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CN1298139C - 一种支持多端口多业务的多级调度的方法 - Google Patents

一种支持多端口多业务的多级调度的方法 Download PDF

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Abstract

一种支持多端口多业务的多级调度方法，包括以下步骤：A)分组环站点的每个用户侧端口配置A、B、C三个业务等级不同的二级队列，用来分类放置所述端口接收到的数据；B)对所述端口二级队列运行先业务等级调度后端口加权调度的两级调度机制；C)经所述两级调度得到的各类数据进入A、B、C业务等级的一级队列中；D)对所述一级队列内的业务进行弹性分组环上环调度。本发明的方法有效地解决了存在多个用户端口的业务需要进入弹性分组环环路，并且每个用户端口同时存在A、B、C三类业务情况下的调度，满足了各个端口进入的A类业务最先调度、B类次之，C类最后的优先级调度次序，从而保证了A类和B类业务对时延和时延抖动的要求，也使各个端口在同一等级的业务情况下不会出现饥饿现象。

Description

一种支持多端口多业务的多级调度的方法
技术领域
本发明涉及一种支持多端口多业务的多级调度方法，尤其涉及RPR(Resilient Packet Ring，弹性分组环)设备中支持多个用户端口，并且每个用户端口支持多种业务的调度方法。
背景技术
弹性分组环技术是一项新兴技术，目的就是组建具有带宽可复用的、各个节点具有公平算法保证带宽占用率、具有环保护和QOS(服务质量，Quality of Service)能力的弹性分组环，其应用是针对城域骨干环网和城域接入环网。2000年12月IEEE专门成立了IEEE802.17标准组，以制定基于弹性分组环技术的能够组建弹性分组环的IEEE802.17 MAC层标准。
弹性分组环技术最主要的特征就是对业务进行了分类，业务被分成A、B、C三类业务，其中A类为实时业务，B类分成两个部分，B-CIR(committed information rate)为承诺速率等级业务，B-EIR(excessinformation rate)为超过承诺速率等级的业务，C类为尽力而为业务。在帧结构中定义Service Class的业务类别位。并且弹性分组环技术对单个弹性分组环站点进入弹性分组环环路的业务根据A、B、C三类分别进行整形和调度，之后进入某个弹性分组环环路中。如图1和图2所示，弹性分组环设备一般包括2个弹性分组环环路侧端口，从该端口进入和输出的帧是弹性分组环MAC帧，具有A、B、C业务分类标识，以及一组用户侧端口，用户侧端口多数是以太网端口，从该端口进入和输出的帧是以太网帧，帧结构不带A、B、C业务分类标识。多个弹性分组环设备通过弹性分组环环路侧端口组成一个弹性分组环环。现有的弹性分组环设备中用户侧端口是没有队列的，当数据进入某个用户侧端口进行一定的转发操作后就进入某个弹性分组环环路的A/B/C队列，然后进行标准的整型调度操作进入某个弹性分组环环路中。这种做法存在一些问题：用户侧端口往往有多个，可能某个端口业务量大，而某个端口业务量小，根据现有做法是先来先服务，结果可能业务量小的端口出现饥饿现象。又比如某个用户侧端口进入的业务可能是A类业务也可能是B类和C类业务，有可能先进入的是大量的C类业务，后进入的是少量的A类业务，根据现有做法，是先来先服务，结果大量的低优先级的C类业务被优先处理，而高优先级的A类业务在C类业务以后处理，结果A类业务的时延和时延抖动问题无法解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对弹性分组环设备存在多个用户侧端口，现有端口间业务调度不合理的缺陷，提供一种能更好的满足弹性分组环要求的业务调度方法。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种支持多端口多业务的多级调度方法，包括以下步骤：
步骤一：单个分组环站点的每个用户侧端口配置A、B、C三个业务等级不同的二级队列，用来分类放置所述端口接收到的数据；
步骤二：对所述端口二级队列运行先业务等级调度后端口加权调度的两级调度机制；
步骤三：经所述两级调度到的各类数据进入A、B、C业务等级的一级队列中；
步骤四：对所述一级队列内的业务进行弹性分组环上环调度。
上述每个用户侧端口允许进入弹性分组环环路的最小A、B、C类业务的带宽可由用户配置。
步骤二所述的业务等级调度是根据A类优先于B类，B类优先于C类的优先级顺序进行的；步骤二所述的端口加权调度是根据各端口的权值进行的。
上述的权值是根据用户在用户侧端口配置的A、B、C类业务带宽占该站点同类业务带宽的比例得到的。
并且，不同类业务等级的端口权值可以设计成不同值。
每个弹性分组环站点有N个用户侧端口，所述步骤二包括下述具体步骤：
21)、判断1-N端口的所有A业务等级队列是否为空，若空继续循环；
