專利名稱：在使用一種基于優(yōu)先權(quán)的服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上對(duì)低優(yōu)先權(quán)包進(jìn)行預(yù)過(guò) ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，特別是，涉及一種方法與設(shè)備，用于減少網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的擁塞，這是通過(guò)在執(zhí)行其他結(jié)點(diǎn)功能如路由或交換之前，先將優(yōu)先權(quán)比較低的包過(guò)濾出去而實(shí)現(xiàn)的。
背景技術(shù)：
通信技術(shù)的狀態(tài)，尤其是影響因特網(wǎng)的技術(shù)，目前正處于變化之中，并且進(jìn)行著快速而且經(jīng)常是不協(xié)調(diào)的成長(zhǎng)。個(gè)人計(jì)算機(jī)和機(jī)頂盒的普遍存在和差異性給通信系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)備的提供者施加了巨大的壓力，使他們對(duì)要求立即訪問(wèn)因特網(wǎng)和其他網(wǎng)絡(luò)資源的新用戶數(shù)目的增長(zhǎng)發(fā)出了警報(bào)。可供這種服務(wù)的用戶使用的新的尖端軟件的飛速發(fā)展對(duì)系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施提出了額外的要求。
通過(guò)因特網(wǎng)及其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行商務(wù)活動(dòng)是一種獲得認(rèn)可和普及的實(shí)踐。例如，傳統(tǒng)的在線服務(wù)，如由因特網(wǎng)提供商提供的那些服務(wù)，使客戶典型地每月支付費(fèi)用以訪問(wèn)基本服務(wù)和資源，如專有的及公共的信息數(shù)據(jù)庫(kù)。這種傳統(tǒng)服務(wù)提供商還為任意數(shù)目的可由用戶在線購(gòu)買的產(chǎn)品或服務(wù)作廣告。
當(dāng)前被考慮或?qū)嵤┑囊蛱鼐W(wǎng)商業(yè)化的其他形式包括提供視頻和音頻會(huì)議服務(wù)，以及多種其他實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)服務(wù)。這些服務(wù)的提供商，以及通信系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的提供商目前正面臨許多復(fù)雜的課題，包括管理網(wǎng)絡(luò)容量、負(fù)載和流量來(lái)支持實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)和高帶寬服務(wù)，及實(shí)施可行的對(duì)該服務(wù)用戶的記帳方案。
通信產(chǎn)業(yè)在一種被稱為異步傳輸模式(ATM)的特殊技術(shù)上投入了相當(dāng)多的注意力和投資，將其作為對(duì)當(dāng)前及預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)設(shè)施局限的一種可能的解決方案。那些熟悉技術(shù)的人員可以理解ATM而形成一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)概念，它在理論上可以通過(guò)如提供管理網(wǎng)絡(luò)負(fù)載增長(zhǎng)的能力、支持實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)應(yīng)用及在某些情況下提供有保障的服務(wù)質(zhì)量水平來(lái)解決前面所述的許多關(guān)心的問(wèn)題。
一個(gè)傳統(tǒng)的ATM服務(wù)體系典型地提供多種預(yù)定義的服務(wù)質(zhì)量級(jí)別，通常被稱為服務(wù)類別。每個(gè)服務(wù)類別包括多種服務(wù)質(zhì)量(QoS)參數(shù)，它們定義各個(gè)服務(wù)類別的性質(zhì)。換句話說(shuō)，一個(gè)指定的服務(wù)類別以一種由ATM性能參數(shù)的一個(gè)子集規(guī)定的方式向一個(gè)ATM虛擬連接(VCC或VPC)提供性能。在下面的ATM論壇規(guī)范參考中定義的服務(wù)類別包括，例如，一個(gè)恒定比特率(CBR)類別、一個(gè)實(shí)時(shí)可變比特率(rt-VBR)類別、一個(gè)非實(shí)時(shí)可變比特率(nrt-VBR)類別、一個(gè)未指定比特率(UBR)類別和一個(gè)可用比特率(ABR)類別。
恒定比特率服務(wù)級(jí)可以支持在連接存在期間需要固定帶寬質(zhì)量的實(shí)時(shí)應(yīng)用。協(xié)商一個(gè)特定的服務(wù)質(zhì)量來(lái)提供CBR服務(wù)，其中QoS參數(shù)包括峰值信元速率(PCR)、信元丟失率(CLR)，信元傳輸延時(shí)(CTD)及信元延時(shí)偏差(CDV)特性。傳統(tǒng)的ATM流量管理方案確保維持用戶協(xié)議的QoS，以便支持如象電路仿真與語(yǔ)音/視頻應(yīng)用一類的實(shí)時(shí)應(yīng)用，這些應(yīng)用需要嚴(yán)格約束的延時(shí)偏差。
非實(shí)時(shí)VBR服務(wù)級(jí)可以支持非實(shí)時(shí)應(yīng)用，其產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)流量特征為具有頻繁的數(shù)據(jù)突發(fā)串。同樣，實(shí)時(shí)可變比特率服務(wù)類別可以被用來(lái)支持“突發(fā)”網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)節(jié)。rt-VBR服務(wù)類別與nrt-VBR服務(wù)類別的區(qū)別在于，前者可以支持實(shí)時(shí)應(yīng)用，如語(yǔ)音和視頻應(yīng)用。實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)VBR服務(wù)類別都以峰值信元速率(PCR)、可承受信元速率(SCR)和最大突發(fā)串大小(MBS)為特征。
未指定比特率(UBR)有服務(wù)類別經(jīng)常稱為“最佳努力服務(wù)”，它沒(méi)有規(guī)定流量相關(guān)的服務(wù)承諾。同樣地，UBR服務(wù)類別可以支持包括傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)通信應(yīng)用如文件傳送和e-mail這樣的非實(shí)時(shí)應(yīng)用。
