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保障數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)服務(wù)等級(jí)的方法及速率限制方法

文檔序號(hào):7626707閱讀:185來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:保障數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)服務(wù)等級(jí)的方法及速率限制方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及到面向數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳送技術(shù),特別涉及到在彈性分組環(huán)(RPR,Resilient Packet Ring)上保證數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)服務(wù)等級(jí)的方法以及一種基于令牌桶的速率限制方法。
背景技術(shù)
RPR環(huán)網(wǎng)是一種面向數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)的傳送技術(shù),它將特有的電信級(jí)服務(wù)特性與以太網(wǎng)的面向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高帶寬分發(fā)、靈活性及可擴(kuò)展性有效結(jié)合,為運(yùn)營(yíng)商提供數(shù)據(jù)優(yōu)化的帶寬管理以及高性價(jià)比的多優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)傳送解決方案。
圖1顯示了現(xiàn)有RPR環(huán)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)以及RPR環(huán)網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。如圖1所示,RPR環(huán)網(wǎng)為互為逆向的雙環(huán)結(jié)構(gòu),即分為內(nèi)環(huán)(又稱為ringlet1)和外環(huán)(又稱為ringlet0),最多可以支持255個(gè)節(jié)點(diǎn)互連,如圖1中S0~S254所示,RPR環(huán)網(wǎng)上的內(nèi)、外環(huán)都可以完成數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收。RPR環(huán)網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)由用戶側(cè)實(shí)體媒體接入控制客戶端(MAC client)、物理層實(shí)體以及媒體接入控制(MAC)實(shí)體組成,其中,MAC實(shí)體進(jìn)一步包含一個(gè)MAC控制實(shí)體和兩個(gè)分別同內(nèi)、外環(huán)相關(guān)聯(lián)的內(nèi)環(huán)數(shù)據(jù)通道實(shí)體和外環(huán)數(shù)據(jù)通道實(shí)體,物理層實(shí)體可進(jìn)一步劃分成西向物理層實(shí)體和東向物理層實(shí)體。外環(huán)從西向物理層實(shí)體接收數(shù)據(jù),通過(guò)東向物理層實(shí)體發(fā)送數(shù)據(jù),內(nèi)環(huán)從東向物理層實(shí)體接收數(shù)據(jù),通過(guò)西向物理層實(shí)體發(fā)送數(shù)據(jù),MAC client可以通過(guò)內(nèi)、外兩個(gè)環(huán)的數(shù)據(jù)通道收發(fā)數(shù)據(jù)。
對(duì)RPR環(huán)網(wǎng)而言,對(duì)客戶側(cè)實(shí)體提供不同服務(wù)優(yōu)先級(jí)、并確保協(xié)議要求的服務(wù)質(zhì)量是必須實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。按照RPR協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)要求,RPRMAC實(shí)體需要為用戶側(cè)實(shí)體提供3種服務(wù)等級(jí)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)class A、class B、class C,這3種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的特征如下class A業(yè)務(wù)是帶寬、抖動(dòng)都有保障的業(yè)務(wù)。class A業(yè)務(wù)在RPR MAC實(shí)體內(nèi)部還可以再細(xì)分為class A0和class A1業(yè)務(wù),其中,class A0業(yè)務(wù)的帶寬是預(yù)先分配的、并且不允許被其他優(yōu)先級(jí)和其他節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)侵占,該類型業(yè)務(wù)主要用于承載對(duì)時(shí)延、抖動(dòng)有苛刻要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù);class A1業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是其帶寬、抖動(dòng)都要有保障,但是其帶寬不是預(yù)留的,在該業(yè)務(wù)沒(méi)有傳送需求的情況下,可以被其他優(yōu)先級(jí)、其他節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)回收,從而提高環(huán)網(wǎng)帶寬利用率,但是其接入延遲要大于class A0。
class B業(yè)務(wù)可在RPR MAC實(shí)體內(nèi)部進(jìn)一步細(xì)分為class B0和class B1業(yè)務(wù),其中,class B0業(yè)務(wù)為帶寬有保障、抖動(dòng)和延遲有限度保障的業(yè)務(wù),即在接入承諾速率之內(nèi)的class B_CIR業(yè)務(wù),在沒(méi)有傳送需求情況下,可以被低優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)回收;class B1業(yè)務(wù)是速率超過(guò)承諾速率的class B業(yè)務(wù),為盡力轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù),又稱為class B_EIR業(yè)務(wù),其帶寬、抖動(dòng)及延遲均無(wú)保障。
class C業(yè)務(wù)是一種盡力轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù),其帶寬、抖動(dòng)及延遲均無(wú)保障。
為了保證在RPR環(huán)網(wǎng)上傳送的各個(gè)服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的傳送帶寬,RPR環(huán)網(wǎng)需要對(duì)所有上環(huán)的、不同服務(wù)等級(jí)的業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制,這種速率限制是實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)中各種服務(wù)等級(jí)按照預(yù)期分配帶寬共享網(wǎng)絡(luò)資源的必要前提。所述速率限制的具體方法為通過(guò)精確地獲得物理層的鏈路帶寬,將物理層帶寬按照預(yù)先的規(guī)劃,分配到不同的節(jié)點(diǎn)及相應(yīng)的優(yōu)先級(jí),保證所有需要帶寬保證的服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的帶寬配置之和不大于物理鏈路帶寬,這樣,相應(yīng)的各種業(yè)務(wù)的帶寬都會(huì)得到保證。在各種業(yè)務(wù)的帶寬得到保證的前提下,抖動(dòng)、延遲可以由RPR MAC實(shí)體的調(diào)度機(jī)制自動(dòng)得到保證。
但是,由于RPR是一種數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù),協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)要求其物理層實(shí)現(xiàn)可以承載到不同的物理層實(shí)體上,目前,可以選擇的有數(shù)字同步系列(SDH/Sonet)物理層技術(shù)和千兆以太網(wǎng)/萬(wàn)兆以太網(wǎng)(GE/10GE)物理層技術(shù)等等。在通過(guò)上述物理層技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸之前,RPR報(bào)文需要通過(guò)特殊的封裝或增加一定的開(kāi)銷之后,才能真正的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。例如,對(duì)于SDH技術(shù)而言,它將首先對(duì)待傳送的數(shù)據(jù)包(例如RPR報(bào)文)包封一層長(zhǎng)度一定的開(kāi)銷,之后再映射到SDH/Sonet的傳送時(shí)隙上;而對(duì)于GE/10GE技術(shù)而言,待傳送的數(shù)據(jù)包(例如RPR報(bào)文)需要進(jìn)一步添加前導(dǎo)碼(Preamble)和幀起始定界符(SFD,Start Frame Delimiter)之后才能進(jìn)行傳輸。由于在上述封裝過(guò)程中增加了物理層的開(kāi)銷,會(huì)導(dǎo)致RPR MAC實(shí)體得到的實(shí)際帶寬小于其標(biāo)稱帶寬。