[发明专利]具有公平速率保证的队列共享

说明书

技术领域

本公开总地涉及减小队头阻塞(head of line blocking)对发送带宽的影响。

背景技术

来自不同流的分组在表示一排队点的网络设备处被接收，在该排队点处，属于各种流的分组可能在等待被从该网络设备发送的同时积压起来。调度器处理与头端分组相关联的信息，以判定应当发送哪个分组。调度器向每个队列保证一最小分组发送速率，其中所保证的发送速率的总和必须不大于信道的分组发送速率。因此，信道的分组发送速率比保证给每个队列的分组发送速率大得多。

分组通过信道被串行发送。当信道空闲时，调度器基于某种优先级方案从队列之一中选择头端分组，并将其转发到信道以供发送。每个队列使其分组被发送，就好像它是使用这样一条信道的唯一源一样：该信道具有等于该队列的保证分组发送速率的信道分组发送速率。

网络设备需要支持许多个多播群组。针对每个多播群组提供一个队列可能成本太高了，因为队列调度难以缩放，尤其在高带宽下更是如此。实际的设计令多个多播群组共享一个队列，以便减小队列数目，但这产生了队头阻塞(HOLB)。

在发送机处，因为队列被实现为先进先出发送缓冲器，所以发生队头阻塞。如果缓冲器头端处的分组经历反压力，则它阻塞缓冲器中所有接下来的分组的发送。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种方法，包括：在第一流的第一分组占据使来自不同流的分组入队的共享发送队列的头端的同时，在第一方向上按目标速率改变第一计量值，其中该第一方向是正向或负向，其中该第一计量值指示出所述第一流中的第一分组占据所述共享发送队列的头端的时间量，并且所述分组由指示出当所述第一流中的所述分组被出队时所发送的字节数目的分组长度所表征；当所述第一流中的第一分组被出队或丢弃时，在第二方向上改变所述第一计量值，改变量为所述第一流中的第一分组的分组长度的倍数，其中所述第二方向与所述第一方向相反；在第二流的第一分组占据使所述共享发送队列的头端的同时，在所述第一方向上按所述目标速率改变第二计量值，其中所述第二计量值指示出所述第二流中的第一分组占据所述共享发送队列的头端的时间量，并且所述第二流中的第一分组由指示出当所述第二流中的第一分组被出队时所发送的字节数目的分组长度所表征；当所述第二流中的第一分组被出队或丢弃时，在所述第二方向上改变所述第二计量值，改变量为所述第二流中的第一分组的分组长度的倍数；当所述第一流中的第二分组占据所述共享发送队列的头端时，将所述第一计量值与一阈值相比较；如果所述第一计量值与所述阈值之间的差具有第一符号，则丢弃所述第一流中的第二分组，或者如果所述第一计量值与所述阈值之间的差具有第二符号，则调度所述第一流中的第二分组以供出队，其中所述第一符号为正或负；当所述第二流中的第二分组占据所述共享发送队列的头端时，将所述第二计量值与所述阈值相比较；以及如果所述第二计量值与所述阈值之间的差具有所述第一符号，则丢弃所述第二流中的第二分组，或者如果所述第二计量值与所述阈值之间的差具有所述第二符号，则调度所述第二流中的第二分组以供出队，其中所述第二符号与所述第一符号相反。