可用比特率(ABR)服務(wù)類別依靠使用反饋機(jī)制來(lái)控制流量速率從而向用戶提供可用帶寬的分配。在控制或避免流量擁塞以及更有效地利用可用帶寬的努力中，反饋機(jī)制允許信元傳輸率是不同的。一個(gè)資源管理(RM)信元先于數(shù)據(jù)信元的傳輸，它被從來(lái)源發(fā)送到目的地并返回來(lái)源，以便向來(lái)源提供流量信息。
雖然上面敘述的目前的ATM服務(wù)體系看來(lái)可以提供，至少是在一個(gè)概念性的層次上，為通信產(chǎn)業(yè)所面臨的多個(gè)問(wèn)題提供可行的解決方案，但ATM正如所定義的那樣，需要實(shí)施一個(gè)復(fù)雜的流量管理系統(tǒng)方案來(lái)滿足在當(dāng)前所考慮的各種ATM規(guī)范和建議中相關(guān)的目的。為了在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有效地管理通信流，常規(guī)的ATM流量管理方案必須對(duì)數(shù)目巨大的流量調(diào)節(jié)指示器進(jìn)行評(píng)估，包括服務(wù)級(jí)別參數(shù)、流量參數(shù)、服務(wù)質(zhì)量參數(shù)及類似參數(shù)。在題為Traffic Controland Congestion Control in B-ISDN的ITU-T建議1.371以及由ATM論壇技術(shù)委員會(huì)出版的Traffic ManagementSpecification 4.0版(af-tm-0056.000，1996年4月)中提供了一個(gè)這種參數(shù)及其他ATM流量管理考慮因素的不完全列表。
盡管傳統(tǒng)的ATM流量管理方案具有復(fù)雜性，但是當(dāng)前的ATM規(guī)范和建議還是不能充分地解決服務(wù)提供商對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶可用的、準(zhǔn)確可靠的服務(wù)計(jì)費(fèi)方法的需要。即使假設(shè)可以開(kāi)發(fā)出一個(gè)應(yīng)用大部分或所有當(dāng)前定義的ATM流量管理屬性的計(jì)費(fèi)方案，這種方案必然會(huì)是復(fù)雜的，并且典型地需要由高度熟練的操作員來(lái)管理。支持這樣一個(gè)記帳方案的高額管理開(kāi)銷與維護(hù)費(fèi)用很可能會(huì)被轉(zhuǎn)嫁給網(wǎng)絡(luò)提供商并最終轉(zhuǎn)嫁給網(wǎng)絡(luò)用戶。
本發(fā)明適于在一個(gè)結(jié)合基于優(yōu)先權(quán)的服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)級(jí)別中應(yīng)用。這個(gè)服務(wù)級(jí)別，此后稱為簡(jiǎn)單綜合媒體接入(SIMA)服務(wù)級(jí)別，提供一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理體系，它在概念上和實(shí)施上都是簡(jiǎn)單的，還可充分地解決支持各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量要求，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)服務(wù)。它還提供簡(jiǎn)單且有效的、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)使用計(jì)費(fèi)能力的實(shí)施方案。
在一個(gè)SIMA或非SIMA網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的包在多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸入端之一被接收，并且是依據(jù)結(jié)點(diǎn)路由、交換與/或多路復(fù)用功能生成的，以將包引導(dǎo)到其各自的結(jié)點(diǎn)輸出端口去。多路復(fù)用是可以使多路信息流共享一個(gè)公用物理傳輸媒介的方法。交換獲得一個(gè)物理傳輸媒介的多個(gè)實(shí)例并在輸入端與輸出端之間重新安排信息流。路由器是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型(OSIRM)的多個(gè)層次上工作，包括網(wǎng)絡(luò)層，并能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換或路由。這些以及相似功能都在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)執(zhí)行，以將包引導(dǎo)到其各自的目的地。
在一個(gè)含有一個(gè)基于優(yōu)先權(quán)服務(wù)級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)中，如SIMA，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)配有能夠識(shí)別一個(gè)輸入包或信元的優(yōu)先權(quán)并能夠根據(jù)一個(gè)與該特定結(jié)點(diǎn)有關(guān)的已接受的優(yōu)先權(quán)來(lái)接受或丟棄包的信元調(diào)度和緩沖模塊。已接受的結(jié)點(diǎn)優(yōu)先權(quán)可以根據(jù)穿越結(jié)點(diǎn)的包流量的水平來(lái)改變。結(jié)點(diǎn)的每個(gè)輸出端包括一個(gè)這樣的信元調(diào)度和緩沖模塊。
一個(gè)包括路由、交換或多路復(fù)用功能(此后統(tǒng)一稱為“交換功能”)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)配置，伴隨在每個(gè)結(jié)點(diǎn)輸出端的信元調(diào)度與緩沖，在所有接收包上執(zhí)行交換功能。當(dāng)這些包被引導(dǎo)到其合適的結(jié)點(diǎn)輸出端時(shí)，它們可以在包優(yōu)先權(quán)不足以滿足已接受結(jié)點(diǎn)優(yōu)先權(quán)的每個(gè)結(jié)點(diǎn)輸出端被丟棄。雖然這有利于允許更高優(yōu)先權(quán)的包被從網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸出，但它并未減輕路由功能的負(fù)擔(dān)，路由功能仍然需要處理可能最終會(huì)被丟棄的包。
例如，問(wèn)題可能發(fā)生在一個(gè)SIMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，在那里，某個(gè)輸入端接收到大量SIMA包，這些包由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的整體負(fù)載而無(wú)法被轉(zhuǎn)發(fā)。在這樣一種情況下，主要問(wèn)題是在結(jié)點(diǎn)內(nèi)的路由是在所有包上執(zhí)行的，即使它們中的許多包最終將會(huì)被結(jié)點(diǎn)輸出端的信元調(diào)度與緩沖功能所丟棄。于是，流到一個(gè)SIMA核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端的過(guò)量低優(yōu)先權(quán)包就可能使結(jié)點(diǎn)路由/交換單元過(guò)載。
