CN112929294A - 一种报文调度方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种报文调度方法及装置，具体地，当目标队列获取到待分配带宽时，网络设备根据目标队列的状态表为各个子队列分配所请求的带宽。其中，状态表包括以目标队列为父队列的各个子队列所请求的带宽。如果此时子队列为非流队列，则将每个子队列作为新的目标队列，重新根据新的目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，直至子队列为流队列，从而完成对各个子队列分配对应的带宽。网络设备再根据为各个子队列所分配的带宽对子队列对应的报文进行输出。在本申请实施例中，目标队列可以为任意一调度层级的，如出端口队列、用户队列，通过软件算法实现调度层级的任意扩展，并为每个子队列分配所需的调度资源，以实现报文的调度输出。

Description

一种报文调度方法及装置

技术领域

本申请涉及数据传输技术领域，具体涉及一种报文调度方法及装置。

背景技术

随着通信业务的不断发展，新的业务要求流量调度器能够及时支持新的调度模型。目前流量管理器(traffic manager，TM)架构是基于修改赤字轮询(modified deficitround robin，MDRR)进行队列调度。该调度架构调度层级固定，只能支持有限的业务模型，如果要满足新的调度模型，需要通过芯片迭代方式才能支持新的调度模型。然而，芯片迭代时长通常会3-5年，造成市场无法及时响应新业务的需求。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种报文调度方法及装置，以实现调度层级的任意扩展。

为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：

第一方面，提供了一种报文调度方法，所述方法应用于网络设备，所述方法包括：根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，所述状态表包括以所述目标队列为父队列的子队列所请求的带宽；当所述子队列为非流队列，则将所述子队列作为目标队列，重复执行根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽的操作，直至所述子队列为流队列；根据为所述子队列所分配的带宽对所述子队列对应的报文进行输出。

在该实施方式中，网络设备根据目标队列的状态表为各个子队列分配所请求的带宽。其中，状态表中记录了以目标队列为父队列的各个子队列所请求的带宽。如果此时子队列为非流队列，则将每个子队列作为新的目标队列，重新根据新的目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，直至子队列为流队列，从而完成对各个子队列分配对应的带宽。网络设备再根据为各个子队列所分配的带宽对子队列对应的报文进行输出。

在一些实现方式中，所述子队列具有优先级，所述为子队列分配所请求的带宽，包括：根据所述子队列的优先级为所述子队列分配所请求的带宽，所述目标队列对应的待分配带宽小于所述状态表中各个所述子队列所请求的带宽总和。在该实施方式中，当目标队列对应的待分配带宽小于该目标队列对应的各个子队列所请求的带宽总和时，根据子队列的优先级进行带宽分配，从而优先满足优先级较高的子队列的带宽需求。

在一些实现方式中，子队列具有权重，所述为所述子队列分配所请求的带宽，包括：根据子队列的权重为子队列分配带宽，所述目标队列对应的待分配带宽小于状态表中各个子队列所请求的带宽中和。在该实施方式中，当目标队列对应的待分配带宽小于该目标队列对应的各个子队列所请求的带宽总和时，根据子队列的权重依次进行带宽分配，从而使得各个子队列分配到相应权重的带宽，以便进行后续报文调度。

在一些实现方式中，子队列配置预设信息速率，所述根据所述目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，包括：根据目标队列的状态表为所述子队列分配所述预设信息速率对应的带宽，所述预设信息速率为承诺信息速率CIR或峰值信息速率PIR。在该实施方式中，当子队列配置有预设信息速率时，在为子队列分配带宽时，为子队列分配预设信息速率对应的带宽，从而预先满足预设信息速率所要求的带宽。其中，预设信息速率为CIR或PIR，CIR是指在网络正常状态下所能保证的信息传送速率；PIR是指允许传送报文所使用的最大速率。

在一些实现方式中，当子队列同时配置CIR和PIR时，所述根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，包括：根据目标队列的状态表为所述子队列分配所述CIR对应的带宽；再为所述子队列分配所述PIR对应的带宽。在该实施方式中，优先满足CIR对应的带宽，以保证报文的正常调度，然后再为子队列分配PIR对应的带宽。

在一些实现方式中，当状态表中的子队列被分配完所请求的带宽后，所述方法还包括：将子队列的状态置为无效。在该实施方式中，在为子队列分配完带宽后，在状态表中将该子队列的状态置为无效，避免重复分配。

在一些实现方式中，所述方法还包括：根据目标队列对应的子队列数量，建立子队列数量的线程，以利用线程为每个子队列分配所请求的带宽。即，为提高带宽分配效率，可以根据子队列数量建立多线程，以便利用多线程并行为每个子队列分配所请求的带宽。

