CN103716255B - 报文处理的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种报文处理的方法与装置，所述方法包括：接收第一报文，将所述第一报文放入第一队列，并复制所述第一报文，将复制的第一报文放入第二队列，所述第一报文中包括低时延标识；从所述第二队列中获取所述第二队列的状态信息；根据所述第二队列的状态信息从所述第二队列中选择所述复制的第一报文作为出队报文并生成出队指示信息；根据所述出队指示信息，从所述第二队列中选取所述复制的第一报文进行出队准备，生成出队处理信息；根据所述出队处理信息，滤除所述第二队列中的所述复制的第一报文；通过旁路直通通道将所述第一队列中的所述第一报文进行出队处理。

Description

报文处理的方法与装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文处理的方法与装置。

背景技术

随着网际协议(Internet Protocol，简称IP)技术的发展，IP网络已经从当初的单一数据网络向集成数据、语音、视频、图像的多业务网络转变。相应的，网络设备需要通过应用服务质量(Quality of Service，简称QoS)技术，对不同类型的业务流提供不同等级的QoS保证。

传输时延是指报文从网络中某个点传输到网络中另一个点所需要的时间，是QoS的基本要素之一。在传输的过程中，存在多个因素影响报文的传输时延，包括：转发时延、排队时延、传播时延和串行发送时延；其中，转发时延、传播时延和串行发送时延主要是设备和传输介质自身决定的，除非更换否则无法控制，而排队时延可以进行人工控制。

在实际应用中，某些业务，例如语音业务，是低时延类型的业务，即要求传输时延很小。通常是通过严格优先级(Priority Queuing，PQ)队列来保证该类报文被优先处理，将低时延类型的报文放入该队列中，根据报文调度方案，对报文队列进行调度，从而对时延加以保证。

如图1所示，为现有技术的报文调度方案，该报文调度方案也可称为双水位线方案，其过程如下：调度器模块中整型(Shaper)子模块针对PQ队列和非PQ队列设置不同令牌(TOKEN)水位线，PQ队列的令牌水位线会远低于非PQ队列，当非PQ队列令牌不足而不允许非PQ队列中的报文通过时，PQ队列报文仍可以通过，从而可以保证PQ队列报文不在调度器模块内拥塞。具体来说，如图1所示，纵轴方向表示令牌桶中令牌数目(Bucket Credit)，横轴方向表示时间，双水位线方案，是指除了令牌正常水位线(-TOKEN)外，再增加一条针对PQ队列的水位线，即PQ队列限制水位线(-PQ Limit)；当令牌桶中令牌数目在令牌正常水位线(-TOKEN)之上时，所有报文均允许参与调度，，当令牌桶中令牌数目在PQ队列限制水位线(-PQLimit)之下时，不允许任何报文参与调度，当令牌桶中令牌数目在令牌正常水位线(-TOKEN)与PQ队列限制水位线(-PQ Limit)之间时，仅允许PQ队列的报文参与调度；

但是，现有技术中报文的调度方法存在以下弊端。在某些应用场景情况下，PQ队列流量超过设置的PQ队列限制水位线，仍会出现拥塞，使得PQ队列流量超过设置的带宽，从而无法保证低时延要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种报文处理的方法与装置，用于解决现有技术中，PQ队列的报文出现拥塞，低时延要求得不到保证的问题。

在第一方面，本发明实施例提供了一种报文处理的装置，所述装置包括：入队适配模块、队列管理模块、调度器模块、出队适配模块、过滤模块和复用模块；

入队适配模块，用于接收第一报文，将所述第一报文放入第一队列，以及复制所述第一报文，将复制的第一报文放入第二队列，所述第一报文中包括低时延标识；

队列管理模块，用于从所述第二队列中获取所述第二队列的状态信息，并向所述调度器模块发送所述第二队列的状态信息；

调度器模块，用于根据所述第二队列的状态信息，从所述第二队列中选择所述复制的第一报文作为出队报文，并生成出队指示信息，向所述出队适配模块发送所述出队指示信息；

出队适配模块，用于根据所述出队指示信息，从所述第二队列中选取所述复制的第一报文进行出队准备并生成出队处理信息，向所述过滤模块发送出队处理信息；

过滤模块，用于根据所述出队处理信息，滤除所述第二队列中的所述复制的第一报文；

复用模块，用于通过旁路直通通道将所述第一队列中的所述第一报文进行出队处理。

在第一方面的第一种可能实现方式中，所述装置还包括：

队列长度模块，用于根据接收的第一更新信息维护所述第一队列的长度；根据接收的第二更新信息维护所述第二队列的长度。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，所述入队适配模块还用于，当接收所述第一报文，将所述第一报文放入第一队列后，生成所述第一更新信息，向所述队列长度模块发送所述第一更新信息。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第三种可能实现方式中，所述过滤模块还用于，当滤除所述第二队列中的所述复制的第一报文后，生成通知信息，向所述出队适配模块发送所述通知信息；