通過(guò)一個(gè)不帶SIMA支持的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)SIMA包可能發(fā)生同樣的問(wèn)題。供應(yīng)SIMA流的特定輸入端有可能使傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的路由功能過(guò)載。這對(duì)典型地在基于軟件的集中式單元中處理路由的IP路由器尤其是真實(shí)的。在這種情況下，路由功能會(huì)成為IP路由器的瓶頸，即使沒(méi)有過(guò)量的SIMA流。
因此，需要一種系統(tǒng)和方法來(lái)減少對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)交換功能有不利影響的包流量擁塞。本發(fā)明因此減少了網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)變成過(guò)載的可能性，進(jìn)而克服了較早技術(shù)的這個(gè)及其他缺點(diǎn)，并提供對(duì)較早技術(shù)更多的優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明概要本發(fā)明是針對(duì)一種在實(shí)現(xiàn)基于優(yōu)先權(quán)的服務(wù)質(zhì)量的基于包的傳輸中，或者替換地，在不實(shí)現(xiàn)基于優(yōu)先權(quán)的服務(wù)質(zhì)量的基于包的傳輸中減少網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)擁塞的系統(tǒng)和方法，它是通過(guò)在其他網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)功能如路由和交換執(zhí)行之前先將優(yōu)先權(quán)相對(duì)較低的包過(guò)濾出去而實(shí)現(xiàn)的。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種方法，用于減少需要由網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)包功能來(lái)處理的包數(shù)量。該方法適用于具有至少一個(gè)能夠在一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸入端與一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸出端之間對(duì)信息包進(jìn)行路由的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中。信息包在其被輸入到網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之前被截取。根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)符合可能的包接受能力的參數(shù)，將被截取包的一部分過(guò)濾出去。被截取包的剩余部分被轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)以便由網(wǎng)絡(luò)包功能來(lái)處理。
依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種方法，用于減少需要由網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)包功能來(lái)處理的包數(shù)量。該網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)能夠在一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸入端與一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸出端之間對(duì)信息包進(jìn)行路由的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)。表現(xiàn)期望的包傳輸流的參數(shù)被建立，并且，在被輸入到特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端之前，去往特定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端的包被截取。將被截取包的屬性與已建立的參數(shù)進(jìn)行比較，并且，那些屬性與已建立參數(shù)不符的被截取包會(huì)被丟棄。屬性與已建立參數(shù)相符的被截取包會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到已截取包去往的特定輸入端。
依據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案，提供一種方法，用于減少需要由網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)包功能來(lái)處理的包數(shù)量，以在具有至少一個(gè)能夠在一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸入端與一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸出端之間對(duì)信息包進(jìn)行路由的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中使用。在被輸入到該特定輸入端之前，截取去往特定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端的包。如果存儲(chǔ)器隊(duì)列具有可用的容量，則被截取包被加載到一個(gè)存儲(chǔ)器隊(duì)列中，而如果存儲(chǔ)器隊(duì)列沒(méi)有可用的容量，則被截取包被丟棄。來(lái)自存儲(chǔ)器隊(duì)列的剩余的被截取包被轉(zhuǎn)發(fā)到該被截取包去往的特定輸入端。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一個(gè)包預(yù)過(guò)濾設(shè)備，用于在具有至少一個(gè)能夠在一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸入端與一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸出端之間對(duì)信息包進(jìn)行路由的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中使用。每個(gè)包含有一個(gè)包優(yōu)先權(quán)值，一個(gè)包過(guò)濾器截取去往特定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端的包。一個(gè)控制輸入端接收與一個(gè)包接受門限值相對(duì)應(yīng)的參數(shù)，一個(gè)比較器將包接受門限值與來(lái)自被截取包的包優(yōu)先權(quán)值進(jìn)行比較。一個(gè)包過(guò)濾器輸出端將具有在包接受門限值之內(nèi)的包優(yōu)先權(quán)值的被截取包轉(zhuǎn)發(fā)到其去往的特定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端。