在一些实现方式中，在根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽之前，所述方法还包括：将子队列的带宽请求发送给对应的父队列，所述带宽请求中包括所述子队列所请求的带宽；在所述父队列的状态表中记录所述子队列所请求的带宽，并将所述子队列状态置为有效；当所述父队列为非出端口队列时，将所述父队列作为子队列，重复执行将子队列的带宽请求发送给对应的父队列，直至所述父队列为出端口队列。在该实施方式中，可以将各个子队列所请求的带宽依次向上级父队列进行上报，并在父队列对应的状态表中记录每个子队列所请求的带宽，以便在进行带宽分配时，可以根据状态表进行带宽分配。

在一些实现方式中，在将子队列的带宽请求发送给对应的父队列之后，所述方法还包括：将所述父队列可用带宽作为上报带宽，其中，各个所述子队列所请求的带宽总和大于所述父队列可用带宽。在该实施方式中，父队列在接收其所对应的各个子队列的带宽请求后，网络设备将确定各个子队列所请求的带宽总和是否大于父队列可用带宽，如果是，则将该父队列的可用带宽作为向上级父队列上报的带宽，避免上报带宽超过父队列所对应的可用带宽。如果各个子队列所请求的带宽总和小于父队列可用带宽，则各个子队列所请求的带宽总和作为上报带宽。

在一些实现方式中，当子队列配置预设信息速率时，在将子队列的带宽请求发送给对应的父队列之前，所述方法还包括：如果所述子队列所请求的带宽大于预设信息速率，则将所述预设信息速率对应的带宽作为所述子队列所请求的带宽；所述预设信息速率为承诺信息速率CIR或峰值信息速率PIR。即，在该实施方式中，当子队列配置有预设信息速率时，在发送子队列的带宽请求给父队列时，先确定子队列所请求的带宽是否大于预设信息速率对应的带宽，如果大于，则将预设信息速率对应的带宽作为子队列所请求的带宽。

在一些实现方式中，当子队列配置CIR和PIR时，确定子队列所请求的带宽是否大于预设信息速率对应的带宽，包括：确定子队列所请求的带宽是否大于PIR对应的带宽；如果是，则将PIR对应的带宽作为子队列所请求的带宽。在该实施方式中，如果子队列同时配置CIR和PIR，由于PIR对应的带宽大于CIR对应的带宽，则在确定子队列所请求的带宽是否大于预设信息速率对应的带宽时，则确定子队列所请求的带宽是否大于PIR对应的带宽。

在一些实现方式中，所述方法还包括：将子队列所配置的预设信息速率记录在父队列的状态表，以便在进行带宽分配时，可以根据预设信息速率进行分配。

在一些实现方式中，所述将子队列的带宽请求发送给父队列，具体为：根据各个子队列的优先级向对应的父队列发送带宽请求。在该实施方式中，在发送带宽请求时，可以根据子队列的优先级进行发送，以优先满足优先级较高的子队列的带宽请求。

第二方面，提供了一种报文调度装置，所述装置应用于网络设备，该装置包括分配单元、第一确定单元和调度单元。所述分配单元用于根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，所述状态表包括以所述目标队列为父队列的子队列所请求的带宽。所述第一确定单元用于当所述子队列为非流队列，则将所述子队列作为目标队列，并重复执行所述分配单元根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽的操作，直至所述子队列为流队列。所述调度单元用于根据为所述子队列所分配的带宽对所述子队列对应的报文进行输出。

在一些实现方式中，所述子队列具有优先级，所述分配单元具体用于根据所述子队列的优先级为所述子队列分配所请求的带宽，所述目标队列对应的待分配带宽小于所述状态表中各个所述子队列所请求的带宽总和。

在一些实现方式中，所述子队列具有权重。所述分配单元具体用于根据所述子队列的权重为所述子队列分配带宽，所述目标队列对应的待分配带宽小于所述状态表中各个所述子队列所请求的带宽总和。

在一些实现方式中，所述子队列配置预设信息速率。所述分配单元具体用于根据目标队列的状态表为所述子队列分配所述预设信息速率对应的带宽，所述预设信息速率为承诺信息速率CIR或峰值信息速率PIR。

在一些实现方式中，当所述子队列配置所述CIR和所述PIR时，所述分配单元包括第一分配子单元和第二分配子单元。所述第一分配子单元用于根据目标队列的状态表为所述子队列分配所述CIR对应的带宽。所述第二分配子单元用于为所述子队列分配所述PIR对应的带宽。

在一些实现方式中，所述装置还包括配置单元，所述配置单元用于当所述状态表中的子队列被分配完所请求的带宽后，将所述子队列的状态置为无效。

在一些实现方式中，所述装置还包括建立单元，所述建立单元用于根据所述目标队列对应的子队列数量，建立所述子队列数量的线程，以利用所述线程为每个所述子队列分配所请求的带宽。

