專利名稱：分組qos水平歸因的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及分組分類，例如，在高性能網(wǎng)絡(luò)處理器中將入站分組分為多個(gè)優(yōu)先級(jí)類，這種分類通常是進(jìn)入多個(gè)接收隊(duì)列的最終分組分類的一部分。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，對(duì)分組的判定源自在該分組的標(biāo)頭中找到的“服務(wù)質(zhì)量”(QOS)參數(shù)。此判定一般通過對(duì)一個(gè)分組標(biāo)頭中找到的QOS字段進(jìn)行簡(jiǎn)單解碼完成，例如-VLAN網(wǎng)橋根據(jù)VLAN標(biāo)頭中被定義為用戶優(yōu)先級(jí)(User Priority)的3個(gè)“P位” 對(duì)分組進(jìn)行分類；-MPLS交換機(jī)根據(jù)初始被定義為試用(Experimental)位并且當(dāng)前傳輸分組的QOS 值的3個(gè)“E位”對(duì)分組進(jìn)行分類；-IP路由器根據(jù)IPv4或IPv6標(biāo)頭中被定義為差異化服務(wù)(Differentiated Services)的“DSCP字節(jié)”對(duì)分組進(jìn)行分類。US20070038750描述了一種在電信系統(tǒng)中提供服務(wù)質(zhì)量(QoS)感知式無線點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)遠(yuǎn)距通信的方法。所述電信系統(tǒng)包括與第一數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)耦合的無線基站；與第一數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)耦合的一個(gè)或多個(gè)主機(jī)工作站；使用分組中心協(xié)議通過共享帶寬與無線基站進(jìn)行無線通信的一個(gè)或多個(gè)訂戶客戶場(chǎng)所設(shè)備(CPE)；通過第二網(wǎng)絡(luò)與每個(gè)訂戶CPE站耦合的一個(gè)或多個(gè)訂戶工作站。所述方法包括以優(yōu)化最終用戶QoS的方式在訂戶CPE站之間分配共享帶寬。所述方法包括通過共享無線帶寬分析和調(diào)度IP流。這包括識(shí)別IP流；表征IP流；對(duì) IP流進(jìn)行分類；以及將IP流按優(yōu)先順序排列。US20080019368涉及具有第2層到第7層硬件搜索引擎且提高了靈活性和性能的高速聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)備。多層交換機(jī)/路由器、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)網(wǎng)關(guān)、防火墻/VPN路由器以及網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)(NAS)可使用該搜索引擎滿足快速、高效搜索需求。US7227842提出了一種用于快速分組分類的新穎解決方案，其中包括用于存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)快速分組分類的分類器規(guī)則的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)針對(duì)需要進(jìn)行分類的入站分組的每個(gè)字段使用位圖。使用新穎數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的快速分組分類算法允許快速獲取具有最高優(yōu)先級(jí)的匹配規(guī)則。新穎規(guī)則更新算法允許遞增地將新的分類器規(guī)則添加到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。在采用該發(fā)明的結(jié)構(gòu)和算法的分類引擎的一種實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，使用具有自定義指令的可配置處理器加速分組分類。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種根據(jù)所附獨(dú)立權(quán)利要求1的將具有預(yù)定數(shù)量可能值的質(zhì)量標(biāo)度上的質(zhì)量水平值歸因于數(shù)據(jù)分組的方法、根據(jù)所附權(quán)利要求11的網(wǎng)絡(luò)裝置、根據(jù)所附權(quán)利要求12的計(jì)算機(jī)程序以及根據(jù)權(quán)利要求12的其上編碼有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。在所附從屬權(quán)利要求2到10以及權(quán)利要求13中定義了各優(yōu)選實(shí)施例。通過從分散在IP分組內(nèi)的各種相關(guān)值提取簡(jiǎn)練的優(yōu)先級(jí)值、組合來自不同層的信息以及考慮服務(wù)情況(VLAN、MPLS等)，可以確保質(zhì)量分類考慮到分組中的所有相關(guān)數(shù)據(jù)。通過閱讀附圖和詳細(xì)說明，本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯而易見。此處還旨在納入任何附加優(yōu)點(diǎn)。