這種帶寬損耗很可能導(dǎo)致服務(wù)等級(jí)較低的轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù),在鏈路發(fā)生擁塞時(shí),搶占本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的服務(wù)等級(jí)較高業(yè)務(wù)的帶寬,例如,在實(shí)際的應(yīng)用中,由一個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的class B_CIR業(yè)務(wù)有可能搶占在該節(jié)點(diǎn)上環(huán)的class A0業(yè)務(wù),或者由一個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的class C業(yè)務(wù)也有可能搶占在該節(jié)點(diǎn)上環(huán)的class A0業(yè)務(wù),從而不能實(shí)現(xiàn)真正的、預(yù)期的服務(wù)等級(jí)保障。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種保障數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)服務(wù)等級(jí)的方法,有效避免在鏈路發(fā)生擁塞的情況下,低服務(wù)等級(jí)的轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)搶占本地高服務(wù)等級(jí)的上環(huán)業(yè)務(wù)的情況,實(shí)現(xiàn)真正、預(yù)期的業(yè)務(wù)服務(wù)等級(jí)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種速率限制方法,可以將數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率精確控制在標(biāo)稱帶寬之內(nèi)。
在本發(fā)明所述保障數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)服務(wù)等級(jí)的方法中,彈性分組環(huán)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)分別執(zhí)行以下步驟A、對(duì)在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的不同服務(wù)等級(jí)的業(yè)務(wù),分別根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制;B、實(shí)時(shí)根據(jù)所述各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng),對(duì)由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)以及在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的所有非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率監(jiān)控,一旦所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率超過(guò)了彈性分組環(huán)的非預(yù)留帶寬,則上報(bào)擁塞信息,通過(guò)公平算法調(diào)解機(jī)制調(diào)整在擁塞區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)上環(huán)的非class A0業(yè)務(wù)的速率。
本發(fā)明所述彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng)為彈性分組環(huán)報(bào)文長(zhǎng)度與物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度之和。
本發(fā)明所述根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制為在采用令牌桶進(jìn)行速率限制的過(guò)程中,每發(fā)送完一個(gè)彈性分組環(huán)報(bào)文,就將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去該彈性分組環(huán)報(bào)文物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度。
本發(fā)明所述根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制為在采用令牌桶進(jìn)行速率限制的過(guò)程中,在每發(fā)送一個(gè)彈性分組環(huán)報(bào)文之前,將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去該彈性分組環(huán)報(bào)文物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度。
本發(fā)明所述采用令牌桶進(jìn)行速率限制包括當(dāng)?shù)竭_(dá)令牌桶的令牌更新周期,往令牌桶添加預(yù)定個(gè)數(shù)的令牌,同時(shí)限制令牌桶中令牌的個(gè)數(shù)小于或等于預(yù)先設(shè)定的令牌高門限;在發(fā)送彈性分組環(huán)報(bào)文的過(guò)程中,每發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的n個(gè)字節(jié),n小于或等于256,將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去n;當(dāng)當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)小于或等于預(yù)先設(shè)定的令牌低門限時(shí),停止發(fā)送當(dāng)前的彈性分組環(huán)報(bào)文。
本發(fā)明所述對(duì)由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)以及在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的所有非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率監(jiān)控為根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng),對(duì)由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)以及在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的所有非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率統(tǒng)計(jì),得到所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率;在所述速率統(tǒng)計(jì)過(guò)程中,每轉(zhuǎn)發(fā)完一個(gè)非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文,將所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率加上所發(fā)送報(bào)文的物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度;每發(fā)送完一個(gè)由本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文,將所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率加上所發(fā)送報(bào)文的物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度。
本發(fā)明所述對(duì)由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)以及在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的所有非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率監(jiān)控為根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng),對(duì)由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)以及在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的所有非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率統(tǒng)計(jì),得到所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率;
在所述速率統(tǒng)計(jì)過(guò)程中,在每轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文之前,將所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率加上所發(fā)送報(bào)文的物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度;在每發(fā)送一個(gè)由本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文之前,將所有非classA0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率加上所發(fā)送報(bào)文的物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度。
