TW561736B - Data rate limiting - Google Patents

Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561736 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明背景 本發明係相關於通訊，特別是將以封包爲基礎之網路 之封包流予以排程。 資料係以封包以及封包之接續而在以封包爲基礎之網 路中傳送。此些封包以及接續之封包係爲資料流flow ) 佇串（queue ); ”佇串”以及”資料流”在以下敘述中有時互 換）。此些佇串係關聯於相關於網路之傳送之流通特性（ 例如，來源、目的地以及協定）。根據交通特性，來源可 配置至佇串，而即時有效的使用可使用之資源以及所要傳 送之資料。資料流之例子，係爲一序列之封包傳送用之檔 案傳送協定（F T P )資料流通，而自起始之電流經由網 路（例如封包爲基礎之網路2 4，圖1 )而流至目的地電 腦。另一個例子係爲傳送及時語音流量之一序列封包，而 自起始裝置，經由例如網路2 4 (圖1 )之封包網路而流 至目的地珠杖。 由於越來越多人使用以封包爲基礎之網路（像是網際 網路），因此需要更多之資源，且/或更好之資源使用， 而經由以封包爲基礎之網路而傳送資料，以傳送越來越大 量之具有不同資料流特性之資料量。以封包爲基礎之網路 係越來越普遍，且係使用作爲每天之資料通訊。例如，網 際網路每天有數百萬人存取，例如，觀看全球資訊網網頁 以及發送以及接收電子郵件。電子郵件相對於傳統信件之 比例約爲1 0 : 1 ，而此比率仍在增加。由於越來越多之 資料被傳送且技術越來越進步，人們期待封包爲基礎之網 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ·1111111» 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561736 A7 B7__ 五、發明說明（2 ) 路可處理漸增之資料流，以更快的傳送資料，以及處理像 是語音網際網路協定（V 〇 I P )或I P通話法之不同類 型之服務。 發明槪述 本發明之實施例等係提供由上至下（hierarchical)之 技術，而在提供每個資料流之流速限制下而將位在封包爲 基礎之網路中之佇串予以排程。一種排程器可調整以改變 來源之需要以及可用性，以配置資料封包之佇串之資源以 及藉由^[宁串而限制資源之使用’特別是根據丨宁串之最大頻 帶寬之特性而提供流速限制之特性。 一般而言，在一觀點中，本發明係提供一種封包化資 料處理設備，包括經架構以儲存核心群組之封包化資料的 記憶體，一頻道係連接至記憶體並具有作爲自核心群組而 傳送封包資料之總頻帶寬，以及一排程器經操作而連接至 該記億體以及該頻道，並經組構而將頻道之總頻帶寬之量 配置到作爲預備之每個核心群組中，而限制被配置頻帶寬 之資料量，以及限制資料封包之對應傳輸流速（對於每個 核心群組制定最大可接受之頻帶寬），而根據核心群組之 被配置頻帶寬之個別量，而將自記憶體而至頻道之核心群 組之封包化資料之傳輸予以排程。 本發明之實施可包括一個或多個之以下之特徵。該排 程器係經組構而將頻道之頻帶寬配置至空的群組。而配置 到空的群組之頻道頻帶寬係相關於備份之核心群組之資料 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

--------訂--------I 参 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5- 561736 A7 B7 五、發明說明（3 ) 〈請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 量。該空的群組在假如所有核心群組係爲備份時而配置零 的頻帶寬。該配置至空的群組之頻道頻帶寬亦相依於關聯 於核心群組之頻帶寬配置之加權性以及相依於關聯於至少 一個核心群組之至少一最大可允許頻帶寬。假如總頻道頻 帶寬可根據其相關頻帶寬加權而不超過其個別最大可允許 頻帶寬，而只被配置至核心備份群組時，該空的群組將被 配置零的頻帶寬。該空的群組係配置至少等於備份核心群 組之個別最大可允許頻帶寬之量的至少總頻道頻帶寬之量 。該空的群組係根據Q - M’）而配置 頻帶寬，其中B t。t a t係爲總頻道之頻帶寬，B m a x係爲 對於每個核心群組之最大可允許之頻帶寬，Μ’係爲備份核 心群組之量，而Q係爲核心群組之加權。該排程器係經組 構而決定頻帶寬之量，而在每次核心群組之備份狀態改變 時，而配置到空的群組。 該核心群組可以是資料封包之佇串之種類（class )或 是資料封包之佇串。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一般而言，在另一觀點中，本發明提供一種電腦程式 產品，作爲將具有總頻帶寬之頻道與儲存核心群組群組資 料封包之記憶體相通訊，該電腦程式產品包含作爲使電腦 如下操作之指令：得到備份核心群組之資料量之表示，根 據關聯於每個備份核心群組之加權而配置頻道之總頻帶寬 之第一部份至多數個備份核心群組，以及將頻道之總頻帶 寬之第二部份予以配置至空的群組，該第二部份至少係爲 與超過關聯於多數個備份核心群組之最大頻帶寬之累積頻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561736 A7 _B7__ 五、發明說明（4 ) 帶寬之總頻帶寬之量一樣大。 