22)、若非空，对1-N端口的所有N个A类业务等级队列进行加权调度，被调度到的A类业务送到A类业务的一级队列内；
23)、若所有A业务等级的队列都被调度空，或者A业务等级的一级队列满，则进行B级业务等级调度；
24)、判断1-N的所有B业务等级队列是否为空，若空继续循环；
25)、若非空，对1-N端口的所有N个B类业务等级队列进行加权调度，被调度到的B类业务送到B类业务的一级队列内；
26)、若所有B业务等级的队列都被调度空，或者B业务等级的一级队列满，则进行C级业务等级调度；
27)、判断1-N的所有C业务等级队列是否为空，若空继续循环；
28)、若非空，对1-N端口的所有N个C类业务等级队列进行加权调度，被调度到的C类业务送到C类业务的一级队列内；
29)、若所有C业务等级的队列都被调度空，或者C业务等级的一级队列满，回到A级业务等级调度；循环运行上述步骤。
步骤四所述的上环调度包括对一级队列中A、B、C三类业务分别进行整形和调度。
并且，按照A类优先于B类，B类优先于C类的顺序进行所述的整形和调度。
上述调度某类业务的同时，消耗相应类业务的信用值，当所述信用值被消耗尽后，该类业务就暂停调度，转而调度另一类业务。
上述各类业务的信用值是由所在弹性分组环站点配置的允许进入弹性分组环环路的A、B、C类业务总带宽决定的。
上述单个弹性分组环站点允许进入弹性分组环环路的A、B、C类业务的总带宽可由用户配置。
本发明的有益效果为：由于本方法在每个用户侧端口配置了A、B、C三个业务等级不同的二级队列，并且设计了一个对二级队列先业务等级调度后端口加权调度的两级调度机制，因此能够满足各个端口进入的A类业务最先调度、B类次之，C类最后的优先级调度次序，从而保证了A类和B类业务对时延和时延抖动的要求，同时也使各个端口在同一等级的业务情况下不会出现饥饿现象。本发明的方法有效地解决了存在多个用户端口的业务需要进入弹性分组环环路，并且每个用户端口同时存在A、B、C三类业务情况下的调度策略。
附图说明
图1为弹性分组环设备示意图。
图2为现有设备的调度框架示意图。
图3本发明的多级调度框架示意图。
图4是数据接收流程图。
图5是二级调度流程图。
图6是上环调度流程图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
如图3所示，为多级调度示意图，每个用户侧端口配置了三个队列，即二级队列，每个队列分别对应A、B、C三类业务等级。在二级队列与一级队列之间还增加了一个二级调度器，用来运行先业务等级调度后端口加权调度的两级调度机制，经过两级调度到的数据再进入到A、B、C业务等级的一级队列中。用户配置该站点允许进入弹性分组环环的总的A类业务带宽、B类业务带宽、C类业务带宽，以及配置每个端口允许进入弹性分组环环的最小A类业务带宽、B类业务带宽、C类业务带宽。其中配置的每个端口允许的最小A类业务带宽的和与配置的该站点总的A类业务带宽是相等的，对于B类和C类业务也有此对应关系。
该方法需要多个流程协同完成，其具体流程如下：
数据接收流程如图4所示，该流程负责接收数据，并对接收到的数据进行A、B、C业务等级分类，同时将数据分别放入该端口所属的对应该数据业务等级的业务等级队列中，即二级队列内。
二级调度流程如图5所示，该流程负责对二级队列的两级调度。设定弹性分组环站点有N个用户侧端口，首先进行业务等级第一级调度，即按照A->B->C的顺序依次进行，先判断端口1-N的所有A业务等级队列是否为空，若空继续对端口1-N作循环；如果非空，则进行A类业务的第二级调度，即对端口1-N的所有N个A业务等级队列进行加权调度，这个权值根据用户配置的该端口的A类业务带宽占整个站点的A类业务带宽的比例得来。被调度到的A类业务数据被送到A类业务的一级队列内。如果所有A业务等级的队列都被调度空，或者A业务等级的一级队列满，则进行B业务等级调度。B业务等级调度的方法与上述A业务等级调度的方法一致。如果所有端口的B业务等级的队列都被调度空或者B业务等级的一级队列满，则进行C业务等级调度，C业务等级调度的方法与上述A业务等级调度的方法一致，上述步骤周而复始地循环。需要说明的是，A、B、C不同业务等级的端口加权值可以设计成不相同的。
上环调度流程如图6所示，对一级队列内的业务进行正常的弹性分组环上环调度，包括按照A->B->C优先级次序的各种整形操作和调度过程。当调度A类业务时，根据A0和A1信用值对一级队列的A类业务进行整形，并消耗相应的A0或A1的信用值，整形后的数据发送到待发送队列，进入弹性分组环。当A0和A1的信用值被消耗尽后，则A类业务就暂停调度，转而调度B类业务，并依次调度C类业务，调度B类C类业务的流程与A类业务类似。不同类业务的信用值是由所在单个弹性分组环站点允许进入弹性分组环环路的A、B、C类业务的总带宽决定的。
虽然本发明的业务类别分类方法已被说明和描述，但很明显本发明是不受限制的。在不偏离由附属权利要求书所确定的本发明的精神和范围的条件下，本领域的技术人员将会考虑到许多修正、更换、变化、替代和等效的内容。

