专利名称：路由系统中差异排队的系统和方法
技术领域：
本发明是对传统的因特网工程特别任务组(IETF)服务质量(QoS)协议规范的改进。
背景技术：
在当今复杂的因特网环境中，业务流数据包(分组)通过路由系统(路由器)来处理，而不管它们所表示的数据类型如何。这种方式称作“尽力而为”业务。但是，随着包含语音和其它信号类型的数字化多媒体内容的出现，对于根据与各数据包相关的特定路由要求来处理数据包的需求不断增长。
服务质量(QoS)通过路由系统的各信号类型的转发优先级处理。QoS的目的是提供多个不同的服务等级，其中各服务等级匹配数据包的网络性能要求。例如，语音呼叫要求特定的QoS服务等级，保证较少的等待时间、即定位存储单元中第一比特或字符所需的时间。少的等待时间确保路由器所接收的数据包在时间要求的某个最小值集合之内被转发。例如，如果路由器在大致相同的时间接收到非语音数据包和语音数据包，则语音数据包应当得到较高的优先级并尽快通过路由器转发，以便确保及时的端到端传递。还有其它类型的多媒体信号对延时不敏感，但可能对带宽敏感。这些信号类型要求整个网络上的带宽保证，以便接纳特定的业务类型。
某些类型的业务不要求小的等待时间保证，但要求增加的带宽量以便路由较大数量的信号数据。特定的带宽保证必须存在于整个网络上，以便接纳某些类型的业务、例如成批数据业务。传统的网络拓扑不加区别地处理数据信号。也就是说，采用与数据信号数据包相同的转发优先级来处理语音信号数据包。这种技术不能根据用户服务等级协议(SLA)有效地估算和识别信号。差异服务(DiffServ)的概念由因特网工程协会发展而正式形成向聚集的服务等级提供保证服务的体系结构。然而，本领域仍然需要一种提供硬件以便在多媒体网络路由系统中有效地实现差异服务的方法。
转让给International Business Machines Corporation(Armonk，NY)的美国专利No.6091709“分组交换网络的服务质量管理”描述了一种用于数据分组传输网络的分组路由器，所描述的路由器提供等步处理表示实时语音的数据所需的一种优先服务，并且包括用于确保与这种优先服务关联的保证能够符合高度确定性的服务质量(QoS)管理系统。所描述的这种管理系统提供优先化队列，包含支持适合等步处理的优先服务的预订的最高优先级队列。QoS管理器单元针对接近拥塞和临界拥塞的状态密切监视最高优先级队列和其它队列。任一状态都不存在时，填充包流从较低优先级队列提升到最高优先级队列，以便始终最佳地利用后一种队列。如果所有较低优先级队列在这些时间都是空的，则插入伪数据包作为填充流。伪数据包具有一种形式，使接收它们的路由器和其它站将其立即丢弃。系统的各队列所允许的伪业务量是队列的估算峰值业务负荷的预定部分，该量可替换，以便允许在条件需要时通过队列转发附加业务量。当存在接近拥塞的状态时，QoS管理器将填充流单元从最高优先级队列降低到较低优先级队列，以便减少可能对占用最高优先级队列的实时业务产生的转发延迟。在最高优先级队列中存在临界拥塞的状态时，暂停许可新输入业务流进入该队列，也暂停填充流从该队列中向网络转发。
转让给Lucent Technologies Inc.(Murray Hill，NJ)的美国专利No.6075791“保证分组网络中数据传送速率和延迟的系统”描述了一种系统，它服务于与各数据连接关联的多个队列。所描述的系统向数据连接保证数据传送速率和数据传送延迟。这是通过以下方式实现的，即，把具有至少一个在其相关队列中等待的数据包的各连接(例如称作储备连接的连接)与作为以下系统参数的函数而产生的时标相关联(a)储备的队列数量，(b)对各连接所保证的数据传送速率，(c)对全部储备连接所保证的数据传送速率的总和，(d)连接的先前时标，以及(e)所有储备连接的时标的加权和，各时标按照对相应连接所保证的数据传送速率进行加权。然后，识别全部储备连接之中与具有最小值的时标关联的储备连接，以及从对应于该连接的队列中发送数据包。如果连接仍然属于储备的，则为该连接产生新的时标。一旦完成了数据包的传输，则重复上述具有最小时标的连接的确定，从而识别下一个待服务的队列。
