[发明专利]用于加权公平队列的方法与系统

说明书

技术领域

本发明大体涉及在速率调整业务状态中用于加权公平队列的方法与系统，更具体地涉及为基于帧的业务提供加权公平队列的方法与系统，其允许加权公平队列调度器内对子类竞争的速率限制与速率保证的结合。

背景技术

每个传输数据分组的计算机和通信网络必须实施某种形式的调度以确保数据业务以特定速率通过该网络进行传输。在任何已知的时刻，网络可能具有包含等待通过该网络传输的数据队列的数十万或甚至百万个连接点。需要某种形式的调度来使得网络组件以公平及时的方式处理这些数据队列。

一般，调度器通过与数据队列相互作用来调度通过网络的数据传输。调度器可以是层级的，其中所选子类还可以是调度器，但必须从其子类中选择。该调度器确定从合格数据队列或其它含有可用数据的合格子类调度器处数据传输的次序。通常，单独的处理将数据排列到队列中，但是该单独的处理以声明数据可用或子类合格的方式连接到调度。调度器定期地或基于请求地，选择带有可用数据的子类，以从该子类处传输数据。层级调度器设立从所选择队列处的数据的传输。

图1示出包括调度处理12的现有技术的数据系统10，其中数据路径包括一系列数据队列14a、14b、14c、14d和14e(共同被称为数据队列14)和复用(multiplexers)16a、16b(共同被称为复用16)。尽管复用在图1中显示为物理单元，但是在一般可扩展的实施中复用物理上并不存在，而是隐含在调度器对用于传输的数据队列14的选择中。调度处理12可从任何具有可用数据(“DA”)的数据队列14中进行选择；然而，由于实施其分层的本质，调度处理12必须请求子类调度器18从数据队列14d和数据队列14e(附图有错，附图标记标为14a)中进行选择。则子类调度器18选择合适的数据队列14d、14e。在该示例中，调度处理12可直接选择数据队列14a、14b和14c。

授权给Lyon的专利号为7,373,420的美国专利(以下称为“‘420专利”)公开了一种现有技术的加权公平队列处理，在这里引用参考该专利的全部内容。图2阐明了‘420专利中的加权公平队列处理，其包括反向信用度管理系统，使用分配给每个数据队列的权重来确定给予哪个队列信用度。总的说来，具有反向信用度管理的加权公平队列(“WFQ-ICM”)调度器20包括两个附加处理：WFQ信用度分配器22和传输选择器24。传输选择器24一般以轮转方式进行操作，其中每个具有可用数据和正信用度的子类在传输数据处轮到。

信用度处理22将信用度分配给子类，这些子类的当前信用度小于其可用数据量(“ADA”)。每一子类在任一已知时刻累计的信用度量被记录在子类信用度状态数据库26中。每一子类的信用度量绝不会超出该子类的ADA。在任何时候，如果子类具有小于其ADA的信用度，子类就被包括在争取更多信用度的信用度分配器22中。

传输选择器24选择具有正信用度计数的子类来传输数据。当子类传输数据时，在子类信用度状态数据库26中其当前信用度量中就会减少信用度，并且信用度被返回到信用度分配器22用于再分配给其它ADA大于信用度量的子类。信用度分配器22以子类消耗信用度相同的速率来分配信用度(也就是，没有余额)，因此，WFQ-ICM调度器20的关键条件是，无论何时系统都需要精确地了解有多少数据可用于从每个子类随时的传输。该条件防止当子类具有可用数据时而被视为自身不合格，从而使得基于速率来确定合格的重复处理的实施实际上是不可能的。从根本上看，速率限制能够迫使具有数据的子类停止传输或不具有原调度器可用的数据。该限制在层级调度器上还有很重的负担，其中ADA包括有效地连接调度级间的调度处理的所有派生队列，无论涉及多少层级。

因此，需要的是一种用于含反向信用度管理的加权公平队列的方法、系统和装置，该反向信用度管理可在速率调整业务状态下使用。

发明内容

本发明有利地提供一种用于基于子类合格及信用度分配而在通信网络中调度传输数据的方法与系统。通常，具有反向信用度管理的加权公平队列的调度器可在速率型传输环境中使用，从而允许在加权公平队列调度器内竞争的子类的速率限制与速率保证的结合。