[发明专利]一种基于概率的多优先级队列调度方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种基于概率的多优先级队列调度的方法，属于数据通信技术领域，具体涉及在综合信息通信网络中的区分服务或多优先级服务中队列调度的方法。

背景技术

综合信息通信网络中不同的业务流对实时性、安全性、服务质量和业务优先级有着不同的要求。如果不对分组进行合理的调度，将会造成一些实时数据和重要业务数据流得不到及时服务和相应的服务，从而导致时延、抖动过大，服务质量降低甚至数据丢失。

目前的多优先级队列调度技术都能很好的实现多优先级。但这些队列调度技术在实现多优先级的同时，都没有很好的维护数据转发的公平性和带宽的高效利用。当高优先级数据持续的到来时，调度器都在转发高优先级数据，从而阻塞掉了低优先级数据；在实现多优先级的同时，对带宽资源没有充分的利用，总会有空闲的带宽资源闲置。如：优先级队列(PQ)通过将数据包分配到不同的队列中来实现多优先级；队列长度阈值(QLT)算法通过为每个队列设置一个调度阀值，从而在一定程度上提高了公平性；公平队列(FQ)通过轮询的调度算法实现了多优先级，但不能有效的利用带宽；权值循环轮转(WRR)为每个队列分配不同的权值，它支持不同的带宽需求，但不能很好的保证公平性和保证带宽的高效利用；最早期限优先(EDF)按照截止期的大小对任务进行分级，但不能保证公平性。

因此现有的多优先级队列调度方法不能很好的在实现多优先级的队列调度的基础之上很好的实现公平性和带宽的有效利用。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提出一种基于概率的多优先级队列调度方法，以采用多个物理或逻辑队列实现多优先级；并结合概率函数随机生成的随机数来实现队列调度的公平性；在每个转发周期中总是根据要转发数据的实际情况来调整各队列的转发概率来提高队列调度的带宽利用率。

本发明一种基于概率的多优先级队列调度的方法，它要求综合信息通信网络能够支持多优先级服务。

所述的基于概率的多优先级队列调度方法的步骤为：

步骤1：在每个调度转发周期中，概率产生器会产生一个0～1之间的随机数(p_value)；

步骤2：调度器检查所有队列是否存在空队列；

步骤3：如果没有空队列，则将概率值p_value从最高非空优先级队列开始循环比较，比较过程如下：

3-(a).将概率值p_value与非空队列i的概率区间值([Qi_min，Qi_max]且进行比较，如果概率值p_value在非空队列的概率区间

内(Qi_min≤p_value≤Qi_max)，则将该队列中的数据包取出进行转发；本次调度转发结束，开始下一次的调度转发，转步骤1；

3-(b).否则，循环i，转3-(a)；

步骤4：如果有空队列，则将空队列的概率区间值以等比例的方式分配给非空的队列：

4-(a)计算所有空队列的概率区间值的和(其中j代表第j个空队列))；

4-(b).将所有空队列的概率区间值的和以等比例的方式进行循环重新分配给非空的队列：

然后转步骤3。

由于本发明有效的结合多队列技术和概率函数技术，在调度之前根据队列的实际情况对各队列的权值区间值进行重新分配并在调度时根据概率函数生成的概率值进行调度；与现有的队列调度技术相比，本发明根据概率函数生成的概率值进行调度，克服了现有队列调度技术按循环调度和按时间期限调度的缺点，保证了调度的公平性；并且在队列调度周期中，将空闲队列的概率区间值等比例的分配给非空队列，从而克服了现有的队列调度技术不能动态的调整各队列带宽的缺点，提高了带宽的利用率。

因此本发明在实现多优先级的基础之上既保证了公平性又实现了‘带宽借用’，有效提高了带宽的利用率。

附图说明

图1是基于概率的多优先级队列调度方法流程图

具体实施方式

实施例：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，为应用本发明基于概率的多优先级队列调度技术；中间转发节点必须支持综合信息通信网络中的多优先级业务；并且综合信息通信网络的总共有几种优先级和各队列的概率区间值应根据实际情况事先定好范围并作为每个调度周期中的初始值。