現(xiàn)在將參考附圖通過實(shí)例的方式對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施例進(jìn)行說明，附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件，在附圖中圖1示出了不同示例性優(yōu)先級(jí)指示器值的細(xì)節(jié)；圖2示出了第一實(shí)施例；圖3示出了第一實(shí)施例的主要步驟的流程圖；圖4示出了優(yōu)先級(jí)指示器值跨所提取字節(jié)的分布；圖5示出了根據(jù)第二實(shí)施例的優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器的結(jié)構(gòu)；圖6示出了提供從優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器選擇代表位的第三實(shí)施例；以及圖7示出了第四實(shí)施例，根據(jù)該第四實(shí)施例，第三實(shí)施例適于適合多個(gè)邏輯端口。
具體實(shí)施例方式網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)分組通常遵循分層通信協(xié)議，其中包括位于所述分組的分別與不同通信層對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)部分中的優(yōu)先級(jí)指示器值。隨著集成高速網(wǎng)絡(luò)處理器的出現(xiàn)，呈現(xiàn)出與優(yōu)先級(jí)分類相關(guān)的新要求，所述優(yōu)先級(jí)分類現(xiàn)在應(yīng)能夠支持在不同分組標(biāo)頭中找到的優(yōu)先級(jí)指示器值的任何組合，因?yàn)榇祟惥W(wǎng)絡(luò)處理器很可能用于在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)層(例如，對(duì)于第2層，為VLAN，對(duì)于第2. 5層，為MPLS，對(duì)于第3層，為IP)處理分組的設(shè)備。更詳細(xì)地考慮該實(shí)例，上述每個(gè)協(xié)議(VLAN、MPLS、IPv4或IPv6)定義了與其相應(yīng)級(jí)別處的優(yōu)先級(jí)或質(zhì)量相關(guān)的優(yōu)先級(jí)指示器值，并且可能希望訪問這些不同值中的若干值或所有值以確定分組整體或分組的任何組成部分的優(yōu)先級(jí)或質(zhì)量要求。圖1示出了不同示例性優(yōu)先級(jí)指示器值的細(xì)節(jié)。如圖Ia所示，VLAN標(biāo)頭包括三位“用戶優(yōu)先級(jí)(User Priority)”值P 111，位于規(guī)范格式指示器位C 112之前。如圖Ib所示，MPLS標(biāo)頭包括三位“試用(Experimental Use) ”值E 121，該值依照慣例用于服務(wù)質(zhì)量信息，位于棧底指示器位S 122之前。如圖Ic所示，IPv4標(biāo)頭包括八位“差異化服務(wù)代碼點(diǎn)(Differential Services Code Point)”值DSCP 131，該值用于服務(wù)質(zhì)量信息，位于“長(zhǎng)度(Len) ”值132之前。如圖Id所示，IPv6標(biāo)頭包括八位“差異化服務(wù)代碼點(diǎn)”值DSCP 141，該值用于服務(wù)質(zhì)量信息，位于“流標(biāo)簽(Flow Label)”值142之前。圖2示出了第一實(shí)施例。如圖2所示，提供了包括解析器寄存器211和解析器控制模塊212的解析器210。 解析器寄存器存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)接收的分組或所述分組的一部分，并且通常至少包含一個(gè)分組的標(biāo)頭。解析器控件是控制解析器的各種功能的可編程模塊，并且具體地說在本實(shí)施例中，解析器控件能夠提取寄存器211的內(nèi)容的特定部分。
如圖所示，解析器控制模塊能夠通過分配總線220將提取的數(shù)據(jù)尋址到優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器230，分配總線220還可以用于將數(shù)據(jù)路由到本發(fā)明范圍以外的其他系統(tǒng)。從圖1的實(shí)例開始，通常可能遇到的最復(fù)雜標(biāo)頭可能與具有兩個(gè)連續(xù)MPLS標(biāo)簽 (每個(gè)標(biāo)簽需要3位)的消息相關(guān)，并且包含兩個(gè)連續(xù)VLAN(每個(gè)VLAN需要3位以及在 IPv4(l字節(jié))或者IPv6(l字節(jié))下提供兩個(gè)IP隧道)的細(xì)節(jié)。這總共為O女3) + (2 ★ 3) + (2 8) + (2 8) =44位。當(dāng)然可以理解，也可以考慮許多其他情況，在寄存器230的大小與系統(tǒng)處理所有可能標(biāo)頭配置的能力之間達(dá)成各種妥協(xié)。如圖所示，優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器為44位寬，以便存儲(chǔ)以上識(shí)別為構(gòu)成不同優(yōu)先級(jí)指示器值的44個(gè)位?？