Claims (11)

1、一种支持多端口多业务的多级调度方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、在单个弹性分组环站点的每个用户侧端口配置A、B、C三个业务等级不同的二级队列，用来分类放置所述端口接收到的数据；
步骤二、对所述端口二级队列运行先业务等级调度后端口加权调度的两级调度机制；
步骤三、经所述两级调度后的各类数据进入A、B、C业务等级的一级队列中；
步骤四、对所述一级队列内的业务进行弹性分组环上环调度。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述每个用户侧端口允许进入弹性分组环环路的最小A、B、C类业务的带宽可由用户配置。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤二所述的业务等级调度是根据A类优先于B类，B类优先于C类的优先级顺序进行的；所述步骤二所述的端口加权调度是根据各端口的权值进行的。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的权值是根据用户侧端口配置的A、B、C类业务带宽占该站点同类业务带宽的比例得到的。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于：不同类业务等级的端口权值可以设计成不同值。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：每个弹性分组环站点有N个用户侧端口，所述步骤二包括下述具体步骤：
21)、判断1-N端口的所有A业务等级队列是否为空，若空继续循环执行21；
22)、若非空，对1-N端口的所有N个A类业务等级队列进行加权调度，被调度到的A类业务送到A类业务的一级队列内；
23)、若所有A业务等级的队列都被调度空，或者A业务等级的一级队列满，则进行B级业务等级调度；
24)、判断1-N端口的所有B业务等级队列是否为空，若空继续循环执行24；
25)、若非空，对1-N端口的所有N个B类业务等级队列进行加权调度，被调度到的B类业务送到B类业务的一级队列内；
26)、若所有B业务等级的队列都被调度空，或者B业务等级的一级队列满，则进行C级业务等级调度；
27)、判断1-N端口的所有C业务等级队列是否为空，若空继续循环执行27；
28)、若非空，对1-N端口的所有N个C类业务等级队列进行加权调度，被调度到的C类业务送到C类业务的一级队列内；
29)、若所有C业务等级的队列都被调度空，或者C业务等级的一级队列满，回到A级业务等级调度。
7、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤四所述的上环调度包括对一级队列中A、B、C三类业务分别进行整形和调度。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于：按照A类优先于B类，B类优先于C类的顺序进行所述的整形和调度。
9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于：调度某类业务的同时，消耗相应类业务的信用值，当所述信用值被消耗尽后，该类业务就暂停调度，转而调度另一类业务。
10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述各类业务的信用值是由所在弹性分组环站点配置的允许进入弹性分组环环路的A、B、C类业务总带宽决定的。
11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述单个弹性分组环站点允许进入弹性分组环环路的A、B、C类业务的总带宽可由用户配置。
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