转让给International Business Machines Corporation(Armonk，NY)的美国专利No.5946311“在利用多个协议的环境下允许更有效通信的方法”描述了一种方法和系统，它允许由一个或多个网络协议仿真控制器和一个或多个网络协议仿真实体所组成的一个或多个网络协议仿真器，它们叠加到一个或多个采用不同通信协议的基本网络上，以便使所述一个或多个网络能够被访问和使用，好象是所述一个或多个网络正采用所述一个或多个网络协议仿真器所模拟的协议一样。所描述的方法和系统采用以下步骤(1)通知一个或多个网络协议仿真控制器关于一个或多个网络协议仿真控制器覆盖的一个或多个网络所采用的协议中固有的网络功能信息；(2)指示一个或多个网络仿真控制器采用它们已经得到通知的一个或多个网络功能信息，以便定义在一个或多个网络协议仿真控制器的控制之内的某些网络协议仿真实体的通信功能；以及(3)指示一个或多个网络协议仿真控制器或者在网络协议仿真控制器的控制之内的一个或多个某种网络协议仿真实体采用这样定义的通信功能来确保网络协议仿真实体不请求对于完全超过一个或多个其它网络协议仿真实体的已定义通信功能的一个或多个其它网络协议仿真实体的通信链接。
发明概述本发明涉及因特网业务的路由方法。该方法一般包括从多媒体网络接收数据包的步骤。另外，该方法还包括为数据包分配消息块头的步骤，其中消息块头用于保持内部路由器映射的行为聚集值。该方法还包括以确保特定QoS的方式对数据包排队并将其路由到差异服务网络域的步骤。在一个实施例中，块头包含反映尽力而为逐跳(per hop)行为处理的缺省QoS3元组值。此外，各行为聚集可以是采用相同QoS处理的数据包的集合。另外，QoS3元组表示基于入局数据包的DifServ码点值的QoS行为聚集。
在另一个实施例中，因特网业务路由方法的排队步骤采用通过排队先后顺序配置的排队管理器软件模块来实现。另外，排队步骤采用对应于所支持的行为聚集的队列的基本集合。此外，排队步骤还采用两个或两个以上优先化的出口队列。另外，出口队列包括高优先级出口队列、中等优先级出口队列以及低优先级出口队列。
在另一个实施例中，因特网业务的路由方法将包头中的DifServ码点字段与DifServ码点对逐跳行为表进行比较，并通过消息块头标记器将相应的QoS3元组值放入消息块头。此外，因特网业务的路由方法还包括把数据包从计量表或者直接从分类器提供给排队管理器，该数据包携带识别所属的基本队列(以及间接地识别辅助队列)、丢弃先后顺序以及会话标识符的消息块头信息。另外，排队管理器识别数据包所属的基本等级队列，如果与该队列关联的权标桶计量表具有可用权标，则数据包直接被传递给辅助队列。如果基本队列为空，则该方法包括以下步骤检查辅助队列是否能够接纳该数据包，如果出口队列能够接纳数据包，则该数据包被传递到辅助队列，从而允许AF和BE业务可使用多达全部链路带宽。
在另一个实施例中，因特网业务的路由方法还包括把确保转发队列计量为最小配置速率、但允许队列使用最高为全部线速率的未使用带宽的权标桶。另外，该方法允许尽力而为业务不被分配最小保证带宽，但允许业务争取未使用的带宽。此外，该方法还采用包含在数据包头信息中的字段根据业务配置文件来分配QoS3元组。包含在数据包头信息中的字段包含DiffSev码点字段。如果QoS3元组不同于缺省消息块头值，则该方法还包括根据可配置规则采用新的QoS3元组来改写缺省消息块头。
在另一个实施例中，当出口装置驱动器发送环路中的空间变为可用时，用于路由因特网业务的方法包括根据优先级排队先后顺序把数据包传递到出口驱动器。另外，该方法还涉及从IP数据包中剥离消息块头字段的出口驱动器。此外，IP数据包保持出口DiffServ码点。另外，通过路由过程可选地修改DiffServ码点。
本发明还可表示为与差异业务边缘路由器有关。差异业务边缘路由器配置为接收来自多媒体网络的数据包。另外，路由器还配置成为数据包分配消息块头，其中消息块头用于保持内部路由器映射的行为聚集值。此外，路由器以确保特定QoS的方式将数据包排队并将其路由到差异服务网络域。
在一个实施例中，差异服务边缘路由器包括入口驱动器，它可连接到多媒体网络且配置成为入局数据包分配包含反映尽力而为逐跳行为处理的缺省QoS3元组值的消息块头。另外，差异服务边缘路由器还能够配置成采用消息块头来保持内部路由器映射的行为聚集值。此外，差异服务边缘路由器能够配置成以确保这种业务的各个数据包接收相同QoS的方式来处理具有共同行为聚集的网络业务。另外，差异服务边缘路由器还可包括采用DifServ码点对逐跳行为表所配置的分类器。
