[发明专利]一种网络设备中的缓存管理方法及装置

说明书

本申请涉及一种网络设备中的缓存管理方法及装置。该缓存包括共享缓存区，为N各缓存队列提供共享的缓存空间。当网络设备接收报文，确定报文对应第一缓存队列后，确定第一缓存队列当前占用的共享缓存区中的缓存空间的大小不大于第一门限值，则将报文存储到共享缓存区中。所述第一门限值为所述共享缓存区的当前剩余的缓存空间的大小乘以门限系数所得到的值，所述门限系数与所述第一缓存队列的优先级对应，所述门限系数大于0。本申请的方法能够保证共享缓存使用的公平性，在发生拥塞时，可以保证高优先级的报文优先获取缓存。

技术领域

本申请设计通信技术领域，尤其涉及一种网络设备中的缓存管理方法及装置。

背景技术

网络设备接收报文后，需要一定的缓存对报文进行存储和调度。当存在较多的报文队列时，如何对有限的缓存进行有效的利用，是网络设备面临的一个问题。

现有技术中，一般使用的缓存管理方法包括:

动态缓存管理方法：网络设备将系统缓存作为共享缓存，按照先到先得的原则进行分配。报文入队前，按照先到先得的原则进行分配。

动态与静态结合的缓存管理方法：同时使用静态缓存管理和动态缓存管理两种方式，分配一定的缓存空间的大小作为独享缓存，分配给各个缓存队列，剩余的缓存作为共享缓存，按照先到先得的原则进行分配。

上述方法1)和2)中，缓存利用的公平性无法得到保证，部分先入队的队列发生拥塞而将共享缓存中的缓存资源耗尽，导致后续到达的不拥塞的队列，由于申请不到缓存而发生丢包。

发明内容

本申请提供了一种缓存管理方法及设备，保证共享缓存使用的公平性，减少丢包。

第一方面，本申请提供了一种缓存管理方法。所述缓存包括共享缓存区，所述共享缓存区为N个缓存队列提供共享的缓存空间，N为大于1的整数，所述N个缓存队列包括第一缓存队列。所述方法包括：首先，所述网络设备接收报文，确定所述报文对应所述第一缓存队列。然后，所述网络设备确定所述第一缓存队列当前占用的所述共享缓存区中的缓存空间的大小是否大于第一门限值。所述第一门限值为所述共享缓存区的当前剩余的缓存空间的大小乘以门限系数所得到的值。所述门限系数与所述第一缓存队列的优先级对应，所述门限系数大于0。所述共享缓存区的当前剩余的缓存空间的大小等于所述共享缓存区的配置的缓存空间的大小减去所述N个缓存对列当前占用的缓存空间的大小。如果所述网络设备确定所述第一缓存队列当前占用的所述共享缓存区中的缓存空间的大小不大于第一门限值，则将所述报文存储到所述共享缓存区中。

通过设置共享缓存区中的动态缓存门限，使得网络设备的拥塞程度较低时，共享缓存中剩余的缓存较多，与各缓存队列对应的动态缓存门限较大，能充分利用缓存应对流量突发，保证缓存的使用效率。当拥塞程度较高时，严重拥塞的队列由于使用的共享缓存达到动态门限，不能继续获取共享缓存；而不拥塞的队列或拥塞程度较轻的队列，使用的共享缓存未达到动态门限，则可以继续获取共享缓存，从而可以保证共享缓存使用的公平性。并且，由于按照优先级对队列设置了不同的门限系数，在发生拥塞时，可以保证高优先级的报文优先获取缓存，避免低优先级队列的拥塞影响高优先级报文的转发。

在一种可能的设计中，所述缓存还包括突发缓存区。所述方法还包括：如果所述网络设备确定所述第一缓存队列当前占用的所述共享缓存区中的缓存空间的大小大于所述第一门限值，并进一步确定所述第一缓存队列当前占用的所述缓存中的缓存空间的大小小于第二门限值，则所述网络设备所述报文存储到所述突发缓存区中。

通过在缓存中设置突发缓存区，可以有效存储非拥塞队列或轻度拥塞队列的突发流量，减少非拥塞队列或轻度拥塞队列的丢包，有效提升了系统的性能。