[发明专利]结合虚拟监控组和CAR速率限制提高转发效率的路由器

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络通信，具体涉及一种互联网协议(IP)网络中为实现服务质量保证而提高转发效率和速度的路由器。

背景技术

随着互联网的迅速发展，网络提供的业务功能日趋完善，网络的服务质量成为网络运营商，网络设备制造商以及网络用户关注的重点，也是开发人员的研究热点。

研究人员已经设计出多种装置和调度算法来保证网络的服务质量，各种装置包括拥塞避免，报文分类，拥塞管理，流量整形等，各种装置的作用体现在服务质量保证的不同阶段，例如拥塞避免是在数据入口处对数据包进行过滤以避免发送队列出现拥塞；报文分类是在接收到数据包后，送入队列之前，是队列设计的基础；拥塞管理是队列调度时决定以何种方式发送队列中的数据包；流量整形是对某一网络的某一连接的流量进行监控，以防止流量的突发。调度方法包括公平队列调度(Fair Queuing，FQ)，优先级队列调度(Priority Queuing，PQ)，定制队列调度(Custom Queuing，CQ)，加权公平队列(Weighted Fair Queuing，WFQ)以及基于类的加权公平队列(Class BasedWeighted Fair Queuing，CBWFQ)等。每种调度方法都针对不同的网络服务要求，以保证相应的网络服务质量。例如公平队列调度给与所有的队列相同的调度机会；优先级队列调度将数据流根据优先级进行简单分级并实施基于优先级的队列调度；定制队列调度根据用户对资源的分配给不同的队列分配不同的调度比例；加权公平队列调度是在保证公平的基础上对不同优先级业务的区别对待。基于类的加权公平队列相当于CQ，PQ和WFQ的结合，提供了实时调度队列和加权队列。每种调度队列都有其优点和不足，适用范围也都有一定的限制，需要针对具体的情况进行选择。

但是现有方法中对队列的管理还没有给予特别的关注。一般路由器中可以允许用户配置的服务质量保证队列的数目少至几十条多至几百条，如何有效的管理这些队列，对提高路由器的转发速度有很大的影响。另外，网络流量都是突发性的，往往是一段时间内有持续且大量的流量经过，而其他时间没有流量，因此对服务队列的管理和调度也不应该是一成不变的。

中国专利CN01117978与本发明提出的路由器较为相似。中国专利CN01117978将数据包分类进入三种服务队列，包括尽力而为服务队列，负载可控服务队列和保证服务队列，每种队列中可以包含多条虚拟队列，存放不同分类的数据包。这种方法仅提供三种服务队列，且仅仅是将虚拟队列简单的罗列进三种队列中，没有进行有效的监控和管理，可以满足的服务质量要求也比较少。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是一种路由器，在对队列进行分类的基础上，进一步管理从而提高数据包的转发速度和效率、提供高质量的网络服务质量保证。

本发明的上述技术问题这样解决，提供一种路由器，位于相邻网络之间，包括：

端口：用于接收通过CAR速率限制的数据包和发送数据包；

存储器：划分给各个队列并由虚拟监控组监控；

中心处理器：依触发根据所述虚拟监控组的优先级从其内所述队列中调用并转发数据包。

按照本发明提供的路由器，所述虚拟监控组中的所有队列是同一类，包括实时队列、默认队列、统计复用队列和绝对资源保证队列中的一种或多种。

按照本发明提供的路由器，所述转发是根据定时器或接收的数据包触发。

按照本发明提供的路由器，所述CAR速率限制包括字节令牌或数据包令牌方式。

按照本发明提供的路由器，若Lasttick小于Nowtick，Token＝(Nowtick-Lasttick)*Bandwidth+Lasttoken；Lasttick大于Nowtick，Token＝(Lasttick-Nowtick+0xffffffff)*Bandwidth+Lasttoken；其中，Token是该队列获得的令牌数，Lasttoken是上次发包结束时该队列剩余的队列数，Lasttick是该队列上一次收到数据包的系统时间，Nowtick是本次收到数据包的系统时间；Bandwidth是该队列分配的带宽，如果该队列允许统计复用，则Bandwidth是该队列分配带宽与其他队列可统计复用的带宽的总和。