[发明专利]路由设备

说明书

本发明涉及数据传输网络的路由设备，尤其涉及具有作出决定的能力的路由设备。

众所周知数据以分组的形式从源向目的进行传递的通信网络，每个分组从网络中的某一部分开始经一系列步骤被发送给下一个部分，直到它到达其目的地为止。某些这样的网络试图传递带宽保证和关于分组经历的时延以及在拥塞时必须丢弃的分组比例的具体限制。

这种网络中的一个难题就是要能够限制被接纳进网络的数据量，以便提供好的综合服务等级。关于此问题的一种解决方案是，仅在网络接受了关于将数据分组传入网络的请求后(在被称为“呼叫接纳”的步骤中)，才允许源将一连串数据分组传入网络。在目前的网络中，关于是否接受这样一个请求的决定是在不考虑网络提供请求的实际端到端需求的能力的情况下作出，或者涉及一个集中的过程，该过程在总体上明了网络所接受的当前这组请求。在第一种情况下，网络不能提供服务保证，只不过承诺对某些分组的处理比其他分组相对好些；而在第二种情况下，集中过程限制了网络的呼叫接纳性能。无论如何，在目前的网络中，仅能在大量网络资源利用不足的情况下给出服务保证以提供被保证质量的服务使用的容量。

当网络中的交换机正以其满容量或接近满容量运行时，整个业务量(即前面提到的数据分组的流量)的性能会变糟，除非某些业务量被优先处理。传统上，当交换机中的队列开始变满时，引入拥塞控制机制来管理业务量。增加更多的缓冲器显然能够控制丢失。但这存在不利结果，因为额外的缓冲器会引起进一步的时延并能导致业务量的重传，这于是更多地增加了拥塞。

目前应当普遍理解到，在以Kleinrock，L.的“Queuing SystemsVolume II：Computer Applications(排队系统卷II：计算机应用)”，Wiley，纽约，1976或Stallings，W，的“High-Speed Networks：TCP/IPand ATM Design Principles(高速网络：TCP/IP和ATM设计原理)”，Pretice Hall，新泽西，1988(结合引用两者)为例的学术作品中，当任何交换机的要求都接近一致时，平均的队列大小和时延则会无限度地增长，而不管交换机如何被进行管理，也不管它们的配置如何都是如此。传统上，当交换机中的队列开始变满时，引入Jain，R.，“Congestion Control and Traffic Management in ATM Networks：Recent Advances and A Survey(ATM网络中的拥塞控制和业务量管理：近期发展和纵览)”，Computer Networks and ISDN Systems(计算机网络和ISDN系统)，卷28，no 13，1996年11月，第1723-1738页中所描述的拥塞控制机制来管理此时的业务量。增加更多的缓冲器显然能够控制丢失。但这存在不利结果，因为额外的缓冲器引起进一步的时延并能导致业务量的重传，这于是更多地增加了拥塞。

存在解决这些问题的需要以便能够以提高服务质量的可能性来路由传输。

对优先级或加权公平排队的使用已为大家所知，正如使用选择性丢弃来限制队列长度也已为大家所知，例如在McDysan，D.和Spohn，D.“ATM Theory and Application(ATM理论和应用)”，McGraw-Hill，纽约1998第630-632页中所描述的那样。然而，目前没有描述这样的简单方法，即在利用了由这些技术相结合所提供的灵活性、同时考虑丢失和时延要求的情况下，去决定是否接纳呼叫。

WO 98/28939描述了一种确定性技术，通过这种技术，业务量在节点处被动态分级并沿下行流传递。转发可因超过时延容限而被中断。通过这种方式，为一定数目的流量保证了最小带宽。不过这仅仅是解决了单个节点处的性能，而不是端到端的性能。而且，业务量由系统放入各级，而不基于用户的决定。

US 5,408,465描述了一种提供软确定性保证的系统，其大部时间考虑端到端QoS(服务质量)，并使用“伪业务量”来决定是否接纳真业务量。