本發明之實施，可包括一個或多數個以下之特徵。作 爲使得電腦配置頻帶寬之指令，將回應於核心群組交換備 份狀態，而使得電腦配置頻帶寬。假如總頻道頻帶寬係根 據其不超過核心備份群組之個別最大可允許頻帶寬之相關 之頻帶寬加權，而只配置核心備份群組時，該第二部份係 爲零的頻帶寬。該第二部份係相依於關聯於至少一核心群 組之至少一最大可允許頻帶寬。該第二部份係爲Q ( B t。t a i / B m a X - Μ ’）其中B t。t a i係爲總頻道頻帶寬 ，B in a X係爲對於每個核心群組之最大可允許之頻帶寬， Μ ’係爲備份核心群組之資料量，而Q係爲核心群組之加權 0 一般而言，在另一觀點中，本發明提供一種電腦程式 產品，作爲將具有總頻帶寬之傳輸頻道以及儲存封包資料 之多數個群組處而傳送資料封包之方法，該方法包括：得 到來自於多數群組之中之備份群組之資料量之標示，根據 關聯於每個備份核心群組之加權而配置頻道之總頻帶寬之 第一部份至多數個備份核心群組，以及將頻道之總頻帶寬 之第二部份予以配置至未使用者，該第二部份至少係爲與 超過關聯於多數個備份核心群組之最大頻帶寬之累積頻帶 寬之總頻帶寬之量一樣大。 本發明之實施可包括一個或更多之以下特徵。申請專 利範圍1 7係爲回應於群組改變備份狀態而配置第一部份 以及第二部份之方法。如果總頻道頻帶寬係根據其不超過 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- %- 561736 A7 B7 五、發明說明（5) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 核心備份群組之個別最大可允許頻帶寬之相關之頻帶寬加 權，而只配置核心備份群組時，該第二部份係爲零的頻帶 寬。該第二部份係相依於關聯於至少一核心群組之至少一 最大可允許頻帶寬。該第二部份係爲Q ( B，。t a i / B m a x — Μ ’）其中B " t a i係爲總頻道頻帶寬，B m a χ係 爲對於每個核心群組之最大可允許之頻帶寬，M’係爲備份 核心群組之資料量，而Q係爲群組之加權。 一般而言，在另一觀點中，本發明提供一種傳送資料 封包之系統，該系統包括經組構而接收資料封包之至少一 輸入埠，一儲存裝置係連接至至少一輸入璋並經組構而儲 存在該至少一輸入埠所接收之資料封包群組至少一輸出埠 係連接至該儲存裝置以及經組構而傳送儲存在儲存裝置中 之資料封包，以及控制機構作爲控制提供給每個作爲群組 之輸出埠之頻帶資料量以經由輸出埠而傳送資料封包，對 於每個群組所提供之頻帶寬資料量係隨著包含資料封包之 群組數目而變異且係受限於關聯於每個群組之頻帶寬之最 大量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之實施可包括一個或更多之以下特徵。該控制 機構採用經加權不足之循環知更鳥（round robin )演算法 而控制每個群組之頻帶寬資料量。該經加權之不足之循環 知更鳥演算法係包括一空白作爲使控制機構提供頻帶寬而 限制封包資料自群組而傳送之流速。 本發明之實施可包括一個或更多之以下特徵。封包佇 串可被排程以及流速限制。佇串之流速限制以及排程係提 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561736 A7 B7_______ 五、發明說明（6 ) 供在一單--致之資料結構，而具有較之前習知技藝所需 要之處理功率爲小。不要之資料激衝（burst )可受到觀察 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之此些以及其他優點在以下圖式、描述以及申 請專利範圍之解釋後將變得更爲淸楚。 圖形的簡單敘述 圖1係爲本發明之實施例之通訊系統之簡圖。 圖2係爲在封包爲基礎之網路中之習知技術由上至下 之資料流之資料排程之結構方塊圖。 圖3係爲在封包爲基礎之網路中之習知技術資料成形 以及資料流之排程之結構方塊圖。 圖4係爲根據本發明之實施例，而在封包爲基礎之網 路中之使用空的佇串之資料流之流速限制資料排程之結構 方塊圖。 圖5係爲使用圖4所示作爲資料傳輸之流速限制之使 用空的行"串之每個資料流爲基礎之資料排程之處理的方塊 圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主要元件對照表

