专利名称：数据流的传输方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种交换网中的数据流的传输方法和装置。
背景技术：
交换网是路由器中的核心模块，完成多个端口之间的流量的交换，即把到达输入 端口的流量交换至相应的输出端口。Crossbar (交叉开关矩阵)结构的交换网，需要考虑解决”入端口竞争”、“出端口 竞争”两种拥塞的情况。“出端口竞争”是指网络设备上的多个需要输出的流量同时竞争同 一个出端口的流量，“入端口竞争”是指网络设备的同一个入端口接收到的多个流量同时竞 争该入端口的带宽。现有技术中的一种解决上述交换网中的“出端口竞争”拥塞的问题的方案为网络设备上的多个流量分别向交换网中的交换设备发送携带流量的优先级信息 的带宽请求，上述交换设备利用设定的算法按照各个流量的优先级进行仲裁，优先分配高 优先级的流量占用比较多的上述网络设备的出端口的带宽。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题上述支持按照 优先级进行仲裁的交换设备的复杂程度相对于不支持优先级仲裁的交换设备而言，逻辑实 现更复杂，实现的逻辑资源占用更大，而且运行速度上也稍慢。另外，该方法要求各个流量发送的请求信息中需要携带优先级信息，这些优先级 信息需要占用相应的带宽。
发明内容
本发明的实施例提供了一种数据流的传输方法和装置，以在交换设备不支持优先 级仲裁的情况下，按照流量的优先级来给流量进行带宽分配。一种数据流的传输方法，包括网络设备接收多个数据流；所述网络设备根据所述多个数据流的优先级信息将所述多个数据流进行划分，得 到第一权重集和第二权重集，其中，属于所述第一权重集的数据流的优先级均大于处于第 二权重集的数据流的优先级；在当前时钟周期内，分别为所述第一权重集和第二权重集中的数据流向交换设备 发送带宽请求，其中，为所述第一权重集发送的带宽请求的速率要大于为所述第二权重集 的数据流发送的带宽请求的速率；所述网络设备根据所述交换设备对所述带宽请求的响应，分别为所述第一权重集 和所述第二权重集中的数据流分配带宽。一种网络设备，包括级别划分模块，用于在接收到多个数据流后，根据所述多个数据流的优先级信息 将所述多个数据流进行划分，得到第一权重集和第二权重集，其中，属于所述第一权重集的数据流的优先级均大于处于第二权重集的数据流的优先级；带宽请求发送模块，用于在当前时钟周期内，分别为所述第一权重集和第二权重 集中的数据流向交换设备发送带宽请求，其中，为所述第一权重集发送的带宽请求的速率 要大于为所述第二权重集的数据流发送的带宽请求的速率；带宽分配模块，用于根据所述交换设备对所述带宽请求的响应，分别为所述第一 权重集和第二权重集中的数据流分配带宽。一种交换设备，包括请求总数获取模块，用于统计在一个时钟周期内内接收到的所述网络设备给第一 权重集和第二权重集发送的带宽请求的总数；带宽分配模块，用于根据所述请求总数获取模块所获取的所述网络设备给第一权 重集和第二权重集发送的带宽请求的总数，以及设定的所述网络设备的出端口的带宽利用 率期望值，给所述第一权重集和所述第二权重集分别分配相应的带宽利用率，并将分配的 带宽利用率信息发送给所述网络设备。由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过网络设备发 送的高优先级别对应的带宽请求的发送速率要大于低优先级别对应的带宽请求的发送速 率，从而可以实现按照优先级来给数据流分配带宽，并且交换设备不需要支持按照优先级 进行仲裁，逻辑实现比较简单。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。