在另一个实施例中，差异服务边缘路由器包括采用排队先后顺序配置的排队管理器软件模块。此外，排队管理器识别数据包所属的基本等级队列。另外，差异服务边缘路由器包括对应于所支持的行为聚集的队列的基本集合。此外，差异服务边缘路由器由三个优先化出口队列组成。另外，如果与数据包所属的基本等级队列关联的权标桶(TB)计量表具有可用权标，则该数据包直接被传递到辅助队列。
在另一个实施例中，差异服务边缘路由器由计量到最小配置速率、但允许使用最高为全部线速率的未使用带宽的确保转发队列权标桶所组成。此外，差异服务边缘路由器可经过配置，使尽力而为业务可能以没有最小保证带宽而结束，但允许尽力而为业务争取未使用的带宽。另外，分类器包括可配置的数据库，它采用包含在数据包头信息中的字段根据业务配置文件来分配QoS3元组，其中包含DiffServ码点字段。此外，如果QoS3元组不同于缺省消息块头值，则分类器可根据可配置规则采用新的QoS3元组来改写缺省消息块头。
在另一个实施例中，差异服务边缘路由器可通过基本队列来配置，当为空时，使排队管理器检查辅助队列是否能够接纳该数据包。此外，如果辅助队列能够接纳数据包，则该数据包被传递到辅助队列，从而允许AF和BE业务最多可使用全部的链路带宽。另外，出口驱动器能够配置成从IP数据包中剥离消息块头字段，使得IP数据包保持出口DiffServ码点。
附图简介
图1表示差异服务网络的框图。
图2表示差异服务边缘路由器的详细框图。
图3表示分类器内部配置的框图。
图4表示计量表内部配置的框图。
图5表示差异排队块的框图。
图6表示差异服务边缘路由器中的IP数据包流。
发明的详细描述本发明是一种在边缘路由系统中采用差异排队以改进IETF指定的服务质量(QoS)的系统和方法。本发明提供速率保证、等待时间保证以及提供在某些等级的业务之间的带宽共享。
图1表示差异服务网络100的框图，包括差异服务边缘路由器110、路由器入口115、路由器出口125、差异服务(DiffServ)域105、包含DiffServ核心路由器130的差异服务网络区域。多媒体网络120为非差异服务多媒体网络，为了系统的清楚而给出。
差异服务(DiffServ或DS)是一种网络拓扑，它能够针对不同用户及其业务流提供不同种类的网络服务质量(QoS)。DiffServ网络的前提是网络核心中的路由器(DiffServ核心路由器130)通过采用不同的逐跳行为(PHB)转发不同数据包流中的数据包来处理这些数据包。通过以聚集方式处理业务流，DiffServ能够实现服务质量保证而不需要逐流信令以及各遍历节点中的状态维护(不同于IP信头中DSCP字段的维护)。
DiffServ域105是由公共机构管理的逻辑因特网区域。服务等级协议(SLA)由DiffServ域105通过DiffServ域105管理机构和用户之间的契约协议来标识。目前，全球因特网包含由不同机构管理的数百个DS域105。DiffServ域105逐跳行为接受整个因特网上建立的信号配置文件值。目前定义的标准PHB组为加速转发(EF)、确保转发(AF)以及尽力而为转发(BE)。加速转发保证以最低可能的延时和抖动来转发符合所配置速率的全部数据包。不符合的数据包被丢弃。确保转发保证最低配置的转发速率。如果有可用资源，则可转发超过所配置速率的数据包(可能具有较高的丢弃优先级)，或者可丢弃这些数据包。尽力而为转发表示如果有可用资源，则转发数据包，否则便丢弃。待应用的PHB由各入局数据包的IP信头中的DiffServ码点(DSCP)来指明。在DiffServ网络的入口处，差异服务边缘路由器110负责根据DSCP值、聚集行为等级以及带宽利用率把数据流从非-DiffServ网络路由到DiffServ网络。路由选择过程包括分类、计量、标记、丢弃以及排队。
通常分割出口带宽以便根据码点值信号提供速率保证。例如，如果码点字段值等效于加速转发，则保证该信号具有可用带宽的10％，同时保证映射到确保转发的码点字段值具有可用带宽的60％。这样，差异服务边缘路由器110为以特定方式标记的数据包提供了可用性保证。出口带宽(例如标准以太网的10Mbps)配置成对特定业务流提供带宽保留。数据包采用特定的码点转发行为和行为聚集码来标记。分割出口带宽以提供具有较大带宽的特定信号等级。