在一些实现方式中，所述装置还包括发送单元、记录单元和第二确定单元。所述发送单元用于在执行所述分配单元之前，将所述子队列的带宽请求发送给对应的父队列，所述带宽请求中包括所述子队列所请求的带宽。所述记录单元用于在所述父队列的状态表中记录所述子队列所请求的带宽，并将所述子队列状态置为有效。所述第二确定单元用于当所述父队列为非出端口队列时，将所述父队列作为子队列，重复执行所述发送单元将所述子队列的带宽请求发送给对应的父队列的操作，直至所述父队列为出端口队列。

在一些实现方式中，所述装置还包括第三确定单元。所述第三确定单元用于将所述父队列可用带宽作为上报带宽，其中，各个所述子队列所请求的带宽总和大于所述父队列可用带宽。

在一些实现方式中，当所述子队列配置预设信息速率时，所述装置还包括第四确定单元。所述第四确定单元用于当所述子队列所请求的带宽大于预设信息速率时，则将所述预设信息速率对应的带宽作为所述子队列所请求的带宽；所述预设信息速率为承诺信息速率CIR或峰值信息速率PIR。

在一些实现方式中，当所述子队列配置所述CIR和所述PIR时，所述第二确定单元具体用于确定子队列所请求的带宽是否大于所述PIR对应的带宽。

在一些实现方式中，所述记录单元还用于将所述子队列所配置的预设信息速率记录在所述父队列的状态表。

在一些实现方式中，所述发送单元，具体用于根据各个子队列的优先级向对应的父队列发送带宽请求。

第三方面，提供了一种网络设备，包括存储器和存储器。其中所述存储器用于存储计算机程序代码或指令。所述处理器用于运行所述计算机程序代码或指令，使得所述网络设备执行以上第一方面所述的报文调度方法。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序代码或指令，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行以上第一方面所述的报文调度方法。

根据本申请实施例的技术方案，当目标队列获取到待分配带宽时，网络设备根据目标队列的状态表为各个子队列分配所请求的带宽。其中，状态表中记录了以目标队列为父队列的各个子队列所请求的带宽。如果此时子队列为非流队列，则将每个子队列作为新的目标队列，重新根据新的目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，直至子队列为流队列，从而完成对各个子队列分配对应的带宽。网络设备再根据为各个子队列所分配的带宽对子队列对应的报文进行输出。即，在本申请实施例中，目标队列可以为任意一调度层级的，如出端口队列、组队列、用户队列等，也就是通过软件算法实现调度层级的任意扩展，并为每个子队列分配所需的调度资源，以实现报文的调度输出。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种报文调度方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种调度层级示意图；

图3为本申请实施例提供的一种带宽请求流程图；

图4为本申请实施例提供的另一种报文调度方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种带宽分配流程图；

图6为本申请实施例提供的一种报文调度装置结构图；

图7为本申请实施例提供的一种网络设备结构图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。

调度器架构可基于各种调度算法如轮询调度(round robin，RR)、加权轮询调度算法(weighted round robin，WRR)等，来实现队列的调度。其中，RR调度算法是一种公平调度算法，从第一个队列调度一个报文出队后，从第二队列调度一个报文出队。WRR调度算法是基于报文的加权调度，为每个队列配置对应的权重，该权重用于指示该队列每轮可以调度出报文的数量。在当前队列被调度预设数量的报文出队时，则调度下一个队列的对应数量的报文出队。

有些调度器架构基于MDRR调度算法，MDRR调度算法对应的调度层级固定，仅支持有限的业务模型，难以满足新的调度模型。为扩展调度层级，可在MDRR调度器上增加额外的调度器，通过编程对调度拓扑和调度算法进行扩展。然而，由于编程复杂、性能较差、灵活性有限，仍难以满足新的调度模型。

基于此，本申请实施例提供了一种报文调度方法，对于网络设备的调度器，获取每个子队列对应的带宽请求，并向子队列对应的父队列发送该带宽请求。父队列得到所有与该父队列连接的子队列的带宽请求，并在其对应的状态表中记录各个子队列所请求的带宽。当父队列获得总的带宽请求后，再向上一级父队列上报带宽请求，直至父队列为出端口队列。

当出端口队列获取到最终的带宽请求后，根据自身对应的待分配带宽以及状态表为子队列分配所请求的带宽。然后，将出端口队列对应的子队列作为新的目标队列，为新的目标队列的子队列分配所请求的带宽，直至子队列为流队列，此时表明已达到最低层级，无需再次进行带宽分配。最后，调度器根据为各个子队列分配的带宽对子队列对应的报文进行调度输出。

