CN1913488A - 数据通信交换机中使用通信量和系统统计的预见拥塞管理 - Google Patents

Abstract

本发明公开了在交换机或路由器中执行拥塞管理的装置和方法。该装置获取和/或生成经由交换结构连接的多个交换模块的性能度量，基于来自该交换模块的属性生成性能指标，并且基于该性能度量的加权合并分配交换结构带宽。该性能度量可以包括某些属性的以前值和当前值以及预测值。

Description

数据通信交换机中使用通信量和系统统计的预见拥塞管理

技术领域

本发明一般涉及适合于执行拥塞管理的数据通信交换机。特别地，本发明涉及适合于从交换机内部的多个交换模块中获取统计数字和其它属性并且基于这些属性的加权组合分配交换资源的交换机和路由器。

背景技术

用于以太网交换机和有关网络路由设备的、包括10吉比特每秒(Gbps)和40Gbps接口在内的高速标准的出现，对网络交换机设计者而言是一项重大挑战。适合于按如此高的速度进行传输的许多网络接口会给系统资源特别是交换结构带来极大的负担。交换结构必须支持其出口和入口接口中的多条通信量，并且适应突发通信量。前述交换机的相对低的接口速度使它有可能过分设计(over-engineer)交换结构，亦即，使交换结构的速度超过接口的速度，以便提供必要的带宽。目前，网络交换机可以使用其速度比各个接口的速度快50-100％的交换结构。然而，在10Gbps和40Gbps接口速度的情况中，该惯例事实上或物理上是不可能的。

鉴于对交换结构和交换资源施加的性能要求越来越普遍，所以有效拥塞管理正变得越来越重要。目前，网络交换机内的拥塞管理通常需要在入口和出口处进行精巧的排队操作。例如，出口排队可以临时吸收超过该出口接口之最大传输速率的突发通信量。然而，对于扩展时段，当数据积累的速率超过数据消耗的速率时，可能超过出口队列容量。

在允许直接向交换结构传送数据的交换机中，当数据出现在入口中并且在该具体时刻交换结构上带宽可用时，与现有拥塞管理方法关联的问题很可能出现。此类系统允许向出口传输数据而不管该出口队列是否能够适应该数据，从而会增加在出口队列中丢弃这些数据的可能性。另外，突发通信量可以瞬时消耗系统中的所有容量，即使如果经由该交换结构的数据传输适当地错开，该系统中有足够容量来处理这些突发通信量。

因此，需要适合于优化吞吐量、降低尾部丢弃、权衡竞争相同资源的不同部件之要求、评价不同部件的性能、选择性地分配结构带宽以及预期未来带宽需求的交换机。

发明内容

优选实施方式中的本发明的特征在于，在诸如交换机或路由器的数据通信交换设备中执行拥塞管理的装置和方法。该交换设备包括：包含第一交换模块和第二交换模块的多个交换模块，可操作地与多个交换模块相连的交换结构，以及中央管理模块。中央管理模块适合于从第一交换模块和第二交换模块中获取一个或多个属性，基于来自第一交换模块和第二交换模块的一个或多个属性生成第一性能指标，以及如果第一性能指标满足带宽准许条件，则准许传输请求，从而使第一交换模块通过该交换结构向多个交换模块的出口交换模块传输一个或多个协议数据单元(PDU)。如果性能指标满足诸如性能阈值的带宽准许条件，则通常准许该请求。如果准许服务许可，则授权第一入口交换模块在分配的期间内发送分配的数据量。

在某些实施方式中，第二交换模块是出口交换模块，从而使准许取决于入口和出口交换模块中存在的一个或多个条件。然而，在某些实施方式中，第二交换模块是另一个入口交换模块，从而使该交换设备能够权衡竞争该交换结构的不同模块之要求，并且基于这些模块的目前的性能和以前的性能分配带宽。在优选实施方式中，准许带宽或其它系统资源的决策是基于从多个交换模块的三个的每一个模块中获取的属性。

这些属性是直接从交换模块中获取的，或是根据从交换模块中获取的那些值导出的。在优选实施方式中，这些属性包括但不限于：入口缓冲器深度，入口优先级队列深度，出口队列深度，空闲网络处理器周期，访问转发表的带宽的可用性，输入缓冲存储器的可用性，带宽请求的优先级，带宽准许历史，以及带宽拒绝历史。因此，得到的性能指标是直接或间接从该模块中获取的一个或多个属性的加权合并。性能指标也可以基于属性的当前值，那些属性的一个或多个历史值，以及属性的预测值。预测值可以是通过使用许多滤波器中的任意一个导出的，这些滤波器包括二阶低通滤波器，α-β滤波器，超前滞后滤波器，二次超前(lead-over-quadratic)滤波器，以及多点移动平均值滤波器(multiple point moving averagefilter)。