图2表示差异服务边缘路由器110的详细框图，包括入口驱动器210、分类器220、计量表230、差异排队块240以及出口驱动器250。
入口驱动器210接收来自多媒体网络120的数据包，并为数据包分配包含反映尽力而为(BE)逐跳行为(PHB)处理的缺省QoS3元组值的消息块头。消息块头(MBLK)用于保持内部路由器映射的行为聚集值。行为聚集是采用相同服务质量处理的数据包的集合。
分类器220是多字段分类器软件模块，采用DiffServ码点(DSCP)对PHB表以及一组用于根据可配置数量的信头字段的内容选择数据包的指定算法过滤器来配置。在图3中进一步描述分类器220。
计量表230是基于事件(与基于时间相对)的单速率权标桶计量表，它配置成根据数据包是处于配置文件中还是处于配置文件外而对数据包执行动作。所配置的动作可以是“标记”、“丢弃”或“无”其中之一。在以下的图4中进一步描述计量表230。
排队块240一般包括采用排队先后顺序、对应于所支持的行为聚集的一组基本队列以及三个优先化的出口队列来配置的排队管理器软件模块。在以下图5中进一步描述排队块240。
出口驱动器250提供对差异服务网络的连接，并监测和管理发送环路。出口驱动器250还可由多种标准实现中的任一种组成。
图3表示分类器220的内部配置的框图。分类器220一般包括DSCP对PHB表300、MBLK标记器310以及一个或多个IP过滤器320。为清楚起见，图3中仅标出一个IP过滤器。
数据包从入口驱动器210发送到分类器220。分类器220将包头中的DSCP字段与DSCP对PHB表300进行比较，而且由MBLK标记器310把相应的QoS3元组值放入MBLK消息块头。QoS3元组表示基于入局数据包的DSCP值的服务质量行为聚集。由于IP数据包遍历该系统，因此MBLK信头中的值用于进行处理判定。
然后把数据包传递到一个或多个过滤器320。过滤器320是一种配置成行为聚集(BA)或多字段(MF)过滤器的算法。BA过滤器只查看IP信头中的DSCP字段。MF过滤器查看IP信头元素的可配置组合(与现有的IP过滤器相同的字段加上DSCP字段)。过滤器将一个或多个IP信头元素与一组可配置业务调整规则进行比较。如果数据包匹配过滤器且已指定计量表230，则将其发送到相应的计量表230。如果数据包不匹配过滤器或者过滤器没有相应的计量表，则将其直接转发到差异排队块240。
图4表示计量表230的框图。计量表230一般包括速率计400、丢弃/标记/无判定块410、丢包器420以及包标记器430。当数据包匹配过滤器320时，则可将其传递到相应的计量表230。当数据包进入计量表时，速率计400检验它们以确定数据流的暂时属性是否在为数据包的行为聚集定义的速率配置文件以内。这个过程用于确保客户机-用户没有超出行为聚集所确定的数据包配置文件。速率计向丢弃/标记/无判定块410通知数据包是在配置文件中还是在配置文件外。丢弃/标记/无判定块410配置成检验速率计400结果、QoS3元组以及业务容量。
如果计量表确定DS域105包含可用容量，则尝试许可“配置文件外”的数据包。如果没有资源可用，则丢弃配置文件外的数据包。这个过程用于确保客户机-用户没有超出SLA所确定的数据包配置文件。
图5表示差异排队块240的框图。差异排队块240一般包括排队管理器510、具有相关权标桶计量表TB计量表560的加速转发队列EF队列520、具有其相关权标桶计量表TB计量表561和TB计量表562的确保转发队列AF队列530和AFN队列540、具有相关权标桶计量表TB计量表563的尽力而为队列BE队列550、以及三个出口队列即高优先级出口队列570、中等优先级出口队列575、低优先级出口队列579。
数据包从计量表230或者直接从分类器220提供给排队管理器510。到达的数据包将携带识别所属基本队列(以及间接的辅助队列)、丢弃先后顺序以及会话标识符的MBLK信息。