需要说明的是，本申请实施例所提供的报文调度方法应用于一个网络设备内不同队列之间的调度，本实施例中的网络设备为具有报文转发功能的设备，如路由器、交换机。

为便于理解本申请所提供的技术方案，下面将结合附图对本申请提供的报文调度方法进行说明。具体地，先对请求带宽的过程进行说明。

参见图1，该图为本申请实施例提供的一种报文调度方法的流程图，如图1所示，该方法应用于网络设备，具体可以包括：

S101：将子队列的带宽请求发送给对应的父队列。

本实施例中，网络设备的调度器从第一级队列中获取带宽请求，并将获取的带宽请求发送给对应的父队列。其中，子队列对应每一个下游调度层级的队列，父队列对应子队列所属的上游调度层级的队列，如图2所示。流队列(flow queue，FQ)属于用户队列(subscriber queue，SQ)，则FQ为子队列，SQ为父队列；SQ属于组队列(group queue，GQ)，则SQ为子队列，GQ为父队列；GQ属于出端口(destination port，DP)队列，则GQ为子队列，DP为父队列。通过图2可知，子队列FQ0和FQ1对应的父队列为SQ0，FQ1和FQ2对应的父队列为SQ1，则将FQ0和FQ1的带宽请求发送给SQ0，则FQ1和FQ2的带宽请求发送给SQ1。需要说明的是，图2仅为一种调度层级示例，在实际应用中，用户可以根据实际需求在FQ和DP之间增加层级。

在具体实现时，当网络设备接收到待处理报文时，可以对接收的报文进行分类，将不同类别的报文分别加入不同优先级的流队列中，以便网络设备可以优先处理优先级较高的报文。常见的报文分类依据有：物理接口、媒体接入控制(media access control，MAC)地址、互联网协议(Internet protocol，IP)五元组(源地址、源端口号、协议号、目的地址、出端口号)等。此外，当每个子队列配置有优先级时，在将子队列的带宽请求发送给对应的父队列时，可以根据每个子队列的优先级依次向父队列发送带宽请求。

另外，在实际应用中，每个子队列可以预先配置预设信息速率，该预设信息速率表示在一些应用场景下，该子队列所分配的带宽需满足该预设信息速率。因此，在将子队列的带宽请求发送给对应的父队列之前，还可以确定子队列所请求的带宽与预设信息速率的大小，如果子队列所请求的带宽大于预设信息速率，则将预设信息速率作为子队列所请求的带宽。也就是，当子队列所请求的实际带宽大于预设信息速率时，则将预设信息速率作为子队列所请求的带宽。如果子队列所请求的带宽不大于预设信息速率，则仍按照子队列所请求的带宽上报到父队列。

其中，预设信息速率可以为承诺信息速率(committed information rate，CIR)，CIR表示网络设备在正常状态下为用户提供的报文传输速率，或者为峰值信息速率(peakinformation rate，PIR)，PIR表示允许传输报文的最大速率。如果预设信息速率为CIR或PIR，则确定子队列所请求的带宽是否大于所设置的CIR或PIR，如果大于，则将CIR或PIR对应的带宽作为子队列所请求的带宽。如果子队列同时配置CIR和PIR，则在确定子队列所请求的带宽是否大于预设信息速率时，确定子队列所请求的带宽是否大于PIR对应的带宽，如果子队列所请求的带宽大于PIR对应的带宽，则将PIR对应的带宽作为子队列所请求的带宽。

当子队列配置预设信息速率CIR和/或PIR时，也可以在父队列的状态表中记录各子队列的预设信息速率，以便在进行带宽分配时，可以根据预设信息速率进行分配。

S102：在父队列的状态表中记录子队列所请求的带宽，并将子队列状态置为有效。

当将子队列的带宽请求发送给对应的父队列时，在该父队列的状态表中记录各子队列所请求的带宽，并将子队列状态置为有效，以表明该子队列请求过带宽。其中，将子队列状态置为有效，可以通过将状态表中该子队列对应的状态字段置为1来表示。

需要说明的是，在实际应用中，可以预先设定每个父队列的可用带宽，从而限制父队列所请求带宽的上限。因此，当将各个子队列的带宽请求发送给父队列后，还可以确定各个子队列所请求的带宽总和是否大于父队列可用带宽，如果各个子队列所请求的带宽总和大于父队列可用带宽，则将父队列的可用带宽作为上报带宽向上一级父队列进行上报；如果各个子队列所请求的带宽总和不大于父队列可用带宽，上报带宽等于各个子队列请求带宽总和。如图2所示，假设SQ0的可用带宽为500M，FQ0所请求的带宽为300M，FQ1所请求的带宽为250M，则SQ0向GQ0上报的带宽为500M；如果FQ0所请求的带宽为200M，FQ1所请求的带宽为250M，则SQ0向GQ0上报的带宽为450M。

需要说明的是，尽管各个子队列所请求的带宽总和大于父队列可用带宽时，但在父队列的状态表中仍记录每个字队列实际请求的带宽。例如，在SQ0的状态表中记录FQ0—300M、FQ1—250M。