本發(fā)明所述速率統(tǒng)計(jì)包括在當(dāng)前轉(zhuǎn)發(fā)的彈性分組環(huán)報(bào)文為非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文時(shí),每發(fā)送n個(gè)有效字節(jié),n小于或等于256,將所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率加n;在當(dāng)前從本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的彈性分組環(huán)報(bào)文為非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文時(shí),每發(fā)送n個(gè)有效字節(jié),將所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率加n。
步驟B所述調(diào)整在擁塞區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)上環(huán)的非class A0業(yè)務(wù)速率包括調(diào)整在擁塞區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)上環(huán)的class C和class B_EIR業(yè)務(wù)速率。
本發(fā)明所述方法在步驟A之后進(jìn)一步包括根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng),對(duì)在本節(jié)點(diǎn)的上環(huán)以及由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的所有非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行進(jìn)一步的速率限制,將所有非class A0業(yè)務(wù)的物理鏈路帶寬之和限制在彈性分組環(huán)網(wǎng)的非預(yù)留帶寬之內(nèi)。
本發(fā)明所述根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制具體包括在采用令牌桶進(jìn)行速率限制的過(guò)程中,每發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)完一個(gè)非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文,或者在發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文之前,將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去該非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度。
在本發(fā)明所述的速率限制方法中,令牌桶根據(jù)所發(fā)送報(bào)文經(jīng)過(guò)下一邏輯層封裝處理后的物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制,在所述速率限制過(guò)程中,在當(dāng)前待發(fā)送的報(bào)文發(fā)送完畢或發(fā)送之前,將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去下一邏輯層用于封裝該報(bào)文的開(kāi)銷長(zhǎng)度。
本發(fā)明所述物理包長(zhǎng)為當(dāng)前待發(fā)送報(bào)文長(zhǎng)度與該報(bào)文在下一邏輯層的封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度之和。
本發(fā)明所述速率限制過(guò)程包括當(dāng)?shù)竭_(dá)令牌桶的令牌更新周期時(shí),往令牌桶添加預(yù)定個(gè)數(shù)的令牌,同時(shí)限制所述令牌桶中令牌的個(gè)數(shù)小于或等于預(yù)先設(shè)定的令牌高門限;在發(fā)送報(bào)文時(shí),將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去所發(fā)送報(bào)文的字節(jié)數(shù);當(dāng)當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)小于或等于預(yù)先設(shè)定的令牌低門限時(shí),停止發(fā)送當(dāng)前的報(bào)文。
由此可以看出,本發(fā)明所述的方法通過(guò)根據(jù)RPR報(bào)文的RPR物理包長(zhǎng)對(duì)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上環(huán)的業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制以及根據(jù)RPR報(bào)文的RPR物理包長(zhǎng)對(duì)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上環(huán)或由每個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的所有非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率監(jiān)控,可以有效地解決RPR環(huán)網(wǎng)中由于物理層封裝開(kāi)銷所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)搶占下游節(jié)點(diǎn)上環(huán)業(yè)務(wù)帶寬,從而無(wú)法保證預(yù)留帶寬的缺陷。
另外,本發(fā)明所提的技術(shù)方案適用隨機(jī)報(bào)文長(zhǎng)度,無(wú)須考慮不同的報(bào)文長(zhǎng)度所導(dǎo)致的帶寬損耗,按照物理鏈路帶寬分配即可,保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)可以得到預(yù)期分配物理鏈路帶寬。


圖1顯示了現(xiàn)有RPR環(huán)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)以及RPR環(huán)網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu);圖2顯示了本發(fā)明所述RPR環(huán)網(wǎng)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)在一個(gè)環(huán)向上的MAC實(shí)體結(jié)構(gòu);圖3為采用GE接口的RPR環(huán)網(wǎng)示意圖;圖4為將速率等級(jí)為622Mbps的SDH作為物理層的RPR環(huán)網(wǎng)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下參照附圖并舉實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
由于無(wú)論RPR報(bào)文在物理層是由GE技術(shù)承載還是由SDH/Sonet技術(shù)承載,其物理層的封裝開(kāi)銷總是存在的,并且這種封裝開(kāi)銷會(huì)導(dǎo)致RPR MAC實(shí)體可以得到的實(shí)際帶寬要小于經(jīng)速度限制后的標(biāo)稱帶寬,同時(shí)由于RPR報(bào)文長(zhǎng)度的隨機(jī)性,這種帶寬損耗又無(wú)法精確計(jì)算出來(lái),因此沒(méi)有辦法按照RPR MAC實(shí)體可以得到的實(shí)際帶寬進(jìn)行RPR全網(wǎng)帶寬分配。
為此,本發(fā)明提供了一種保障RPR環(huán)網(wǎng)服務(wù)等級(jí)的方法,其核心思想在于精確控制在RPR環(huán)網(wǎng)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)上環(huán)的各種業(yè)務(wù)實(shí)際占用的物理鏈路帶寬不超過(guò)為其分配的標(biāo)稱帶寬,從而保證所有節(jié)點(diǎn)均可獲得預(yù)先分配的物理鏈路帶寬。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的方法,首先提出一種RPR物理包長(zhǎng)的概念,其含義在于在RPR MAC實(shí)體內(nèi),對(duì)于每個(gè)需要上環(huán)的報(bào)文或需要轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文,當(dāng)進(jìn)行速率限制以及速率監(jiān)控的時(shí)候,都將其報(bào)文長(zhǎng)度按照增加了物理層封裝開(kāi)銷之后的RPR物理包長(zhǎng)進(jìn)行處理,即設(shè)定RPR物理包長(zhǎng)=RPR報(bào)文長(zhǎng)度+物理層封裝開(kāi)銷。
使用上述RPR物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制及速率監(jiān)控的結(jié)果相當(dāng)于將物理層的開(kāi)銷轉(zhuǎn)移到RPR MAC實(shí)體內(nèi)部,將每個(gè)RPR報(bào)文的長(zhǎng)度增加一個(gè)物理封裝開(kāi)銷,而物理層則等效于沒(méi)有任何開(kāi)銷,因此在RPR MAC實(shí)體內(nèi)部,只要按照RPR報(bào)文的RPR物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制,即可達(dá)到各種業(yè)務(wù)所占用的實(shí)際物理鏈路帶寬同所分配的標(biāo)稱帶寬精確匹配的效果,從而使所有的上環(huán)業(yè)務(wù)物理速率精確限制在分配的帶寬之內(nèi),有效地解決轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)非預(yù)期搶占下游節(jié)點(diǎn)上環(huán)業(yè)務(wù)帶寬問(wèn)題。
