[发明专利]基于上下文感知的自治队列管理的方法

权利要求书

1.一种基于上下文感知的自治队列管理的方法，其特征在于：业务的源端主机对业务流先按照应用层语义区分各个分组的优先级，并在网络层封装分组时进行预标记；当业务流到达区分服务DiffServ网络入口时，由入口边缘路由节点根据设定策略将每个分组的预标记的语义优先级映射为网络优先级；再由边缘路由节点和核心路由节点分别执行自治队列管理，即通过执行队列管理的感知、分析、决策和执行的自治控制循环的操作过程来实现下述功能：根据网络优先级将每个分组对应地放置到不同丢弃优先级的虚队列中，然后，根据队列的丢弃优先级和网络上下文信息对这些虚队列进行自治管理，且采用替换丢弃模式丢弃分组，保证在相同的网络拥塞状态下，业务流中有高优先级、较重要或对业务服务质量QoS贡献大的分组有更高的传输成功的概率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括下列操作步骤：

(1)业务的源端主机采用跨层的设计方法，对需要传输的业务流分组进行预标记，以便根据预标记的结果，能够标明和区分每个分组的语义优先级；

(2)当业务流到达DiffServ网络边缘时，入口边缘路由节点根据语义优先级到网络优先级映射关系，重置预标记的结果，即通过标记器执行相应的网络优先级的标记操作；

(3)DiffServ网络的入口边缘路由节点和核心路由节点分别根据入口边缘节点对每个分组标记的网络优先级，将各分组放置到相应丢弃优先级的虚队列中；

(4)路由节点依据分组优先级和网络上下文信息，对分组队列执行包括感知、分析、决策和执行的自治控制循环的队列管理操作。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)进一步包括下列操作内容：

(11)业务的源端主机对需要传输的业务流的数据进行业务分析，区分该业务流中包含的各个分组的重要性和类型，再充分考虑分组类型、重要性、对业务QoS的贡献和每个分组之间的依赖性关系，将各分组划分为多个重要性顺序递减的语义优先级；

(12)在网络层封装业务流的数据时，对业务流类型和分组的语义优先级进行预标记操作：采用IP分组包头中差分服务码点DSCP字段中预留给类别选择CS的逐跳行为PHB的标记值标识业务类别，即采用DSCP的前三位二进制序列标识业务类别；DSCP的后三位标识每个分组的语义优先级，即采用DSCP的后三位二进制序列、即语义优先级索引PI标识每个分组的语义优先级。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述预标记操作中标识的DSCP字段的后三位二进制序列代码，即语义优先级索引PI的数值序号是与语义优先级的等级序号相一致的。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，DiffServ网络的入口边缘路由节点根据映射关系对业务的源端主机为每个分组做的预标记值进行重置；所述映射关系中的语义优先级到网络优先级的映射是一一对应的，或者是多个相邻级别的语义优先级对应于同一个网络优先级，要求每个语义优先级必须映射到唯一的一个网络优先级；并且，随着语义优先级的级别递增，其所映射到的网络优先级的级别、即网络优先级索引PI的数值是非递减的；路由节点是按照网络优先级的等级数量为业务流所在队列设置虚队列的个数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述虚队列是根据网络优先级的个数，将网络路由节点中存储各个分组的物理队列在逻辑上划分成为相应个数的、具有不同丢弃优先级的虚拟队列；每个分组的入队列是指根据该分组网络优先级的索引PI所表示的该分组的网络优先级，由路由节点将其相应地归分到对应的业务类型队列中同样级别的丢弃优先级的虚队列中。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，DiffServ网络入口边缘路由节点和核心路由节点接收到分组后，根据DSCP中对应的网络优先级值索引PI将每个分组按照该分组的网络优先级对应地归分到同样级别的丢弃优先级的虚队列中；遇到网络拥塞时，位于丢弃优先级越高的虚队列的头部分组，被丢弃的概率越大。