[发明专利]流量感知的交换机共享缓存调度方法及装置

说明书

本发明公开了一种流量感知的交换机共享缓存调度方法及装置。该方法包括：在交换机运行过程中，实时监测该交换机每个出端口的数据包入队列、数据包出队列、数据包丢失、缓存溢出以及队列状态改变事件是否发生；根据端口事件判断该端口的流量状态为轻载、重载或过载；基于端口流量状态，决定当前端口的控制状态为普通状态、吸收状态或排空状态；基于端口控制状态，调整交换机该端口的缓存阈值，改变该端口能够使用的缓存的上限。可以通过对端口流量的实时监测，对不同端口根据其需求进行差异化管理，从而有效提升交换机共享缓存的使用效率。

技术领域

本发明涉及交换机共享缓存技术领域，特别涉及一种流量感知的交换机共享缓存调度方法及装置。

背景技术

在计算机网络中，交换机缓存用于吸收到达交换机端口的不均匀流量。为了提升缓存使用效率，目前常用的商用交换机通常使用片上共享缓存(on-chipsharedmemory)，同一交换机所有的出端口共享统一个缓存区，不同端口对于共享缓存区进行统计复用。由于全部端口共享缓存，当交换机的某些端口负载较大时，可能出现部分端口占用全部缓存而其他端口无法使用缓存的情况，造成端口之间的不公平现象，为了避免上述不公平现象，需要通过共享缓存调度策略对共享缓存进行管理。

当前主流的共享缓存调度策略为A.K.Choudhury等人提出的动态阈值策略(Dynamic Threshold Policy)及其改进策略，该类策略将全部端口共用的动态阈值设置为任意时刻未被使用的缓存总量的一定比例，动态阈值随缓存使用量的变化而变化。动态阈值类策略具有结构简单，易于实现的特点，目前被商用交换机制造商所广泛使用。

动态阈值类方法由于缺乏对端口流量感知能力而导致的无效缓存占用问题。当前网络中存在对于数据包丢失敏感的突发流量，其特点为持续时间短但传输速度快，以及对于仅吞吐率敏感的长期流量。现有的动态阈值类方案由于缺乏端口流量感知能力，导致不需要使用缓存资源的长期流量长期占用缓存，导致需要缓存资源的突发流量无法使用足够缓存。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种流量感知的交换机共享缓存调度方法，该方法通过交换机端口事件信号判断端口流量状态，并根据实时端口流量状态决定交换机端口控制状态，使用端口控制状态控制端口缓存阈值，从而达到基于交换机端口流量对交换机共享缓存进行分配的目的。

本发明的另一个目的在于提出一种流量感知的交换机共享缓存调度装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种流量感知的交换机共享缓存调度方法，包括：

S1，根据交换机各出端口流量状态设置各交换机出端口的缓存阈值；

S2，监测交换机每个出端口是否发生数据包入队列、数据包出队列、数据包丢失、缓存溢出以及端口队列状态变化事件；

S3，根据出端口所发生的事件以及相应端口队列状态信息，判断该出端口的流量状态；

S4，根据所述出端口的流量状态，设置端口控制状态；

S5，根据所述端口控制状态，调整对应出端口的缓存阈值，执行S2继续监测，直至交换机停止工作。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种流量感知的交换机共享缓存调度装置，包括：

初始化模块，用于根据交换机各出端口流量状态设置各交换机出端口的缓存阈值；

监测模块，用于监测交换机每个出端口是否发生数据包入队列、数据包出队列、数据包丢失、缓存溢出以及端口队列状态变化事件；

判断模块，用于根据出端口所发生的事件以及相应端口队列状态信息，判断该出端口的流量状态；