[发明专利]Linux系统下基于802.1p的数据帧绝对优先级调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及IP QoS区分服务模型技术领域，具体涉及Linux系统下基于802.1p的数据帧绝对优先级调度方法。

背景技术

随着各种接入技术（EPON,GPON）的日趋成熟，IP网络的传输能力大大加强，新的业务也不断涌现。对IP网络的服务质量也提出了新的要求，例如VoIP、IPTV等实时业务对数据包的传输延迟提出了较高要求，如果数据包的传送延时太长，将是用户所不能接受的。为了支持具有不同服务质量需求的语音、视频以及数据等业务，要求IP网络具备区分业务以及提供有效服务质量保证的能力，QoS（Quality of Service，服务质量）技术的出现便致力于解决这个问题。

为满足IP网络上多种业务对QoS的需求，Internet工程任务组（IETF）先后制定了两种QoS服务模型：集成服务（InterServ）/RSVP模型和区分服务（DiffServ）模型。

集成服务/RSVP模型能够提供有绝对保证的QoS，但扩展性不好，对路由器的要求较高，实现相对复杂。区分服务模型(DiffServ)扩展性较好，便于实现，不影响路由等优点，目前在终端接入设备中广泛使用。

对于区分服务模型来说，业务流需要一个全网统一的优先级标记方式。在802.1p协议中，以太网帧携带VLAN TAG（VLAN标签）时，可以通过VLAN TAG的优先级字段来携带优先级信息。具体地说，802.1p协议头包括一个3bit的优先级字段，定义了8种优先级：最高优先级为7，应用于关键性网络流量，如路由选择信息协议（RIP）和开放最短路径优先（OSPF）协议的路由表更新；优先级6和5主要用于延迟敏感（delay-sensitive）应用程序，如交互式视频和语音；优先级4到1主要用于受控负载（controlled-load）应用程序，如流式多媒体（streaming multimedia）和关键性业务流量（business-critical traffic）－例如，SAP 数据－以及 loss eligible 流量；优先级0是缺省值，并在没有设置其它优先级值的情况下自动启用。

目前运营商大都采用优先级来区分业务和进行优先级调度，最典型的对应关系如下表所示：

ITMS管理优先级字段：4优先级队列1VoIP优先级字段：6优先级队列2IPTV优先级字段：5优先级队列3Internet优先级字段：0优先级队列4

从上表中我们不难看出，上网业务优先级字段值为0，具有较低的优先级，而IPTV和VoIP等实时业务，优先级字段值分别为6和5，具有较高的优先级。

根据运营商规划，在数据帧经过的每一个设备，都必须实现基于802.1p的优先级调度，否则无法实现业务的端到端的服务质量保证。