Be 頻道頻帶寬 5 8 特定種類 B t ο t a 1 頻帶寬 6〇 1 — 6 0 Μ 核心ί丁串 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） -9 - 561736 A7 B7____ 五、發明說明（7 ) 6 1 配額 Β ,η , η 最小頻帶寬 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B a X 最大頻帶寬 7 0 封包 7 1 空的部份 較佳實施例之詳細描述 圖1中，系統1 0包括數個電腦1 2，1 4，1 6， 1 8，而個別連接至封包爲基礎之網路2 4 (像是網際網 路）之閘道2 0，2 2，該些閘道係連接至網路2 4中相 互連接之路由器26，28 .以下本發明之功能之實施， 可使用硬體、軟體（例如藉由一個或多個處理器而執行） 、韌體或以上之結合，而機秀統1 0而配置各種之配置， 而最好係在閘極2 0，2 2或是路由器2 6，2 8 .例如 ，以下所述之流速限制不足循環知更鳥排程器係實質配置 在閘道20，22且/或路由器26，28，且/或其他 配置在可極化來自於佇串且/或佇串種類之資料流之系統 中〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 系統1 0之元件經組構而產生、傳輸，編碼/解碼， 且/或處理封包資料。電腦1 2，1 4，1 6，1 8可產 生表示例如電子郵件、語音、音頻、視頻，且/或網頁瀏 覽指令之封包資料，或是可產生非封包格式之資料。該些 閘道2 0，2 2係經組構而在連接至電腦1 2，1 4， 1 6，1 8之輸入埠而接收資料，並適當的將此些資料轉 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561736 八7 B7 _ 五、發明說明（8 ) 換爲作爲可經由網路2 4 (例如經由路由器2 6，2 8 ) ，而自閘道2 0，2 2之輸出埠而傳輸用之可接受格式， 閘道20，22以及路由器26，28兩者，可接收來自 於多重來源之多重封包，且具有多重資料流，而可在任何 給定之時間中而經由該些資料流而自輸入埠而傳輸至輸出 埠。作爲傳輸資料封包之輸出埠或通道具有有限之資料傳 輸容量或頻帶寬。該在閘道20，22且/或路由器26 ，2 8中可用之頻帶寬資源之資料量，一般係配置成多重 資料流，例如適應該有效資源超過資料流之理想有效資源 之情形。 該閘道20，22以及路由器26，28具有記憶體 作爲儲存資料封包以及控制器作爲調節資料傳輸。例如， 閘道2 2具有記億體3 0作爲儲存自電腦1 6，1 8而來 之資料封包。該記億體3 0係爲例如一緩衝器，其經組構 爲短暫的儲存以及快速之儲存以及接收資料。儲存在記憶 體3 0中之資料傳輸係藉由連接至記憶體3 0之控制器 3 2。該控制器調節資料流，而將輸出埠之頻帶寬或是閘 道2 2之頻道3 4配置至封包之各種佇列或是佇列之種類 ，或是資料封包之其他群組。配置至各種群組之頻帶寬可 以各種方式而決定，像是藉由在控制器3 2中之加權不足 循環知更鳥演算法。 以下描述係專注於關於佇串種類之佇串排程。類似之 技術可應用於佇串之多重之種類、由上而下之佇串，以及 (包括種類以及子種類之多重層級）且此些技術係在本發 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · n 1 ϋ ·_1 ·1 n n^OJ_ * % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） h-j . 561736 A7 _^_ 五、發明說明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 明之範圍以及精神中。頻帶寬資源係根據佇串種類之加權 而不同的配置。在單一種類中，個別之佇串係配置相同之 頻帶寬資源（假設相等之佇串加權，或是不相等之佇串加 權）。爲避免佇串等接收到太多之頻帶寬，空的佇串係根 據在空的佇串種類中之佇串的最大頻帶寬、配置至給種類 之頻帶寬、在種類中之佇串數目以及對於種列中之佇串所 給定之加權Q，而配置一些頻帶資源。以下討論係假設在 給定之種類中之佇串係有等於1之均等加權（常數Q)， 雖然本發明（包括申請專利範圍）包含佇串或是資料封包 之其他群組之不均等加權。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之實施例係提供具有由上而下之不足循環知更 鳥（D R R )排程器之流速限制功能。使用此演算法（即 ，流速限制D R R ( R L D R R ))，每個資料流之流速 限制以及排程功能將具有單一化（unified)之每個資料流 佇串資料結構。此結構可以調整而在受限之處理器功率或 是較少之實施複雜度下而處理大量之每個資料流佇串。此 本發明之實施例可提供在沒有分離成形資料結構與相對於 習知技術下減少處理器功率流速限制，而提供流速限制以 及排程。 該不足循環知更鳥演算法（D R R )由於其公平性以 及實施上之簡化性而廣泛的使用在以封包爲基礎之流量排 程。支援每個資料流佇串以及在具有不同頻帶寬需求之資 料流之間予以排程之D R R演算法’乃爲了形成由上而下 之佇串以及以圖2所示之機制而排程。對於此圖以及其下 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .>|2 . 561736 Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1Q) ，係假設該排程以及所討論之封包的其他處理’係發生在 閘道2 2。 