一种报文转发方法、装置及网络转发设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及一种报文转发方法、装置及网络转发设备。
【背景技术】
[0002] 路由器、交换机是数据通信领域不可缺少的重要设备，由于地域的限制，各设备一 般相聚较远，为了保证长距离信号传输的可靠性，需要传输设备进行信号中继。这种传输设 备成本较高，一般会根据需要进行配置，运营方考虑成本，其带宽往往低于路由器、交换机 实际标称的接口带宽。而两台路由器、交换机之间接口自协商的带宽，无法反应传输设备的 实际带宽能力。就会导致路由器、交换机等通信设备实际出口的带宽，远大于链路最大能 力，使得大量的数据报文丢失，影响各种业务的正常运行。
[0003] 目前，网络运营方为了不影响业务，通常在一些关键接口升级传输设备，这些接口 往往存在大部分时间处于低流量状态，偶尔出现流量突发的情况，升级传输设备不但造成 资源的浪费，也使网络运营方的成本大大增加，因此亟需一种链路带宽整定方法，在不升级 传输设备的条件下，应对流量突发状况，充分使用链路带宽，保证业务不受影响。
[0004] 现有技术1，流量整形方法和流量整形设备，这种流量整形方法，没有考虑报文的 优先级，单纯的进行流量整形，容易造成高优先级的业务报文被丢失，能够一定程度缓解接 口带宽和传输带宽不匹配的问题，但是无法保证链路上的重要业务流量。
[0005] 现有技术2,提出的流量整形方法和流量整形设备，是在软件队列上进行整形，无 法实现端口的流量整形，以及通过端口整形结果，实现端口下所有队列的优先级调度。
[0006] 现有技术3,使用发送缓冲器和流量整形实现的消息防丢失，该专利主要用于车辆 的分布嵌入式实时控制器局域网系统，主要解决的是性能不匹配的问题，不具有优先级的 处理。
[0007] 常见的流量整形通常使用缓冲区和令牌桶来完成，当报文的发送速度过快时，首 先在缓冲区进行缓存，在令牌桶的控制下再均匀地发送这些被缓冲的报文。可现有技术的 令牌桶算法只是针对单线程的一种算法，对于多线程共同使用令牌桶算法进行流量整形就 会出现共享数据更新不准确、令牌重复添加等导致计算错误、报文丢失的现象，所以现急需 一种多线程下的令牌桶整形方法。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明提供了一种报文转发方法、装置及网络转发设备，以解决现有技 术中网络转发设备基于多线程令牌桶技术进行报文转发时，所述多线程更新共享资源数据 而照成共享资源数据不准确，进而导致报文转发丢失的问题。
[0009] 为解决上述问题，本发明提供了一种报文转发方法，用于保存有CBS值和到达 TICK值的网络转发设备，所述网络转发设备基于多线程令牌桶技术进行报文转发，所述报 文转发方法用于所述多线程中的任一线程，所述报文转发方法包括：
[0010] 第一判断步骤：待发送报文到达时，判断是否能够获得第一锁，获取第一判断结 果；
[0011] 第一执行步骤：在所述第一判断结果指示能够获得所述第一锁时，获取所述第一 锁，选择所述CBS值和到达TICK值进行是否发送所述待发送报文的发送判断处理，并在发 送所述待发送报文后更新所述CBS值和到达TICK值并解锁；
[0012] 第二执行步骤：在所述第一判断结果指示不能获得所述第一锁时，从所述CBS值 和到达TICK值中只选择所述CBS值进行是否发送所述待发送报文的发送判断处理，并在发 送所述待发送报文后，更新所述CBS值。
[0013] 优选地,更新所述CBS值具体包括：
[0014] 第二判断步骤：判断是否有其他线程在更新所述CBS值，获取第二判断结果；
[0015] 第一更新步骤：在所述第二判断结果指示没有其他线程在更新所述CBS值时，更 新所述CBS值；
[0016] 第二更新步骤：在所述第二判断结果指示有其他线程在更新所述CBS值时，执行 等待操作，直至没有其他线程更新所述CBS值后更新所述CBS值。
[0017] 优选地,更新所述CBS值具体包括：
[0018] 第三判断步骤：判断是否能够获得第二锁，获取第三判断结果；
[0019] 第三更新步骤：在所述第三判断结果指示能够获得所述第二锁时，得出没有其他 线程在更新所述CBS值的结论，获取所述第二锁，更新所述CBS值并解锁；
[0020] 第四更新步骤：在所述第三判断结果指示不能获得所述第二锁时，得出有其他线 程在更新所述CBS值的结论，执行等待操作，直到获取所述第二锁后，更新所述CBS值并解 锁。
[0021] 优选地,更新所述CBS值具体包括：
[0022] 第四判断步骤：判断是否有其他线程占用所述CBS值的资源，获取第四判断结果；