附图说明

以下举例说明本发明，但本发明并不限于附图中的图示，其中：

图1是根据本发明之优选实施方式的适合于使用前馈通信量统计数字执行预见性拥塞管理的企业交换机的功能框图；

图2是根据本发明之优选实施方式的用于在企业交换机中执行预见性拥塞管理的交换模块的功能框图；

图3是根据本发明之优选实施方式的中央管理模块的功能框图；以及

图4是根据本发明之优选实施方式的执行预见性拥塞管理的方法的流程图。

具体实施方式

图1是适合于使用前馈通信量统计数字执行预见性拥塞管理(PCM)的企业交换机的功能框图。PCM交换机100优选地包括多个交换模块110-113，交换模块有时称为刀片，刀片被固定在背板152上的插槽中。每个PCM交换模块110-113包括一个或多个外部数据端口102以及一个或多个交换控制器106。在PCM交换机100内，经由交换结构150把不同模块110-113的数据端口102可操作地连接起来。每个数据端口102可以可操作地与数据通信网络内的另一个节点相连，数据通信网络例如包括一个或多个局域网(LAN)，广域网(WAN)，城域网(MAN)，因特网或其组合。一个或多个交换控制器106至少能够进行但不限于由开放系统互连(OSI)网络模型定义的层2(数据链路)交换和/或层3(网络)路由操作。

为了本实施方式起见，朝着结构150的方向从外部端口102流入到交换模块110-113中的PDU这里称为入口PDU。入口PDU传过的交换模块称为入口交换模块。相反，从结构150流出到外部端口102的PDU称为出口PDU。出口PDU传过的交换模块称为出口交换模块。对不同数据流来说，优选实施方式的多个交换模块的每一个可以充当入口交换模块和出口交换模块。

优选实施方式的企业交换机100进一步包括一个中央控制模块(CMM)160，用于分配在各种交换模块110-113之间传输PDU的带宽。正如下面更详细地描述的那样，基于各种性能属性准许或拒绝由入口模块做出的带宽请求，例如，该性能属性包括用来描述各种交换模块110-113以及包括交换结构150在内的共享系统资源的特性的统计数字和其它度量。在优选实施方式中，将CMM 160表示为与各种模块110-113相连的功能实体，尽管，本领域的一般技术人员应该理解，CMM 160可以包含在多个交换模块110-113中的一个模块中，可以并入到背板152或独立的管理节点中。

图2是用于在企业交换机100中执行PCM的交换模块200的功能框图。与交换模块110-113一致的优选实施方式的交换模块200包括一个或多个网络接口模块(NIM)204，管理模块220，一个或多个交换控制器106以及结构接口模块208。每个NIM 204可操作地与一个或多个外部端口102相连，以便接收入口数据通信量并传输出口数据通信量。借助于一条或多条内部高速串行数据总线205以及一个或多个输入缓冲器210，把入口PDU传送到交换控制器106。优选地为网络处理器的交换控制器106对入口PDU进行分类，执行被指派在入口执行的任何必要的转发操作，并将该PDU加入到队列中直至带宽可用于经由交换结构150向适合的一个或多个出口刀片传输该PDU。

管理模块220优选地包括一个策略管理器224，用于保存和实施通信量策略。策略管理器224实施的策略优选地部分基于由源学习操作导出的开放系统互连(OSI)网络参考模型层2(数据链路)和层3(网络)寻址信息，从该网络中的其它路由设备那里接收的路由信息，以及网络管理员通过使用例如简单网络管理协议(SNMP)报文226经由配置管理器222上载的过滤规则。路由引擎230可以使用由源学习导出的、来自其它网络节点的和来自管理员的通信量策略，并且这些策略共同地用转发表254表示。转发表254优选地是高速随机存取存储器(RAM)，如动态RAM(DRAM)或静态RAM(SRAM)。