S103：确定当前父队列是否为出端口队列，如果是，则带宽请求结束；如果否，则执行S104。

S104：将父队列作为子队列，执行S101。

将子队列的带宽请求发送给父队列，并确定当前父队列是否为出端口队列，如果当前父队列为出端口队列，表明该带宽请求已经发送至最高层级，则带宽请求结束，不再发送。如果当前队列不是出端口队列，则将该父队列作为子队列，将该子队列的带宽请求发送给对应的父队列，重复执行，直至父队列为出端口队列。

也就是，当父队列为SQ或GQ时，可以将SQ或GQ作为子队列，将该子队列的带宽请求上报给上一级父队列；当父队列为DP时，则停止带宽请求发送。

为便于理解，以图2为例进行说明。网络设备的调度器(traffic manager，TM)接收各个FQ发送的带宽请求，该带宽请求中包括FQ实际请求的带宽。TM将FQ0和FQ1的带宽请求发送给SQ0，并在SQ0的状态表中记录FQ0所请求的带宽以及FQ1所请求的带宽，并在状态表中将FQ0、FQ1的状态置为有效。将FQ2和FQ3的带宽请求发送给SQ1，并在SQ1的状态表中记录FQ2所请求的带宽以及FQ3所请求的带宽，并在SQ1的状态表中将FQ2和FQ3的状态置为有效。

TM在将SQ0的带宽请求发送给GQ0时，先比较FQ0和FQ1所请求的总带宽是否大于SQ0的可用带宽，如果FQ0和FQ1所请求的总带宽不大于SQ0的可用带宽，则调度器在向GQ0上报时，上报带宽即为FQ0和FQ1的总带宽。如果FQ0和FQ1所请求的总带宽大于SQ0的可用带宽，则上报带宽为SQ0的可用带宽。同理，调度器将SQ1的带宽请求发送给GQ0。在GQ0的状态表中记录SQ0和SQ1的相关信息，并向DP发送GQ0的带宽请求。当带宽请求发送至出端口队列时，停止带宽请求，则调度器将根据出端口所分配的可用带宽以及子队列的带宽请求进行带宽分配。

在一些实施例中，为提升带宽请求处理性能，可以通过建立多线程方式来处理多个子队列请求带宽的过程。具体地，可以对队列的标识进行范围划分，为不同范围的队列配置一个或多个处理线程。

为便于理解理解带宽请求的整体流程，参见图3所示带宽请求流程图，具体可以包括：

S301：获取子队列的带宽请求，并按照优先级入队到父队列。

S302：如果子队列配置有CIR和PIR，在父队列的状态表中记录CIR和PIR，并将子队列置为有效。

S303：确定父队列是否为出端口队列DP，如果是，则停止带宽请求；如果否，执行S304。

S304：确定各个子队列请求带宽之和是否大于父队列可用带宽，如果是，执行S305；否则，执行S306。

S305：将父队列可用带宽确定为上报带宽。

S306：将各个子队列请求带宽之和确定为上报带宽。

S307：将当前父队列作为子队列，执行S301。

为便于理解带宽分配的具体实现，下面将结合附图对带宽资源分配的技术方案进行说明。

参见图4，该图为本申请实施例提供的另一种报文调度方法的流程图，如图4所示，该方法应用网络设备，该方法可以包括：

S401：根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽。

本实施例中，当带宽请求达到出端口队列时，则调度器不上报带宽请求，此时目标队列为出端口队列。然后，根据出端口队列的可用带宽以及出端口队列对应的状态表为各个子队列分配所请求的带宽。其中，状态表中记录以目标队列为父队列的各个子队列所请求的带宽。

在具体实现时，在为子队列分配带宽请求之前，确定目标队列对应的待分配带宽是否小于状态表中各个子队列所请求的带宽总和，如果目标队列对应的待分配带宽小于状态表中各个子队列所请求的带宽总和，则根据子队列的优先级为各个子队列分配所请求的带宽；如果目标队列对应的待分配带宽不小于状态表中各个子队列所请求的带宽总和，则直接按照子队列所请求的带宽依次进行分配。例如，DP可用带宽为1000M，第一GQ所请求的带宽为300M、第二GQ所请求的带宽为500M，则依次为第一GQ分配300M带宽，为第二GQ分配500M带宽。如果DP的可用带宽为600M，第一GQ的优先级高于第二GQ，则优先为第一GQ分配300M，剩余的300带宽分配给第二GQ。

进一步地，当每个子队列还配置有权重且目标队列对应的待分配带宽小于状态表中各个子队列所请求的带宽总和时，在为子队列分配带宽时，根据子队列的权重为子队列分配带宽。例如，GP0对应的待分配带宽为800M，SQ0请求的带宽为600M，SQ1请求的带宽为500，SQ0的权重0.7，SQ1的权重为0.3，为则为SQ1分配560M。则SQ2分配240M。