在圖2所示之排程機制以及由上而下之佇串中’佇串 等係由閘道2 0而分爲N個種類（標號3 6 〇至3 6 n - i ) 。雖然，如所示，經加權之D R R ( w D R R )係應用於 種類階層，且D R R係應用在資料流階層’可使用包括將 經加權之D R R應用於資料流之其他建構。對於每一種類 ，所有之每個資料流佇串（例如，資料封包4 0之佇串 3 8 i , 1至3 8 i，X以及空的佇串部份4 1，係假設爲具 有相同之資料流動特性，而資料封包4 0之佇串 3 8 n i !至3 8 n - iy係假設爲具有相同之資料流動特 性（雖然其並非皆如此）。例如’在種類3 6 χ中之所有資 料流3 8，係假設具有相.同之配額39 ’相同之最小頻帶 寬需求，相同之出入時間需求，以及相同之最大頻帶寬需 求（流速限流需求）。如所示，種類3 6 !以及3 6 n - i具 有佇串38之不同數目（種類36!爲乂，而種類36mm 係爲y )。每個種類3 6具有佇串3 8之獨特數目，且可 具有空的佇串3 8 . 種類3 6係藉由使用對於每個種類3 6具有配額（或 加權）之D D R演算法而由控制器3 2而予以排程’以分 割來自所有佇串3 8之可傳送之資料之總頻道頻帶寬B c 。此係根據對於每個”子頻道”或是種類之頻帶寬的提供量（ p r 〇 v i s i ο n i n g )而將頻道分割爲N個”子頻道”或是”種類’’。 假如提供給種類1之D R R配額（或是加權）係爲C i ( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------

P 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561736 A7 B7__ 五、發明說明（11 ) i = 0，1，…，N - 1 )，則每個子頻道（或種類）具 有如下之總頻帶寬B中之一部分： 在關聯於種類3 6之所有資料流或是佇串3 8，係使 用具有相等配額（或加權）之D R R排程（因爲假設相等 之加權，但是並不需要）。因此，種類36ι之頻帶寬之提 供量係均等的分配至所有資料流或是佇串3 8 ^^ -3 8 1，χ。 對於每個資料流3 8所提供之最小或是保證的頻帶寬 ，係由所提供之”子頻帶”或是種類頻帶寬以及關聯於每個種 類之資料流數目而決定。例如，假如種類1係配置M i資料 流3 8，則對於每個資料流3 8在種類i所提供之保證頻 帶寬量係爲： 点x尽=女xA (2) 採用/使用等式（1 )以及（2 )可協助對於每個種 類3 6以及對於關聯於種類3 6之每個資料流或是佇串 3 8之保證的最小頻帶寬。但是，該D R R演算法對於某 些應用/需求係不提供資料流3 8之流速限制。假如系統 不完全提供（即，所提供之資料流之保證頻帶寬未到達系 統之總頻帶寬）或是系統中之某些行"串3 8係不是備記錄 的（backlogged )(即爲空的ί宁串）’則所得之過剩頻帶 寬將重新分配。該超過部份將根據該等之加權而對於所有 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·-------- Φ. 本紙張尺度適用卡國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） -14- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 561736 A7 B7____ 五、發明說明（12 ) 種類3 6 (或是至少沒有過剩頻帶寬之所有種類3 6 )而 依比率而分佈，之後，在關聯於每個種類3 6之所有備舌己 錄佇串3 8中而均等分佈（假設係爲均等加權\ ° 例如，假如種類i係提供有Μ ,個資料流3 8 ^ ^至 3 8 ^ μ ,，但是只有M i ’（ < Μ ^ )資料流3 8 ^，1至 3 8 ^，μ t，係有備記錄（即，具有至少一被佇串之封包） ，則對於每個備記錄佇串3 8 ^^至3 8 i，μ ^，之頻帶寬 變成： F;=^^Bi=女xBi> 女xBi=Fi ⑶ 假如在種類3 6中只有一個資料流具有封包，則該資 料流3 8將具有整個種類3 6之頻帶寬B 1。 該相同之不足流速限制亦可發生在種類階層。假如某 些種類3 6不具有備記錄住竄3 8，則過剩之頻帶寬將在 具有備記錄佇串3 8之種類3 6中而成比率的重分配。每 個備記錄佇串3 8將得到過剩佇串之應分得部份。在某些 極端之例子中，單一資料流3 8將具有整個頻道之頻帶寬 Be 。 因此，該D R R演算法不提供當有過剩時，每個資料 流所能接受之最大頻帶寬。此允許（以及可導致）突激（ burst)之封包進入至頻道3 4 (圖1 )。具有由上至下 D R R機制之每個資料流佇串，不提供最重要之一的服務 提供機制——流速限制。 以每個資料流爲基礎之流速限制，可在該些封包到達 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -15- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 561736 A7 B7 五、發明說明（13) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 每個資料流佇串以及排程之前，而藉由使用分離佇串資料 結構而實施。