依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供一個(gè)包預(yù)過(guò)濾設(shè)備，在具有至少一個(gè)能夠在一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸入端與一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸出端之間對(duì)信息包進(jìn)行路由的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中使用。在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)不需要能夠識(shí)別如在SIMA網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的那樣的優(yōu)先權(quán)。一個(gè)包過(guò)濾器輸入端截取去往一個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端的包。一個(gè)緩沖器與包過(guò)濾器輸入端相連接，接收并在被截取包被轉(zhuǎn)發(fā)到其去往的一個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端之前臨時(shí)將其列隊(duì)。一個(gè)緩沖器占用程度檢測(cè)器判斷緩沖器的占用程度是否已經(jīng)達(dá)到一個(gè)預(yù)定的占用程度，并且，僅在緩沖器占用程度低于預(yù)定占用程度時(shí)，將被截取包轉(zhuǎn)發(fā)到緩沖器。
依據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案，提供一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用于減少網(wǎng)絡(luò)擁塞。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過(guò)禁止優(yōu)先權(quán)低于包接受門限值的網(wǎng)絡(luò)包傳輸來(lái)減少網(wǎng)絡(luò)擁塞。系統(tǒng)包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)都能接收網(wǎng)絡(luò)包并將網(wǎng)絡(luò)包路由到其他網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)或一個(gè)目的地結(jié)點(diǎn)。提供一個(gè)包預(yù)過(guò)濾設(shè)備，其中，包預(yù)過(guò)濾設(shè)備之一與多個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)的一個(gè)輸入端相連接。包預(yù)過(guò)濾設(shè)備截取去往其相關(guān)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)包，并將具有低于包接受門限值的優(yōu)先權(quán)的那些網(wǎng)絡(luò)包過(guò)濾出去。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是一個(gè)流程圖，描繪了依據(jù)本發(fā)明在一個(gè)用戶/網(wǎng)絡(luò)接口和一個(gè)使用標(biāo)稱比特率服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行信元通信的一般過(guò)程；圖2是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)標(biāo)稱比特率服務(wù)體系的系統(tǒng)方塊圖；圖3非常詳細(xì)地描繪了依據(jù)本發(fā)明在一個(gè)用戶/網(wǎng)絡(luò)接口和一個(gè)使用標(biāo)稱比特率服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)之間傳輸信元的過(guò)程；圖4以流程圖形式描繪了在標(biāo)稱比特率服務(wù)中，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)過(guò)濾信元的一般過(guò)程；圖5是用于根據(jù)標(biāo)稱比特率服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)過(guò)濾信元的系統(tǒng)的實(shí)施方案的方塊圖；圖6是用于根據(jù)標(biāo)稱比特率服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)過(guò)濾信元的系統(tǒng)的替換實(shí)施方案的方塊圖；圖7是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，與一個(gè)核心SIMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)共同使用的SIMA流量過(guò)濾器(STF)的方塊圖；圖8是一個(gè)信元調(diào)度與緩沖單元(SBU)的實(shí)施方案的方塊圖，該單元根據(jù)包或信元的優(yōu)先級(jí)選擇性地在一個(gè)結(jié)點(diǎn)輸出端接受或丟棄包；圖9描繪了在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端執(zhí)行的STF的包過(guò)濾功能；