圖2顯示了本發(fā)明所述RPR環(huán)網(wǎng)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)在一個(gè)環(huán)向上的MAC實(shí)體結(jié)構(gòu)。RPR環(huán)網(wǎng)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括如圖2所示的兩個(gè)環(huán)向的MAC實(shí)體。如圖2所示,從本節(jié)點(diǎn)MAC Client上環(huán)數(shù)據(jù)包括class A、class B和class C三種服務(wù)等級(jí)的業(yè)務(wù),這三種服務(wù)等級(jí)的業(yè)務(wù)經(jīng)過(guò)圖2虛線框所示速率限制整形器(Shaper)進(jìn)行速率限制后輸出到用于對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)以及上環(huán)業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度的策略轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度模塊(SFD);從RPR環(huán)網(wǎng)上本MAC實(shí)體對(duì)應(yīng)的環(huán)向上接收到的接收數(shù)據(jù)首先輸入到檢測(cè)模塊,從中分離出本節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)接收的數(shù)據(jù)以及待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù),并將本節(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)輸入到接收隊(duì)列中,準(zhǔn)備輸出給MAC Client,將待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)中的class A服務(wù)等級(jí)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)輸出到主轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列(PTQ),而將待轉(zhuǎn)發(fā)的class B和class C服務(wù)等級(jí)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)輸出到第二轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列(STQ),PTQ以及STQ將待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)分別輸出到用于對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)以及上環(huán)業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度的SFD;SFD將對(duì)經(jīng)過(guò)Shaper限制速率后的上環(huán)業(yè)務(wù)以及來(lái)自PTQ和STQ的轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度,并將調(diào)度后的得到的各種服務(wù)等級(jí)的業(yè)務(wù)流通過(guò)本節(jié)點(diǎn)另一個(gè)環(huán)向的MAC實(shí)體發(fā)送到RPR環(huán)網(wǎng)上。
圖2所示的RPR環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)所包含的一個(gè)環(huán)向的MAC實(shí)體還將進(jìn)一步包括公平算法帶寬調(diào)解模塊,接收來(lái)自下游節(jié)點(diǎn)的公平速率信息,根據(jù)本節(jié)點(diǎn)擁塞狀態(tài),產(chǎn)生新的公平速率信息或轉(zhuǎn)發(fā)接收的公平速率信息,繼續(xù)向上游節(jié)點(diǎn)通告。所述公平算法帶寬調(diào)解模塊對(duì)擁塞的判斷調(diào)解之一是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)以及上環(huán)的所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率,一旦所述非classA0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率超過(guò)了系統(tǒng)設(shè)定的非預(yù)留的帶寬,則上報(bào)擁塞信息,公平、動(dòng)態(tài)的調(diào)整擁塞區(qū)域的上環(huán)class C和class B_EIR業(yè)務(wù)的速率。上述公平算法帶寬調(diào)解也即速率監(jiān)控的目的是,正確判斷節(jié)點(diǎn)是否擁塞,進(jìn)而啟動(dòng)公平算法調(diào)節(jié)上游節(jié)點(diǎn)C和B1業(yè)務(wù)流量,達(dá)到非classA0業(yè)務(wù)不超過(guò)非預(yù)留帶寬的目的。
圖2中的SFD主要用于對(duì)經(jīng)過(guò)Shaper限制速率后的上環(huán)業(yè)務(wù)以及來(lái)自PTQ和STQ的轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度,在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中所述調(diào)度采用的策略包括1.上環(huán)的class A、class B以及class C3種業(yè)務(wù)合路后,將形成一個(gè)邏輯上的數(shù)據(jù)隊(duì)列STAGE,該STAGE隊(duì)列同轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)物理鏈路帶寬。
2.轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列PTQ、STQ和STAGE隊(duì)列對(duì)物理鏈路帶寬的占用優(yōu)先級(jí)順序?yàn)镻TQ具有絕對(duì)優(yōu)先級(jí),即只要有轉(zhuǎn)發(fā)的class A業(yè)務(wù),要優(yōu)先保證轉(zhuǎn)發(fā)class A業(yè)務(wù);STQ和STAGE具有相對(duì)優(yōu)先級(jí)關(guān)系,當(dāng)STQ的隊(duì)列門限小于一預(yù)先設(shè)定的溢出門限時(shí),優(yōu)先調(diào)度STAGE數(shù)據(jù),而一旦STQ隊(duì)列門限大于溢出門限,則優(yōu)先調(diào)度STQ數(shù)據(jù)。也就是說(shuō),當(dāng)物理鏈路帶寬足夠,未發(fā)生擁塞時(shí),轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)和上環(huán)數(shù)據(jù)都能得到調(diào)度,一旦轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)和上環(huán)數(shù)據(jù)由于流量太大造成物理層擁塞時(shí),則要優(yōu)先保證轉(zhuǎn)發(fā)的PTQ和STQ數(shù)據(jù),即優(yōu)先滿足轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),上環(huán)數(shù)據(jù)需要暫時(shí)停止服務(wù)。
3.對(duì)于上環(huán)的業(yè)務(wù),class A業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)高于class B業(yè)務(wù),class B業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)高于class C業(yè)務(wù)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,圖2所示的Shaper是通過(guò)令牌桶(TokenBucket)來(lái)實(shí)現(xiàn)速率限制的。Token Bucket的工作原理為一方面周期性地往令牌桶中增加令牌,另一方面每發(fā)送一個(gè)報(bào)文,都要根據(jù)所發(fā)送報(bào)文的長(zhǎng)度相應(yīng)地減少令牌桶中的令牌個(gè)數(shù),在發(fā)送報(bào)文的過(guò)程中,若令牌桶中令牌數(shù)小于一個(gè)預(yù)定的低門限,則產(chǎn)生一個(gè)流控指示信號(hào)給客戶側(cè)MAC實(shí)體,停止發(fā)送當(dāng)前報(bào)文,待令牌桶中累積的令牌數(shù)目超過(guò)所述低門限時(shí),撤消所述流控指示信號(hào),再次允許客戶側(cè)MAC實(shí)體繼續(xù)發(fā)送當(dāng)前報(bào)文,從而實(shí)現(xiàn)速率控制的目的。
按照RPR標(biāo)準(zhǔn)建議,一個(gè)Token Bucket主要包括以下6個(gè)要素令牌桶中的令牌個(gè)數(shù)credit、每個(gè)令牌周期內(nèi)增加的令牌個(gè)數(shù)incSize、令牌更新周期interval、令牌高門限high limit、令牌低門限low limit以及流控指示信號(hào)sendX。不難推斷,通過(guò)使用Token Bucket進(jìn)行速率限制,實(shí)際得到的平均限制速率為incSize/interval,最大突發(fā)速率為(high limit-low limit)/interval。由此可以看出,通過(guò)簡(jiǎn)單改變Token Bucket在每個(gè)令牌周期內(nèi)增加的令牌個(gè)數(shù)incSize或令牌更新周期interval,就可以實(shí)現(xiàn)不同的速率控制。
