CN103581056A

CN103581056A - 网络通信中通过分层队列调度实现拥塞管理的方法

Info

Publication number: CN103581056A
Application number: CN201310514813.8A
Authority: CN
Inventors: 赵茂聪; 何志川; 周志洪
Original assignee: Centec Networks Suzhou Co Ltd
Current assignee: Centec Networks Suzhou Co Ltd
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2014-02-12

Abstract

本发明揭示了一种网络通信中通过分层队列调度实现拥塞管理的方法，包括：S1，将网络中的单播、组播、广播业务分别设立不同的业务队列组，所述不同的业务队列组具有不同的优先级；S2，将要进入队列的流量进行分类并标记，使单播业务、组播业务和广播业务分别映射所述不同的业务队列组；S3，在标记后的流量进入队列时，将不同的业务映射进入不同的业务队列组；以及S4，出队时，对于所述不同的业务队列组利用整形技术分别进行限流，使得优先级最高的业务队列组中的队列最先出队。本发明通过在拥塞管理控制中加入对单播、组播、广播分组管理，有效利用网络上带宽，避免不必要的带宽浪费，节省了网络的带宽。

Description

网络通信中通过分层队列调度实现拥塞管理的方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其是涉及网络通信中对单播、组播、广播业务进行分层队列调度的方法。

背景技术

网络发展日新月异，随着IP网络上新应用的不断出现，对IP网络的服务质量也提出了新的要求，例如VoIP(Voice over IP，IP语音)等实时业务就对报文的传输延迟提出了较高要求，如果报文传送延时太长，将是用户所不能接受的，相对而言，E-Mail和FTP业务对时间延迟并不敏感。为了支持具有不同服务需求的语音、视频以及数据等业务，要求网络能够区分出不同的业务，进而为之提供相应的服务，为此，Qos(Quality of Service，服务质量保证)技术应运而生，以确保重要业务不受延迟或丢弃。

目前，在计算机数据通信中产生拥塞时，进行拥塞管理的方法是使用队列技术，具体包括队列的创建、报文的分类、将报文送入不同的队列、队列调度等。当接口没有发生拥塞时，报文到达接口后立即被发送出去，当报文到达的速度超过接口发送报文的速度时，接口就发生了拥塞。拥塞管理就会将这些报文进行分类，送入不同的队列；而队列调度将对不同优先级的报文进行分别处理，优先级高的报文会得到优先处理。

如图1所示，在这种技术下，所有的业务包括单播，组播和广播使用同一个组队列，会导致网络不能区分单播，组播和广播业务流。因为这三种业务流对带宽的影响是不一样的，比如广播，使用的带宽比较多，但相对于单播来说又需要严格控制，即优先级需要降低处理。因此，现有技术对单播、组播、广播业务没有分类，导致网络流量的控制不足，从而造成网络上带宽的严重浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提出了一种在网络中通过对单播、组播、广播业务的分层队列调度来实现拥塞管理的方法，通过在拥塞管理控制中的队列中加入对单播、组播、广播分组管理，以节省网络流量，并有效利用网络上带宽。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种网络通信中通过分层队列调度实现拥塞管理的方法，包括：