圖10是一個(gè)用于在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端減少包流量的方法的實(shí)施方案的流程圖；圖11描繪了與網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)連接使用的SIMA流量過(guò)濾器的實(shí)施方案，其中使用了一個(gè)信元調(diào)度與緩沖單元來(lái)預(yù)過(guò)濾來(lái)自網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的包流量；圖12是使用SBU作為SIMA流量過(guò)濾器的方法的一個(gè)實(shí)施方案的流程圖；圖13描繪了與網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)連接使用的一個(gè)SIMA流量過(guò)濾器的另一個(gè)實(shí)施方案，其中網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)向STF通報(bào)一個(gè)輸入到網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的優(yōu)選速率；圖14是實(shí)施從網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)到SIMA流量過(guò)濾器的控制反饋的方法的實(shí)施方案的流程圖；圖15是與一個(gè)不支持SIMA服務(wù)級(jí)別優(yōu)先級(jí)的核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)連接使用的非SIMA流量過(guò)濾器的示意圖；以及圖16是一個(gè)流程圖，描繪了一個(gè)非SIMA流量過(guò)濾器與不支持SIMA服務(wù)級(jí)別優(yōu)先級(jí)的核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)使用的實(shí)施方案。
各種實(shí)施方案詳述在下面對(duì)各種實(shí)施方案的詳細(xì)敘述中，可參考構(gòu)成本文一個(gè)部分的附圖，并且其中以描繪的方法表現(xiàn)了本發(fā)明可能被實(shí)施的各種實(shí)施方案。可以應(yīng)用其他實(shí)施方案并進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能的修改而不背離本發(fā)明的精神。
本發(fā)明針對(duì)一種用于減少需要由網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)包功能處理的包數(shù)量的系統(tǒng)和方法。去往一個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的包在其被輸入到該網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之前被一個(gè)預(yù)過(guò)濾單元截取。那些具有低于所選門限值的低優(yōu)先權(quán)的被截取包在對(duì)這些低優(yōu)先權(quán)包執(zhí)行路由和交換以前被過(guò)濾出去。剩余的包被轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)以便處理，如路由和交換。
一個(gè)依據(jù)本發(fā)明的原理實(shí)施的網(wǎng)絡(luò)提供一種基于優(yōu)先權(quán)的服務(wù)質(zhì)量，如結(jié)合標(biāo)稱比特率(NBR)的SIMA服務(wù)級(jí)別。雖然依據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾方法和系統(tǒng)可以應(yīng)用于不同的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)，但本發(fā)明原理的應(yīng)用最好在附圖的環(huán)境中獲得，其中依據(jù)本發(fā)明顯示并敘述了一個(gè)SIMA網(wǎng)絡(luò)服務(wù)級(jí)別。
SIMA網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)和好處可以以這里所述的形式被確定，并且結(jié)合同樣未決的美國(guó)專利申請(qǐng)的內(nèi)容來(lái)參考，該專利申請(qǐng)的序列號(hào)為08/821,273，題為“標(biāo)稱比特率網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”，于1997年3月20日被受理，被轉(zhuǎn)讓給立即申請(qǐng)的受讓人。然而，為獲得對(duì)包括SIMA服務(wù)級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)的理解，下面對(duì)SIMA標(biāo)稱比特率(NBR)概念進(jìn)行大概的敘述。
現(xiàn)在參考圖1，它顯示了一個(gè)通用的方法，用于在一個(gè)用戶/網(wǎng)絡(luò)接口和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間通過(guò)一個(gè)NBR服務(wù)連接來(lái)傳輸信息。開(kāi)始，一個(gè)用戶與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商協(xié)商或選擇一個(gè)標(biāo)稱比特率，40，這可以在建立連接之前或建立連接的時(shí)候進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施方案中，用戶通知網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商他需要一個(gè)期望的NBR，并且所請(qǐng)求的連接帶寬被分配給該用戶。根據(jù)這個(gè)實(shí)施方案，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商不需要在建立或釋放一個(gè)NBR連接之前執(zhí)行分析存在于核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載條件的任務(wù)。在一個(gè)替換實(shí)施方案中，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在建立或釋放一個(gè)NBR連接之前先執(zhí)行確定網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀態(tài)的任務(wù)，雖然該任務(wù)在支持NBR服務(wù)的大小規(guī)劃適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)中可能不是必須的。
根據(jù)一個(gè)特定的應(yīng)用，用戶選擇一個(gè)實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)連接，42。判斷每個(gè)信元優(yōu)先級(jí)(PL)的過(guò)程包括在UNI(用戶/網(wǎng)絡(luò)接口)測(cè)量所選實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)連接的實(shí)際或測(cè)量比特率(MBR)，44。在UNI判斷每個(gè)信元的優(yōu)先級(jí)，46。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，使用一個(gè)MBR與NBR的比率來(lái)判斷PL，46。