优选实施方式的交换控制器106适合于使用与OSI层2到层7关联的PDU属性来执行层2交换操作和/或层3路由操作。交换控制器106优选地包括路由引擎230，转发表254以及队列管理器240。路由引擎230包括分类器232以及转发处理器234。通过使用内容可寻址存储器(CAM)233和从转发表254中检索的分类规则，把入口PDU分类到多个流的至少一个流中。转发处理器234执行一个或多个转发操作，该操作对向交换模块110-113的合适的外部端口传输经过分类的PDU来说是必需的。在经由调度程序244向交换结构150传输以前，可以在入口优先级队列242中临时缓冲由转发处理器234处理的入口PDU。

转发处理器234检索与该入口PDU关联的转发信息，并且在向合适的出口端口传输以前执行一个或多个转发操作。例如，转发操作优选地包括但不限于，用于重新封装数据的报头转换，用于向PDU附加或预先附加一个或多个VLAN标签的VLAN标签压入，用于从PDU中删除一个或多个VLAN标签的VLAN标签弹出，用于保留网络资源的服务质量(QoS)，用于监控客户通信量的计费和计帐，多协议标签交换(MPLS)管理，用于选择性过滤PDU的身份验证，访问控制，包括地址解析协议(ARP)控制在内的高层学习，对PDU进行再生和重定向以便进行通信量分析的端口镜像，源学习，用于确定作为向PDU分配交换资源之依据的相对优先级的服务等级(CoS)，用于管制和通信量定型的颜色标记，以及用于在交换模块110-113或该网络内的其它节点之间有效分配PDU的堆栈间的交换标记管理。

除上面描述的入口处理之外，路由引擎230同样适合于经由结构接口模块208接收来自交换结构150的出口PDU。特别地，在一个或多个出口队列中临时缓冲从交换结构150那里接收的PDU，并且经由路由引擎230的出口处理器236传输到来自NIM 204中间的指定的出口端口102。在向合适的出口端口102传输以前，交换控制器106可以在出口上执行一个或多个附加的转发操作。

根据本发明的某些实施方式，队列管理器240最好在传输一个或多个PDU以前请求带宽并且被分配带宽。特别地，队列管理器240向CMM 160发送一个传输请求报文246，请求交换结构带宽，并且如果准许该请求，则向一个或多个出口交换模块传输一个或多个PDU。CMM 160通过发布授权该入口刀片在分配的期限内向出口刀片发送特定数量的数据的服务许可，准许请求的带宽。CMM 160基于从多个交换模块中获得的性能度量以及竞争带宽的一个或多个交换模块的度量，确定是否准许该带宽请求，其中多个交换模块包括请求带宽的入口刀片以及该分组前往的出口刀片。在某些实施方式中，如果该交换机适合于识别例如服务质量(QoS)等级，以及相应的交换资源提供的话，带宽可以是以由优先级为基础被准许的。

刀片生成的性能度量包括用来描述该刀片的性能以及该刀片经历的通信量模式的特性的一个或多个属性的集合。属性248可以包括，每个入口优先级队列242的深度，出口队列243的深度，由交换控制器106在预定时段内积累的空闲网络处理器周期的数目，供控制器106访问转发表254的带宽可用性，以及输入缓冲器210的存储器的可用性。另外，在确定性能度量时，可以把即将发生的带宽请求或其它服务的优先级以及对该服务请求者的带宽准许和拒绝的过去历史一并考虑进来。例如，该属性集合进一步包括与任一属性关联的中间值，平均值以及方差。对于多个交换模块110-113的每个模块，获取与某个刀片关联的属性，并将其从属性报告模块260传输到CMM 160。再简要参考图1，在某些实施方式中，CMM 160同样适合于收集来自一个或多个共享系统资源的性能属性，包括作为时间之函数的交换结构150的吞吐量。

正如下面更详细地描述的那样，CMM 160基于交换机100的全系统的考虑而非仅仅基于例如出口交换模块的队列存储器的可用性，选择性地准许或拒绝来自不同刀片的带宽请求。例如，CMM 160最终基于来自多个交换模块的属性的加权组合确定在任意指定时刻准许哪些请求，从而使交换机能够在最优化包括吞吐量在内的一个或多个操作标准的同时公平地分配带宽。

图3说明的是根据优选实施方式的CMM 160功能框图。CMM160适合于接收来自多个交换模块的一个或多个属性，权衡这些属性，生成用来描述系统通信量和拥塞状况的特性的一个或多个性能指标，并基于该性能指标准许对交换结构带宽的请求，从而根据用户定义的操作的标准优化交换机的性能。优选实施方式中的CMM160包括，用于多个交换模块110-113的每个模块的性能分指标生成器(PSG)310，包含权重的表320，与多个PSG 310中的每一个可操作地相连的主要性能指标生成器(GPIG)330，以及带宽分配器350。