S1，将网络中的单播、组播、广播业务分别设立不同的业务队列组，所述不同的业务队列组具有不同的优先级；

S2，将要进入队列的流量进行分类并标记，使单播业务、组播业务和广播业务分别映射所述不同的业务队列组；

S3，在标记后的流量进入队列时，将不同的业务映射进入不同的业务队列组；以及

S4，出队时，对于所述不同的业务队列组利用队列调度技术进行限流，使得优先级最高的业务队列组中的队列最先出队。

其中，所述S1中不同的业务队列组包括三个或者两个，即单播业务队列组，组播业务队列组和广播业务队列组或单播业务队列组和组播业务队列组。

所述单播业务队列组，组播业务队列组和广播业务队列组的优先级从高到低的顺序为单播队列组，组播队列组和广播队列组。

每一业务队列组中的业务队列也按优先级顺序排列出队，所述业务队列包括优先级从高到低顺序的语音，视频和数据业务。

所述S4中的整形技术是指使用缓冲区和令牌桶来完成限制流出某一网络的某一连接的流量与突发。

更进一步地，所述S4中利用队列调度技术进行限流，同时利用整形技术来限制业务组的带宽，使得优先级最高的业务队列组中的队列最先出队。

本发明的有益效果是：通过在拥塞管理控制中加入对单播、组播、广播分组管理，有效利用网络上带宽，避免不必要的带宽浪费，节省了网络的带宽。

附图说明

图1是现有技术中使用队列技术进行拥塞管理的示意图；

图2是本发明通过对单播、组播、广播业务的分层队列调度来实现拥塞管理的示意图；

图3是图2中显示了每一业务队列组中队列的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

结合图2、图3所示，首先，将网络中的单播、组播、广播业务分别设立三个队列组，即单播业务队列组，组播业务队列组和广播业务队列组；

其次，将要进入队列的流量进行分类并标记，即根据单播、组播和广播业务的不同，分别标记为单播业务、组播业务和广播业务；三种不同的业务分别映射进入不同的所述业务队列组。

接下来，标记后的流量进入队列时，不同的业务将映射不同的业务队列组，如单播业务映射到单播业务队列组，组播业务映射到组播业务队列组，广播业务映射到广播业务队列组。

其中，这三个队列组的优先级是灵活可配置的，一般的网络要求是单播队列组的优先级设置的最高，其次是组播队列组，最后是广播队列组。因为在网络中广播一般是不保证的带宽，优先级最低。这样带来的好处是一旦网上有拥塞，假设只有一部分带宽，这时单播是优先考虑的。这样就避免了广播流量太大，把单播这种有效的带宽抢光了。

另外，如图3所示，在每一种业务内部又根据业务的不同需要按优先级排列，如图3中的队列1，队列2，...队列N，其中队列N的优先级最高，队列1的优先级最低，如队列N为语音业务，队列2为视频业务，队列1为普通的数据业务，而语音业务和视频业务配置较高的优先级，其他数据业务可以配置较低的优先级。

第四，出队时，对于三个不同的队列组利用整形技术分别进行限流，同时利用整形技术限制业务组带宽，使得优先级最高的单播队列组业务最先出队。流量整形的作用是限制流出某一网络的某一连接的流量与突发，使报文以比较均匀的速度向外发送。通过整形技术促使组播和广播的出口带宽要小，这样就不会占用太多的网络带宽，以确保尤其是在网上有拥塞时，优先级最高的单播优先出队。这样避免了广播流量太大，把单播这种有效的带宽抢光了。

流量整形通常使用缓冲区和令牌桶来完成，当报文的发送速度过快时，首先在缓冲区进行缓存，在令牌桶的控制下，再均匀地发送这些被缓冲的报文。

如在网络中的某个结点，有大量的语音，视频，数据流，这些流量由于在网络交换机的传输方式不一样，每种流又区分为单播，组播及广播。因此，这时利用本发明的的方法，将这些流化为为三个队列组，即单播队列组(包括语音，视频，数据)，组播队列组(包括语音，视频，数据)和广播队列组(包括语音，视频，数据)。调度器来调度先这三个队列组，一般先调度单播队列组，在选择这个组后，再选择依次调度其中的语音，视频，数据进行调度处理。

当然，本发明中，当对网络的带宽控制要求精度不是很高时，也可以在网络交换机中设立两个队列组，即单播队列组和组播队列组，而对这个两个队列组的调度的方法也与前面三个队列组的基本相同，同样满足了一定的网络中对拥塞管理的要求。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims

1.一种网络通信中通过分层队列调度实现拥塞管理的方法，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的网络通信中通过分层队列调度实现拥塞管理的方法，其特征在于：所述S1中不同的业务队列组包括三个，即单播业务队列组，组播业务队列组和广播业务队列组。

3.根据权利要求1所述的网络通信中通过分层队列调度实现拥塞管理的方法，其特征在于：所述S1中不同的业务队列组包括两个，即单播业务队列组和组播业务队列组。

4.根据权利要求2所述的网络通信中通过分层队列调度实现拥塞管理的方法，其特征在于：所述单播业务队列组，组播业务队列组和广播业务队列组的优先级从高到低的顺序为单播队列组，组播队列组和广播队列组。

5.根据权利要求1所述的网络通信中通过分层队列调度实现拥塞管理的方法，其特征在于：每一业务队列组中的业务队列也按优先级顺序排列出队。

6.根据权利要求5所述的网络通信中通过分层队列调度实现拥塞管理的方法，其特征在于：所述业务队列包括优先级从高到低的语音，视频和数据业务。

7.根据权利要求1所述的网络通信中通过分层队列调度实现拥塞管理的方法，其特征在于：所述S4中的整形技术是指使用缓冲区和令牌桶来完成限制流出某一网络的某一连接的流量与突发。