CN1968186A - 一种调度报文发送的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种调度报文发送的装置，其包括有按照层次化调度并聚合发送报文的Ln调度器及按照层次化调度并被聚合发送报文的Ln－1调度器，所述每个Ln调度器聚合多个Ln－1调度器发送报文，关键地，所述装置还包括有：与每个聚合发送报文的Ln调度器对应的一组聚合队列，组内不同队列分别保存其对应的被聚合发送报文的Ln－1调度器调度发送的报文。另外，本发明还公开一种相应的调度报文发送的方法。本发明可以在使用聚合技术的场合也可实现层次化调度报文发送，保证使用聚合技术的业务的服务质量。

Description

一种调度报文发送的装置及方法
技术领域
本发明涉及报文调度技术，更具体的说，本发明涉及一种可应用于链路聚合技术场合的层次化调度报文发送的装置及方法。
背景技术
在因特网分组交换的复杂环境下，网络拥塞极为常见。拥塞使流量不能及时获得资源，是造成服务性能下降的源头，拥塞有可能会引发以下的负面影响：拥塞增加了报文传输的延迟和延迟抖动，过高的延迟会引起报文重传；拥塞使网络的有效吞吐率降低，造成网络资源的损害；拥塞加剧会耗费大量的网络资源(特别是存贮资源)，不合理的资源分配甚至可能导致系统陷入资源死锁而崩溃。然而在分组交换以及多用户业务并存的复杂环境下，拥塞又是常见的，网络发生拥塞时必须对其进行管理和控制，常见方法是使用队列技术。
目前，根据典型宽带接入网网络拓扑结构，数字用户线论坛的TR-059协议定义了一种多层“多对一”的树形队列调度架构，使得数字用户线(DigitalSubscriber Line，DSL)宽带接入技术可以承载有服务质量(Quality of Service，QOS)要求的业务，如图1所示，所述树形队列调度架构能够真实反映典型宽带业务的转发模型，从而可以满足不同业务的QOS需求。
具体的，按照TR-059协议定义的层次化队列调度的调度过程如下：
1)首先设备根据物理端口的速率，调度物理端口调度器，一旦物理端口调度器被调度到，将根据配置的调度算法(例如：根据加权公平队列(WFQ)，每个虚通道(Virtual Path，VP)调度器被配置不同的权重)，调度该物理端口调度器所拥有的下一级调度器——VP调度器；
2)当其中的一个VP调度器被调度到时，将根据配置的调度算法，调度该VP调度器所拥有的下一级调度器——虚通路(Virtual Circuit，VC)组调度器；
3)当其中的一个VC组调度器被调度到时，将根据配置的调度算法，调度该VC组调度器所拥有的下一级调度器——VC调度器；
4)当其中的一个VC调度器被调度到时，将根据配置的调度算法，调度该VC调度器所拥有的下一级调度器——会话(Session)调度器；
5)最后当其中的一个Session调度器被调度到时，将根据配置的调度算法，调度该Session调度器所拥有的队列——流分类队列，并从流分类队列中调度出一个报文，用于在物理端口上发送。
虽然TR-059协议定义了层次化队列调度模型，但实际应用时，并不需要严格遵守上述调度过程，因为层次化调度的层次不是固定的，需要由网络的拓扑层次确定，并且每一层调度器的作用也需要根据网络结构进行映射。
另一方面，当链路需要的带宽超过单一的物理接口或通道可以提供的带宽时，现有技术中可以采用聚合技术把一个或多个物理接口或通道捆绑在一起形成一个逻辑接口或通道，通过这个逻辑接口或通道可以为链路提供更高的带宽，并且链路可用的带宽是所有物理接口或通道的带宽总和，目前主要的聚合技术有：Trunk、Multilink PPP、Multilink Frame Relay等。
但是，目前上述层次化调度架构还没法应用在使用聚合技术的场合，这是因为在使用聚合技术的场合，同一VP的不同报文会通过不同的物理接口来传输，VP和物理接口之间是“一对多”或“多对多”的映射关系，而不是“多对一”的映射关系。因此按照TR-059协议定义的层次化队列调度架构调度报文发送不能正确反映使用聚合技术的业务的转发模型，不能保证使用聚合技术的业务的QOS。
发明内容
本发明解决的技术问题是一种调度报文发送的装置及方法，以在使用聚合技术的场合也可实现层次化调度报文发送，保证使用聚合技术的业务的QOS。
