[发明专利]随机先期检测装置及其硬件实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种IP通讯技术，具体说，涉及一种QOS(服务质量)中随机先期检测装置及其硬件实现方法。

背景技术

近年来，随着信息技术的迅猛发展、网络应用的大量增加，使得原来已经存在的、庞大的数据传输量成倍增长。而优化带宽是满足数据传输量增长的重要手段。拥塞控制是优化带宽的重要通信手段。TCP基于窗口的端到端的拥塞控制对于Internet的稳定性起到了关键作用，但是随着Internet的迅猛发展，其网络规模越来越庞大，结构日益复杂，仅仅依靠端到端的拥塞控制是不够的，网络必须参与资源的控制工作。

随机先期检测(RED：Random Early Detection)监视网上各点的通信负载，如果拥塞增多，就随机丢弃一些分组，丢弃的结果是信息源将发现有流量丢失，从而降低其传输速率。RED主要是在IP互连网环境中与TCP协议共用。它可以在各连接之间获得较好的公平性，对突发业务适应性强。避免网络发生全局同步。

加权随机先期检测(WRED：Weighted Random Early Detection)是将随机先期检测与优先级排队结合起来，这种结合为高优先级分组提供了优先通信处理能力。当某个接口开始出现拥塞时，它有选择的丢弃较低优先级的通信，而不是简单的随机丢弃分组。

现有技术中的关于RED的实现都是基于软件的实现，例如申请号CN200510081707中，通过软件实现RED，但是降低了网络处理器或者CPU的处理能力，而且带宽有限，同时影响了其他业务的处理。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种随机先期检测装置，可以实现RED算法的硬件实现，提高了计算速度和处理带宽。

技术方案如下：

一种随机先期检测装置，包括：

数据接口模块，用于接收数据流，并提取数据流标识，所述数据流标识用作外挂的管理存储器的索引；调取RED判断模块的判断结果，将判断结果是丢弃的当前分组丢弃，或者将判断结果为接收的当前分组发送到分组存储器控制模块；

管理存储器控制模块，和所述数据接口模块接口，用于管理外挂的所述管理存储器；

RED判断模块，分别与所述数据接口模块、管理存储器控制模块接口，以当前的数据流标识作为索引，调取外挂的所述管理存储器中与当前分组相关的信息，并通过该信息得出对所述当前分组的判断结果，所述判断结果为丢弃或者接收，将判断结果保存；

分组存储器控制模块，与所述数据接口模块接口，用于将判断结果为接收的当前分组写入到外挂的分组存储器中。

优选的，所述RED计算所需的信息包括当前RED计算所需的参数及上一次RED计算的结果，所述RED判断模块用于生成起始脉冲。

优选的，所述RED判断模块的判断结果和数据数据流标识保存在结果FIFO中。

优选的，所述管理存储器用于存储与每个数据流相关的RED计算需要的配置参数、分组长度或者中间计算结果。

本发明所解决的另一个技术问题是提供一种随机先期检测的硬件实现方法，可以有效地节省硬件资源，提高计算速度和处理带宽。

技术方案如下：

一种随机先期检测的硬件实现方法，步骤包括：

(1)数据接口模块接收数据流，根据数据流标识字段提取数据流标识，并将该数据流标识作为索引，将当前分组相关的信息写入外部的管理存储器；

(2)RED判断模块以所述当前数据流标识作为索引，从所述管理存储器获得当前分组相关的信息，并根据所述当前分组相关的信息得出判断结果，将所述判断结果保存；

(3)所述数据接口模块读出所述判断结果，如果所述当前分组的判断结果为丢弃就将所述当前分组丢弃，如果所述当前分组的判断结果为接收，将所述当前分组写入外部的分组存储器。

进一步，步骤(1)中，所述当前分组相关的信息包括RED计算需要的配置参数、分组长度、中间计算结果，所述管理存储器的索引从数据接口模块取得。

进一步，步骤(2)中，所述判断结果根据当前RED计算所需的参数及上一次RED计算的结果得出。

进一步，步骤(2)中，将所述判断结果保存在结果FIFO中。

进一步，步骤(2)中，如果当前队列的深度达到或超过队列深度的上限，则直接丢弃所述当前分组；如果当前队列的深度大于队列深度的下限，则判断结果为接收。