此結構以及演算法係所謂之每個流速成形而 表示在圖3中。 關於每個資料流成形，某些形式之漏水桶演算法係以 將來自於每個資料流5 2之封包予以插入至延遲線5 5之 適當時間槽或是儲存箱（bin )中。一處理在延遲線5 5中 操作，並將符合一個或多個特定之延遲需求之封包予以移 動至對應之（根據封包之資料流分類）每個資料流封包 5 2以利排程。此方法提供成形與排程之分離。此些違反 最大流速或是突激之封包5 5，係在到達排程用之每個資 料流佇串5 2之前而被適當成形（被延遲）。因此，由上 而下D R R排程演算法可使用在封包排程時間而不用擔心 違反最大流速需求。然而，此方法將產生設計上之複雜度 以及需要大的處理功率，特別是，當該演算法係在即時作 業系統（R T〇S )中而實施時。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當大量封包5 0剛好被置入在相同延遲時間儲存箱時 將產生問題。當係將封包自延遲儲存箱而被移除至適當之 每個資料流佇串5 2之定佇串處理5 4時，處理5 4可能 沒有足夠之時間以將所有封包5 0即時移除，而造成不需 要之延遲暫動（jhter )。 本發明之實施例係使用單一每個資料流佇串結構以提 供在每個資料流爲基礎之獨特統一排程以及流速限制之架 構。假如可將一適當之演算法包括在例如閘道2 2之該每 個資料流排程演算法中，則該排程器3 2可執行整體之公 •16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 561736 Α7 Β7 五、發明說明（14) 正排程以及流速限制。本發明之實施例提供整體之流速限 制以及排程演算法。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據本發明，對於由上而下之佇串以及排程，頻道頻 帶寬B c係在每個資料流佇串之種類群組之階層中而被分 割。例如，參考圖4，考慮具有頻帶寬B t。t a ^之特定種 類5 8，其具有相同最小頻帶寬B m Ui以及最大B m a X需 求之關聯配額6 1之Μ個核心佇串6 0 ! — 6 Ο Μ。該些佇 串6 0可包括封包7 0以及空的部份（如所示）。藉由執 行D R R以排程佇串，如何最小頻帶寬需求之條件爲： X ^total = M X ^total - ^min (4) 參考圖1，排程器3 2採用流速限制不足循環知更鳥 (R L D R R )演算法，且關聯於配額6 3之空的”佇串” 6 2係包括始終爲”備記錄’’狀態（該表示係爲非空的佇串） 。該R L D R R演算法’根據流速限制演算法而指定特定 配額（相關於頻帶寬之量測値）至空的佇串6 2 ·當該 D R R演算法將空的佇串6 2予以排程時，由空的佇串 6 2之傳輸將使得消耗配額之時間週期中而有頻道閒置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該R L D R R演算法在佇串狀態改變時間中而計算空 的丨宁串6 2之配額，該時間係爲核心丨宁串6 1變爲備記錄 或變爲非備記錄之暫態時間。該記錄係根據以下之演算法 0 當種類5 8之所有Μ個核心ί宁串6 0係爲備記錄者， 則配置至每個核心佇串6 0之頻帶寬係爲最小之頻帶寬（ -17 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 561736 Λ7 B7 五、發明說明（15) 即，等式（4)中之大於等於記號變爲等於），假設M* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B rn ^ u = B t。t a i，且演算法指定Ο ( 〇 )配額至空的佇 串（Q d = 0 )。此時，每個Q佇串6 0將接收其最小（或 是保證）的頻帶寬，即： 乂 Βίοία1 =七乂 BWial = Bmhx (5) 假設在行1串狀態改變時間之後，將有Μ ’< Μ個核心{宁 串6 0被予以備記錄，該演算法如下：

If(l/M5)*BtotaJ<=Bmax Qd:〇 ⑹

Else

Qd = Q*(Btota/Bmax - Μ ) (7)

Endif 因此，當備記錄核心佇串6 0之數目Μ ’係爲使得每個 備記錄佇串6 0對於佇串6 0接收不超過最大允許頻帶寬 (艮Ρ， （ 1 /Μ ) * B t。t a i < = B m a X )時，則空的佇 串6 2之配額Qd將被設定爲Ο ·此將根據如下而提供每個 備記錄佇串6 0頻帶寬： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Β* 1 X Β— = ☆ X Β— S X B_ = Bm3X ⑻ 假如備記錄佇串6 0之數目Μ’係爲使得（l/M) * B L B⑴"，貝丨J Q (|被設定爲Q * ( B t 〇 t a i - Μ 1 )以根據以下而提供每個備記錄佇串6 Ο頻帶寬： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -化 561736 A7 B7 五、發明說明（16