梢宰鳛閱蝹€(gè)44位優(yōu)先級(jí)值讀出這44個(gè)位，所述單個(gè)44位優(yōu)先級(jí)值然后作為索引值應(yīng)用于質(zhì)量表250。該表包括每個(gè)可能優(yōu)先級(jí)值的質(zhì)量水平值。QOS表的大小使得每個(gè)可能質(zhì)量水平值可以被存儲(chǔ)在多個(gè)表項(xiàng)內(nèi)，S卩，如果針對(duì)P 個(gè)位編碼質(zhì)量水平值，則質(zhì)量表具有2P個(gè)以上的表項(xiàng)。該解決方案的靈活性源自在質(zhì)量表中執(zhí)行查找的方式，更確切地說，源自構(gòu)建查找索引的方式。如圖所示，質(zhì)量水平是一個(gè)3 位值，以便244個(gè)可能輸入值中的每個(gè)輸入值與23 = 8個(gè)可能質(zhì)量水平之一關(guān)聯(lián)。借助上述方法，在考慮原始分組中的所有相關(guān)數(shù)據(jù)的情況下，符合有關(guān)標(biāo)頭結(jié)構(gòu)情況的最初假設(shè)的任何分組都可被自動(dòng)縮減為3位質(zhì)量水平值。圖3示出了第一實(shí)施例的主要步驟的流程圖。所述方法從步驟300開始，然后繼續(xù)到步驟310，在步驟310，例如由與解析器寄存器211通信的解析器控制模塊212從分組提取各優(yōu)先級(jí)指示器值。所述方法接下來繼續(xù)到步驟320，在步驟320，例如通過在優(yōu)先級(jí)指示器寄存器230中進(jìn)行連接而將各優(yōu)先級(jí)指示器值轉(zhuǎn)換成單個(gè)結(jié)果聚合優(yōu)先級(jí)值。所述方法接下來繼續(xù)到步驟330，在步驟330，參考其中每個(gè)可能聚合優(yōu)先級(jí)值與相應(yīng)質(zhì)量水平值關(guān)聯(lián)的質(zhì)量表250 ；最后在步驟340，將質(zhì)量表中與所述結(jié)果聚合優(yōu)先級(jí)值關(guān)聯(lián)的質(zhì)量水平值歸因于所述分組，然后所述方法在步驟350 結(jié)束。在某些實(shí)施例中，可以根據(jù)解析器控制模塊提取寄存器的內(nèi)容部分的粒度來限制解析器控制模塊的容量。具體地說，解析器控制模塊可以只能以8位、16位或32位為單位從解析器寄存器提取數(shù)據(jù)。在這種情況下，分組可被分成多個(gè)這樣的單元，并且包含所述優(yōu)先級(jí)指示器值的相應(yīng)單元均被完整提取。在這種情況下，優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器將需要被構(gòu)造為接收完整的數(shù)據(jù)字節(jié)，所述數(shù)據(jù)字節(jié)并不獨(dú)占地包含質(zhì)量或優(yōu)先級(jí)信息。返回圖1，可以看到，P值111占據(jù)一個(gè)字節(jié)的前4位。E值占據(jù)字節(jié)的第5、6和7 位，DSCP值在IPv4中占據(jù)整個(gè)單個(gè)字節(jié)，并且在IPv6中占據(jù)一個(gè)字節(jié)的后四位和下一字節(jié)的前四位。在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)第一實(shí)施例的標(biāo)頭結(jié)構(gòu)情況，將理解，必須從分組提取10個(gè)單獨(dú)字節(jié)以便獲取所有相關(guān)信息。圖4示出了優(yōu)先級(jí)指示器值跨所提取字節(jié)的分布。如圖所示，提取10個(gè)字節(jié)。字節(jié)401在其前4位中包含第一 VLAN標(biāo)簽的P值。字節(jié)402在其前4位中包含第二 VLAN標(biāo)簽的P值。字節(jié)403在其第5、第6和第7位中包含第一 MPLS標(biāo)頭的E值。字節(jié)404在其第5、第6和第7位中包含第二 MPLS標(biāo)頭的E值。字節(jié)405被第一 IP隧道中的IPv4 DSCP 值完全占據(jù)。字節(jié)406在其后4位包含第一 IP隧道中的IPv6 DSCP值的前半部分；而字節(jié)407在其前4位包含第一 IP隧道中的IPv6 DSCP值的后半部分。字節(jié)408被第二 IP隧道中的IPv4 DSCP值完全占據(jù)。字節(jié)409在其后4位包含第二 IP隧道中的IPv6 DSCP值的前半部分，而字節(jié)410在其前4位包含第二 IP隧道中的IPv6 DSCP值的后半部分?？梢詺w納圖4的數(shù)據(jù)字段采用的配置以定義優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器的結(jié)構(gòu)。圖5示出了根據(jù)第二實(shí)施例的優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器的結(jié)構(gòu)。如圖所示，根據(jù)該第二實(shí)施例的優(yōu)先級(jí)指示器值530包括10個(gè)寄存器501-510，這些寄存器適于接收分別從解析器寄存器211中存儲(chǔ)的分組提取的10個(gè)字節(jié)401-410。相應(yīng)地，優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器501和502被配置為存儲(chǔ)它們接收的字節(jié)的前3位并丟棄其余的位。寄存器503和504被配置為存儲(chǔ)它們接收的字節(jié)的后3位并丟棄其余的位。寄存器 505和508被配置為存儲(chǔ)它們接收的整個(gè)字節(jié)。