为解决上述问题，本发明的一种调度报文发送的装置，包括有按照层次化调度并聚合发送报文的Ln调度器及按照层次化调度并被聚合发送报文的Ln-1调度器，所述每个Ln调度器聚合多个Ln-1调度器发送报文，关键地，所述装置还包括有：
与每个聚合发送报文的Ln调度器对应的一组聚合队列，组内不同队列分别保存其对应的被聚合发送报文的Ln-1调度器调度发送的报文。
可选地，所述Ln调度器的聚合队列组中聚合队列与Ln-1调度器按照1∶1对应。
可选地，所述Ln调度器的聚合队列组中聚合队列与Ln-1调度器按照n∶1对应。
可选地，所述Ln调度器可为虚通道调度器，所述Ln-1调度器可为物理端口调度器。
相应地，本发明的一种调度报文发送的方法，包括：
按照层次化调度报文发送，轮循到聚合发送报文的Ln调度器调度时，将待发送报文调度入其对应的聚合队列；
轮循到被聚合发送报文的Ln-1调度器进行调度时，从其对应的聚合队列调度报文发送。
可选地，所述Ln调度器的聚合队列组中聚合队列与Ln-1调度器按照1∶1对应。
可选地，所述每个Ln调度器的聚合队列组中聚合队列与Ln-1调度器按照n∶1对应。
其中，所述Ln调度器可为虚通道调度器，所述Ln-1调度器可为物理端口调度器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明中每个聚合发送报文的Ln调度器对应一组聚合队列，组内不同队列分别保存其对应的被聚合发送报文的Ln-1调度器调度发送的报文，由于聚合队列和Ln-1调度器之间按照“多对一”的对应关系进行报文调度，从而可扩展层次化队列调度架构，使层次化队列调度架构能够应用到使用链路聚合技术的场合，可实现正确反映使用聚合技术的业务的转发模型，保证使用聚合技术的业务的QOS。
附图说明
图1是现有技术层次化调度示意图；
图2是一种使用聚合技术的应用场景示意图；
图3是本发明使用聚合队列调度报文发送的示意图；
图4是本发明聚合情况下调度报文发送的一种具体的网络拓扑结构示意图；
图5是图4所示网络环境下进行链路聚合的层次化调度示意图。
具体实施方式
本发明核心在于通过扩展层次化调度架构，使每个聚合发送报文的Ln调度器对应一组聚合队列，组内不同队列分别保存其对应的被聚合发送报文的Ln-1调度器调度发送的报文，由于聚合队列和Ln-1调度器之间可以按照“多对一”的层次化调度对应关系进行报文调度，使层次化调度架构能够应用到使用链路聚合技术的场合，并正确反映业务的转发模型，从而保证业务的QOS，下面详细说明。
参考图2，该图是一种使用聚合技术的应用场景示意图，图中仅画出了层次化调度架构中相邻两层之间“多对多”映射关系的情况，同一链路的不同报文会通过下层不同的物理接口或通道来传输，为了能够保证业务的QOS，需要能够在层次化队列调度架构中体现出这种“一对多”或“多对多”的映射关系，具体的，在层次化调度中，Ln调度器(scheduler)和Ln-1调度器都需要按照指定的速率进行调度，在Ln调度器和Ln-1调度器之间是“多对一”映射的情况下，可以根据TR-059协议中定义的调度方式来实现。但是对于Ln调度器和Ln-1调度器之间是“一对多”或“多对多”映射的情况下，即Ln调度器聚合对应多个Ln-1调度器，则不能直接按照TR-059协议定义的调度方法进行队列调度。为了解决这个问题，参考图3，本发明在聚合发送报文的Ln调度器和被聚合发送报文的Ln-1调度器之间引入了聚合队列(Aggregation Queue)，即每个聚合发送报文的Ln调度器对应一组聚合队列，组内不同队列分别保存其对应的被聚合发送报文的Ln-1调度器调度发送的报文。
对于每个Ln调度器对应的一组聚合队列，每组聚合队列包含的队列数由聚合组内Ln-1调度器的数目决定，并且组内不同队列分别对应到不同的Ln-1调度器，具体实现时，所述Ln调度器的聚合队列组中聚合队列与Ln-1调度器可以按照1∶1对应，也可以按照n∶1对应，这里不再赘述。
下面说明本发明调度报文发送的方法，本实施例中Ln调度器聚合发送报文，Ln-1调度器则被聚合发送报文，具体调度报文发送流程如下：
1)启动层次化队列调度，轮循到聚合发送报文的Ln调度器调度时，Ln调度器根据指定的速率进行调度；
2)Ln调度器成功调度到一个报文后，根据报文的Ln-1调度器标识(或其聚合队列标识)把报文放入对应的聚合队列中；