Q

Qd^^L^Q totaI Q^totai1 X Dtotal ~ ^max (9) 該空的佇串6 2因此係被指定一配額以吸收總頻帶寬 B之一部份，使得當對於備記錄非空佇串6 0之有效頻帶 寬係被配置至此些非空佇串6 0時，對於非空佇串6 0之 頻帶寬將不會超過。藉由以D R R演算法而調整空的佇串 之配額，該RLDRR演算法將協助交通量大時（等式（ 5 ))而保證每個佇串6 0之最小保證頻帶寬以及限制（ 強迫）當交通量小（等式（8)至（9))之每個佇串聯 之最大允許（或鸯制）之每個資料流速率。因爲關於 R L D RR空的佇串配額更新之計算係相對簡單，在實施 硬體且/或軟體（例如閘道2 2 )之演算法時將相對簡單 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參考圖5，與進一步參考圖1以及圖4，空的佇串配 額調整之處理，包括以下階段。可在不離開本發明之精神 下而在處理8 0中而增加、移除或重建該些階段。 在階段8 2中，在佇串6 0中之資料封包係藉由電腦 16，18而送至閘道22 .該閘道22在其輸入埠而接 收封包，並定路限制儲存裝置3 0 · 在階段8 4中，所接受之封包7 0將儲存在記憶體 3 0中。該封包7 0係根據自頻道2 4之總有效頻帶寬而 配置至佇串6 0之頻帶寬，而儲存在佇串6 0以及佇串之 至少一種類5 8中以自閘道2 2傳輸。 在階段8 5，到達之封包根據以封包標頭資訊（即， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -19- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561736 A7 B7___ 五、發明說明（17) 目的位址、來源位址、協定等）而分類之交通結果’而輸 入至適當之佇串60。 階段8 1 ，8 3以及8 7係展示封包離開佇串時之動 作。在階段8 1中，封包係自適當之種類而被取出佇串’ 且封包係根據適當之排程規則而予以編成佇串。在階段 8 3中，封包離開佇串6 0 ·在階段8 7中，緩衝器記憶 體3 0自將封包釋出。 在階段8 6中，控制器3 2決定佇串6 0是否因爲封 包之到達而變爲備記錄（由空的佇串變爲非空的佇串）， 或是因爲封包之離開而變爲非備記錄（由非空的佇串變爲 空的佇串）。假如佇串6 0變爲備記錄或是非備記錄，該 控制器3 2將進行可能空佇串配額之調整。否則，不執行 空的佇串配額調整。 在階段8 8中，控制器3 2決定封包之備記錄以及配 置種類之頻帶寬。該控制器3 2決定何者以及有多少（假 如有的話）佇串6 0之種類5 8具有備記錄佇串6 0 .該 控制器3 2根據其個別加權（例如種類5 8 i所接受之頻帶 寬B i )而開始配置頻道頻帶寬B c至其種類5 8 .該控制 器3 2進一步決定在每個備記錄種類（即，種類5 8 是 何者以及有多少佇串6 0係備記錄。 在階段9 0中，控制器3 2詢問在種類5 8 ^之佇串 6 〇之所累積最大頻帶寬S t是否超過種類5 8 ^之所配置 之頻帶寬B ,。該控制器3 2比較所有備記錄佇串6 0之最 大頻帶寬之總和S ,以及配置至對應種類5 8 :之頻帶寬 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -20 - —.--------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561736 A7 ___ B7 ___ 五、發明說明（18) B ,。假如最大累積頻帶寬S 1等於或是超過經配置之頻帶 寬B t，則在階段9 2中，控制器3 2設定空的佇串6 2之 頻帶寬配額6 3爲0，且處理8 0進入階段9 8 .假如最 大累積頻帶寬S ,超過經配置之頻帶寬B :，則處理8 0進 入至階段9 4 . 在階段9 4中，控制器3 2決定其他種類5 8需要或 是至少可使用更多之頻帶寬。該控制器3 2檢查種類5 8 ，以及空的頻帶寬配額6 3被設定爲0之特殊種類5 8， 並詢問種類5 8之最大累積頻帶寬是否被配置至該種類 5 8。假如至少一其他種類5 8可使用更多頻帶寬，則該 控制器3 2，根據其加權而指定種類5 8 :之過剩頻帶寬至 其他種類5 8，並將處理8 0進入至階段9 2，該階段係 爲待處理之5 8 ^之空的頻帶寬配額6 3被設定爲0。假如 控制器3 2決定不提供來自種類5 8 t之過剩頻帶寬至其他 種類5 8，則處理8 0進入階段9 6 · 在階段9 6中，控制器3 2設定空的佇串6 2之頻帶 寬配額6 3，而消耗至少該過剩頻帶寬。最好是，該空的 配額6 3經設定使得空的頻帶寬等於超過之寬（即，介於 總和S t以及經配置頻帶寬B ^之差異）。此處，控制器 3 2根據等式（7 )而設定空的佇串6 2之配額6 3。 在階段9 8中，來自於種類5 8之過剩頻帶寬（假如 有的話），藉由控制器3 2而重新分配至其他適當之種類 。