寄存器507和510被配置為存儲(chǔ)它們接收的字節(jié)的前4位并丟棄其余的位。寄存器506和509被配置為存儲(chǔ)它們接收的字節(jié)的后4 位并丟棄其余的位。通過這種方式，解析器控制模塊212可以從解析器寄存器211逐字節(jié)提取數(shù)據(jù)，但是在優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器230的輸出端，多個(gè)優(yōu)先級(jí)指示器值將被轉(zhuǎn)換成不合無關(guān)內(nèi)容的單個(gè)結(jié)果聚合優(yōu)先級(jí)值。在某些情況下，可能不需要寫入優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器230或530的所有與優(yōu)先級(jí)和質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)來獲取所需質(zhì)量水平的滿意表示。將理解，可以對(duì)此方法做出許多變化。具體地說，寄存器501至504的大小可以有利地從每個(gè)寄存器3位增加到每個(gè)寄存器4位，從而使總的輸出聚合優(yōu)先級(jí)值寬度達(dá)到48 位或6字節(jié)。換言之，優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器530可以以一組10個(gè)輸入寄存器的方式從解析器接收QOS參數(shù)，所述寄存器的大小根據(jù)QOS參數(shù)的類型進(jìn)行優(yōu)化-4位寄存器，用于小型左對(duì)齊QOS參數(shù)，例如位于VLAN標(biāo)頭、IPV6標(biāo)頭(DSCP字節(jié)的低位部分)中；-4位寄存器，用于小型右對(duì)齊QOS參數(shù)，例如位于MPLS標(biāo)頭、IPV6標(biāo)頭(DSCP字節(jié)的高位部分)中；-8位寄存器，用于大型QOS參數(shù)，例如位于IPv4標(biāo)頭中。這些寄存器的分配很靈活，即，僅由解析器的微微碼(picocode)確定，但是典型分配包括-2個(gè)VLAN標(biāo)頭(兩個(gè)4位寄存器左對(duì)齊)，以支持VLAN-in_VLAN (又稱為QinQ) 功能； -2個(gè)MPLS標(biāo)頭(兩個(gè)4位寄存器右對(duì)齊)，以支持2層堆疊MPLS協(xié)議；-2個(gè)IPv4標(biāo)頭(兩個(gè)8位寄存器)，以支持IPv4隧道；-2個(gè)IPv6標(biāo)頭(兩個(gè)4位寄存器右對(duì)齊加上兩個(gè)4位寄存器左對(duì)齊)，以支持 IPv6隧道。這不僅具有符合整字節(jié)數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，而且在可存儲(chǔ)于每個(gè)寄存器中的數(shù)據(jù)類型方面也提供了額外的靈活性。例如，兩個(gè)此類半字節(jié)寄存器可用于存儲(chǔ)一個(gè)8位DSCP值。缺點(diǎn)是這可導(dǎo)致包含無關(guān)內(nèi)容的單個(gè)結(jié)果聚合優(yōu)先級(jí)值，即，對(duì)于采用圖4中示出的形式的數(shù)據(jù)，4位數(shù)據(jù)與質(zhì)量或優(yōu)先級(jí)無關(guān)。但是可以看到，下面針對(duì)第三和第四實(shí)施例描述的優(yōu)先級(jí)值聚合器和選擇模式表將提供忽略此類無關(guān)內(nèi)容的手段。
相應(yīng)地，可以從分組逐字節(jié)提取優(yōu)先級(jí)指示器值。此外，可以提供丟棄來自所提取字節(jié)的與優(yōu)先級(jí)信息無關(guān)的位的進(jìn)一步步驟。進(jìn)而，此丟棄來自所提取字節(jié)的與優(yōu)先級(jí)信息無關(guān)的位的進(jìn)一步步驟可包括在考慮到所述分組的已知結(jié)構(gòu)的情況下，將所提取的字節(jié)寫入被調(diào)整大小和配置以便僅存儲(chǔ)與優(yōu)先級(jí)信息相關(guān)的位的相應(yīng)寄存器。圖6示出了提供從優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器選擇代表位的第三實(shí)施例。如圖所示，提供了優(yōu)先級(jí)值聚合器660，聚合器660包含六個(gè)44 1多路復(fù)用器 661-666。這六個(gè)多路復(fù)用器中的每個(gè)多路復(fù)用器都具有在優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器530中存儲(chǔ)的全部44個(gè)位值，并根據(jù)來自選擇模式表640的控制信號(hào)來選擇44個(gè)輸入位值之一以在其相應(yīng)輸出線上輸出，從而將優(yōu)先級(jí)值聚合器的優(yōu)先級(jí)值輸出限制為總共六位。這六位然后基本上如根據(jù)第一實(shí)施例所述被提供給質(zhì)量表650以獲取質(zhì)量水平。如圖所示，選擇模式表640包括六個(gè)寄存器641、642、643、644、645、646，每個(gè)寄存器都包含識(shí)別優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器530中存儲(chǔ)的一個(gè)相應(yīng)位值的值。每個(gè)選擇模式表寄存器641、642、643、 644、645、646將其識(shí)別值提供給相應(yīng)優(yōu)先級(jí)值聚合器多路復(fù)用器661、662、663、664、665、 666。