CMM 160通过从中检索相关联的多个属性248，连续不断地监控每个交换模块110-113。PSG 310使用与多个交换模块110-113的一个模块关联的每个属性集合，生成性能分指标向量380，P_i，后者是一个1×N列向量，其大小描述关联刀片的性能的特性：

$P_i=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{u}_{\mathrm{in}}{x}_{\mathrm{in}}{\hat{x}}_n---\left[1\right]$

其中，x_in是与第i个交换模块关联的N_i个属性的集合中的第n个属性，

是与第n个属性关联的单位向量，以及u_in是保存在权重表320中的权重集合U_i中的第n个权重。在某些实施方式中，CMM 160进一步包括一个系统分指标生成器340，用于生成系统性能分指标向量S，后者是由一个或多个系统属性382(见图3)汇集的，这些属性描述包括交换结构150上的带宽的可用性在内的交换机的共享资源的特性。系统性能分指标向量是一个1×N列向量，其由下式给出：

$S=\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{u}_{\mathrm{Sm}}{x}_{\mathrm{Sm}}{\hat{x}}_m---\left[2\right]$

其中，x_Sm是与一个或多个共享资源关联的M个属性的集合中的第m个属性，以及u_Sm是保存在权重表320中的权重集合U_S中的第n个权重。在优选实施方式中，使用两个权重集合U_i和U_S来对属性进行归一化，尽管也可以使用它们来不成比例地强调某些属性比其他属性重要。

GPIG 330可以使用与每个刀片110-113关联的性能分指标380以及系统分指标284。在优选实施方式中，CMM 160使用主要性能指标J_tr来分配带宽，以使第t个交换模块能够经由交换结构150向第r个交换模块传输数据。具有要传输的数据的第t个入口交换模块这里称为传输或发送交换模块，而向其传输数据的第r个出口交换模块称为接收交换模块。其属性包含在该性能指标中但既非发送刀片也非接收刀片的交换模块称为间接交换模块。

在优选实施方式中，对于特定的一对源交换模块和接收交换模块而言，由下式确定性能指标：

$J_{\mathrm{tr}}=\{V_t^T{P}_t+V_r^T{P}_r+\underset{i=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}[V_i^T{P}_i(1-{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{it}})(1-{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ir}})]+V_S^{T}S\}$

其中，P_t是与请求带宽的发送交换模块关联的性能指标向量，P_r是如果准许服务许可，将向其传输一个或多个PDU的接收交换模块，V_t ^T是包含应用到与入口刀片关联的性能指标向量的第一权重集合的发送器权重向量的转置，V_r ^T是包含应用到与出口刀片关联的性能指标向量的第二权重集合的接收器权重向量的转置，V_i ^T是包含应用到与其性能可能影响由CMM 160准许或拒绝带宽请求之决策的剩余的I个刀片中的每一个关联的性能指标向量的一个或多个附加权重集合的间接权重向量的转置，V_S ^T是包含应用到与系统的共享资源关联的性能指标向量的第四权重集合的向量的转置，以及δ_mn是Kroneckerδ，当m＝n时其值为1，当m≠n时其值为0。1×N权重向量V_t，V_r，V_i和V_S是由用户定义的，并且保存在权重表320中，其中利用向量V共同表示这些向量。

交换模块属性248可以包括用来量化包含刀片内的资源的可用性在内的各种性能因数的许多度量，刀片内的资源例如包括带宽资源，存储资源，数据总线资源以及计算处理资源。正如本领域内的一般技术人员理解的那样，权重向量V_t、V_r、V_i和V_S优选地由用户用不同的构成权重来定义，以强调那些严重依赖于交换模块的角色的属性，即依赖于特定交换模块是发送刀片还是接收刀片，抑或是间接刀片的属性。例如，假定属性集合包括详细说明入口队列243内的存储器的可用性的度量，则与该入口和出口队列关联的各个权重可以区分发送器权重向量V_t和接收器权重向量V_r。关于发送器权重向量V_t，出口队列存储器的可用性通常与入口刀片转发数据的能力弱相关，而出口队列存储器的可用性与出口刀片接收所转发的数据的能力强相关。应该相应地选择与权重向量关联的各种权重。