排队管理器510识别数据包所属的基本等级队列，如果与该队列关联的权标桶(TB)计量表具有可用权标，则数据包直接被传递给辅助队列(并且可能直接传递给装置驱动器)。当前的权标计数根据数据包中的字节数进行调整。TB权标计数器允许为负数(借用以后的权标)。如果在排队管理器510接收数据包时权标计数为负且数据包标记对应于加速转发，则将丢弃该数据包。加速转发业务不能超过最大速率。否则，排队管理器510检查基本队列是否为空的。如果不是空的，则数据包进行会话排队。如果队列是空的，则排队管理器510检查辅助队列是否能够接纳这个数据包。如果能够接纳，则排队管理器510把该数据包送往辅助队列(这允许AF和BE业务最高使用全部的链路带宽)。如果不是，则排队管理器510开始在基本队列中排队。
EF队列520控制具有低等待时间要求的全部业务。该系统包括多个AF队列，AF1 530至AFN 540。在最佳实施例中，系统包括实现三个不同丢弃先后顺序(AF1-1，或较高的丢弃AF1-2或AF1-3)的四个AF队列。BE队列550控制全部未标记的业务。EF、AF以及BE队列都认为是基本队列，是本发明中的“公平”队列。公平队列是具有多个并行配置的FIFO队列的队列。
在最佳实施例中，有六个基本队列加速转发队列、四个确保转发队列以及尽力而为队列。加速转发队列(EF队列)520是由TB计量表560计量到最大配置速率的权标桶。确保转发队列(由AF1队列530和AFN队列540表示)也是(由TB计量表561和TB计量表562)计量到最小配置速率但允许使用最高达全部线速率的未使用带宽的权标桶。尽力而为队列BE队列550是由TB计量表563计量到从总链路带宽中减去EF和AF配置速率之和所得出的速率的权标桶。配置速率总计不许超过最大线速率。尽力而为业务可能以没有最小保证带宽来结束，但仍然可争取未使用的带宽。
辅助队列一般包括三个基于优先级的FIFO队列高优先级出口队列570、中等优先级出口队列575以及低优先级出口队列579。
高优先级出口队列570是FIFO队列，它把从由排队管理器510指向的转发队列接收的数据包发送到装置驱动器发送环路出口驱动器250。如果通过软件逻辑识别装置驱动器发送环路为全满，则数据包进入高优先级出口队列570中排队。通过HP队列310传播的数据包通常是EF队列520数据包。
中等优先级出口队列575是FIFO队列，它把从由排队管理器510指向的转发队列接收的数据包发送到装置驱动器发送环路出口驱动器250。如果通过软件逻辑识别装置驱动器发送环路为全满，则数据包进入中等优先级出口队列575中排队。通过MP队列传播的数据包通常来自确保转发队列(如AF1队列530)之一的数据包。
低优先级出口队列579是FIFO队列，它把源自排队管理器510所指向的转发队列的数据包发送到装置驱动器发送环路出口驱动器250。如果通过软件逻辑识别装置驱动器发送环路为全满，则数据包进入低优先级出口队列579中排队。通过LP队列传播的数据包通常是BE队列550的数据包。
图6说明通过差异服务边缘路由器110的IP数据包。在工作中，IP数据包信号业务通过把缺省MBLK数据描述符DMBLK610与IP数据包600相关联的入口驱动器210来处理。IP数据包600则传播到具有分类器220的点。分类器220包括可配置数据库，它采用包含在数据包头信息中的字段根据业务配置文件来分配QoS3元组，其中包含DiffServ码点DSCP605字段。如果QoS3元组不同于缺省MBLK值，则分类器220可根据可配置规则采用新的QoS3元组来改写缺省MBLK、即DMBLK610。所得到的分类器处理后的MBLK为CMBLK630。
系统传递带有已处理MBLK字段的IP数据包600通过一系列过滤器。如果IP数据包600匹配过滤器，则被发送到相应的计量表。如果IP数据包600不匹配位于分类器220中的任何过滤器，则直接被发送到差异排队块240。如果系统把IP数据包发送到计量表230，则系统检验该数据包，查看IP数据包600所属的聚集流的暂时属性是在配置文件中还是在配置文件外。
计量表230询问DS域105可用容量，并使用可配置规则集来确定IP数据包600处置应当是“丢弃”、“标记”还是“无”。如果判定为“丢弃”该数据包，则系统把IP数据包600转发给计量表丢包协议615。如果判定为“标记”该数据包，则系统更新MBLK和/或DSCP字段，并把数据包转发给差异排队块240。所产生的计量表处理的字段为MDSCP635和MMBLK640。如果判定为“无”，则该数据包不经修改地发送到差异排队块240。
