[发明专利]一种单播和多播业务数据包的队列管理方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及通信网络中单播和多播业务数据包的队列管理方法和系统。

背景技术

在包交换(Packet Switch)通信网络中，会出现丢包、延时和抖动的情况，为了解决这些问题，保证业务的服务质量(Quality of Service，QoS)，提出了服务质量的两种模型。

在IntServ模型下，针对每一条用户业务，通过信令向网络申请具有特定服务质量的服务，网络在流量参数描述的范围内，预留资源以承诺满足该请求。

在DiffServ模型下，当网络出现拥塞时，根据业务的不同服务质量等级约定，有差别地进行流量控制和转发来解决拥塞问题。当具有相同服务质量等级(例如根据包中的DSCP即DiffServ CodePoint字段)的业务进入采用DiffServ模型的网络中时，会被进行业务流聚合，汇聚成一个行为集合(BehaviorAggregate)，网络中的节点对特定的行为集合使用不同的转发行为(PHB，Per-Hop Behavior)，这包括快速转发(Expedited Forwarding)、确保转发(Assured Forwarding)和尽力传送(Best Effort)。

在一个网络节点内部，通过存储转发方式(Store and Forward)转发数据包，不同服务质量的业务流会存储到不同的优先级队列，转发时根据队列的优先级进行不同的处理。一般来说，如果队列的数量不多，可以用FIFO(FirstIn First Out)来实现这些队列，各个队列具有独立的存储空间，缺点是不能根据需求动态可配。当业务流的数目较多时，队列必须根据业务流的流量改变深度，此时为保证充分利用存储空间，一般采用共享存储的方式(例如链表)来实现各个队列。

一般情况下，业务流中包的大小并不是固定长度的，有可能在一个较大范围内变化，因此如果队列存储转发的是一个包，当包的长度较大时会产生较大的时延。为了解决这个问题，通常会把包切分成若干个固定长度的数据块，为方便起见，以下简称为信元(Cell)。如果包被切片后剩余的最后一个数据块的长度小于信元长度，也占用一个信元的存储空间。

为了管理存储转发的数据包以及切片后的信元，网络节点中要维护包管理队列和信元管理队列。当业务流的数据包为单播包时，使用信元管理队列对应着一个业务流，所有数据包的信元在信元管理队列中依据数据包的顺序和该信元在数据包中的顺序依次排列。当业务流的数据包为多播包时，需要用到包管理队列，包管理队列的每个节点对应着业务流中的一个数据包，包管理队列节点包含有指向该包信元管理队列头节点的指针(所指向的信元管理队列对应着该数据包)和指向下一个包管理队列节点的指针。信元管理队列节点包含有指向下一个信元管理队列节点的指针、信元位置标志(标明是包中第一个信元、最后一个信元还是中间信元)、多播引用计数和信元存储位置信息。由于单播包只使用信元管理队列，多播包使用包管理队列和信元管理队列，因此单播业务和多播业务需要分别进行管理。

发明内容

本发明的目的在于提供统一管理单播包和多播包的方法，使单播业务和多播业务在网络节点中能充分共享内存，并且可以对单多播带宽资源不加区分的管理。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种单播和多播业务数据包的队列管理方法，包括：

切分单播包为单播信元，依次插入到该单播包的目的缓冲队列尾部；

切分多播包为多播信元，组成该多播包的信元队列，同时在该多播包的目的缓冲队列尾部插入该多播包的影子信元；

从当前缓冲队列头部取出信元并判断信元类型，如果是单播信元则进行调度，如果是影子信元则调度该影子信元所属多播包的信元队列。

所述调度该影子信元所属多播包的信元队列的方法包括：

当所述影子信元是其所属多播包的最后一个待处理影子信元时，从该多播包的信元队列中依次取出信元并进行调度；

当所述影子信元不是其所属多播包的最后一个待处理影子信元时，从该多播包的信元队列中依次复制信元并进行调度。

所述调度该影子信元所属多播包的信元队列的方法包括：

从所述影子信元所属多播包的信元队列中依次复制信元并进行调度；

当所述影子信元是其所属多播包的最后一个待处理影子信元时，删除该多播包的信元队列。

一种单播和多播业务数据包的队列管理系统，包括至少一个缓冲队列，还包括：