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专利号: 2014105978684
申请人: 广东石油化工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于数据中心网络的服务系统的数据包调度方法,包括数据包入队过程和数据包出队过程,其特征在于:数据包到达服务系统,触发数据包入队过程;服务系统有数据包等待发送,触发数据包出队过程;

进入服务系统的数据流按业务流特性分为可用指数分布来描述到达特性的轻尾流和高波动性的不可用指数分布来描述到达特性的重尾流两类;服务系统的队列由一个轻尾队列和一个重尾队列构成;

所述数据包入队过程具体包括如下入队步骤:

入队步骤1: 新数据包到达系统;

入队步骤2: 从数据包的包头读取数据流信息,判断数据包所属数据流是否为轻尾特性:是,则执行入队步骤3;否,则跳往入队步骤4;

入队步骤3: 确定新数据包在轻尾队列的插入位置,所述插入位置需要同时满足以下条件:a)新数据包与当前轻尾队列内的数据包按数据包的最迟离开时刻升序排列,b)插入新数据包后的轻尾队列的服务要求没有超过系统的服务能力:是,则将数据包插入所述插入位置,本数据包入队过程结束;否,则丢弃该数据包,本数据包入队过程结束;

入队步骤4: 将新数据包插入重尾队列,所述插入位置由以下规则同时确定:a)重尾队列内属于同一数据流的数据包按先进先出顺序排列,b)重尾队列内的数据流按重尾程度升序排列;本数据包入队过程结束;

所述数据包出队过程具体包括如下出队步骤:

出队步骤1:开始数据包出队过程;

出队步骤2: 判断轻尾队列和重尾队列是否都有数据包等待发送:是,则执行出队步骤

3;否,则跳往出队步骤7;

出队步骤3: 判断当前时刻轻尾队列队头数据包的调度指示变量的值是否大于调度指示阈值:是,则选择轻尾队列作为服务队列,执行出队步骤4;否,则选择重尾队列作为服务队列,跳往出队步骤5;

出队步骤4: 选择轻尾队列队头数据包出队,本数据包出队过程结束;

出队步骤5: 判断重尾队列队头数据包的实际延迟是否已经超过该数据包的可容忍的延迟:是,则丢弃该数据包,返回出队步骤2;否,则执行出队步骤6;

出队步骤6: 选择重尾队列队头数据包出队,本数据包出队过程结束;

出队步骤7: 判断轻尾队列是否有数据包等待发送:是,则返回出队步骤4;否,则执行出队步骤8;

出队步骤8: 判断重尾队列是否有数据包等待发送:是,则返回出队步骤5;否,则本数据包出队过程结束。

2.根据权利要求1所述的数据包调度方法,其特征在于所述数据包入队过程的入队步骤2的数据流信息包括业务类型、数据流标识、数据流可容忍的最大延迟。

3.根据权利要求1所述的数据包调度方法,其特征在于所述数据包入队过程的入队步骤2的判断数据包所属数据流是否为轻尾特性的方法具体为:首先,根据新数据包的业务类型从所述服务系统获取所述数据流的到达特性;然后,判断所述到达特性是否为指数分布:是,则所述数据流是轻尾特性,否,则所述数据流不是轻尾特性。

4.根据权利要求1或3所述的数据包调度方法,其特征在于对于首次到达系统的业务类型,所述服务系统将周期性地统计到达系统的所述业务类型的首个数据流的单位时间到达业务量,并将该数据流的单位时间到达业务量分布作为到达特性存储在所述服务系统中。

5.根据权利要求1所述的数据包调度方法,其特征在于所述数据包入队过程的入队步骤3的插入新数据包后的轻尾队列的服务要求没有超过系统的服务能力的判断方法为:设新数据包的包长为Lf,可容忍的最大延迟是df,轻尾队列当前时刻有N(N≥0)个数据包等待发送,数据包i的包长为Li(0

能力。

6.根据权利要求1所述的数据包调度方法,其特征在于所述数据包入队过程的入队步骤4的规则a)的属于同一数据流的数据包指数据包具有相同的流标识和服务质量要求。

7.根据权利要求1所述的数据包调度方法,其特征在于所述数据包入队过程的入队步骤4的规则b)的重尾程度由以下条件确定:数据流的单位时间到达业务量波动性越大,则该数据流重尾程度越强。

8.根据权利要求1所述的数据包调度方法,其特征在于所述数据包出队过程的出队步骤3的调度指示变量的值是轻尾队列队头数据包在所述系统的当前时刻可停留的时间与所述数据包可容忍的最大延迟的比值。

9.根据权利要求1所述的数据包调度方法,其特征在于所述数据包出队过程的出队步骤3的调度指示阈值由如下条件同时确定:a)轻尾队列数据包在系统的实际延迟不大于数据包可容忍的最大延迟,b)重尾队列的有效吞吐量,即,满足延迟要求的吞吐量,是一个优化值。