出队适配模块还用于，根据所述通知信息，生成所述第二更新信息，向所述队列长度模块发送所述第二更新信息。

在第二方面，本发明实施例提供了一种报文处理的方法，所述方法包括：

接收第一报文，将所述第一报文放入第一队列，并复制所述第一报文，将复制的第一报文放入第二队列，所述第一报文中包括低时延标识；

从所述第二队列中获取所述第二队列的状态信息；

根据所述第二队列的状态信息从所述第二队列中选择所述复制的第一报文作为出队报文并生成出队指示信息；

根据所述出队指示信息，从所述第二队列中选取所述复制的第一报文进行出队准备，生成出队处理信息；

根据所述出队处理信息，滤除所述第二队列中的所述复制的第一报文；

通过旁路直通通道将所述第一队列中的所述第一报文进行出队处理。

在第二方面的第一种可能实现方式中，接收第一报文，将所述第一报文放入第一队列之后还包括：

生成第一更新信息，根据所述第一更新信息维护所述第一队列的长度。

结合第二方面的第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，所述根据所述出队处理信息，滤除所述第二队列中的所述复制的第一报文之后还包括：

生成通知信息；

根据所述通知信息，生成第二更新信息，根据所述第二更新信息维护所述第二队列的长度。

通过应用本发明实施例提供的报文处理的方法与装置，入队适配模块在接收到携带低时延标识的第一报文后，直接将所述第一报文通过旁路直通通道将第一报文传输至多路复用模块中进行出队处理，并将第一报文进行复制后参与调度，将参与调度的第一报文通过过滤模块进行滤除，以保证带宽和调度算法的正确性，同时，也避免了现有技术中PQ队列的报文仍出现拥塞，低时延要求得不到保证的问题。

附图说明

图1为现有技术的报文调度方案图；

图2为本发明实施例提供的一种报文处理的装置图；

图3为本发明实施例提供的一种报文处理的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的一种报文处理的设备图。

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，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。

参见图2，为本发明实施例提供的一种报文处理的装置图，所述装置包括：入队适配模块210、队列管理模块220、调度器模块230、出队适配模块240、过滤模块250和复用模块260；

入队适配模块210，用于接收第一报文，将所述第一报文放入第一队列，以及复制所述第一报文，将复制的第一报文放入第二队列，所述第一报文携带低时延标识；

队列管理模块220，用于从所述第二队列中获取所述第二队列的状态信息，并向所述调度器模块发送所述第二队列的状态信息；

调度器模块230，用于根据所述第二队列的状态信息，从所述第二队列中选择所述复制的第一报文作为出队报文，并生成出队指示信息，向所述出队适配模块发送所述出队指示信息；

出队适配模块240，用于根据所述出队指示信息，从所述第二队列中选取所述复制的第一报文进行出队准备，并生成出队处理信息，向所述过滤模块发送出队处理信息；

过滤模块250，过滤模块，用于根据所述出队处理信息，滤除所述第二队列中的所述复制的第一报文；

复用模块260，用于通过旁路直通通道将所述第一队列中的所述第一报文进行出队处理。

可选地，在本发明实施例中，所述装置还包括：队列长度模块270；

所述入队适配模块210还用于，在将所述第一报文放入第一队列后，生成第一更新信息，向所述队列长度模块发送所述第一更新信息；

所述队列长度模块270，用于根据所述第一更新信息，维护所述第一队列的长度。

所述过滤模块250还用于，当滤除所述第二队列中的所述复制的第一报文后，生成通知信息，向所述出队适配模块发送所述通知信息；

所述出队适配模块240还用于，根据所述通知信息，生成第二更新信息，并向所述队列长度模块发送所述第二更新信息；

所述队列长度模块270，用于根据所述第二更新信息，维护所述第二队列的长度。

在本发明实施例中，当入队适配模块210接收到携带低时延标识的第一报文后，直接将第一报文放入对应的第一队列中，所述第一队列为用于出队的低时延队列，复用模块260通过旁路直通通道读取第一队列，将第一队列中的第一报文进行出队处理，由于携带低时延标识的第一报文直接通过旁路直通通道优先出队，因此，可避免现有技术中在拥塞情况下低时延报文无法保证出队的缺陷，提高低时延报文出队的可靠性。