在UNI計(jì)算每個(gè)信元的優(yōu)先級(jí)之后，信元被傳送到網(wǎng)絡(luò)，例如網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，48。一旦來(lái)自UNI的信元到達(dá)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)執(zhí)行一個(gè)信元過(guò)濾過(guò)程，通過(guò)它結(jié)點(diǎn)判斷是接受還是丟棄一個(gè)特定信元。信元過(guò)濾過(guò)程包括判斷網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)緩沖器或存儲(chǔ)器的狀態(tài)來(lái)確定一個(gè)緩沖器或存儲(chǔ)器的占用程度，50。結(jié)點(diǎn)根據(jù)信元的優(yōu)先級(jí)和結(jié)點(diǎn)緩沖器的狀態(tài)接受或丟棄一個(gè)信元，52。滿足在結(jié)點(diǎn)確定的過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)的信元被接受、放入緩沖器并最終以符合期望連接服務(wù)質(zhì)量的方式被傳送到網(wǎng)絡(luò)中的另一個(gè)結(jié)點(diǎn)或另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
關(guān)于圖2中方塊圖所描繪的實(shí)施方案，它顯示了一個(gè)使用UNI24與網(wǎng)絡(luò)30通信的用戶20。用戶20與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商22協(xié)商一個(gè)標(biāo)稱比特率。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商22根據(jù)多種因素來(lái)評(píng)估用戶的NBR請(qǐng)求，這些因素包括與其他用戶20協(xié)商的NBR、與網(wǎng)絡(luò)的其他用戶相關(guān)的不同連接的性質(zhì)與數(shù)目以及其他影響網(wǎng)絡(luò)容量和流量的因素。原則上，NBR可以是0，在該情況下，所有通過(guò)UNI24進(jìn)行通信的信元在網(wǎng)絡(luò)30之內(nèi)都被賦予最低優(yōu)先權(quán)。NBR的值也可以大于在UNI24的傳輸能力。如果NBR值遠(yuǎn)大于傳輸能力，則例如，所有從UNI24傳送的信元在網(wǎng)絡(luò)30之內(nèi)都被賦予最高優(yōu)先權(quán)。應(yīng)當(dāng)注意到，此處所定義的信元優(yōu)先級(jí)是指在一個(gè)包含NBR服務(wù)概念的網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)。穿出提供NBR服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)的信元可以依據(jù)該種其他網(wǎng)絡(luò)所使用的流量管理策略，通過(guò)使用一種網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)接口(NNI)來(lái)處理。
與被設(shè)計(jì)為提供承諾服務(wù)質(zhì)量的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)照，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商22不保證用戶協(xié)商N(yùn)BR的持續(xù)可用性。然而，在一個(gè)適當(dāng)規(guī)劃大小的網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)當(dāng)提供充足的帶寬來(lái)實(shí)際上確保一個(gè)已建立NBR的可用性，雖然不能承諾。應(yīng)當(dāng)注意到，所有以一個(gè)等同NBR傳送數(shù)據(jù)的用戶都會(huì)面臨幾乎相同的服務(wù)質(zhì)量。
與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商22建立一個(gè)NBR之后，用戶20被允許經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)30向一個(gè)期望的目的地36傳送信息。一個(gè)測(cè)量單元26測(cè)量在UNI24和網(wǎng)絡(luò)30之間通信的每個(gè)信元的實(shí)際或瞬時(shí)比特率(即MBR)。在從UNI24出發(fā)之前，一個(gè)優(yōu)先級(jí)計(jì)算單元28使用協(xié)商N(yùn)BR和MBR來(lái)確定信元的優(yōu)先級(jí)。依據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，可以對(duì)一個(gè)給定信元賦予8個(gè)優(yōu)先級(jí)中的一個(gè)。優(yōu)先級(jí)計(jì)算單元38通過(guò)計(jì)算MBR對(duì)NBR的比率來(lái)確定一個(gè)特定信元的優(yōu)先級(jí)。由計(jì)算單元28確定的優(yōu)先級(jí)被分配給信元，接著該信元被從UNI24傳送到網(wǎng)絡(luò)30。
UNI24將包含優(yōu)先級(jí)信息的信元傳送到網(wǎng)絡(luò)30的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，如結(jié)點(diǎn)A32。結(jié)點(diǎn)A32根據(jù)信元的優(yōu)先級(jí)和結(jié)點(diǎn)A32的緩沖能力接受或丟棄從UNI24接收的信元。一般情況下，當(dāng)結(jié)點(diǎn)A32的緩沖器或存儲(chǔ)器占用量提高(即變得較滿)時(shí)，具有較低優(yōu)先權(quán)(即較高優(yōu)先級(jí)值)的信元被丟棄，以利于接受具有較高優(yōu)先權(quán)(即較低優(yōu)先級(jí)值)的信元。當(dāng)結(jié)點(diǎn)A32的緩沖器占用水平降低(即變得較空)時(shí)，結(jié)點(diǎn)A32對(duì)接受較低優(yōu)先權(quán)(即較高優(yōu)先級(jí)值)的信元變得愈加寬容。位于結(jié)點(diǎn)A32緩沖器中的信元隨后被傳送到網(wǎng)絡(luò)30的另一個(gè)結(jié)點(diǎn)，如結(jié)點(diǎn)B34，或者其他網(wǎng)絡(luò)，并且它們最后達(dá)到最終目的地36。