該控制器3 2決定有何個種類（假如有的話）具有超過 之頻帶寬以及有多少（即如階段9 4所作）。此過剩之頻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .〇1 - -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 561736 Λ7 B7____ 五、發明說明（19) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 帶寬係由控制器3 2而根據種類5 8之相對加權，而提供 至空的配額被設定爲零的種類。一個或多個種類5 8之空 的佇串6 2之配額6 3，係被適當的由控制器3 2而重設 ，使得對於任何種類5 8之最大累積頻帶寬s以上之任何 超過頻帶寬被種類5 8之空的佇串6 2所消耗。而設定在 此些種類中之佇串以及所有種類5 8之頻帶寬。該控制器 32在階段88，90，92，94以及96根據種類 5 8之配額以及佇串6 0之配額6 1，6 3而將頻帶寬配 置至所有之佇串6 0以及種類5 8 (包括所有空的佇串 6 2)° 其他實施例係在所附申請專利範圍之範圍以及精神中 。例如，可採用種類階層流速限制。在此時，例如在處理 8 0之階段8 8中，該控制器3 2可詢問配置至種類5 8 之起始頻帶寬是否超過備記錄種類5 8之累積最大寬。假 如是的話，則空的種類可配置過剩之種類頻帶寬。過剩之 佇串頻帶寬在當種類階層空的配額非爲0時，而將重分配 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） .22 -

Claims (1)

1. 561736 Λ8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種封包化資料處理設備，包含： 一記憶體，經組構而儲存經封包化資料之核心群組； 一頻道，連接至記憶體，具有總頻帶寬以自核心群組 而傳送資料封包；以及 一排程器，操作性的連接至記憶體以及頻道，且經組 構而配置頻道之總頻帶寬之量至備記錄之每個核心群組中 ，而限制經配置之頻帶寬之量，以及對於每個核心群組之 資料封包之傳輸速率對應至每個核心群組之最大可允許頻 帶寬，以根據核心群組之經配置頻帶寬之個別量，而將來 自於記憶體之核心群組之封包化資料傳輸予以排程至該頻 道。 2 .如申請專利範圍第1項之設備，其中該排程器經 組構而將頻帶頻帶寬配置至空的群組。 3 .如申請專利範圍第2項之設備，其中配置至空的 群組之頻道頻帶寬係相依於備記錄核心群組之資料量。 4 .如申請專利範圍第3項之設備，其中該空的群組 ，在假如所有核心群組皆爲備記錄時，而配置零的頻帶寬 0 5 .如申請專利範圍第3項之設備，其中該配置至空 的群組之頻道頻帶寬，亦係相依於關聯於核心群組之頻帶 寬之加權以及相依於關聯於至少一核心群組之至少一最大 可允許頻帶寬。 6 .如申請專利範圍第5項之設備，其中在假如總頻 道頻帶寬係根據不超過其個別最大可允許頻帶寬之相對頻 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2^7公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -•a -23- 561736 Λ 8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 帶寬加權而只配置核心備記錄群組。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 .如申請專利範圍第5項之設備，其中該空的群組 係配置相等於備記錄核心群組之個別最大可允許頻帶寬之 總和之至少一總頻道頻帶寬之量。 8 .如申請專利範圍第7項之設備，其中空的群組係 根據Q ( B tatai/Bmax — M’）而配置頻帶寬’其中 B t。t a i係爲總頻道之頻帶寬，B m a X係爲對於每個核心 群組之最大可允許之頻帶寬，Μ ’係爲備份核心群組之量’ 而Q係爲核心群組之加權。 9 .如申請專利範圍第2項之設備，其中該排程器經 組構而決定在每次核心群組之備記錄狀態改變時，配置至 空的群組之頻帶寬之量。 1 〇 .如申請專利範圍第1項之設備，其中核心群組 係爲資料封包之佇串之種類。 1 1 .如申請專利範圍第1項之設備，其中核心群組 係爲資料封包之佇串。 1 2 · —種電腦程式產品，使用作爲將具有總頻帶寬 之頻道與作爲儲存資料封包之核心群組之記億體相通訊， 該電腦程式產品包含作爲造成電腦如下動作之指令： 得到備記錄核心群組之量的標示； 將頻道之總頻帶寬之第一部份，根據關聯於每個備記 錄核心群組之加權而予以配置至多數個備記錄核心群組； 以及 將頻道之總頻帶寬之第二部份，配置至空的群組，該 木紙悵尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -24- 561736 Λ8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第二部份係爲至少與超過關聯於多數個備記錄核心群組之 最大頻帶寬之累積頻帶寬之總頻帶寬之量一樣大。