除与特定发送器和接收器刀片关联的加权性能指标之外，在优选实施方式中准许带宽请求的决策也可以是间接交换模块的性能指标的函数。例如，一个或多个间接刀片可能严重影响该交换机的性能，如果它们试图同时向同一接收刀片转发数据的话。因此，当前的交换机100是造成以下状况的原因，即，间接交换模块可以直接或间接影响为了向接收交换模块以及接收模块传输而请求带宽的刀片处理数据的能力。在优选实施方式中，可以以一个或多个属性的形式监控前往该接收交换模块的间接交换模块上出现的数据以及用于接收交换模块的带宽的竞争带宽请求。在正确权衡这些属性后，优选实施方式中的CMM 160适合于拒绝通过背板进行传输的带宽请求，如果存在具有前往同一接收刀片的较高优先级数据的间接交换模块的话。以此方式，交换机100可以避免给请求刀片准许带宽，如果这样做会在入口丢弃间接交换机中的高优先级数据、或者一旦首先处理从间接刀片那里接收的更高优先级数据则会在接收刀片中丢弃来自请求刀片的数据的话。

除使用权重向量V_t、V_r、V_i和V_S权衡各个属性之外，通过区别地共同权衡发送交换模块、接收交换模块和间接交换模块可以生成主要性能指标。因此，主要性能指标由下式给出：

G_tr＝{W_tQ_t+W_rQ_r+W_kQ_k+W_sQ_s}                [3]

其中

$Q_t=V_t^T{P}_t,---\left[4\right]$

$Q_r=V_r^T{P}_r,---\left[5\right]$

$Q_k=\underset{i=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}\left[V_i^T{P}_i(1-{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{it}})(1-{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{ir}})\right],---\left[6\right]$

$Q_s=V_S^{T}S,---\left[7\right]$

其中，W_t是用来按比例增加或按比例减少与发送器交换模块关联的加权性能指标的标量权重，W_r是用来按比例增加或按比例减少与接收器交换模块关联的加权性能指标的标量权重，W_k是用来共同按比例增加或按比例减少与间接交换模块关联的加权性能指标的标量权重，而W_s是用来按比例增加或按比例减少与共享资源关联的加权性能指标的标量权重。

然后估算与第i个发送交换刀片和第r个接收刀片关联的主要性能指标G_tr386，以便确定是否满足保证准许带宽的条件。例如，在优选实施方式中，将主要性能指标与性能阈值388进行比较。如果该性能指标大于阈值388，则准许带宽请求，否则拒绝该请求。在优选实施方式中，性能阈值388是由用户定义的，然而也可以通过监控随时间变化的交换结构150的带宽使用率并相应改变阈值自适应地确定阈值。

在优选实施方式中，除上面描述的倍增权重值之外，应用于一个或多个属性的权重，性能指标，或二者可以是线性和非线性算子。线性和非线性算子的集合优选地包括，估算真假值的阈值算子，比较给定属性与同一交换模块或不同交换模块的一个或多个其它属性的比较算子，分别返回数值集合中的最低值和最高值的最小值和最大值算子，以及返回1/x的倒数算子。

在本发明的某些实施方式中，交换机100进一步适合于提供预见性拥塞管理。特别地，交换机100适合于保存随时间变化的多个交换模块的一个或多个属性值的历史记录，并随后权衡这些属性以便预期交换机100内的内部带宽需求，并将拥塞的负面作用降到最低。时间加权处理可以采取概率滤波器的形式，概率滤波器包括二阶低通滤波器，α-β滤波器，超前滞后滤波器，或二次超前滤波器。

在优选实施方式中，基于前面数值的值，使用二阶低通滤波器以便以近似实时方式预测交换机的性能特性。例如，如果感兴趣的属性是交换控制器106的空闲处理器周期，则可以生成二阶低通滤波器形式的新属性：

$E\left(p\right)\≅\frac{\mathrm{\β}-1}{\mathrm{\β}}p\left(t\right)+\frac{1}{\mathrm{\β}}\mathrm{Ep}(t-1)---\left[8\right]$

其中，p(t)是当前时间间隔内的可用处理器周期的百分比，E(p)是下一个时间间隔内可用的空闲处理器周期的期望值，以及β是用户定义的为加权处理选择的数字。代替上面描述的指数移动平均值，某些实施方式也可以使用多点移动平均值，如本领域的一般技术人员熟知的Spenser公式。正如本领域的熟练技术人员理解的那样，优选实施方式适合于预期临界通信量拥塞，并且在资源耗尽前选择性地限制分配的带宽的量。