寄存器641和多路復(fù)用器661可以被認(rèn)為與優(yōu)先級(jí)值的最高位對(duì)應(yīng)，而寄存器646和多路復(fù)用器666可以被認(rèn)為與優(yōu)先級(jí)值的最低位對(duì)應(yīng)。在該實(shí)例中，每個(gè)寄存器641、642、 643、644、645、646包含一個(gè)六位值以指定優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器530中存儲(chǔ)的任何44位值。相應(yīng)地，轉(zhuǎn)換步驟320可包括丟棄所述多個(gè)優(yōu)先級(jí)指示器值的某些位并連接剩余的位。此外，可以由選擇模式表640中存儲(chǔ)的選擇模式定義被丟棄位。進(jìn)而，選擇模式表640 可以包括與相應(yīng)通信情況對(duì)應(yīng)的多個(gè)選擇模式，由此將在丟棄所述位中應(yīng)用的選擇模式選擇為與當(dāng)前通信情況對(duì)應(yīng)。現(xiàn)在將通過實(shí)例的方式考慮三種此類情況。實(shí)例情況l_IPv4IPv4分組的常見QOS實(shí)施實(shí)例依賴于3個(gè)“優(yōu)先(Precedence) ”位，即，IPv4標(biāo)頭中的DSCP字節(jié)131的前三位。使用圖4的模式時(shí)，這三位是優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器530 中存儲(chǔ)的44位值的第15、第16和第17位。因此，如果44個(gè)優(yōu)先級(jí)指示器值位寄存器的編號(hào)為從000000到101011，則針對(duì)這種情況，選擇模式表640可包括以下選擇模式。表 1
寄存器 641 (MSB) 642643644645646 (LSB)
值111111 111111 111111 010000 001111 001110
有效位未使用未使用未使用 DSCP P2 DSCP Pl DSCP PO因此，此方案選擇IPv4標(biāo)頭中TOS (DSCP)字節(jié)的3個(gè)位P2、Pl和PO并將它們用作QOS索引的3個(gè)最低有效位。QOS索引的3個(gè)最高有效位未使用并且質(zhì)量表650將23 = 8個(gè)可能優(yōu)先值映射到23 = 8個(gè)可用質(zhì)量水平。實(shí)例情況I-IPv6IPv6分組的常見QOS實(shí)施實(shí)例依賴于IPv6標(biāo)頭中Diff^erv字節(jié)的6個(gè)“DSCP”位此方案的實(shí)施方式如下選擇6個(gè)位DS5-DS0 (即，IPv6標(biāo)頭中Diffkrv字段的前六位)并將它們用作QOS索引的6個(gè)位，并且QOS表將64個(gè)差異化服務(wù)代碼點(diǎn)值映射到 8個(gè)優(yōu)先級(jí)值。使用圖4的模式時(shí)，這六位是優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器530中存儲(chǔ)的44位值的第23到28位。相應(yīng)地，針對(duì)這種情況，選擇模式表640可包括以下選擇模式。圖 2
寄存器 641 (MSB) 642643644645646 (LSB)
值011011 011010 011001 011000 010111 010110
有效位 DSCP DS5 DSCP DS4 DSCP DS3 DSCP DS2 DSCP DSl DSCP DSO實(shí)例情況3_VLAN/IPv4QOS的混合定義實(shí)例可以基于VLAN標(biāo)簽中的P個(gè)位以及IPv4標(biāo)頭中TOS字節(jié)的 3個(gè)“優(yōu)先”位。此方案的實(shí)施方式如下選擇IPv4標(biāo)頭中TOS字節(jié)的3個(gè)位P2、P1、P0并將它們用作QOS索引的3個(gè)最低有效位，并且選擇三個(gè)優(yōu)先級(jí)位111(即，VLAN標(biāo)簽的前三位)并將它們用作QOS索引的3個(gè)最高有效位。使用圖4的模式時(shí)，TOS字節(jié)的三個(gè)位P2、P1、P0是優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器530中存儲(chǔ)的44位值的第15、第16和第17位，并且VLAN標(biāo)簽的三個(gè)優(yōu)先級(jí)位111是優(yōu)先級(jí)指示器值寄存器530中存儲(chǔ)的44位值的第1、第2和第3位。相應(yīng)地，針對(duì)這種情況，選擇模式表640可包括以下選擇模式。圖 3
寄存器 641 (MSB) 642643644645646 (LSB)
值000010 000001 000000 010000 001111 001110
