[发明专利]用于输入排队交换机的基于差分帧的调度

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年11月4日提交的美国临时专利申请No.61/258,097的权益。为了所有的目的，将该临时专利申请的公开内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

除非本文中另行指出，否则在本节中描述的材料并非本申请的权利要求的现有技术，且不因为其被本节包括而被承认为现有技术。

可以将网络建模为由对业务进行路由的交换机构成。如果交换机构成的内部加速是一，并将时间分为时隙，则单元传输(cell transfer)就受到唯一的配对约束：即，在时隙中，一个单元可以从输入离开，且一个单元也可以到达一个输出。因此，在单元传输之前需要调度，以计算输入与输出之间的匹配。随着实时应用(比如视频和语音)的快速增长，对调度算法加以更严格的要求，要求这些调度算法具有低计算复杂度，并在吞吐量、延迟、延迟抖动和公平方面实现良好的性能。

之前，提出了逐时隙匹配算法(比如，最大尺寸匹配(MSM))来最大化每个时隙中的吞吐量性能。这些方案一般基于收集到的输入队列的信息来计算在每个时隙中的匹配，并对匹配算法的计算复杂度加以严格的要求，计算复杂度是在设计具有大交换机尺寸的高速路由器中的主要可扩缩性问题之一。在用于逐帧计算输入/输出匹配的基于帧的匹配方案中，每个帧由一定数目的连续时隙构成。这些方案将计算匹配的频率从每个时隙降低到每个帧。

发明内容

本公开描述一种用于在网络环境中调度输入排队交换机的方法。根据一些示例，所述方法可以包括：将可用时隙的预定部分专门用于每个交换机端口对，其中，交换机端口对在其专用时隙内不受调度约束，且根据预定顺序来移除对专用时隙的分配。所述方法还可以包括：根据所述预定顺序来补充对专用时隙的分配，并使交换机端口对能够借用其他交换机端口对的专用时隙。

本公开还提供一种用于在网络环境中调度输入排队交换机的装置。根据一些示例，所述装置可以包括：存储器，被配置为存储指令，且还存储与交换机端口对相关联的对网络业务进行定向的网络信息数据；以及处理器，耦合到所述存储器，其中，所述处理器适于执行所述指令，当所述指令被执行时，所述指令将所述处理器配置为：将可用时隙的预定部分专门用于每个交换机端口对，其中，交换机端口对在其专用时隙内不受调度约束，且根据预定顺序来移除对专用时隙的分配。所述处理器还可以根据所述预定顺序来补充对专用时隙的分配，并使交换机端口对能够借用其他交换机端口对的专用时隙。

本公开还描述一种计算机可读存储介质，其具有存储于其上的用于以基于差分帧(differential frame)的方式在网络环境中调度输入排队交换机的指令。根据其它示例，所述指令可以包括：将可用时隙的预定部分专门用于每个交换机端口对，其中，交换机端口对在其专用时隙内不受调度约束，且根据预定顺序来移除对专用时隙的分配。所述指令还可以包括：根据所述预定顺序来补充对专用时隙的分配，并使交换机端口对能够借用其他交换机端口对的专用时隙。

以上发明内容仅仅是说明性的，而绝不是限制性的。除了上述示例性的各方案、各实施例和各特征之外，参照附图和以下详细说明，将清楚其他方案、其他实施例和其他特征。

附图说明

根据以下说明和所附权利要求，结合附图，本公开的前述和其他特征将更加清楚。在认识到这些附图仅仅示出了根据本公开的一些示例且因此不应被认为是限制本公开范围的前提下，通过使用附图以额外的特征和细节来详细描述本公开，在附图中：

图1示出了示例2入/2出交换机对以及该交换机对的各种置换矩阵；

图2示出了用于产生针对长度为6的圆形阵列的二分顺序(dichotomy order)O的示例；

图3示出了在具有不同帧长度的静态均匀业务下的在根据至少一些实施例的系统中的“吞吐量性能”对“业务负载”的比较；

图4示出了在具有不同帧长度的静态均匀业务下的在根据至少一些实施例的系统中的“抖动性能”对“业务负载”的比较；

图5示出了在均匀业务下的在根据至少一些实施例的系统中的“平均计算复杂度”对“帧长度”对“输入负载”的比较；

图6示出了通用计算设备，该通用计算设备可以用于实现针对输入排队交换机的基于差分帧的网络业务调度；

图7是示出了针对输入排队交换机的基于差分帧的调度的示例方法的流程图，该示例方法可以由诸如图6中的设备600之类的计算设备来执行；