图1为本发明实施例一提供的一种交换网中的数据传输方法的处理流程图；图2为本发明实施例二提供的一种交换网中数据传输场景示意图；图3为本发明实施例提供的一种数据流的传输装置的具体实现结构图；图4为本发明实施例提供的一种交换设备的具体实现结构图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步 的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。实施例一在通用的交换网络中，包括多个线卡设备(line card)和交换设备等网络设备，线 卡设备通过交换设备来实现彼此之间的数据流传输。在实际应用中，可以根据系统需要可以设定上述线卡设备和交换设备等网络设备的出端口的带宽利用率BW的期望值BW_expect，该BW_expect的取值范围为W，l]。在实际应用中，可以按照每个时钟周期分别统计上述网络设备的出端口的实际带 宽利用率BW，第η个周期内统计获得的结果称为BW(η)，Bff的统计方法如下Bff (η)=(第η个时间周期内，该网络设备的出端口输出的有效数据量统计值)/ (第η个时间周期内，该网络设备的出端口最大可支持的有效数据量理论值)，BW(η)的取 值范围
ο该实施例提供的一种交换网中的数据传输方法的处理流程如图1所示，包括如下 的处理步骤步骤10、网络设备接收多个数据流。在本发明实施例中，交换网络中的一个网络设备(比如线卡设备)接收到多个数 据流，需要通过同一个出端口输出上述多个的具有不同优先级级别的数据流，上述多个的 具有不同优先级级别的数据流同时竞争上述网络设备的同一出端口的带宽。而交换设备又 不支持优先级仲裁，即不支持根据各个数据流的优先级信息来对各个数据流划进行带宽分 配。在按照BW_expeCt进行带宽控制之前，由于上述多个的具有不同优先级级别的 数据流都通过上述交换网络的出端口输出，上述交换网络的出端口的实际带宽利用率为 100%。步骤11、网络设备根据所述多个数据流的优先级信息将所述多个数据流进行划 分，得到第一权重集和第二权重集，其中，属于所述第一权重集的数据流的优先级均大于处 于第二权重集的数据流的优先级。网络设备分别获得所述多个数据流的优先级信息，并根据所述数据流的优先级信 息将所述多个数据流进行划分，得到第一权重集和第二权重集，其中，属于所述第一权重集 的数据流的优先级均大于处于第二权重集的数据流的优先级。步骤12、在当前时钟周期内，分别为所述第一权重集和第二权重集中的数据流向 交换设备发送带宽请求，其中，为所述第一权重集发送的带宽请求的速率要大于为第二权 重集的数据流发送的带宽请求的速率。在本发明实施例中，在每个时钟周期内，网络设备根据数据流所属的权重集的不 同，来调整向交换设备发送的带宽请求的发送速率，以使得不同的权重集中的数据流在一 个时钟周期内获得的带宽响应不同。其中，带宽请求的发送速率较高的权重集自然可以在 一个时钟周期内获得更多的带宽响应。在当前时钟周期内，上述网络设备为所述第一权重集向交换设备发送的带宽请求 的速率要大于为所述第二权重集向交换设备发送带宽请求的速率。然后，上述网络设备根据交换设备对所述带宽请求的响应，分别为所述第一权重 集和第二权重集中的数据流分配带宽。在本发明实施例中，步骤12中所述的“分别为所述第一权重集和第二权重集中的 数据流向交换设备发送带宽请求，其中，为所述第一权重集向交换设备发送的带宽请求的 速率要大于为第二权重集的数据流向交换设备发送带宽请求的速率”更包括步骤121 设上述第一权重集对应的带宽请求的发送速率为req_rate_highpri， 上述第二权重集对应的带宽请求的发送速率为req_rate_l0Wpri，则req_rate_l0Wpri =req_rate_highpri 女 delta。在实际应用中，可以根据上述网络设备的出端口的上一周期的实际带宽利用率BW 与当前周期的BW_expect之间的差值来确定上述delta的值。该实施例提供的一种BW_BW_ expect和上述delta之间的对应关系如下述表1所示。表1