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之電腦程式產品，其 中作爲使電腦配置頻帶寬之指令，將使得電腦回應於核心 群組改變備記錄狀態，而配置頻帶寬。 1 4 .如申請專利範圍第1 2項之電腦程式產品，其 中在當假如總頻道頻帶寬係根據不超過核心備記錄群組之 個別最大可允許頻帶寬之相對頻帶寬加權，而只配置至核 心備記錄群組時，而使第二部份爲零的頻帶寬。 1 5 ·如申請專利範圍第1 2項之電腦程式產品，其 中該第二部份係相依於關聯於核心群組之至少一部份之至 少一最大可允許頻帶寬。 1 6 ·如申請專利範圍第1 2項之電腦程式產品，其 中該第二部份係Q(Btatal/BmaX — M’），其中 B t。t a i係爲總頻道之頻帶寬，B m a X係爲對於每個核心 群組之最大可允許之頻帶寬，Μ ’係爲備份核心群組之量， 而Q係爲核心群組之加權。 1 7 . —種資料傳輸方法，將來自於作爲儲存資料封 包之多數個群組之資料封包傳輸至具有總頻帶寬之傳輸頻 道，該方法包含： 得到來自於多數個群組中之備記錄群組之資料量標示 f 根據關聯於每個備記錄群組之加權而將總頻帶寬之第 一部份予以配置至多數個備記錄群組；以及 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂' 經4部智惡时4-均：只工消赍合作社印％ 木紙張尺度適用中國國家標牟（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -25- 561736 A8 B8 C8 D8 __ 六、申請專利範圍 將頻道之總頻帶寬之第二部份配置爲不使用，該第二 部份係至少與超過關聯於多數個備記錄群組之最大頻帶寬 之累積頻帶寬之總頻帶寬之資料量一樣大。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之方法，其中第一部 份以及第二部份之配置，係回應於群組改變備記錄狀態而 配置。 1 9 .如申請專利範圍第1 7項之方法，其中在當假 如總頻道頻帶寬係根據不超過備記錄群組之個別最大可允 許頻帶寬之相對頻帶寬加權，而只配置至備記錄群組時’ 而使第二部份爲零的頻帶寬&。 2〇.如申請專利範圍第1 7項之方法，其中該第二 部份係相依於關聯於至少一群組之至少一最大可允許頻帶 寬。 2 1 ·如申請專利範圍第1 7項之方法，其中該第二 部份係 Q — ，其中 係爲 總頻道之頻帶寬，B m a x係爲對於每個核心群組之最大可 允許之頻帶寬，Μ’係爲備份核心群組之量，而Q係爲核心 群組之加權。 22 . —種資料封包之傳輸系統，該系統包含： 至少一輸入埠，經組構而接收封包資料； 一儲存裝置，連接至至少一輸入埠，且經組構而傳輸 儲存在儲存裝置中之資料封包；以及 控制機構，作爲控制對於每個群組所提供之輸出埠之 頻帶寬之資料量，以經由輸出埠而傳輸資料封包，對於每 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經齊部智Λ时/ί.θΰ(工4骨合作fi印％ -26- 561736 8 8 8 8 ABCD 圍範利 專請 t'六 經濟部智总財(工消費合作ti印焚 個群組頻帶寬之資料量係隨著包含資料封包之群組數目而 變異，且係受限於關聯於每個群組之頻帶寬之最大資料量 0 2 3 .如申請專利範圍第2 2項之系統，其中控制機 構，藉由採用加權不足循環知更鳥演算法而控制每個群組 之頻帶寬之量。 2 4 .如申請專利範圍第2 3項之系統，其中該加權 不足循環知更鳥演算法，係包括使控制機構提供頻帶寬之 空的佇串以限制封包資料自群組傳輸之流速限制。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   -27- % ipt 申請曰期 90年 3月14日 案 號 90105975 類 别 以上各爛由本局填註） A4 C4 561736 經濟部皙^时走枋^:工,/]骨合作杜印製 霉1專利説明書 中 文 資料流速之限流 發明W 新型丹 英 文 Data rate limiting ⑴劉昭Liu, Zhao 姓 名 0 郭志毅 Guo, Jerry Zhiyi 國 籍 (1)中國大陸 （2)美國 成B日 (1)美國麻州條克斯桕立舊波士頓路十一號四一四 贫明， 二、…^人 號公寓 創作 11 Old Boston Road, Apt* 414, Tewksbury, MA 01876, U.S.A· 住、居所 (2)美國麻州卡來爾月桂木大道一二三號 123 Laurelwood Drive, Carlisle, ΜΑ 01741, U*S*A· 姓 名 (1)瑞彿戴塔網路公司 (名稱） RiverDelta Networks 國 籍 (1)美國 (1)美國麻州筷克斯桕立高木大道東三號 三、申請人 住、居所 (事務所） Three Highwood Drive East, Tewksbury, MA 01876, U.S.A, 代表人 姓 名 (1)麥克•布朗 Brown，Michael R· 本紙張尺度適用中國國家橾隼（CNS ) A4说格（210X297公釐） , 裝 訂 線