[发明专利]基于分组DSCP标记的主动队列管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及主动队列管理方法，尤其涉及一种基于分组DSCP标记的主动队列管理方法，属于网络路由技术领域。

背景技术

目前互联网的拥塞控制主要是依靠基于源端的TCP（Transport Control Protocol，传输控制协议）拥塞控制机制，互联网的飞速发展也说明了TCP拥塞控制机制是成功的。但近年来互联网的爆炸式增长，特别是多媒体业务的广泛应用，使得互联网已经不可能再仅仅依靠基于源端的TCP拥塞控制机制，路由器本身也必须主动参与到拥塞控制中来，这是因为路由器直接掌握着互联网上的各种传输信息。IEIF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）针对早期路由器使用传统Drop-tail算法的缺点提出了主动队列管理（AQM）算法。AQM算法的主要思想是在网络拥塞的早期就检测出来并通知源端降低分组发送速率，从而避免拥塞。RED算法是最著名的AQM算法，它以一定概率丢失或标记数据包来通知端系统网络拥塞的情况。

随着技术的发展和人们物资生活质量的提高，人们希望对自己所付费的业务得到应有服务质量的保证，这就要求我们对待不同的业务采用不同的策略。但是RED算法将入队的分组“一视同仁”，使各种业务享有同等的地位，不能提供有效的区分度，这样会使有些非实时业务或恶意流占据相当一部分网络资源，而影响一些实时业务的服务质量。因此，现有RED算法存在以下两方面问题：（1）RED算法针对所有的业务采用一组相同的参数，而网络环境是复杂动态变化的，这不能保证RED算法应对大多情况下的网络拥塞情况；（2）RED算法不能根据各类业务服务质量按优先级别加以对待，这可能会使一些实时业务不能满足时延、抖动、往返时延等性能指标要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主动队列管理方法，以解决现有RED算法存在的上述问题。

本发明方法首先根据已经识别出业务的服务质量要求来决定该类业务分组是否进

入路由器的缓冲区队列，并且通过相对优先级来解决低优先级业务的“饥饿”现象和自适应算法来解决参数设置问题，具体而言，本发明采用以下技术方案：

一种基于分组DSCP标记的主动队列管理方法，包括以下步骤：

步骤S1、识别数据包的业务类别，并按照其所属业务类别，根据预先定义的业务类别

和DSCP值的对应关系用相应的DSCP值标记；

步骤S2、根据DSCP标记，在路由器缓冲区队列入口使该数据分组进入与其业务类别相应的队列；

步骤S3、针对每类业务设置一个计数器，当有分组到达的时候统计每一类业务分组数目q_i和整个缓冲区队列的分组数目q，计算每种业务在队列中所占的比例                                                ，其中，，为所有业务的类别数；

步骤S4、分组到达时，首先根据以下公式计算队列中全部分组的平均队长：

，

其中，为前一次计算所得分组平均队长的更新值，为预先设定的加权系数，

为整个缓冲区队列的分组数目；

然后根据得到的的值按照以下规则执行：

当时，所有到达的业务分组均进入队列；

当时，丢弃所有到达分组；

当时，继续执行步骤S5；

其中，、分别为预先设定的两个阈值，且有<；

步骤S5、按照下述规则执行：

a) 当时，丢弃该业务分组；

b)当时，该类到达业务分组入队；

c)当时，根据下式计算丢弃概率并按照该丢弃概率丢弃到达分组：

，

同时，按照以下规则对该第i类分组的最大丢弃概率进行动态调整：

如果，且，则；

如果，且，则;

如果，则保持不变；

其中， ； ，为第类分组平均队长动态调整时开始变化的范围； 是增长因子且；是递减因子，取值为0.9； 为有分组到达的第类业务的分组数目与整个缓冲区队列的分组数目的比值；；为所有业务的类别数；；；、分别为预先设定的第类业务分组数目在队列缓冲区中最小阈值、最大阈值；表示连续成功到达的第i类分组的分组个数。