权利要求
一种数据流的传输方法，其特征在于，包括网络设备接收多个数据流；所述网络设备根据所述多个数据流的优先级信息将所述多个数据流进行划分，得到第一权重集和第二权重集，其中，属于所述第一权重集的数据流的优先级均大于处于第二权重集的数据流的优先级；在当前时钟周期内，分别为所述第一权重集和第二权重集中的数据流向交换设备发送带宽请求，其中，为所述第一权重集发送的带宽请求的速率要大于为所述第二权重集的数据流发送的带宽请求的速率；所述网络设备根据所述交换设备对所述带宽请求的响应，分别为所述第一权重集和所述第二权重集中的数据流分配带宽。
2.根据权利要求1所述的数据流的传输方法，其特征在于，所述的在当前时钟周期内， 分别为所述第一权重集和第二权重集中的数据流向交换设备发送带宽请求，其中，为所述 第一权重集发送的带宽请求的速率要大于为第二权重集的数据流发送的带宽请求的速率， 包括在当前时钟周期内，设所述第一权重集对应的带宽请求的发送速率为req_rate_ highpri，所述第二权重集对应的带宽请求的发送速率为req_rate_l0Wpri，则req_rate_ Iowpri = req_rate_highpri * delta，所述delta的值根据所述网络设备的出端口的上一 周期的实际带宽利用率BW与设定的当前周期的所述网络设备的出端口的期望带宽利用率 Bff_expect之间的差值来确定，所述delta的获得可以参照表格
3.根据权利要求1所述的数据流的传输方法，其特征在于，所述的在当前时钟周期内， 分别为所述第一权重集和第二权重集中的数据流向交换设备发送带宽请求，其中，为所述 第一权重集发送的带宽请求的速率要大于为第二权重集的数据流发送的带宽请求的速率， 包括当一个时钟周期结束后，所述网络设备统计上一个时钟周期内的所述出端口的实际带 宽利用率BW，根据该实际带宽利用率BW与所述BW_eXpeCt之间的差值，来调整下一个时钟 周期内所述第一权重集和所述第二权重集对应的带宽请求的发送速率之间的比值；当BW > Bff_expect时，则提高下一个时钟周期内所述第一权重集、所述第二权重集 对应的带宽请求的发送速率之间的比值；当BW < Bff_expect时，则降低下一个时钟周期 内所述第一权重集、所述第二权重集对应的带宽请求的发送速率之间的比值；当BW = Bff_ expect时，则维持下一个时钟周期内所述第一权重集、所述第二权重集对应的带宽请求的 发送速率之间的比值不变。
4.根据权利要求1、2或3所述的数据流的传输方法，其特征在于，所述的所述网络设备 根据所述交换设备对所述带宽请求的响应，分别为所述第一权重集和第二权重集中的数据 流分配带宽，包括所述网络设备根据所述交换设备在一个时钟周期内给所述第一权重集和所述第二权 重集返回的授予响应的总数，来给所述第一权重集和所述第二权重集分配对应的带宽利用 率；所述的授予响应为所述交换设备根据在一个时钟周期内接收到的所述第一权重集和 所述第二权重集对应的带宽请求的总数，以及设定的所述网络设备的出端口的带宽利用率 期望值BW_eXpeCt而给所述第一权重集和所述第二权重集返回的。
5.一种网络设备，其特征在于，包括级别划分模块，用于在接收到多个数据流后，根据所述多个数据流的优先级信息将所 述多个数据流进行划分，得到第一权重集和第二权重集，其中，属于所述第一权重集的数据 流的优先级均大于处于第二权重集的数据流的优先级；带宽请求发送模块，用于在当前时钟周期内，分别为所述第一权重集和第二权重集中 的数据流向交换设备发送带宽请求，其中，为所述第一权重集发送的带宽请求的速率要大 于为所述第二权重集的数据流发送的带宽请求的速率；带宽分配模块，用于根据所述交换设备对所述带宽请求的响应，分别为所述第一权重 集和第二权重集中的数据流分配带宽。