3)层次化队列调度轮循到被聚合发送报文的Ln-1调度器时，Ln-1调度器根据指定的速率进行调度，从其对应的聚合队列调度报文发送，本发明中由于聚合队列和Ln-1调度器之间是“多对一”的对应关系，因此，可按照层次化队列调度方式继续调度报文，这里不再赘述。
上面描述了“多对多”映射情况，“一对多”映射是“多对多”映射的一个特例，实现方案完全相同。这里不再赘述。
下面以一个实际应用场景来说明链路聚合场景下的层次化队列调度过程，如图4所示为一种使用链路聚合的层次化队列调度的一种网络拓扑结构示意图，从图中可以看出在宽带远程接入服务器(Broadband Remote AccessServer，BRAS)和用户接入层设备LANSWITCH之间采用GE聚合(Trunk)技术，并且在BRAS设备上实现层次化调度功能。
通过对上面网络拓扑结构分析，可以设计出支持链路聚合的层次化调度模型，如图5所示，每个层次的调度器对应该层次设备的出端口，BRAS在准备把从POS接口上接收的报文转发到GE接口上之前，将进行Trunk处理和流分类处理，Trunk处理和流分类处理确定了GE聚合队列ID和流分类队列ID，当完成流分类处理后，报文和GE聚合队列ID一起入流分类队列。
本实施例中BRAS进行层次化队列调度的处理过程如下：
1)首先BRAS根据配置的速率(如：100Mbps)，调度每个Lanswitch层次调度器；
2)一旦其中一个Lanswtich层次调度器被调度到，将根据配置的算法(例如：Round Robin调度算法)，调度该Lanswitch层次调度器下属的每一个数字用户线路接入复用器(DSLAM，Digital Subscriber Line Access Multiplexer)层次调度器；
3)当其中一个DSLAM层次调度器被调度到，将根据配置的算法(例如：WFQ调度算法，每个客户端设备(CPE)层次调度器被配置不同的权重)，调度该DSLAM层次调度器下属的每一个CPE层次调度器；
4)当其中一个CPE层次调度器被调度到，将根据配置的算法(例如：绝对优先级调度算法)，从所拥有的流分类队列中取出一个报文，并且根据报文的GE聚合队列ID入对应的GE聚合队列；
5)在进行1)～4)调度的同时，BRAS根据配置的速率(如：1000Mbps)，调度每个BRAS层次调度器，一旦其中一个BRAS层次调度器被调度到，将根据配置的算法(例如：RoundRobin调度算法)，从所拥有的GE聚合队列中取出一个报文，并在相应的物理端口上发送出去，这样一个完整的支持链路聚合的层次化队列调度过程就完成了。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1、一种调度报文发送的装置，包括有按照层次化调度并聚合发送报文的Ln调度器及按照层次化调度并被聚合发送报文的Ln-1调度器，所述每个Ln调度器聚合多个Ln-1调度器发送报文，其特征在于，还包括有：
与每个聚合发送报文的Ln调度器对应的一组聚合队列，组内不同队列分别保存其对应的被聚合发送报文的Ln-1调度器调度发送的报文。
2、根据权利要求1所述的调度报文发送的装置，其特征在于，所述Ln调度器的聚合队列组中聚合队列与Ln-1调度器按照1∶1对应。
3、根据权利要求1所述的调度报文发送的装置，其特征在于，所述Ln调度器的聚合队列组中聚合队列与Ln-1调度器按照1∶1对应。
4、根据权利要求1-3任一项所述的调度报文发送的装置，其特征在于，所述Ln调度器为虚通道调度器，所述Ln-1调度器为物理端口调度器。
5、一种调度报文发送的方法，其特征在于，包括：
按照层次化调度报文发送，轮循到聚合发送报文的Ln调度器调度时，将待发送报文调度入其对应的聚合队列；
轮循到被聚合发送报文的Ln-1调度器进行调度时，从其对应的聚合队列调度报文发送。
6、根据权利要求5所述的调度报文发送的方法，其特征在于，所述Ln调度器的聚合队列组中聚合队列与Ln-1调度器按照1∶1对应。
7、根据权利要求5所述的调度报文发送的方法，其特征在于，所述每个Ln调度器的聚合队列组中聚合队列与Ln-1调度器按照n∶1对应。
8、根据权利要求5-7任一项所述的调度报文发送的方法，其特征在于，所述Ln调度器为虚通道调度器，所述Ln-1调度器为物理端口调度器。
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