在本发明实施例中，携带低时延标识的第一报文按照上述方式出队，但为了保证队列的带宽和调度算法的正确性，所述装置通过复制第一报文进行调度。

在一个例子中，由于携带低时延标识的第一报文，在进入入队适配模块后，直接出队不参与调度器模块的正常调度，可以避免现有技术中在拥塞情况下低时延报文无法保证出队的缺陷，提高低时延报文出队的可靠性。但为了保证队列的带宽和调度算法的正确性，入队适配模块210还将第一报文进行复制后放入第二队列，所述第二队列为用于调度的低时延队列；然后，队列管理模块220从第二队列中获取第二队列的状态信息，对第二队列进行管理，并向调度器模块230发送第二队列的状态信息；

调度器模块230根据第二队列的状态信息，利用调度算法从第二队列中选择所述复制的第一报文作为出队报文，生成出队指示信息，并向出队适配模块240发送出队指示信息，出队适配模块240根据出队指示信息对第二队列中的所述复制的第一报文进行出队准备，生成出队处理信息，并向过滤模块250发送出队处理信息；由于，第一报文已经在复用模块260中等待出队，所以，所述复制的第一报文不能再次进行出队处理，因此，过滤模块250接收出队处理信息，根据该出队处理信息，将复制的第一报文从第二队列中滤除，并生成滤除所述复制的第一报文后的第三队列，复用模块260读取第三队列，将第三队列中的报文进行出队处理。

在另一个例子中，当第一队列和第三队列中都有报文需要出队时，即低时延队列和非低时延队列同时需要出队时，复用模块260优先将第一队列中报文进行出队处理，以保证低时延队列的报文及时出队，第三队列中的报文在第一队列中报文出队后，再进行出队处理。既保证了低时延报文出队，又保证了队列的带宽和调度算法的正确性。

进一步地，在调度器模块230中还可以包括整型子模块，该整型子模块用于进行流量整型，对超出设置带宽的报文进行筛选，将超出设置带宽的报文丢弃。

在本发明实施例中，入队适配模块210接收的第一报文携带低时延标识时，则按照上述的方式将第一报文的出队与调度进行分离，避免了现有技术中在拥塞情况下低时延报文无法保证优先出队的缺陷，提高低时延报文出队的可靠性。

需要说明的是，所述复制的第一报文也携带低时延标识，并且在调度所述复制的第一报文时，携带的低时延标识经所述入队适配模块210、队列管理模块220、出队适配模块240和过滤模块250时，都是透传，即各模块在获取所述复制的第一报文的同时，也获取所述复制的第一报文携带的低时延标识。

进一步需要说明的是，队列管理模块220获取的第二队列的状态信息包括队列的队列号、队列深度，队列中各个报文的描述符等信息。

可选地，如果入队适配模块210接收的第一报文不携带低时延标识时，则按照现有技术的调度方式，在调度器模块调度完成后再出队。

通过应用本发明实施例提供的报文处理的装置，入队适配模块在接收到携带低时延标识的第一报文后，将所述第一报文放入第一队列，直接通过旁路直通通道出队，并将第一报文进行复制后参与调度，而参与调度的复制的第一报文通过过滤模块进行滤除，不出队，以保证带宽和调度算法的正确性，同时也避免了现有技术中，PQ队列的报文仍出现拥塞，无法保证低时延要求的问题。

参见图3，为本发明实施例提供的一种报文处理的方法流程图，所述方法包括：

310、接收第一报文，将所述第一报文放入第一队列，并复制所述第一报文，将复制的第一报文放入第二队列，所述第一报文携带低时延标识。

具体地，接收第一报文，该第一报文携带低时延标识，将第一报文放入第一队列后准备进行出队处理，所述第一队列为低时延队列，所述第一队列中的报文可以通过旁路直通通道直接出队；此外，还将第一报文进行复制后放入第二队列，所述第二队列中的报文参与调度。

320、从所述第二队列中获取所述第二队列的状态信息。

具体地，获取的状态信息包括队列的队列号、队列深度，队列中各个报文的描述符等信息。通过该状态信息，根据带宽和调度算法对队列中的报文进行调度。

330、根据所述第二队列的状态信息，从所述第二队列中选择所述复制的第一报文作为出队报文，并生成出队指示信息。

具体地，在获知第二队列的状态信息后，根据第二队列的状态信息进行出队报文的选择，并生成出队指示信息，该出队指示信息具体为选择某队列的某一个报文进行出队处理。在本发明实施例中出队指示信息具体为选择第二队列中所述复制的第一报文，将所述复制的第一报文进行出队处理。

