步骤：
S401：上行交换队列模块接收数据包或者队列中有数据包，通过第一消息传输模块向第二消息传输模块发送转发请求；
S402：第二消息传输模块把接收到的转发请求转发给下行交换调度模块；
S403：下行交换调度模块根据HQoS配置，相应地回应授权响应或拒绝响应；
S404：第二消息传输模块把下行交换调度模块回应的授权响应或拒绝响应通过第一消息传输模块转发给上行交换队列模块；
S405：上行交换队列模块如果收到是授权响应，则通过第一消息传输模块进行数据包发送；如果接收到拒绝响应，则对数据包进行缓存，并使用早期丢弃策略对队列进行管理，等待下次再次发送。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。根据本发明的发明内容，还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实现端到端层次化服务质量的方法，应用于分布式系统中，包括：
发送端中有数据包待发送时，向接收端发送转发请求；
所述接收端接收到所述转发请求后，进行层次化服务质量调度，在确定出允许所述发送端发送所述数据包时，向发送端回复授权响应；
所述发送端接收到所述授权响应后，将待发送的所述数据包发送给所述接收端。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述接收端在确定出不允许所述发送端发送所述数据包时，向所述发送端发送拒绝授权响应。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
所述发送端在接收到所述拒绝授权响应后，根据队列的拥塞状态，按照早期丢弃策略处理本队列中的数据包。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述发送端中有数据包待发送，具体包括：
所述发送端判断出当前队列中的数据包总数据量已达到预设的一次交换转发的数据量门限值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述确定出允许所述发送端发送所述数据包，具体包括：
所述接收端判断出当前队列中的数据包总量小于为其配置的带宽值，且当前队列的调度优先级高于同一层次节点下的其它队列的调度优先级。
6.一种实现端到端层次化服务质量的系统，应用于分布式系统中，包括：
发送端用于在本地有数据包待发送时，向接收端发送转发请求；还用于在接收到所述接收端回复的授权响应后，将待发送的所述数据包发送给所述接收端；
所述接收端用于接收到所述转发请求后，进行层次化服务质量调度，在确定出允许所述发送端发送所述数据包时，向所述发送端回复所述授权响应。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：
所述接收端还用于在确定出不允许所述发送端发送所述数据包时，向所述发送端发送拒绝授权响应。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：
所述发送端还用于在接收到所述拒绝授权响应后，根据队列的拥塞状态，按照早期丢弃策略处理本队列中的数据包。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述接收端用于确定出允许所述发送端发送所述数据包，具体包括：
所述接收端用于判断出当前队列中的数据包总量小于为其配置的带宽值，且当前队列的调度优先级高于同一层次节点下的其它队列的调度优先级。
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