用于敘述目的的示例網(wǎng)絡(luò)30被描繪為一個(gè)具有兩個(gè)中間結(jié)點(diǎn)32和34的網(wǎng)絡(luò)。這些結(jié)點(diǎn)代表網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信元素如路由器、交換機(jī)和多路復(fù)用器。然而，如那些熟悉技術(shù)的人員可以理解到的，本發(fā)明可以同樣實(shí)施在各種多結(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，例如在從局域網(wǎng)(LAN)到如因特網(wǎng)這樣的全球區(qū)域網(wǎng)(GAN)中使用的多點(diǎn)、星形、環(huán)形、循環(huán)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)。
圖3-5描繪了依據(jù)一個(gè)NBR服務(wù)方法的實(shí)施方案調(diào)度信元和將信元存入緩沖器的過(guò)程。現(xiàn)在參考圖3，一個(gè)用戶與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商建立一個(gè)NBR，60。雖然并不需要，但可以在開(kāi)始，作為默認(rèn)設(shè)置，將服務(wù)級(jí)別設(shè)為一個(gè)非實(shí)時(shí)(nrt)服務(wù)級(jí)別，62。就一個(gè)特定的應(yīng)用而言，用戶可能需要一個(gè)實(shí)時(shí)(rt)服務(wù)級(jí)別，它可以由用戶直接設(shè)置或典型地由用戶的應(yīng)用或通信軟件來(lái)設(shè)置，64。如果用戶需要一個(gè)實(shí)時(shí)連接，每一個(gè)從用戶的UNI傳送來(lái)的信元在其信元頭部都具有設(shè)為標(biāo)示信元載荷部分包含實(shí)時(shí)信息的服務(wù)級(jí)別位，70。值得注意的是，在根據(jù)本發(fā)明NBR概念實(shí)施的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，期望實(shí)時(shí)服務(wù)級(jí)別連接來(lái)實(shí)際地支持任何實(shí)時(shí)應(yīng)用而不需要規(guī)定特定的信元傳輸延時(shí)(CTD)和信元延時(shí)偏差(CDV)參數(shù)。這樣，將信元頭部CTD和CDV位設(shè)為適當(dāng)值來(lái)滿足連接的實(shí)時(shí)服務(wù)需求的傳統(tǒng)過(guò)程就完全免除了。
如果用戶不需要實(shí)時(shí)服務(wù)連接，默認(rèn)的非實(shí)時(shí)服務(wù)級(jí)別條件保持有效。這樣，每個(gè)信元頭部的rt/nrt服務(wù)級(jí)別位就被設(shè)置為標(biāo)示信元載荷部分包括非實(shí)時(shí)信息，66?？梢宰⒁獾?，這里揭示的NBR服務(wù)不使用在傳統(tǒng)ATM流量管理方法中使用的信元丟失優(yōu)先權(quán)(CLP)方案。這樣，信元頭部的CLP位可以改為用于在實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)載荷之間進(jìn)行辨別。
在上述實(shí)施方案中，每個(gè)通過(guò)連接傳送的信元都被標(biāo)明是一個(gè)實(shí)時(shí)信元或者是一個(gè)非實(shí)時(shí)信元，如通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置信元頭部的rt/nrt服務(wù)級(jí)別位。在一個(gè)替換實(shí)施方案中，根據(jù)用戶的需求，一個(gè)連接可以被標(biāo)記為實(shí)時(shí)或者非實(shí)時(shí)連接，通過(guò)這種連接進(jìn)行通信的信元不需要逐一被分配實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)狀態(tài)。一個(gè)給定連接的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)，例如，可以在一個(gè)信元到達(dá)結(jié)點(diǎn)時(shí)執(zhí)行一個(gè)表查找過(guò)程來(lái)判斷該信元與一個(gè)實(shí)時(shí)連接還是一個(gè)非實(shí)時(shí)連接相關(guān)聯(lián)。于是，根據(jù)本實(shí)施方案，不需要保留一個(gè)信元頭部位以區(qū)分實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)信元。
在頭部rt/nrt服務(wù)級(jí)別位被以上述方式設(shè)置完成后，對(duì)在UNI和網(wǎng)絡(luò)之間傳送的一個(gè)特定信元的實(shí)際比特率進(jìn)行測(cè)量，74。由于在實(shí)踐中，實(shí)際比特率因時(shí)間而異會(huì)有很大的可變性，UNI的一個(gè)測(cè)量單元使用一種平均測(cè)量原理來(lái)確定實(shí)際或瞬時(shí)比特率，MBR。
一般來(lái)說(shuō)，UNI通過(guò)在一個(gè)測(cè)量周期內(nèi)對(duì)連接的實(shí)際或瞬時(shí)比特率作近似來(lái)測(cè)量信元，例如信元i的實(shí)際比特率，74。該測(cè)量周期具有對(duì)特定連接(如一個(gè)實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)連接)合適的持續(xù)時(shí)間。本發(fā)明提供對(duì)瞬時(shí)比特率MBRi的測(cè)量方法。
在74確定第i個(gè)信元的測(cè)量比特率MBRi之后，使用測(cè)量比特率MBRi和標(biāo)稱比特率NBR來(lái)計(jì)算第i個(gè)信元的優(yōu)先級(jí)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，假設(shè)一個(gè)信元可以被從其他信元中使用一種采用8個(gè)優(yōu)先級(jí)的信元優(yōu)先化方案區(qū)分出來(lái)。為了表明8個(gè)優(yōu)先級(jí)中的哪個(gè)被賦給了一個(gè)特定信元，每個(gè)信元為此目的分配3個(gè)數(shù)據(jù)位。
根據(jù)目前的ATM規(guī)范，一個(gè)ATM信元被規(guī)定為一個(gè)具有固定大小的幀的傳輸單元，包括5個(gè)8位字節(jié)的頭部和48個(gè)8位字節(jié)的載荷部分?？梢岳斫獾?，必須在信元頭部為標(biāo)記信元優(yōu)先級(jí)的目的分配3個(gè)數(shù)據(jù)位就有可能需要利用到當(dāng)前定義的ATM頭部位。作為示例，有可能使用由4個(gè)數(shù)據(jù)位構(gòu)成的一般流控制(GFC)字段。在這種情況下，可以分配3個(gè)數(shù)據(jù)位來(lái)標(biāo)明信元優(yōu)先級(jí)，而一個(gè)數(shù)據(jù)位可以被指定為rt/nrt服務(wù)級(jí)別位。依據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，有可能脫離5個(gè)8位字節(jié)頭部的規(guī)范，分配其他頭部位用于標(biāo)明8個(gè)優(yōu)先級(jí)之一和rt/nrt服務(wù)級(jí)別的目的。