如圖2所示,對(duì)于上環(huán)的不同服務(wù)等級(jí)的業(yè)務(wù)將使用不同的Shaper進(jìn)行速率限制,其中,不同的Shaper將具有不同的標(biāo)稱帶寬,從而使得不同的業(yè)務(wù)經(jīng)過(guò)速率限制后得到不同的業(yè)務(wù)帶寬。例如,對(duì)于class A0和class A1業(yè)務(wù)分別使用Shaper ShA0和ShA1進(jìn)行速率限制,對(duì)于class B0和class B1業(yè)務(wù)分別使用Shaper ShB和ShF進(jìn)行速率限制,對(duì)于class C業(yè)務(wù)將使用Shaper ShF進(jìn)行速率限制。通過(guò)使用不同的Shaper,不同服務(wù)等級(jí)的業(yè)務(wù)將得到不同速率的帶寬。除此之外,上環(huán)的非class A0業(yè)務(wù)和轉(zhuǎn)發(fā)的非class A0業(yè)務(wù)還要受到Shaper ShD的速率限制,在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,配置Shaper ShD限制的速率為物理鏈路帶寬-(預(yù)留的轉(zhuǎn)發(fā)class A0業(yè)務(wù)帶寬+預(yù)留的上環(huán)class A0業(yè)務(wù)帶寬),即RPR環(huán)網(wǎng)的非預(yù)留帶寬。這樣可以確保在鏈路發(fā)生擁塞時(shí),預(yù)留的class A0業(yè)務(wù)的帶寬也能夠得到保障。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,上述不同的Shaper均是根據(jù)RPR物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制的,所述Shaper在速率限制過(guò)程中執(zhí)行以下步驟A1、判斷是否到達(dá)令牌更新周期,如果是,則往令牌桶添加incSize個(gè)令牌,但是保證令牌桶中令牌的個(gè)數(shù)不得超過(guò)預(yù)先設(shè)定的令牌高門限,即令credit=Min(high limit,(credit+incSize));其中,函數(shù)Min()表示取最小值運(yùn)算;A2、判斷是否有報(bào)文發(fā)送,如果是,則每發(fā)送n個(gè)字節(jié)(n≤256),將減去所發(fā)送的字節(jié)數(shù)個(gè)令牌,即令credit=credit-n;A3、判斷當(dāng)前報(bào)文是否發(fā)送完畢,如果報(bào)文已經(jīng)發(fā)送完畢,則將令牌數(shù)減去物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度link_oh,即令credit=credit-link_oh;該步驟所述的物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度link_oh與所采用的封裝技術(shù)有關(guān),例如在采用SDH技術(shù)傳輸RPR報(bào)文時(shí),若采用通用成幀過(guò)程(GFP)封裝技術(shù),則物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度link_oh為12字節(jié),若采用鏈路接入?yún)f(xié)議(LAPS)或高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)封裝技術(shù),則物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度link_oh為9字節(jié);在采用GE技術(shù)傳輸RPR報(bào)文時(shí),物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度link_oh為20字節(jié)。
在該步驟中,也可以在即將開(kāi)始發(fā)送當(dāng)前的報(bào)文時(shí),而非在報(bào)文發(fā)送完畢時(shí),將令牌桶中的令牌數(shù)減去物理層開(kāi)銷長(zhǎng)度link_oh;A4、判斷當(dāng)前credit是否小于或等于低門限,如果是,則發(fā)送流控指示信號(hào)sendX給客戶側(cè)MAC實(shí)體,停止發(fā)送當(dāng)前報(bào)文。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,可以設(shè)置sendX等于1表示允許報(bào)文繼續(xù)發(fā)送,等于0表示停止發(fā)送當(dāng)前報(bào)文,當(dāng)然,反過(guò)來(lái)設(shè)置也是可以的。
對(duì)于根據(jù)各種非class A0業(yè)務(wù)的RPR物理包長(zhǎng),對(duì)上環(huán)的非class A0業(yè)務(wù)和轉(zhuǎn)發(fā)的非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制的Shaper ShD來(lái)講,在執(zhí)行上述步驟A1~A4的過(guò)程中,它還將在每轉(zhuǎn)發(fā)n個(gè)字節(jié)(n≤256)時(shí),將令牌桶中的令牌數(shù)減去所轉(zhuǎn)發(fā)的字節(jié)數(shù);在每轉(zhuǎn)發(fā)完一個(gè)RPR報(bào)文或在轉(zhuǎn)發(fā)RPR報(bào)文之前將令牌桶中的令牌數(shù)減去該RPR報(bào)文的物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度;并且在監(jiān)測(cè)到令牌桶中的令牌數(shù)小于或等于所述令牌低門限時(shí),僅僅停止發(fā)送由本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的RPR報(bào)文,而不停止轉(zhuǎn)發(fā)在本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的RPR報(bào)文。
從上面的速率限制流程來(lái)看,在相應(yīng)的Shaper進(jìn)行速率限制的過(guò)程中,對(duì)于每個(gè)上環(huán)的RPR報(bào)文均將多用去一個(gè)相當(dāng)于物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度link_oh的令牌數(shù),則經(jīng)過(guò)該Shaper限制速率的RPR報(bào)文達(dá)到物理層時(shí),該RPR報(bào)文加上每個(gè)報(bào)文的物理封裝開(kāi)銷后所占用的實(shí)際物理鏈路帶寬將剛好等于該Shaper所配置的標(biāo)稱帶寬,從而避免了每個(gè)RPR環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)非預(yù)期過(guò)多占用物理鏈路帶寬情況的發(fā)生,精確控制RPR環(huán)網(wǎng)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)的上環(huán)速率不超過(guò)其分配的物理鏈路帶寬,從而保證所有節(jié)點(diǎn)獲得預(yù)先分配的物理鏈路帶寬。
下面將結(jié)合圖3,通過(guò)一個(gè)具體示例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的速率限制方法。
如圖3所示,RPR環(huán)網(wǎng)中有4個(gè)節(jié)點(diǎn),RPR環(huán)網(wǎng)的物理層采用GE接口,物理鏈路帶寬為1吉比特/秒(Gbps),最小的幀間隔為96比特,可以等效為物理層開(kāi)銷長(zhǎng)度為20字節(jié)。其中,節(jié)點(diǎn)2期望發(fā)送500兆比特/秒(Mbps)的class B_CIR業(yè)務(wù)到節(jié)點(diǎn)4,如圖中的flow(2,4)所述,假定待發(fā)送的每個(gè)RPR報(bào)文長(zhǎng)度為64字節(jié)。另外,節(jié)點(diǎn)3也期望發(fā)送500Mbps的class A0業(yè)務(wù)到節(jié)點(diǎn)4,如圖3中的flow(3,4)所示,也假定待發(fā)送的每個(gè)報(bào)文長(zhǎng)度為64字節(jié)。
按照上述帶寬要求,根據(jù)RPR協(xié)議,將配置節(jié)點(diǎn)2用于限制class B_CIR業(yè)務(wù)速率的Shaper ShB的標(biāo)稱帶寬為500Mbps;用于限制上環(huán)非class A0業(yè)務(wù)速率的Shaper ShD的標(biāo)稱帶寬為500Mbps;將配置節(jié)點(diǎn)3用于限制classA0業(yè)務(wù)速率的Shaper ShA0的標(biāo)稱速率為500Mbps,用于限制轉(zhuǎn)發(fā)非classA0業(yè)務(wù)速率的Shaper ShD的標(biāo)稱帶寬為500Mbps。其中,flow(3,4)為預(yù)留的class A0業(yè)務(wù)帶寬,需要絕對(duì)保障。
若上述節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)3的Shaper是按照各個(gè)待發(fā)送RPR報(bào)文的實(shí)際包長(zhǎng),而不是按照其RPR物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制,則由于在物理信道上發(fā)送地?cái)?shù)據(jù)包存在幀間隔、前導(dǎo)碼以及SFD,flow(2,4)從節(jié)點(diǎn)2發(fā)送到物理信道上之后,由于每個(gè)報(bào)文都將增加20字節(jié)的開(kāi)銷,這樣,在節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)4之間對(duì)物理鏈路實(shí)際的占用帶寬變?yōu)?00×(64+20)/64=656Mbps。而flow(2,4)是需要節(jié)點(diǎn)3的轉(zhuǎn)發(fā)才能到達(dá)節(jié)點(diǎn)4的,即flow(2,4)對(duì)節(jié)點(diǎn)3來(lái)講為轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)。從前面描述的調(diào)度策略可以知道,轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)在鏈路發(fā)生擁塞時(shí),優(yōu)先級(jí)是要高于上環(huán)業(yè)務(wù)的,即RPR環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)首先要優(yōu)先保證轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)的帶寬,這樣,節(jié)點(diǎn)3發(fā)送到節(jié)點(diǎn)4的上環(huán)業(yè)務(wù),即flow(3,4)可以得到的物理鏈路帶寬只剩1000-656=344Mbps,遠(yuǎn)小于分配預(yù)期,因而導(dǎo)致預(yù)留給節(jié)點(diǎn)3上環(huán)的class A0業(yè)務(wù)flow(3,4)的帶寬無(wú)法得到保障。