需要说明的是，由于每个子队列可以配置预设信息速率，当子队列配置预设信息速率时，在为子队列分配所请求的带宽时，根据目标队列的状态表为子队列分配预设信息速率的带宽。即，在进行带宽分配时，满足目标队列所设置的预设信息速率。其中，预设信息速率可以为承诺信息速率或峰值信息速率。可以理解的是，在进行带宽请求时，当子队列配置预设信息速率时，将在父队列的状态表中记录各个子队列的预设信息速率，因此，在进行带宽分配时，可以根据目标队列的状态表为子队列分配预设信息速率的带宽。

具体地，当子队列同时配置承诺信息速率和峰值信息速率时，在为子队列分配所请求的带宽时，首先根据目标队列的状态表为子队列分配所承诺信息速率的带宽；然后再为该子队列分配峰值信息速率的带宽。即，优先满足子队列的承诺信息速率的带宽，然后再利用剩余的带宽分配子队列的峰值信息速率。例如，子队列1同时设置CIR和PIR，则在为子队列分配带宽时，先分配CIR对应的带宽，再从剩余的带宽中分配PIR对应的带宽。另外，当为子队列分配完所请求的带宽后，在状态表中将子队列的状态置为无效，表明该子队列已经分配带宽。

在实际应用中，为提升带宽分配处理性能，可以进行多线程处理，具体地，根据目标队列所对应的子队列数量，建立子队列数量的线程，以利用多线程同时为子队列分配所请求的带宽。

S402：确定子队列是否流队列，如果子队列不是流队列，执行S403；如果子队列是流队列，执行S404。

S403：将子队列作为目标队列，重复执行S401。

当为子队列分配完带宽时，确定该子队列是否流队列FQ，如果该子队列不是流队列FQ，则将子队列作为目标队列，以为该目标队列的子队列分配带宽，直至子队列为流队列FQ，带宽分配结束。

S404：根据为各个子队列所分配的带宽对子队列对应的报文进行输出。

当带宽分配完成后，调度器可以根据为每个子队列所分配的带宽对子队列对应的报文进行输出，完成对报文的调度。

通过上述描述可知，当目标队列获取到待分配带宽时，网络设备根据目标队列的状态表为各个子队列分配所请求的带宽。其中，状态表中包括以目标队列为父队列的各个子队列所请求的带宽。如果此时子队列为非流队列，则将每个子队列作为新的目标队列，重新根据新的目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，直至子队列为流队列，从而完成对各个流队列分配对应的带宽。网络设备再根据为各个子队列所分配的带宽对子队列对应的报文进行输出。即，在本申请实施例中，目标队列可以为任意一调度层级，如出端口队列、组队列、用户队列等，也就是通过软件算法实现调度层级的任意扩展，并为每个子队列分配所需的调度资源，以实现报文的调度输出。

为便于理解本申请带宽分配的流程，参见图5所示带宽分配流程图，如图5所示：

S501：根据目标队列的可用带宽以及状态表为有效的子队列依次分配CIR带宽以及PIR带宽。

需要说明的是，本实施例中以子队列配置有CIR和PIR信息为例进行说明，不构成子队列必须配置有CIR和PIR信息的限定。

S502：将已分配带宽的子队列状态置为无效。

S503：确定当前子队列是否流队列，如果当前子队列是流队列，则停止带宽分配；如果当前子队列不是流队列，执行S504。

S505：将子队列确定为目标队列，执行S501。

基于上述描述可知，本申请实施例通过软件实现层级调度，可以根据用户需求进行调度层级定义，灵活性高，而且不会对已有的芯片架构造成影响，解决了调度器TM受硬件资源限制无法任意扩展层级的问题。而且，实现简单方便，相对于改进硬件资源，可以节约成本。

基于上述方法实施例，本申请实施例还提供了一种报文调度装置，下面将附图对装置进行说明。

参见图6，该图为本申请实施例提供的一种报文调度装置结构图，所述装置应用于网络设备，如图6所示，该装置可以包括：

分配单元601，用于根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，所述状态表包括以所述目标队列为父队列的子队列所请求的带宽；

第一确定单元602，用于当所述子队列为非流队列，则将所述子队列作为目标队列，并重复执行所述分配单元根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽的操作，直至所述子队列为流队列；

调度单元603，用于根据为所述子队列所分配的带宽对所述子队列对应的报文进行输出。

在一种可能的实现方式中，所述子队列具有优先级，所述分配单元，具体用于根据所述子队列的优先级为所述子队列分配所请求的带宽，所述目标队列对应的待分配带宽小于所述状态表中各个所述子队列所请求的带宽总和。

在一种可能的实现方式中，所述子队列具有权重，所述分配单元，具体用于根据所述子队列的权重为所述子队列分配带宽，所述目标队列对应的待分配带宽小于所述状态表中各个所述子队列所请求的带宽总和。

在一种可能的实现方式中，所述子队列配置预设信息速率，所述分配单元，具体用于根据目标队列的状态表为所述子队列分配所述预设信息速率对应的带宽，所述预设信息速率为承诺信息速率CIR或峰值信息速率PIR。