差异排队块240接收IP数据包600，检验MBLK字段，以及把数据包放入适当的队列。如果IP数据包被识别为EF且EF权标桶计量表TB计量表560读数为负，则丢弃该数据包。EF业务不能超过最大预定速率。如果数据包被丢弃，则IP数据包600被转发到DQB丢包协议620。如果IP数据包600未被丢弃，则排队管理器510检查相关的基本队列是否为空。如果不为空，则数据包进行会话排队。如果基本队列为空，则排队管理器510检查辅助队列是否能够接纳该数据包。如果辅助队列能够接纳数据包，则把该数据包传递到辅助队列。这种配置允许AF和BE业务最高使用全部链路带宽。如果辅助队列不能接纳数据包，则排队管理器510开始在基本队列中排队。
当出口装置驱动器发送环路中的空间变为可用时，根据优先级排队先后顺序把数据包传递到出口驱动器250。出口驱动器250从IP数据包600中分离MBLK字段。IP数据包600保留出口DiffServ码点EDSCP645。DiffServ码点可能或可能不通过路由选择过程进行修改。
通过详细说明，本发明的许多特征和优点十分明显。本领域的技术人员可以容易地想出许多修改和变更，因此，本发明不限于本文所述的实施例。所有适当的修改及等效方案应当视为在本发明的精神和范围之内。
权利要求
1.一种在通信系统内数据包的路由方法，包括以下步骤从通信网络接收数据包；在所述接收的数据包内分配消息块头；为所述消息块头关联预定的缺省值；识别与所述接收的数据包关联的服务质量值；对所述接收的数据包进行计量，从而判定资源是否可用于正确地路由所述数据包，同时遵守与所述分类的服务质量关联的服务等级协议；以及响应所述数据包不能遵照所述服务等级协议进行路由的判定，丢弃所述数据包，否则对所述数据包进行路由。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括以下步骤判定所述识别的服务质量值是否不同于所述消息块头的所述关联的预定缺省值；以及响应所述判定，采用所述识别的服务质量值来改写所述消息块头。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述数据包进行路由的所述步骤还包括以下步骤判定出局装置驱动器是否可用于所述服务质量值；以及响应所述出局装置驱动器不可用的判定，在与所述识别的服务质量值关联的多个基本队列其中之一内将所述数据包排队。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述数据包排队的所述步骤还包括以下步骤对所述多个基本队列中每一个指定预定阈值；监测所述多个基本队列中每一个以判定与所述队列关联的容量等级是否超过所述预定阈值；以及响应所述判定，将任何额外数据包排队到与所述识别的服务质量值关联的多个辅助队列其中之一中。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个辅助队列中的一些队列被分配给所述多个基本队列其中之一。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多个辅助队列其中之一为加速转发队列，所述方法还包括在所述加速转发队列中对识别为加速转发值的所述数据包排队的步骤。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个基本队列包括高优先级出口队列；中等优先级出口队列；以及低优先级出口队列。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用一个特定的所述服务质量值标识的数据包在所述通信系统内保证有预定的带宽。
9.一种分组通信网络中的分组路由器，用于根据与将在所述分组路由器中进行处理和路由的多个入局数据包关联的服务等级协议来提供差异服务，包括入口驱动器，用于接收所述多个入局数据包；分类器，连接到所述入口驱动器，用于对具有特定的行为聚集值的所述多个数据包中每一个进行分类，其中所述行为聚集值指明所述分组路由器为所述每个数据包提供的内部路由处理；计量表，连接到所述分类器，用于估算所述多个数据包中的一部分以及丢弃所述数据包中无法保证与所述识别的行为聚集值关联的服务等级协议的一些数据包；差异排队块，连接到所述计量表和所述分类器，用于处理所述多个数据包；以及出口驱动器，连接到所述差异排队块，用于通过所述分组通信网络发送所述多个数据包中的一部分。