然而,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的方法,節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)3的Shaper是按照各個(gè)待發(fā)送RPR報(bào)文的RPR物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制的,那么由于各個(gè)Shaper在速率限制過(guò)程中已經(jīng)將物理層開(kāi)銷考慮在內(nèi),則節(jié)點(diǎn)2發(fā)送的節(jié)點(diǎn)4的flow(2,4)無(wú)論RPR報(bào)文長(zhǎng)度如何隨機(jī)變化,其實(shí)際占用的物理鏈路帶寬將精確的限制在500Mbps以內(nèi),不會(huì)造成對(duì)節(jié)點(diǎn)3發(fā)送到節(jié)點(diǎn)4的flow(3,4)業(yè)務(wù)流帶寬的搶占,兩條業(yè)務(wù)流均可以按照預(yù)期的分配合理地占用物理鏈路帶寬。
為了滿足RPR環(huán)網(wǎng)上各種業(yè)務(wù)帶寬需求,實(shí)現(xiàn)不同等級(jí)的服務(wù)質(zhì)量,RPR環(huán)網(wǎng)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)除了要對(duì)上環(huán)的各種業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制之外,還要通過(guò)圖2所示的公平算法帶寬調(diào)解模塊公平、動(dòng)態(tài)地將RPR環(huán)網(wǎng)中非預(yù)留的帶寬資源分配給競(jìng)爭(zhēng)物理鏈路帶寬資源的各個(gè)節(jié)點(diǎn),保證RPR環(huán)網(wǎng)上的非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率不超過(guò)非預(yù)留的帶寬ureservedRate,否則,為RPR環(huán)網(wǎng)上class A0業(yè)務(wù)預(yù)留的帶寬就無(wú)法得到保障了。在這里所述非預(yù)留帶寬為RPR環(huán)網(wǎng)的物理鏈路帶寬與為class A0業(yè)務(wù)預(yù)留的帶寬之差。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,圖2所示的公平算法帶寬調(diào)解模塊將主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的以及上環(huán)的所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率nrXmitRate,一旦所述非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率nrXmitRate超過(guò)了所述非預(yù)留的帶寬ureservedRate,則上報(bào)擁塞信息,公平、動(dòng)態(tài)的調(diào)整擁塞區(qū)域的上環(huán)class C和classB_EIR業(yè)務(wù)的速率,實(shí)現(xiàn)非class A0業(yè)務(wù)不能超過(guò)非預(yù)留帶寬的目的。
為了精確統(tǒng)計(jì)出所有非class A0業(yè)務(wù)實(shí)際占用的物理鏈路帶寬,本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的公平算法帶寬調(diào)解模塊也將根據(jù)所有非class A0業(yè)務(wù)的RPR物理包長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)所述所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率nrXmitRate,具體方法包括以下步驟B1、判斷當(dāng)前從本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的RPR報(bào)文是否為class A0業(yè)務(wù)報(bào)文,若不是class A0業(yè)務(wù)報(bào)文,則每發(fā)送n個(gè)有效字節(jié),則令所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率nrXmitRate加n,即令nrXmitRate=nrXmitRate+n,然后執(zhí)行B2;否則,直接返回本步驟B1;B2、在當(dāng)前發(fā)送的非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文發(fā)送完畢后(或發(fā)送之前),令所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)速率nrXmitRate加上物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度link_oh,即令nrXmitRate=nrXmitRate+link_oh;否則,返回步驟B1;C1、判斷當(dāng)前轉(zhuǎn)發(fā)的RPR報(bào)文是否為class A0業(yè)務(wù)報(bào)文,若不是classA0業(yè)務(wù)報(bào)文,則每發(fā)送n個(gè)有效字節(jié),則令所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率nrXmitRate加n,即令nrXmitRate=nrXmitRate+n,然后執(zhí)行C2;否則,直接返回本步驟C1;C2、在當(dāng)前轉(zhuǎn)發(fā)的非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)完畢后(或發(fā)送之前),令所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率nrXmitRate加上物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度link_oh,即令nrXmitRate=nrXmitRate+link_oh;否則,返回步驟C1。
下面將結(jié)合圖4,通過(guò)另一具體示例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的公平算法帶寬調(diào)解方法。
圖4為一個(gè)將速率等級(jí)為622Mbps的SDH作為物理層的RPR環(huán)網(wǎng)示意圖。在這種速率等級(jí)之下,將段開(kāi)銷和通道開(kāi)銷去除后,實(shí)際的數(shù)據(jù)帶寬約為600Mbps,封裝技采用攜帶幀校驗(yàn)序列(FCS)的GFP封裝,物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度為12字節(jié)。其中,節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2分別期望發(fā)送帶寬為200Mbps的class C業(yè)務(wù)到節(jié)點(diǎn)4,如圖4的flow(1,4)和flow(2,4)所示;節(jié)點(diǎn)3期望發(fā)送帶寬為200Mbps的classA0業(yè)務(wù)到節(jié)點(diǎn)4,如圖4的flow(3,4)所示。
按照上述速率要求,根據(jù)RPR協(xié)議,應(yīng)當(dāng)配置節(jié)點(diǎn)1和2ShD標(biāo)稱速率為400Mbps,即非預(yù)留帶寬為400Mbps。在實(shí)際的應(yīng)用中,flow(1,4)和flow(2,4)將通過(guò)節(jié)點(diǎn)2的公平算法帶寬調(diào)解模塊的調(diào)節(jié)共享這400Mbps非預(yù)留帶寬。為了便于描述假定每個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送的每個(gè)RPR報(bào)文長(zhǎng)度均為64字節(jié)。
若RPR環(huán)網(wǎng)上節(jié)點(diǎn)的公平算法帶寬調(diào)解模塊是根據(jù)RPR報(bào)文的實(shí)際長(zhǎng)度,而非其RPR物理包長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)解的,此時(shí),雖然節(jié)點(diǎn)2通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控可以將flow(1,4)和flow(2,4)的上環(huán)業(yè)務(wù)帶寬之和控制在400Mbps之內(nèi),但是,這兩條數(shù)據(jù)流實(shí)際占用的物理鏈路帶寬將為400×(64+12)/64=475Mbps。由于flow(1,4)和flow(2,4)需要經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)3的轉(zhuǎn)發(fā)才能到達(dá)節(jié)點(diǎn)4,因此節(jié)點(diǎn)3可以獲得的物理鏈路帶寬就僅剩下600-475=125Mbps,遠(yuǎn)小于預(yù)期分配給節(jié)點(diǎn)3上環(huán)的class A0業(yè)務(wù)flow(3,4)的預(yù)留帶寬,導(dǎo)致預(yù)留帶寬無(wú)法得到保障。