在一种可能的实现方式中，当所述子队列配置所述CIR和所述PIR时，所述分配单元，包括：

第一分配子单元，用于根据目标队列的状态表为所述子队列分配所述CIR对应的带宽；

第二分配子单元，用于为所述子队列分配所述PIR对应的带宽。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

配置单元，用于当所述状态表中的子队列被分配完所请求的带宽后，将所述子队列的状态置为无效。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

建立单元，用于根据所述目标队列对应的子队列数量，建立所述子队列数量的线程，以利用所述线程为每个所述子队列分配所请求的带宽。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

发送单元，用于在执行所述分配单元之前，将所述子队列的带宽请求发送给对应的父队列，所述带宽请求中包括所述子队列所请求的带宽；

记录单元，用于在所述父队列的状态表中记录所述子队列所请求的带宽，并将所述子队列状态置为有效；

第二确定单元，用于当所述父队列为非出端口队列时，将所述父队列作为子队列，重复执行所述发送单元将所述子队列的带宽请求发送给对应的父队列的操作，直至所述父队列为出端口队列。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

第三确定单元，用于将所述父队列可用带宽作为上报带宽，其中，各个所述子队列所请求的带宽总和大于所述父队列可用带宽。

在一种可能的实现方式中，当所述子队列配置预设信息速率时，所述装置还包括：

第四确定单元，用于当所述子队列所请求的带宽大于预设信息速率时，则将所述预设信息速率对应的带宽作为所述子队列所请求的带宽；所述预设信息速率为承诺信息速率CIR或峰值信息速率PIR。

在一种可能的实现方式中，当所述子队列配置所述CIR和所述PIR时，所述子队列所请求的带宽大于预设信息速率，所述第二确定单元包括：子队列所请求的带宽大于所述PIR对应的带宽。

在一种可能的实现方式中，所述记录单元还用于将所述子队列所配置的预设信息速率记录在所述父队列的状态表。

在一种可能的实现方式中，所述发送单元具体用于根据各个子队列的优先级向对应的父队列发送带宽请求。

需要说明的是，本实施例中各个单元的实现可以参见上述方法实施例，本实施例在此不再赘述。

基于上述实施例可知，当目标队列获取到待分配带宽时，网络设备根据目标队列的状态表为各个子队列分配所请求的带宽。其中，状态表中记录了以目标队列为父队列的各个子队列所请求的带宽。如果此时子队列为非流队列，则将每个子队列作为新的目标队列，重新根据新的目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，直至子队列为流队列，从而完成对各个子队列分配对应的带宽。网络设备再根据为各个子队列所分配的带宽对子队列对应的报文进行输出。即，在本申请实施例中，目标队列可以为任意一调度层级的，如出端口队列、组队列、用户队列等，也就是通过软件算法实现调度层级的任意扩展，并为每个子队列分配所需的调度资源，以实现报文的调度输出。

此外，本申请实施例还提供了一种网络设备700。如图7所示，该网络设备700包括存储器701和处理器702，其中，存储器701，用于存储计算机程序代码或指令；处理器702，用于运行计算机程序代码或指令，使得网络设备700执行上述方法实施例中任一种实现方式下的方法。

此外，本申请实施例还提供了一种计算机可读介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码或指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行以上方法实施例中任一种实现方式下的方法。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (28)

1.一种报文调度方法，其特征在于，所述方法应用于网络设备，所述方法包括：

根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，所述状态表包括以所述目标队列为父队列的子队列所请求的带宽；

当所述子队列为非流队列，则将所述子队列作为目标队列，重复执行根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，直至所述子队列为流队列；

根据为所述子队列所分配的带宽对所述子队列对应的报文进行输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子队列具有优先级，所述为子队列分配所请求的带宽，包括：

根据所述子队列的优先级为所述子队列分配所请求的带宽，所述目标队列对应的待分配带宽小于所述状态表中各个所述子队列所请求的带宽总和。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子队列具有权重，所述为所述子队列分配所请求的带宽，包括：

根据所述子队列的权重为所述子队列分配带宽，所述目标队列对应的待分配带宽小于所述状态表中各个所述子队列所请求的带宽总和。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子队列配置预设信息速率，所述根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，包括：

根据目标队列的状态表为所述子队列分配所述预设信息速率对应的带宽，所述预设信息速率为承诺信息速率CIR或峰值信息速率PIR。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述子队列配置所述CIR和所述PIR时，所述根据目标队列的状态表为所述子队列分配所请求的带宽，包括：

根据目标队列的状态表为所述子队列分配所述CIR对应的带宽；

再为所述子队列分配所述PIR对应的带宽。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述状态表中的子队列被分配完所请求的带宽后，所述方法还包括：