340、根据所述出队指示信息，从所述第二队列中选取所述复制的第一报文进行出队准备，生成出队处理信息。

具体地，根据出队指示信息，从第二队列中选取复制的第一报文，即将复制的第一报文进行出队准备，所述出队准备，即说明复制的第一报文需要出队，将复制的第一报文的相关信息携带在出队处理信息中。

350、根据所述出队处理信息，滤除所述第二队列中所述复制的第一报文。

具体地，根据出队处理信息，滤除第二队列中所述复制的第一报文，得到滤除复制的第一报文后的第三队列，在第三队列中可能还存在其他等待出队的报文。

360、通过旁路直通通道将所述第一队列中的所述第一报文进行出队处理。

需要说明的是，360可以与320同时进行，也可以在320之前，或之后执行。具体地，直接通过旁路直通通道将310中存入所述第一队列的所述第一报文进行出队处理。

本发明实施例提供的报文处理的方法，由于携带低时延标识的第一报文不再参与调度而直接优先出队，因此，可避免现有技术中在拥塞情况下低时延报文的不好保证出队的缺陷，提高低时延报文出队的可靠性。

可选地，本发明实施例中310中将所述第一报文放入第一队列之后还包括：生成第一更新信息根据所述第一更新信息维护所述第一队列的长度。具体地，由于接收第一报文，将所述第一报文放入第一队列之后，使得第一队列的队列长度改变，因此，需要维护所述第一队列的长度，例如将所述第一队列的长度加1，此时，将生成第一更新信息，该第一更新信息用于维护第一队列的长度。

可选地，本发明实施例中350中滤除所述第二队列中所述复制的第一报文之后还包括：生成通知信息，所述通知信息用于明确已将所述第二队列中复制的第一报文滤除完成，根据所述通知信息，生成第二更新信息，根据所述第二更新信息维护所述第二队列的长度。具体地，由于在350中，将复制的第一报文选择作为出队报文，并对复制的第一报文进行滤除，当滤除复制的第一报文后，使得第二队列的队列长度改变，因此，需要维护所述第二队列的长度，例如将所述第二队列的长度减1，此时，将生成第二更新信息，该第二更新信息用于维护第二队列的长度。

在本发明实施例中，如果所述第一队列与所述第三队列都需要出队时，则优先将第一队列中的第一报文进行出队处理，然后，再将第三队列中的报文进行出队处理，由于携带低时延标识的第一报文不再参与调度而直接优先出队，因此，可避免现有技术中在拥塞情况下低时延报文的不好保证出队的缺陷，提高低时延报文出队的可靠性。

需要说明的是，在本发明实施例中，所述复制的第一报文也携带低时延标识，按照上述的方式将第一报文的出队与调度进行分离，避免了现有技术中在拥塞情况下低时延报文的无法保证出队的缺陷，提高低时延报文出队的可靠性。

进一步可选地，如果接收的第一报文不携带低时延标识时，则按照现有技术的调度方式，再根据带宽和调度算法调度完成后再出队。

通过应用本发明实施例提供的报文处理的方法，在接收到携带低时延标识的第一报文后，将所述第一报文放入第一队列，直接通过旁路直通通道出队，并将第一报文进行复制后参与调度，而参与调度的复制的第一报文通过过滤模块进行滤除，不出队，以保证带宽和调度算法的正确性，同时也避免了现有技术中PQ队列的报文出现拥塞，低时延要求得不到保证的问题。

如图4，为本发明实施例提供的一种报文处理的设备结构图，如图4所示，所述报文处理的设备包括处理器410和存储器420。

其中，所述存储器420内存储有程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。所述处理器410执行所述程序代码，用于：

接收第一报文，将所述第一报文放入第一队列，并复制所述第一报文，将复制的第一报文放入第二队列，所述第一报文中包括低时延标识；

通过旁路直通通道将所述第一队列中的所述第一报文进行出队处理；

从所述第二队列中获取所述第二队列的状态信息；

根据所述第二队列的状态信息，从所述第二队列中选择所述复制的第一报文作为出队报文，并生成出队指示信息；

根据所述出队指示信息，从所述第二队列中选取所述复制的第一报文进行出队准备，生成出队处理信息；

根据所述出队处理信息，滤除所述第二队列中的所述复制的第一报文。

所述处理器410执行所述程序代码，还用于生成第一更新信息，根据所述第一更新信息维护所述第一队列的长度。具体地，再将所述第一报文放入第一队列之后，使得第一队列的队列长度改变，因此，需要维护所述第一队列的长度，例如将所述第一队列的长度加1，此时，将生成第一更新信息，该第一更新信息用于维护第一队列的长度。

