[发明专利]基于服务等级协议的数据帧抢占式缓存管理方法

权利要求书

1.一种基于服务等级协议的数据帧抢占式缓存管理方法，其特征在于，包括如下：

(1)初始化缓存管理参数：

(1a)设需要提供缓存管理服务的用户N_i有k个，其中i从1到k；

(1b)设总缓存空间可容纳的数据帧总数为M，其中实时容纳的数据帧数为m；

(1c)设服务等级协议SLA是用户购买带宽的大小；

(1d)设总带宽大小为B，用户N_i购买的带宽大小为B_i，k个用户购买的带宽总和满足的条件，其中是k个用户购买的带宽总和；

(1e)设用户N_i的数据帧分为高、中、低三个优先级，且都存放在用户队列Q_i中；

(1f)设用户队列Q_i的队列门限M_i为：

(1g)设用户队列Q_i的高优先级最低门限值L_{i_H}为：中优先级最低门限值L_{i_M}为：低优先级最低门限值L_{i_L}为：其中为高中低优先级最低门限值之和占队列门限M_i的比例，且满足n≥1，a，b，c分别为高、中、低优先级最低门限值的比例，且满足a、b、c≥0；

(1h)设用户队列Q_i的实时长度m_i为：m_i＝m_{i_H}+m_{i_M}+m_{i_L}，其中m_{i_H}是高优先的数据帧个数，m_{i_M}是中优先级的数据帧个数，m_{i_L}是低优先的数据帧个数；

(1i)设用户队列实时长度超出队列门限的用户集合为：C＝{N_i|m_i＞M_i,1≤i≤k}；

(1j)设用户队列实时长度超出队列门限最多的用户队列为：Q_max＝{Q_i|m_i-M_i＝B}，其中B为用户队列实时长度与队列门限的最大差值，B＝max{m_i-M_i|N_i∈C}；

(2)当用户N_i的数据帧到达缓存后，比较缓存实时容纳的数据帧数m与缓存可容纳的数据帧总数M的大小：

若m＜M，则整个缓存空间未满，执行(11)；

否则，缓存空间已满，执行(3)；

(3)将上述数据帧的所属用户队列Q_i的实时长度m_i与队列门限M_i进行比较：

若m_i＜M_i，则用户队列Q_i的实时长度未超过队列的门限，找出Q_max所属的第j个用户N_j,j≠i，执行(4)；

否则，用户队列Q_i的实时长度已超过队列的门限，执行(6)；

(4)将用户N_j的低优先级的数据帧个数m_{j_L}与第j个用户队列Q_j的低优先级最低门限L_{j_L}进行比较：

若m_{j_L}＞L_{j_L}，则丢弃该用户队列Q_j中任一个低优先级数据帧，执行(11)；

否则，执行(5)；

(5)将用户N_j的中优先级数据帧个数m_{j_M}与该用户队列Q_j的中优先级最低门限L_{j_M}进行比较：

若m_{j_M}＞L_{j_M}，则丢弃该用户队列Q_j中任一个中优先级数据帧，执行(11)；

否则，此时一定有m_{j_H}＞L_{j_H}，则丢弃该用户队列Q_j中任一个高优先级数据帧，执行(11)；

(6)判断用户N_i到达缓存的数据帧是否为低优先级数据帧：如果是，则直接丢弃该数据帧，执行(12)；否则，执行(7)；

(7)判断用户N_i到达缓存的数据帧是否为中优先级数据帧：如果是，则执行(8)，否则，执行(9)；

(8)判断用户N_i到达缓存的数据帧所属用户队列Q_i中是否存在低优先数据帧：

如果存在，则丢弃Q_i中的任一个低优先级数据帧，执行(11)；

否则，丢弃到达缓存的数据帧，执行(12)；

(9)比较到达缓存的数据帧的所属用户N_i的低优先级数据帧个数与用户队列Q_i的低优先级最低门限的大小：

若m_{i_L}＞L_{i_L}，则丢弃Q_i中任一个低优先级数据帧，执行(11)；否则，执行(10)；

(10)比较到达缓存的数据帧的所属用户N_i的中优先级数据帧个数与用户队列Q_i的中优先级最低门限的大小：

若m_{i_M}＞L_{i_M}，则丢弃Q_i中任一个中优先级数据帧，执行(11)；否则，直接丢弃该数据帧，执行(12)；

(11)将到达缓存的数据帧进入到所属的用户队列；

(12)判断是否还有数据帧到达缓存：如果有，则返回(2)，否则，停止管理服务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的数据帧均为固定长度数据帧。