10.如权利要求9所述的分组路由器，其特征在于，所述入口驱动器还包括用于为每个所述数据包分配消息块头以存储所述行为聚集值的装置。
11.如权利要求10所述的分组路由器，其特征在于，所述出口驱动器包括用于在通过所述通信网络发送每个所述数据包之前、剥离每个所述数据包内的所述消息块头的装置。
12.如权利要求10所述的分组路由器，其特征在于，所述分类器还包括用于把存储在各个所述数据包内的差异服务码点(DSCP)映射到相关行为聚集值的表以及用于在所述消息块头内存储所述行为聚集值的装置。
13.如权利要求9所述的分组路由器，其特征在于，所述分类器还包括过滤器，用于判定所述多个数据包中的一些特定数据包是否需要由所述计量表来估算并将这样判定的数据包转发到所述计量表。
14.如权利要求9所述的分组路由器，其特征在于，所述差异排队块还包括多个基本队列，用于当所述出口驱动器内的资源不可用时将一部分所述数据包排队。
15.如权利要求14所述的分组路由器，其特征在于，一部分所述数据包被分类为加速转发、确保转发或尽力而为转发，以及所述多个基本队列还包括高优先级出口队列，用于将分类为加速转发的数据包排队；中等优先级出口队列，用于将分类为确保转发的数据包排队；以及低优先级出口队列，用于将分类为尽力而为转发的数据包排队。
16.如权利要求15所述的分组路由器，其特征在于，所述差异排队块还包括多个辅助队列，用于当某个所述基本队列超过预定内容阈值时将一部分所述数据包排队。
17.如权利要求16所述的分组路由器，其特征在于，所述多个辅助队列还包括加速转发队列，用于将分类为加速转发的数据包排队；确保转发队列，用于将分类为确保转发的数据包排队；以及尽力而为队列，用于将分类为尽力而为转发的数据包排队。
18.如权利要求17所述的分组路由器，其特征在于，所述辅助队列中的每一个还包括用于跟踪所述相关行为聚集值可用的带宽速率的权标桶计量表。
19.一种用于在分组通信系统中提供差异服务路由的设备，包括以下步骤用于从通信网络接收数据包的装置；用于在每个所述接收数据包中分配消息块头的装置；用于为每个所述接收数据包指定行为聚集值的装置；用于对一部分所述接收数据包计量以判定资源是否可用于正确地对所述数据包进行路由、同时遵守与所述行为聚集值关联的服务等级协议的装置；响应特定数据包不能遵照所述服务等级协议进行路由的判定，用于丢弃所述数据包的装置；否则，用于对所述数据包进行路由的装置。
20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，用于对所述数据包进行路由的所述装置还包括多个基本队列；用于判定出局装置驱动器是否可用的装置；以及响应所述出局装置驱动器不可用的判定、用于在所述多个基本队列其中之一内将所述数据包排队的装置。
21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述用于排队的装置还包括多个辅助队列；对所述多个基本队列中每一个指定预定阈值的装置；监测所述多个基本队列中每一个以判定与所述队列关联的容量等级是否超过所述预定阈值的装置；以及用于响应所述判定、在所述多个辅助队列其中之一中将任何额外数据包排队的装置。
22.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述多个辅助队列中的一些队列被分配给所述多个基本队列中特定的一个队列。
23.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述多个辅助队列包括加速转发队列；确保转发队列；以及尽力而为队列。
24.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述多个基本队列还包括高优先级出口队列；中等优先级出口队列；以及低优先级出口队列。
全文摘要
本发明涉及因特网业务的路由方法。该方法一般包括以下步骤从多媒体网络接收数据包；为数据包分配消息块头，其中块头用于保持内部路由器映射的行为聚集值；以及以确保特定QoS的方式将数据包排队并按路由转发到差异服务网络域。
文档编号H04L12/56GK1541474SQ02815796
公开日2004年10月27日 申请日期2002年5月17日 优先权日2001年6月18日
发明者M·A·兹丹, M A 兹丹 申请人:艾利森公司