有效位 VLAN P2 VLAN Pl VLAN PO DSCP P2 DSCP Pl DSCP PO常見的情況是TOS字節(jié)和VLAN標(biāo)簽攜帶相同的QOS值，但是此方案使得能夠處理其中VLAN QOS可超越IPv4 QOS的例外情況。質(zhì)量表650然后將64個(gè)QOS值映射到8個(gè)質(zhì)量水平。在本實(shí)施例中，盡管優(yōu)先級(jí)值從44位減少到6位，但是可以執(zhí)行任何更大或更小程度的壓縮，并且可以根據(jù)設(shè)計(jì)約束和其他考慮來應(yīng)用壓縮。具體地說，形成優(yōu)先級(jí)值的位數(shù)可以被選擇為等于不同優(yōu)先級(jí)指示器值中的最大值的大小。 此方法的優(yōu)點(diǎn)在于，通過減小優(yōu)先級(jí)值的位寬，將質(zhì)量表650的大小從244個(gè)表項(xiàng)減小到沈個(gè)表項(xiàng)，從而導(dǎo)致整體減小設(shè)備的占用空間。此方法的另一優(yōu)點(diǎn)在于，通過在選擇模式表640中提供適于不同情況的選擇模式，可以在任意時(shí)刻更改優(yōu)先級(jí)值的組成而無需改變解析器控制模塊的行為，從而增加了設(shè)備的靈活性。更具體地說，優(yōu)先級(jí)值聚合器可以這樣工作針對(duì)每個(gè)優(yōu)先級(jí)值位，確定將選擇解析器所加載的全部?jī)?yōu)先級(jí)指示器值位中的哪個(gè)位。這允許應(yīng)用考慮應(yīng)關(guān)注以及應(yīng)忽略哪些 QOS參數(shù)的哪些位。被關(guān)注位的總和不應(yīng)大于log2 (N)，其中N為質(zhì)量表中的表項(xiàng)數(shù)。然后， 必須使用與QOS參數(shù)的可能混合中的每種混合對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)值配置質(zhì)量表。與本發(fā)明兼容的特定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以定義多個(gè)邏輯端口。在許多情況下，將每個(gè)此類邏輯端口與特定業(yè)務(wù)或活動(dòng)類型相關(guān)聯(lián)是適當(dāng)?shù)?，以便類似的質(zhì)量考慮適合于該邏輯端口上的所有業(yè)務(wù)。圖7示出了第四實(shí)施例，根據(jù)該第四實(shí)施例，第三實(shí)施例適于適合多個(gè)邏輯端口。如圖所示，設(shè)備支持兩個(gè)邏輯端口。質(zhì)量表750被分為第一子表751和第二子表 752。兩個(gè)子表751和752分別提供針對(duì)第一和第二邏輯端口的質(zhì)量水平查找，因此每個(gè)表都分別包括26個(gè)表項(xiàng)。此外，選擇模式表740包括第一選擇模式741和第二選擇模式742， 以便應(yīng)用于優(yōu)先級(jí)值聚合器650分別在分組以第一邏輯端口或第二邏輯端口為目的地的情況下接收的值。換言之，質(zhì)量表750被分為多個(gè)子表，每個(gè)子表對(duì)應(yīng)于所述選擇模式表 740中存儲(chǔ)的相應(yīng)單獨(dú)選擇模式。解析器控制模塊212還通過選擇模式控制線770與選擇模式表750相連。根據(jù)第四實(shí)施例，在解析器控制模塊212確定特定分組與第一邏輯端口相關(guān)時(shí)， 將選擇模式控制線770設(shè)為0。該值使得選擇模式表將第一選擇模式741輸出到優(yōu)先級(jí)值聚合器650。模式控制線770上的值還被添加到從優(yōu)先級(jí)值聚合器輸出的優(yōu)先級(jí)值作為最高有效位。新的七位優(yōu)先級(jí)值基本上如根據(jù)上述實(shí)施例所述被提供給質(zhì)量表750。源自選擇模式控制線770的為0的MSB值使剩余的6位被應(yīng)用于第一質(zhì)量子表751，以便在第一邏輯端口的正確上下文中執(zhí)行質(zhì)量查找。類似地，當(dāng)解析器控制模塊212確定特定分組與第二邏輯端口相關(guān)時(shí)，將選擇模式控制線770設(shè)為1。該值使得選擇模式表將第二選擇模式 742輸出到優(yōu)先級(jí)值聚合器650。模式控制線770上的值還被添加到從優(yōu)先級(jí)值聚合器輸出的優(yōu)先級(jí)值作為最高有效位。新的七位優(yōu)先級(jí)值基本上如根據(jù)上述實(shí)施例所述被提供給質(zhì)量表750。源自選擇模式控制線770的為1的MSB值使剩余的6位被應(yīng)用于第二質(zhì)量子表 752，以便在第二邏輯端口的正確上下文中執(zhí)行質(zhì)量查找。換言之，選擇要應(yīng)用于特定聚合優(yōu)先級(jí)值的選擇模式的選擇值被與所述優(yōu)先級(jí)值連接以作為所述優(yōu)先級(jí)值的最高有效位， 以便在將所述優(yōu)先級(jí)值應(yīng)用于所述質(zhì)量表時(shí)，訪問所述質(zhì)量表的相應(yīng)副標(biāo)題。因此，可以定義多個(gè)邏輯端口，其中每個(gè)邏輯端口處理與相應(yīng)通信情況一致的通信并因此應(yīng)用相應(yīng)選擇模式。將理解，可以在選擇模式表中提供任意數(shù)量的選擇模式，以便允許任意數(shù)量的邏輯端口。此外，可以針對(duì)每個(gè)邏輯端口提供多個(gè)選擇模式，并且選擇模式數(shù)對(duì)于部分或全部邏輯端口可以是不同的。此外，選擇模式表可以提供并非專用于特定邏輯端口的選擇模式。 例如，可以針對(duì)不可能將入站分組映射到任何特定邏輯端口的情況(例如，入站分組的MAC 地址不與特定邏輯端口關(guān)聯(lián))提供選擇模式。此外，可以針對(duì)與所接收分組的其他特性對(duì)應(yīng)的這類例外提供多個(gè)額外選擇模式。例如，可以分別針對(duì)多播分組、廣播分組以及單播分組或它們的子集提供單獨(dú)的選擇模式。各實(shí)施例涉及根據(jù)應(yīng)用的QOS要求在由軟件配置的表中靈活選擇優(yōu)先級(jí)指示器。 