将所述子队列的状态置为无效。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述目标队列对应的子队列数量，建立所述子队列数量的线程，以利用所述线程为每个所述子队列分配所请求的带宽。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽之前，所述方法还包括：

将子队列的带宽请求发送给对应的父队列，所述带宽请求中包括所述子队列所请求的带宽；

在所述父队列的状态表中记录所述子队列所请求的带宽，并将所述子队列状态置为有效；

当所述父队列为非出端口队列时，将所述父队列作为子队列，重复执行将子队列的带宽请求发送给对应的父队列，直至所述父队列为出端口队列。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在将子队列的带宽请求发送给对应的父队列之后，所述方法还包括：

将所述父队列可用带宽作为上报带宽，其中，各个所述子队列所请求的带宽总和大于所述父队列可用带宽。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述子队列配置预设信息速率时，在将所述子队列的带宽请求发送给对应的父队列之前，所述方法还包括：

如果所述子队列所请求的带宽大于预设信息速率，则将所述预设信息速率对应的带宽作为所述子队列所请求的带宽；所述预设信息速率为承诺信息速率CIR或峰值信息速率PIR。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述子队列配置所述PIR时，所述子队列所请求的带宽大于预设信息速率，包括：子队列所请求的带宽大于所述PIR对应的带宽。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述子队列所配置的预设信息速率记录在所述父队列的状态表。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将子队列的带宽请求发送给对应的父队列，具体为：

根据各个子队列的优先级向对应的父队列发送带宽请求。

14.一种报文调度装置，其特征在于，所述装置应用于网络设备，所述装置包括：

分配单元，用于根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽，所述状态表包括以所述目标队列为父队列的子队列所请求的带宽；

第一确定单元，用于当所述子队列为非流队列，则将所述子队列作为目标队列，并重复执行所述分配单元根据目标队列的状态表为子队列分配所请求的带宽的步骤，直至所述子队列为流队列；

调度单元，用于根据为所述子队列所分配的带宽对所述子队列对应的报文进行输出。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述子队列具有优先级，所述分配单元，具体用于根据所述子队列的优先级为所述子队列分配所请求的带宽，所述目标队列对应的待分配带宽小于所述状态表中各个所述子队列所请求的带宽总和。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述子队列具有权重，所述分配单元，具体用于根据所述子队列的权重为所述子队列分配带宽，所述目标队列对应的待分配带宽小于所述状态表中各个所述子队列所请求的带宽总和。

17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述子队列配置预设信息速率，所述分配单元，具体用于根据目标队列的状态表为所述子队列分配所述预设信息速率对应的带宽，所述预设信息速率为承诺信息速率CIR或峰值信息速率PIR。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，当所述子队列配置所述CIR和所述PIR时，所述分配单元，包括：

第一分配子单元，用于根据目标队列的状态表为所述子队列分配所述CIR对应的带宽；

第二分配子单元，用于为所述子队列分配所述PIR对应的带宽。

19.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

配置单元，用于当所述状态表中的子队列被分配完所请求的带宽后，将所述子队列的状态置为无效。

20.根据权利要求14-19任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：建立单元，用于根据所述目标队列对应的子队列数量，建立所述子队列数量的线程，以利用所述线程为每个所述子队列分配所请求的带宽。

21.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

发送单元，用于在执行所述分配单元之前，将所述子队列的带宽请求发送给对应的父队列，所述带宽请求中包括所述子队列所请求的带宽；

记录单元，用于在所述父队列的状态表中记录所述子队列所请求的带宽，并将所述子队列状态置为有效；

第二确定单元，用于当所述父队列为非出端口队列时，将所述父队列作为子队列，重复执行所述发送单元将所述子队列的带宽请求发送给对应的父队列的操作，直至所述父队列为出端口队列。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三确定单元，用于将所述父队列可用带宽作为上报带宽，其中，各个所述子队列所请求的带宽总和大于所述父队列可用带宽。

23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，当所述子队列配置预设信息速率时，所述装置还包括：

第四确定单元，用于当所述子队列所请求的带宽大于预设信息速率时，则将所述预设信息速率对应的带宽作为所述子队列所请求的带宽；所述预设信息速率为承诺信息速率CIR或峰值信息速率PIR。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，当所述子队列配置所述CIR和所述PIR时，所述子队列所请求的带宽大于预设信息速率，包括：子队列所请求的带宽大于所述PIR对应的带宽。

25.根据权利要求23或24所述的装置，其特征在于，所述记录单元，还用于将所述子队列所配置的预设信息速率记录在所述父队列的状态表。

26.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述发送单元，具体用于根据各个子队列的优先级向对应的父队列发送带宽请求。

27.一种网络设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序代码或指令；

处理器，用于运行所述程序代码或指令，使得所述网络设备执行以上权利要求1-13任一项所述的报文调度方法。

28.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有程序代码或指令，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行以上权利要求1-13任一项所述的报文调度方法。

Images