一种分层的加权轮询调度装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107483363A(43)申请公布日2017.12.15(21)申请号201710695304.8(22)申请日2017.08.15(71)申请人无锡职业技术学院地址214121江苏省无锡市高浪西路1600号(72)发明人高雅陈天娥肖颖(74)专利代理机构南京君陶专利商标代理有限公司32215代理人沈根水(51)Int.Cl.H04L12/869(2013.01)H04L12/865(2013.01)H04L12/863(2013.01)H04L12/861(2013.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种分层的加权轮询调度装置及方法(57)摘要本发明提出的是一种分层的加权轮询调度装置及方法，分层的加权轮询调度装置包括先入先出缓存队列模块、流量统计模块、权重管理模块、调度控制模块；其中，权重管理模块包括权重系数计算子模块、权重系数存储与更新子模块。分层的加权轮询调度方法，具体包括以下步骤：1）计算每个队列的权重系数；2）选择轮询调度方案；3）基于权重系数的轮询调度；4）基于权重系数的分层轮询调度。优点：1）能够根据各优先级业务量实时调整调度权重；2）能够适应不同的业务分布和业务到达速率，能够保证服务质量，降低高优先级业务的丢包率；3）降低了网络建设成本，提高了网络性能和网络服务质量。CN107483363ACN107483363A权利要求书1/2页1.分层的加权轮询调度装置，其特征是包括先入先出缓存队列模块、流量统计模块、权重管理模块、调度控制模块；其中，权重管理模块包括权重系数计算子模块、权重系数存储与更新子模块。2.根据权利要求1所述分层的加权轮询调度装置，其特征是所述先入先出缓存队列模块用于为每个业务流维护一个先入先出队列，缓存各业务流到达的分组。3.根据权利要求1所述分层的加权轮询调度装置，其特征是所述流量统计模块用于在每一个调度周期开始时，通过计数器统计各业务流的分组到达和分组积压情况，对各个队列到达的实时业务量或者积压分组量进行计数。4.根据权利要求1所述分层的加权轮询调度装置，其特征是所述权重管理模块包含两个子模块：权重系数计算子模块、权重系数存储与更新子模块；其中，权重系数计算子模块用于在每一个调度周期开始时，通过各队列统计到的实时业务到达速率和分组积压情况计算相应的权重系数；权重系数存储与更新子模块用于存储为每个先入先出队列分配的权重系数、并根据调度进程实时更新相应队列的权重系数；权重管理模块在每个调度周期内，接收流量统计模块产生的数据，计算权重系数值；以存储的权重系数协助调度控制模块制定调度决策；根据调度结果更新权重系数计数器；所述权重系数计算子模块依据流量统计模块的统计结果，综合各优先级分配带宽，计算各优先级的服务权重系数，权重系数反映了一个队列在一个调度周期内获得调度的比例，所述权重系数指被服务的分组数；所述权重系数存储与更新子模块将权重系数计算子模块计算得到的系数存储进计数器，并在每次调度后，更新相应调度器的值，一旦权重系数为0，表明该队列在本调度周期内的服务已经完成。5.根据权利要求1所述分层的加权轮询调度装置，其特征是所述调度控制模块的功能是根据权重系数的分布情况判断是否启用分层的加权轮询调度、按照权重系数从各队列中调度出相应数量的分组。6.分层的加权轮询调度方法，其特征是包括以下步骤：1）计算每个队列的权重系数；2）选择轮询调度方案；3）基于权重系数的轮询调度；4）基于权重系数的分层轮询调度。7.根据权利要求6所述分层的加权轮询调度方法，其特征是所述步骤1）计算每个队列的权重系数：1a）设共有P个优先级，则每个优先级对应一个队列，则一对输入输出流共有P个队列；1b）设一个调度周期为N个时隙，令优先级为i的分组进入队列Qi，每N个时隙统计该队列积压的分组数目为Ni；1c）计算P个队列中积压分组的总数目为Nall，即；1d）计算各优先级的权重系数wi，；2CN107483363A权利要求书2/2页1e）每个优先级队列Qi维护一个权重系数计数器DCi，每个调度周期初始时DCi=wi。8.根据权利要求6所述分层的加权轮询调度方法，其特征是所述步骤2）选择轮询调度方案：若存在队列Qj，其积压分组数为Nj，使得，则标记优先级j为分层调度的边界优先级，调度控制模块执行基于权重系数的分层轮询调度，否则执行基于权重系数的轮询调度。9.根据权利要求6所述分层的加权轮询调度方法，其特征是所述步骤3）基于权重系数的轮询调度：3a）初始化队列编号i=0，本周期内已获调度的分组数cnt=0；3b）轮询优先级队列Qi，根据权重系数计数器DCi的值决定队首分组是否出队；若队列Qi的权重系数DCi不为0，则将该队列中的分组调度输出