然而,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的方法,RPR環(huán)網(wǎng)上節(jié)點(diǎn)的公平算法帶寬調(diào)解模塊是根據(jù)RPR報(bào)文的RPR物理包長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)解的,因而當(dāng)節(jié)點(diǎn)2對(duì)非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率統(tǒng)計(jì)時(shí),將每個(gè)報(bào)文的物理層封裝開(kāi)銷考慮在內(nèi),使得無(wú)論RPR報(bào)文長(zhǎng)度如何隨機(jī)變化,flow(1,4)和flow(2,4)到達(dá)物理層時(shí)的物理鏈路帶寬之和均不會(huì)超過(guò)400Mbps,因此可以有效的保證節(jié)點(diǎn)3到節(jié)點(diǎn)4之間200Mbps預(yù)留帶寬。
通過(guò)上述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例可以看出,通過(guò)根據(jù)RPR報(bào)文的RPR物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制以及公平算法帶寬調(diào)解可以有效地解決RPR環(huán)網(wǎng)中由于物理層封裝開(kāi)銷所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)搶占下游節(jié)點(diǎn)上環(huán)業(yè)務(wù)帶寬,從而無(wú)法保證預(yù)留帶寬的缺陷。
另外,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解,本發(fā)明所述的速率限制方法不僅僅適用于RPR網(wǎng)絡(luò),在其它利用令牌桶進(jìn)行帶寬控制的技術(shù)中都可以使用。例如,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)層次處于RPR之上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理層,若客戶配置某B類業(yè)務(wù)的承諾接入速率(CAR)為20Mbps,而B(niǎo)_CIR帶寬僅為20Mbps,此時(shí),如要保證該B類業(yè)務(wù)所占有的帶寬在20Mbps之內(nèi),則需要應(yīng)用本發(fā)明所述的速率限制方法對(duì)該B類業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制。
為此,將物理包長(zhǎng)的概念進(jìn)行擴(kuò)展,令物理包長(zhǎng)表示為待發(fā)送報(bào)文的長(zhǎng)度與該報(bào)文在下一邏輯層進(jìn)行封裝后的封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度之和。這樣,就可以根據(jù)某種業(yè)務(wù)的物理包長(zhǎng)來(lái)對(duì)該業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制了,主要包括以下步驟當(dāng)?shù)竭_(dá)令牌桶的令牌更新周期時(shí),往令牌桶添加預(yù)定個(gè)數(shù)的令牌,同時(shí)限制所述令牌桶中令牌的個(gè)數(shù)小于或等于預(yù)先設(shè)定的令牌高門限;在發(fā)送報(bào)文時(shí),將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去所發(fā)送報(bào)文的字節(jié)數(shù);在當(dāng)前待發(fā)送的報(bào)文發(fā)送完畢或發(fā)送之前,將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去下一邏輯層用于封裝該報(bào)文的開(kāi)銷長(zhǎng)度;當(dāng)當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)小于或等于預(yù)先設(shè)定的令牌低門限時(shí),停止發(fā)送當(dāng)前的報(bào)文。
通過(guò)上述方法可以看出,在上述速率限制過(guò)程中,對(duì)于每個(gè)所發(fā)送的報(bào)文均將多用去個(gè)數(shù)相當(dāng)于其下一邏輯層的封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度的令牌數(shù),這樣,經(jīng)過(guò)上述限制速率的報(bào)文到達(dá)下一邏輯層時(shí),該報(bào)文加上下一邏輯層的封裝開(kāi)銷后所占用的帶寬將剛好等于該令牌桶的標(biāo)稱帶寬,從而避免了各種業(yè)務(wù)之間帶寬搶占情況的發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種保障數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)服務(wù)等級(jí)的方法,其特征在于,彈性分組環(huán)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)分別執(zhí)行以下步驟A、對(duì)在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的不同服務(wù)等級(jí)的業(yè)務(wù),分別根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制;B、實(shí)時(shí)根據(jù)所述各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng),對(duì)由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)以及在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的所有非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率監(jiān)控,當(dāng)所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率超過(guò)彈性分組環(huán)的非預(yù)留帶寬時(shí),上報(bào)擁塞信息,調(diào)整在擁塞區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)上環(huán)的非class A0業(yè)務(wù)速率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng)為彈性分組環(huán)報(bào)文長(zhǎng)度與物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度之和。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制為在采用令牌桶進(jìn)行速率限制的過(guò)程中,每發(fā)送完一個(gè)彈性分組環(huán)報(bào)文,就將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去該彈性分組環(huán)報(bào)文物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制為在采用令牌桶進(jìn)行速率限制的過(guò)程中,在每發(fā)送一個(gè)彈性分組環(huán)報(bào)文之前,將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去該彈性分組環(huán)報(bào)文物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法,所述采用令牌桶進(jìn)行速率限制過(guò)程包括當(dāng)?shù)竭_(dá)令牌桶的令牌更新周期,往令牌桶添加預(yù)定個(gè)數(shù)的令牌,同時(shí)限制令牌桶中令牌的個(gè)數(shù)小于或等于預(yù)先設(shè)定的令牌高門限;在發(fā)送彈性分組環(huán)報(bào)文的過(guò)程中,每發(fā)送當(dāng)前報(bào)文的n個(gè)字節(jié),n小于或等于256,將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去n;當(dāng)當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)小于或等于預(yù)先設(shè)定的令牌低門限時(shí),停止發(fā)送當(dāng)前的彈性分組環(huán)報(bào)文。
6.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述對(duì)由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)以及在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的所有非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率監(jiān)控為根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng),對(duì)由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)以及在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的所有非classA0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率統(tǒng)計(jì),得到所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率;在所述速率統(tǒng)計(jì)過(guò)程中,每轉(zhuǎn)發(fā)完一個(gè)非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文,將所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率加上所發(fā)送報(bào)文的物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度;每發(fā)送完一個(gè)由本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文,將所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率加上所發(fā)送報(bào)文的物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度。