6.根据权利要求5所述的网络设备，其特征在于，所述的带宽请求发送模块包括第一发送处理模块，用于在当前时钟周期内，根据所述网络设备的出端口的上一周期 的实际带宽利用率BW与设定的所述网络设备的出端口的当前周期的期望带宽利用率BW_ expect之间的差值来确定，所述第一权重集对应的带宽请求的发送速率和所述第二权重集 对应的带宽请求的发送速率之间的比值，并按照所述比值给所述第一权重集和所述第二权 重集中的数据流分别向交换设备发送带宽请求。
7.根据权利要求5所述的网络设备，其特征在于，所述的带宽请求发送模块包括第二发送处理模块，用于当一个时钟周期结束后，统计上一个时钟周期内的所述出端 口的实际带宽利用率BW，根据该实际带宽利用率BW与所述BW_eXpeCt之间的差值，来调整 下一个时钟周期内所述第一权重集和所述第二权重集对应的带宽请求的发送速率之间的 比值；当BW > Bff_expect时，则提高下一个时钟周期内所述第一权重集、第二权重集对应的 带宽请求的发送速率之间的比值；当BW < Bff_expect时，则降低下一个时钟周期内所述第 一权重集、第二权重集对应的带宽请求的发送速率之间的比值；当BW = BW_expect时，则维 持下一个时钟周期内所述第一权重集、第二权重集对应的带宽请求的发送速率之间的比值 不变。
8.根据权利要求5、6或7所述的网络设备，其特征在于，所述的带宽分配模块包括授予响应获取模块，用于获取所述交换设备在一个时钟周期内给所述第一权重集和所述第二权重集返回的授予响应的总数，所述的授予响应为所述交换设备根据在一个时钟周 期内接收到的所述第一权重集和所述第二权重集对应的带宽请求的总数，以及设定的所述 网络设备的出端口的带宽利用率期望值BW_eXpeCt而给所述第一权重集和所述第二权重集返回的；分配处理模块，用于根据所述授予响应获取模块所获取的所述交换设备在一个时钟周 期内给所述第一权重集和所述第二权重集返回的授予响应的总数，来给所述第一权重集和 所述第二权重集分配对应的带宽利用率。
9.一种交换设备，其特征在于，包括请求总数获取模块，用于统计在一个时钟周期内内接收到的所述网络设备给第一权重 集和第二权重集发送的带宽请求的总数；带宽分配模块，用于根据所述请求总数获取模块所获取的所述网络设备给第一权重集 和第二权重集发送的带宽请求的总数，以及设定的所述网络设备的出端口的带宽利用率期 望值，给所述第一权重集和所述第二权重集分别分配相应的带宽利用率，并将分配的带宽 利用率信息发送给所述网络设备。
10.根据权利要求9所述的交换设备，其特征在于所述的带宽分配模块通过给网络设备返回所述第一权重集和所述第二权重集对应的 授予响应的总数来表示给所述第一权重集和所述第二权重集分配的带宽利用率信息。
全文摘要
本发明实施例提供了一种数据流的传输方法和装置。该方法主要包括网络设备接收多个数据流，所述网络设备根据所述多个数据流的优先级信息将所述多个数据流进行划分，得到第一权重集和第二权重集，其中，属于所述第一权重集的数据流的优先级均大于处于第二权重集的数据流的优先级在当前时钟周期内，分别为所述第一权重集和第二权重集中的数据流向交换设备发送带宽请求，其中，为所述第一权重集发送的带宽请求的速率要大于为所述第二权重集的数据流发送的带宽请求的速率。所述网络设备根据所述交换设备对所述带宽请求的响应，分别为所述第一权重集和所述第二权重集中的数据流分配带宽。利用本发明，从而可以实现按照优先级来给数据流分配带宽，并且交换设备不需要支持按照优先级进行仲裁，逻辑实现比较简单。
文档编号H04L12/56GK101945039SQ20101026647
公开日2011年1月12日 申请日期2010年8月27日 优先权日2010年8月27日
发明者唐德智 申请人:华为技术有限公司