[0023] 第五更新步骤：在所述第四判断结果指示没有其他线程占用所述CBS值的资源 时，得出没有其他线程在更新所述CBS值的结论，占用所述CBS值的资源，更新所述CBS值 并释放；
[0024] 第六更新步骤：在所述第四判断结果指示有其他线程占用所述CBS值的资源时， 得出有其他线程在更新所述CBS值的结论，执行等待操作，直到占用所述CBS值的资源后， 更新所述CBS值并释放。
[0025] 优选地，所述第一执行步骤中选择所述CBS值和所述到达TICK值进行是否发送所 述待发送报文的发送判断处理具体包括：
[0026] 第一获取步骤：根据所述到达TICK值，获取所述待发送报文到达时的新增令牌 数；
[0027] 第二获取步骤：根据所述新增令牌数及所述CBS值，获取所述待发送报文到达时 的可用令牌数；
[0028] 第三获取步骤：获取发送所述待发送报文的所需令牌数；
[0029] 第五判断步骤：判断所述可用令牌数是否大于或者等于发送所述待发送报文的所 需令牌数，获取第五判断结果；
[0030] 第一执行子步骤：在所述第五判断结果指示所述可用令牌数大于或者等于发送所 述待发送报文的所需令牌数时，得出所述网络转发设备发送所述待发送报文的判断处理结 论，否则得出所述网络转发设备不发送所述待发送报文的判断处理结论。
[0031] 优选地，所述第二执行步骤中只选择所述CBS值进行是否发送所述待发送报文的 发送判断处理具体包括：
[0032] 第四获取步骤：获取发送所述待发送报文的所需令牌数；
[0033] 第六判断步骤：根据所述CBS值，判断所述CBS值是否大于或者等于发送所述待发 送报文的所需令牌数，获取第六判断结果；
[0034] 第二执行子步骤：在所述第六判断结果指示所述CBS值大于或者等于发送所述待 发送报文的所需令牌数时，得出所述网络转发设备发送所述待发送报文的判断处理结论， 否者得出所述网络转发设备不发送所述待发送报文的判断处理结论。
[0035] 优选地，所述方法进一步包括：
[0036] 报文获取步骤：根据所述报文的优先级，获取所述待发送报文。
[0037] 优选地，所述报文获取步骤具体包括：
[0038] 队列形成步骤：根据队列分配策略，采用链表形式，将报文分成PQ队列、WFQ队列、 协议队列及默认队列；
[0039] 队列选择步骤：根据所述各队列的优先级，选出待发送的队列；
[0040] 报文选择步骤：从所述待发送的队列的链表头选取报文作为待发送报文。
[0041] 本发明还提供一种报文转发装置，用于保存有CBS值和到达TICK值的网络转发设 备，所述网络转发设备基于多线程令牌桶技术进行报文转发，所述报文转发装置用于所述 多线程中的任一线程，所述报文转发装置包括：
[0042] 第一判断模块：待发送报文到达时，判断是否能够获得第一锁，获取第一判断结 果；
[0043] 第一执行模块：在所述第一判断结果指示能够获得所述第一锁时，获取所述第一 锁，选择所述CBS值和到达TICK值进行是否发送所述待发送报文的发送判断处理，并在发 送所述待发送报文后更新所述CBS值和到达TICK值并解锁；
[0044] 第二执行模块：在所述第一判断结果指示不能获得所述第一锁时，从所述CBS值 和到达TICK值中只选择所述CBS值进行是否发送所述待发送报文的发送判断处理，并在发 送所述待发送报文后，更新所述CBS值。
[0045] 优选地，更新所述CBS值具体包括：
[0046] 第二判断单元：判断是否有其他线程在更新所述CBS值，获取第二判断结果；
[0047] 第一更新单元：在所述第二判断结果指示没有其他线程在更新所述CBS值时，更 新所述CBS值；
[0048] 第二更新单元：在所述第二判断结果指示有其他线程在更新所述CBS值时，执行 等待操作，直至没有其他线程更新所述CBS值后更新所述CBS值。
[0049] 优选地,更新所述CBS值具体包括：
[0050]第三判断单元：判断是否能够获得第二锁，获取第三判断结果；
[0051]第三更新单元：在所述第三判断结果指示能够获得所述第二锁时，得出没有其他 线程在更新所述CBS值的结论，获取所述第二锁，更新所述CBS值并解锁；
[0052]第四更新单元：在所述第三判断结果指示不能获得所述第二锁时，得出有其他线 程在更新所述CBS值的结论，执行等待操作，直到获取所述第二锁后，更新所述CBS值并解 锁。
[0053] 优选地，更新所述CBS值具体包括：
[0054] 第四判断单元：判断是否有其他线程占用所述CBS值的资源，获取第四判断结果；
[0055]第五更新单元：在所述第四判断结果指示没有其他线程占用所述CBS值的资源 时，得出没有其他线程在更新所述CBS值的结论，占用所述CBS值的资源，更新所述CBS值 并释放；
[0056] 第六更新单元：在所述第四判断结