7.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述對(duì)由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)以及在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的所有非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率監(jiān)控為根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng),對(duì)由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)以及在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的所有非classA0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率統(tǒng)計(jì),得到所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率;在所述速率統(tǒng)計(jì)過(guò)程中,在每轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文之前,將所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率加上所發(fā)送報(bào)文的物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度;在每發(fā)送一個(gè)由本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文之前,將所有非classA0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率加上所發(fā)送報(bào)文的物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述速率統(tǒng)計(jì)包括在當(dāng)前轉(zhuǎn)發(fā)的彈性分組環(huán)報(bào)文為非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文時(shí),每發(fā)送n個(gè)有效字節(jié),n小于或等于256,將所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率加n;在當(dāng)前從本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的彈性分組環(huán)報(bào)文為非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文時(shí),每發(fā)送n個(gè)有效字節(jié),將所有非class A0業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)速率加n。
9.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟B所述調(diào)整在擁塞區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)上環(huán)的非class A0業(yè)務(wù)速率包括調(diào)整在擁塞區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)上環(huán)的class C和class B_EIR業(yè)務(wù)速率。
10.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法在步驟A之后進(jìn)一步包括根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng),對(duì)在本節(jié)點(diǎn)的上環(huán)以及由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的所有非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行進(jìn)一步的速率限制,將所有非class A0業(yè)務(wù)的物理鏈路帶寬之和限制在彈性分組環(huán)網(wǎng)的非預(yù)留帶寬之內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制具體包括在采用令牌桶進(jìn)行速率限制的過(guò)程中,每發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)完一個(gè)非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文,或者在每發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)非class A0業(yè)務(wù)報(bào)文之前,將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去該非classA0業(yè)務(wù)報(bào)文物理層封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度。
12.一種速率限制方法,其特征在于,令牌桶根據(jù)所發(fā)送報(bào)文經(jīng)過(guò)下一邏輯層封裝處理后的物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制,在所述速率限制過(guò)程中,在當(dāng)前待發(fā)送的報(bào)文發(fā)送完畢或發(fā)送之前,將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去下一邏輯層用于封裝該報(bào)文的開(kāi)銷長(zhǎng)度。
13.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,所述物理包長(zhǎng)為當(dāng)前待發(fā)送報(bào)文長(zhǎng)度與該報(bào)文在下一邏輯層的封裝開(kāi)銷長(zhǎng)度之和。
14.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,所述速率限制過(guò)程包括當(dāng)?shù)竭_(dá)令牌桶的令牌更新周期時(shí),往令牌桶添加預(yù)定個(gè)數(shù)的令牌,同時(shí)限制所述令牌桶中令牌的個(gè)數(shù)小于或等于預(yù)先設(shè)定的令牌高門限;在發(fā)送報(bào)文時(shí),將當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)減去所發(fā)送報(bào)文的字節(jié)數(shù);當(dāng)當(dāng)前令牌桶中的令牌數(shù)小于或等于預(yù)先設(shè)定的令牌低門限時(shí),停止發(fā)送當(dāng)前的報(bào)文。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種保障數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)服務(wù)等級(jí)的方法,彈性分組環(huán)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)分別執(zhí)行以下步驟對(duì)在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的不同服務(wù)等級(jí)的業(yè)務(wù),分別根據(jù)各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng)進(jìn)行速率限制;實(shí)時(shí)根據(jù)所述各種服務(wù)等級(jí)業(yè)務(wù)的彈性分組環(huán)物理包長(zhǎng),對(duì)由本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)以及在本節(jié)點(diǎn)上環(huán)的所有非class A0業(yè)務(wù)進(jìn)行速率監(jiān)控。本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于令牌桶根據(jù)所發(fā)送報(bào)文經(jīng)過(guò)封裝后的報(bào)文總長(zhǎng)度進(jìn)行速率限制方法。所述的方法通過(guò)根據(jù)彈性分組環(huán)報(bào)文的物理包長(zhǎng)對(duì)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上環(huán)的業(yè)務(wù)進(jìn)行速率限制及速率監(jiān)控可以有效地解決彈性分組環(huán)網(wǎng)中由于物理層封裝開(kāi)銷所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)搶占下游節(jié)點(diǎn)上環(huán)業(yè)務(wù)帶寬,從而無(wú)法保證預(yù)留帶寬的缺陷。
文檔編號(hào)H04L12/42GK1852242SQ20051011707
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者張帆, 劉鋒 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司
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