在使用预见性拥塞管理的某些实施方式中，CMM 160进一步包括保存时间表的传输调度程序360，该时间表详细说明在一个或多个未来时间间隔内要给哪个交换模块分配带宽。例如，该时间表可以是交换控制器106的数字处理器周期。CMM 160使用预测的通信量模式和带宽需求来确定传输调度程序中相对高的拥塞的周期，即不足以满足带宽的时隙，并推迟一个或多个带宽请求，错开带宽请求，或者把多个带宽请求合并成单个准许。

通过了解多个交换模块的许多传输请求以及过去的带宽使用率模式，CMM 160可以在刀片之间实现带宽的公平分配。例如，拒绝给具有最高带宽消耗率的那些刀片分配带宽的服务准许，以便有利于具有较低带宽消耗率的那些刀片。例如，也可以通过使用基于帧的WFQ分配带宽。

图4是用于包括多个交换模块的企业交换中的PCM的方法的流程图。在优选实施方式中，从两个或更多交换模块中，优选地从三个或更多交换模块中收集多个属性(步骤402)。也可以收集与企业交换机内的共享资源关联的一个或多个属性。这些属性提供对不同交换模块110-113的性能以及对交换机100的总体性能进行评价的基础。例如，当中央管理模块收到从第一交换模块的端口向第二交换模块的端口传输一个或多个PDU的请求时(步骤404)，生成主要性能指标(步骤406)。基于至少两个优选地是三个或更多交换模块之属性的主要性能指标是各种属性的加权合并，该合并适合于定量描述交换机100内的健康或拥塞的当前状态的特征，或预测预定时段内交换机100中的健康或拥塞，其中预定时段优选地小于1秒。提供作为性能指标之基础的属性的两个或更多交换模块优选地包括，如果准许请求，则向其传输一个或多个PDU的接收器交换模块，以及试图向目标交换模块传输PDU的一个或多个发送交换模块。在某些实施方式中，与作为主要性能指标之基础关联的两个或更多交换模块优选地包括，请求带宽以便向同一接收器交换模块传输的两个或更多交换模块。如果该性能指标满足诸如预定阈值的带宽准许条件，则准许传输请求(步骤408)，并且从请求交换模块向目标交换模块传输数据(步骤410)。

尽管上述说明包括许多明细，但是请不要把它们解释为是用来限制本发明的范围的，它们仅仅用来提供本发明的某些现有优选实施方式的说明。

因此，通过举例公开了本发明，这些例子并非限制性的，请参照下面的权利要求书确定本发明的范围。

Claims (9)

1.用于在数据通信网络中执行拥塞管理的交换设备，包括：

包含第一交换模块和第二交换模块的多个交换模块；

与该多个交换模块可操作地相连的交换结构；以及

适合于执行以下处理的中央管理模块：

从该第一交换模块和该第二交换模块中获取一个或多个属性；

基于来自该第一交换模块和该第二交换模块的该一个或多个属性生成第一性能指标；以及

如果该第一性能指标满足带宽准许条件，则准许传输请求，从而使该第一交换模块通过该交换结构向该多个交换模块的出口交换模块传输一个或多个协议数据单元(PDU)。

2.根据权利要求1所述的交换设备，其中该第一性能指标包括该一个或多个属性的加权合并。

3.根据权利要求2所述的交换设备，其中该第一性能指标包括至少一个或者该一个或多个属性的预测值。

4.根据权利要求1所述的交换设备，其中依据概率滤波器过滤该一个或多个属性。

5.根据权利要求4所述的交换设备，其中概率滤波器是从以下滤波器组成的组中选择的：二阶低通滤波器，α-β滤波器，超前滞后滤波器，二次超前滤波器以及多点移动平均值滤波器。

6.根据权利要求1所述的交换设备，其中该带宽准许条件是性能指标阈值。

7.在包括多个交换模块和交换结构的交换设备中执行拥塞管理的方法，该方法包括以下步骤：

从该多个交换模块的第一交换模块和第二交换模块中获取一个或多个属性；

基于来自该第一交换模块和该第二交换模块的该一个或多个属性生成第一性能指标；以及

如果该第一性能指标满足带宽准许条件，则准许传输请求，从而使该第一交换模块通过该交换结构向该多个交换模块中的一个交换模块传输一个或多个协议数据单元(PDU)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中该第一性能指标包括该一个或多个属性的加权合并。

9.根据权利要求8所述的方法，其中该第一性能指标包括至少一个或者该一个或多个属性的预测值。

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