所述处理器410执行所述程序代码，还用于生成通知信息；根据所述通知信息，生成第二更新信息，根据所述第二更新信息维护所述第二队列的长度。具体地，生成通知信息，所述通知信息用于明确已将所述第二队列中复制的第一报文滤除完成，根据所述通知信息，生成第二更新信息，根据所述第二更新信息维护所述第二队列的长度。具体地，由于将复制的第一报文选择作为出队报文，并对复制的第一报文进行滤除，当滤除复制的第一报文后，使得第二队列的队列长度改变，因此，需要维护所述第二队列的长度，例如将所述第二队列的长度减1，此时，将生成第二更新信息，该第二更新信息用于维护第二队列的长度。

本发明实施例提供的报文处理的设备，处理器在接收到携带低时延标识的第一报文后，将所述第一报文直接通过旁路直通通道出队，并将第一报文进行复制后参与调度，最后将参与调度的复制的第一报文滤除，不出队，以保证带宽和调度算法的正确性，同时也避免了现有技术中，PQ队列的报文仍出现拥塞，无法保证低时延要求的问题。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种报文处理的装置，其特征在于，所述装置包括：入队适配模块、队列管理模块、调度器模块、出队适配模块、过滤模块和复用模块；

入队适配模块，用于接收第一报文，将所述第一报文放入第一队列，以及复制所述第一报文，将复制的第一报文放入第二队列，所述第一报文中包括低时延标识；

队列管理模块，用于从所述第二队列中获取所述第二队列的状态信息，并向所述调度器模块发送所述第二队列的状态信息；

调度器模块，用于根据所述第二队列的状态信息，从所述第二队列中选择所述复制的第一报文作为出队报文，并生成出队指示信息，向所述出队适配模块发送所述出队指示信息；

出队适配模块，用于根据所述出队指示信息，从所述第二队列中选取所述复制的第一报文进行出队准备并生成出队处理信息，向所述过滤模块发送出队处理信息；

过滤模块，用于根据所述出队处理信息，滤除所述第二队列中的所述复制的第一报文；

复用模块，用于通过旁路直通通道将所述第一队列中的所述第一报文进行出队处理。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

队列长度模块，用于根据接收的第一更新信息维护所述第一队列的长度；根据接收的第二更新信息维护所述第二队列的长度。

3.根据权利要求2所述的报文处理的装置，其特征在于，所述入队适配模块还用于，当接收所述第一报文，将所述第一报文放入第一队列后，生成所述第一更新信息，向所述队列长度模块发送所述第一更新信息。

4.根据权利要求2所述的报文处理的装置，其特征在于，所述过滤模块还用于，当滤除所述第二队列中的所述复制的第一报文后，生成通知信息，向所述出队适配模块发送所述通知信息；

出队适配模块还用于，根据所述通知信息，生成所述第二更新信息，向所述队列长度模块发送所述第二更新信息。

5.一种报文处理的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收第一报文，将所述第一报文放入第一队列，并复制所述第一报文，将复制的第一报文放入第二队列，所述第一报文中包括低时延标识；

从所述第二队列中获取所述第二队列的状态信息；

根据所述第二队列的状态信息从所述第二队列中选择所述复制的第一报文作为出队报文并生成出队指示信息；

根据所述出队指示信息，从所述第二队列中选取所述复制的第一报文进行出队准备，生成出队处理信息；

根据所述出队处理信息，滤除所述第二队列中的所述复制的第一报文；

通过旁路直通通道将所述第一队列中的所述第一报文进行出队处理。

6.根据权利要求5所述的报文处理的方法，其特征在于，接收第一报文，将所述第一报文放入第一队列之后还包括：

生成第一更新信息，根据所述第一更新信息维护所述第一队列的长度。

7.根据权利要求5所述的报文处理的方法，其特征在于，所述根据所述出队处理信息，滤除所述第二队列中的所述复制的第一报文之后还包括：

生成通知信息；

根据所述通知信息，生成第二更新信息，根据所述第二更新信息维护所述第二队列的长度。