根據(jù)某些實(shí)施例，包括與連續(xù)網(wǎng)絡(luò)層一致的嵌套標(biāo)頭的多層網(wǎng)絡(luò)通信分組被解析以提取分散在標(biāo)頭中的與每個(gè)相應(yīng)層處的數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)或服務(wù)質(zhì)量要求(優(yōu)先級(jí)指示器值)相關(guān)的值。所收集的數(shù)據(jù)(結(jié)果聚合優(yōu)先級(jí)值)被應(yīng)用于將不同可能結(jié)果聚合優(yōu)先級(jí)值映射到低分辨率質(zhì)量水平值的表?？梢赃^濾、屏蔽或壓縮所述優(yōu)先級(jí)指示器值或結(jié)果聚合優(yōu)先級(jí)值。 根據(jù)某些實(shí)施例，基于分組所關(guān)聯(lián)的邏輯端口以及應(yīng)用于提供適于該邏輯端口的質(zhì)量水平值映射的不同子表的最終優(yōu)先級(jí)指示器值來選擇存儲(chǔ)所述優(yōu)先級(jí)指示器值的不同位子集。將理解，寄存器501-510并非僅專用于VLAN、MPLS和IP協(xié)議。給定解析器控制模塊是可編程的，則本發(fā)明提供了支持多層QoS的其他組合(包括新出現(xiàn)的尚未標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議)的優(yōu)點(diǎn)。備選地，最終用戶可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)QoS策略的QoS規(guī)則細(xì)化該標(biāo)準(zhǔn)QoS策略 (例如，根據(jù)諸如第2層肚&1^7 6、第3層ftOtocol Type或第4層Port Type之類的非 QoS字段來分類和進(jìn)一步按優(yōu)先順序排列特定業(yè)務(wù)類型)。本發(fā)明可以采取完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例或同時(shí)包含硬件和軟件元素的實(shí)施例的形式。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明在軟件中實(shí)現(xiàn)，所述軟件包括但不限于固件、 駐留軟件、微代碼、解析器微微碼等。此外，本發(fā)明可以采取可從計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)訪問的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，所述計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)提供由計(jì)算機(jī)或任何指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或與所述計(jì)算機(jī)或任何指令執(zhí)行系統(tǒng)結(jié)合的程序。出于此說明的目的，計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是任何能夠包含、存儲(chǔ)、傳送、傳播或傳輸由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與所述指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備結(jié)合的程序的裝置。具體地說，上述解析器控制模塊構(gòu)成了在此意義上的指令執(zhí)行系統(tǒng)或“計(jì)算機(jī)”。所述介質(zhì)可以是電、磁、光、電磁、紅外線或半導(dǎo)體系統(tǒng)(或裝置或設(shè)備)或傳播介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例包括半導(dǎo)體或固態(tài)存儲(chǔ)器、磁帶、可移動(dòng)計(jì)算機(jī)軟盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、硬磁盤和光盤。光盤的當(dāng)前實(shí)例包括光盤只讀存儲(chǔ)器 (CD-ROM)、光盤讀/寫存儲(chǔ)器(CD-R/W)和DVD。適于存儲(chǔ)和/或執(zhí)行程序代碼的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可包括直接或通過系統(tǒng)總線間接連接到存儲(chǔ)器元件的至少一個(gè)處理器。所述存儲(chǔ)器元件可以包括在程序代碼的實(shí)際執(zhí)行期間采用的本地存儲(chǔ)器、大容量存儲(chǔ)裝置以及提供至少某些程序代碼的臨時(shí)存儲(chǔ)以減少必須在執(zhí)行期間從大容量存儲(chǔ)裝置檢索代碼的次數(shù)的高速緩沖存儲(chǔ)器。輸入/輸出或1/0設(shè)備(包括但不限于鍵盤、顯示器、指點(diǎn)設(shè)備等)可以直接或通過中間1/0控制器與系統(tǒng)相連。網(wǎng)絡(luò)適配器也可以被連接到系統(tǒng)以使所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠通過中間專用或公共網(wǎng)絡(luò)變得與其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或遠(yuǎn)程打印機(jī)或存儲(chǔ)設(shè)備相連。調(diào)制解調(diào)器、電纜調(diào)制解調(diào)器和以太網(wǎng)卡只是幾種當(dāng)前可用的網(wǎng)絡(luò)適配器類型。
權(quán)利要求
1.一種將具有預(yù)定數(shù)量可能值的質(zhì)量標(biāo)度上的質(zhì)量水平值歸因于數(shù)據(jù)分組的方法，其中所述分組包含多個(gè)優(yōu)先級(jí)指示器值，所述方法包括以下步驟從所述分組提取所述多個(gè)優(yōu)先級(jí)指示器值；將所述多個(gè)優(yōu)先級(jí)指示器值轉(zhuǎn)換成單個(gè)結(jié)果聚合優(yōu)先級(jí)值；參考其中每個(gè)可能聚合優(yōu)先級(jí)值與相應(yīng)質(zhì)量水平值關(guān)聯(lián)的質(zhì)量表；以及將與所述結(jié)果聚合優(yōu)先級(jí)值關(guān)聯(lián)的質(zhì)量水平值歸因于所述分組。
2.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)分組遵守分層通信協(xié)議，并且其中所述多個(gè)優(yōu)先級(jí)指示器值位于所述分組的分別與不同通信層對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)部分中。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中將所述分組分成多個(gè)數(shù)據(jù)單元，每個(gè)數(shù)據(jù)單元包括預(yù)定的多個(gè)位，并且包含所述優(yōu)先級(jí)指示器值的相應(yīng)數(shù)據(jù)單元均被完整提取。
4.如任一上述權(quán)利要求中所述的方法，其中轉(zhuǎn)換步驟包括丟棄所述多個(gè)優(yōu)先級(jí)指示器值的特定位并連接剩余的位。
5.如權(quán)利要求4中所述的方法，其中由選擇模式表中存儲(chǔ)的選擇模式來限定所丟棄的位，所述選擇模式表包括與相應(yīng)通信情況對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述選擇模式，由此將在丟棄所述位中應(yīng)用的選擇模式選擇為與當(dāng)前通信情況對(duì)應(yīng)。
6.如權(quán)利要求5中所述的方法，其中定義多個(gè)邏輯端口，其中每個(gè)邏輯端口根據(jù)相應(yīng)通信情況處理通信并相應(yīng)地應(yīng)用相應(yīng)的選擇模式。
7.如權(quán)利要求5或6中所述的方法，其中所述質(zhì)量表被分成多個(gè)子表，每個(gè)子表對(duì)應(yīng)于所述選擇模式表中存儲(chǔ)的相應(yīng)單獨(dú)選擇模式。
8.如權(quán)利要求7中所述的方法，其中選擇要應(yīng)用于特定聚合優(yōu)先級(jí)值的選擇模式的選擇值被與所述優(yōu)先級(jí)值連接以作為所述優(yōu)先級(jí)值的最高位數(shù)字，以便在將所述優(yōu)先級(jí)值應(yīng)用于所述質(zhì)量表時(shí)，將訪問所述質(zhì)量表的對(duì)應(yīng)子表。
9.如任一上述權(quán)利要求中所述的方法，其中從所述分組逐字節(jié)提取所述多個(gè)優(yōu)先級(jí)指示器值，所述方法還包括以下步驟丟棄來自所提取的單元的與優(yōu)先級(jí)信息無關(guān)的位。
10.如權(quán)利要求9中所述的方法，其中丟棄來自所提取的字節(jié)的與優(yōu)先級(jí)信息無關(guān)的位的步驟包括在考慮到所述分組的已知結(jié)構(gòu)的情況下，將所提取的字節(jié)寫入被調(diào)整大小和配置以便僅存儲(chǔ)與優(yōu)先級(jí)信息相關(guān)的位的相應(yīng)寄存器。
11.一種適于實(shí)現(xiàn)任一上述權(quán)利要求中所述的方法的網(wǎng)絡(luò)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分組QOS水平歸因的方法和系統(tǒng)。包括與連續(xù)網(wǎng)絡(luò)層一致的嵌套標(biāo)頭的多層網(wǎng)絡(luò)通信分組被解析以提取分散在標(biāo)頭中的與每個(gè)相應(yīng)層處的數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)或服務(wù)質(zhì)量要求(優(yōu)先級(jí)指示器值)相關(guān)的值。所收集的數(shù)據(jù)(結(jié)果聚合優(yōu)先級(jí)值)被應(yīng)用于將不同可能結(jié)果聚合優(yōu)先級(jí)值映射到低分辨率質(zhì)量水平值的表?？梢赃^濾、屏蔽或壓縮所述優(yōu)先級(jí)指示器值或結(jié)果聚合優(yōu)先級(jí)值。根據(jù)某些實(shí)施例，基于分組所關(guān)聯(lián)的邏輯端口以及應(yīng)用于提供適于該邏輯端口的質(zhì)量水平值映射的不同子表的最終優(yōu)先級(jí)指示器值來選擇存儲(chǔ)所述優(yōu)先級(jí)指示器值的不同位子集。
文檔編號(hào)H04L12/56GK102546388SQ20111033974
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者C·巴索, C·韋里利, F·亞伯, F·韋普朗肯, J·卡爾維納克, N·瓦伊達(dá)亞納塔 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司