這樣，其他頭部位可以被重定義來(lái)表示信元優(yōu)先級(jí)和服務(wù)級(jí)別的指定?；蛘?，規(guī)定信元優(yōu)先級(jí)與/或服務(wù)級(jí)別所需的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)位可以被置于當(dāng)前定義的ATM信元頭部之外。對(duì)現(xiàn)存ATM信元頭部定義進(jìn)行較小修改的需要被應(yīng)用本發(fā)明NBR服務(wù)方案的本質(zhì)優(yōu)點(diǎn)大大抵消了，例如在網(wǎng)絡(luò)和流量管理開(kāi)銷和復(fù)雜性的顯著減少。
可以理解的是，優(yōu)先級(jí)的數(shù)目可以少于8或大于8。作為示例，如果假設(shè)為標(biāo)示信元優(yōu)先級(jí)的目的分配4個(gè)信元頭部位，則可以定義多達(dá)24(即2n-數(shù)位)或16種優(yōu)先級(jí)。在一個(gè)NBR服務(wù)環(huán)境之內(nèi)增加優(yōu)先級(jí)的數(shù)目允許網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在管理網(wǎng)絡(luò)流量時(shí)進(jìn)行更細(xì)致的特定連接的帶寬調(diào)整。這種更細(xì)致的流量控制水平的代價(jià)是解決更大的優(yōu)先級(jí)數(shù)目所需增加的信元頭部位。
一個(gè)優(yōu)先級(jí)計(jì)算單元確定每個(gè)信元，如信元i的優(yōu)先級(jí)，76。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，并且設(shè)當(dāng)?shù)趇個(gè)信元被傳送到網(wǎng)絡(luò)時(shí)，測(cè)量比特率為MBRi，信元i的優(yōu)先級(jí)(PLi)可以使用下列議程式來(lái)計(jì)算x=4.5+ln(MBRi/NBR)ln(2)]]> 其中，[x]表示x的整數(shù)部分。本發(fā)明可提供使用基于緩沖的信元測(cè)量和優(yōu)先級(jí)分配技術(shù)對(duì)信元優(yōu)先級(jí)(PLi)的確定。
正如將在下面根據(jù)容納NBR與傳統(tǒng)ATM服務(wù)連接的實(shí)施方案討論所討論的那樣，零優(yōu)先權(quán)，PL＝0，是為那些使用帶有承諾寬和服務(wù)質(zhì)量的普通ATM服務(wù)的連接保留的。因而，上面的方程[1]可以被修改，以便產(chǎn)生位于PL＝1和PL＝7之間的信元優(yōu)先級(jí)，這樣，如果1＜x＜7，[x]就表示x的整數(shù)部分。
通過(guò)應(yīng)用上面的方程[1]，可以看到，如果一個(gè)連接使用超出該連接協(xié)商N(yùn)BR值的網(wǎng)絡(luò)能力，則信元i的優(yōu)先級(jí)最小為4。還可以進(jìn)一步看出，如果在UNI的瞬時(shí)比特率小于NBR的協(xié)商值，則PL最大為4。于是，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的優(yōu)先級(jí)方案，允許分2個(gè)步驟對(duì)一個(gè)連接所使用的相關(guān)能力進(jìn)行調(diào)整。從上面的方程[1]，可以看出，對(duì)一個(gè)100KB/秒的NBR來(lái)說(shuō)，高于566KB/秒的MBR會(huì)產(chǎn)生PL為7的結(jié)果，而低于8.8KB/秒的MBR會(huì)產(chǎn)生PL為0的結(jié)果。
在78，為每個(gè)從UNI發(fā)送過(guò)來(lái)的ATM信元設(shè)置在信元頭部所分配的3個(gè)優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)位。然后，ATM信元被傳送到由信元頭部中提供的結(jié)點(diǎn)尋址信息所標(biāo)識(shí)的目的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)j，80。
值得注意的是，如果一個(gè)用戶對(duì)連接的服務(wù)質(zhì)量不滿意，他可以在至少三個(gè)替換方案中選擇。首先，用戶可以選擇保持平均比特率不變， 而減少流量處理的變化。第二，用戶可以選擇降低平均比特率或提高標(biāo)稱比特率。但是，提高NBR一般將會(huì)造成由于更高速的連接，費(fèi)用隨之提高。最后，用戶可以改換網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商。
在圖4中，描繪了一個(gè)通用方法的流程圖，使用該方法，依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)對(duì)包含從UNI接收的優(yōu)先級(jí)信息的信元進(jìn)行處理。圖5描繪了一個(gè)被用于實(shí)現(xiàn)圖4中所述方法的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的各個(gè)組件的實(shí)施方案。假設(shè)一個(gè)信元如信元i已經(jīng)在UNI被處理過(guò)了，并且它包括以上述方式得出的優(yōu)先級(jí)信息。
信元i被從UNI傳送到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)并被結(jié)點(diǎn)的過(guò)濾器88所接收。一個(gè)存儲(chǔ)管理器89檢查存儲(chǔ)器90的狀態(tài)以便確定存儲(chǔ)器90的占用程度，81。存儲(chǔ)管理器89根據(jù)存儲(chǔ)器90的占用狀態(tài)確定容許優(yōu)先級(jí)(PLa)，82。通常，當(dāng)存儲(chǔ)器90的占用水平很高(即幾乎沒(méi)有可用存儲(chǔ)位置)時(shí)，存儲(chǔ)管理器89建立一個(gè)高容許優(yōu)先權(quán)，它可轉(zhuǎn)換為低容許優(yōu)先“級(jí)”，如PLa＝0或2。當(dāng)存儲(chǔ)管理器確定存儲(chǔ)器90具有充裕的容量來(lái)接收新信元時(shí)，存儲(chǔ)管理器89建立一個(gè)低容許優(yōu)先權(quán)，它可轉(zhuǎn)換為高容許優(yōu)先“級(jí)”，如PLa＝6或7。如熟悉技術(shù)的人員可以認(rèn)識(shí)到的那樣，PLa的計(jì)算也可以根據(jù)未占用的緩沖器容量而不是緩沖器占用程度來(lái)進(jìn)行，這不背離本發(fā)明的精神。
如果信元i的優(yōu)先級(jí)大于容許優(yōu)先級(jí)PLa，如在83由存儲(chǔ)管理器89所判斷的那樣，則過(guò)濾器88丟棄信元i，84。而另一方面，如果信元i的優(yōu)先級(jí)等于或小于容許優(yōu)先級(jí)PLa，則過(guò)濾器88接受信元i，85。存儲(chǔ)管理器89協(xié)調(diào)信元i到存儲(chǔ)器90的傳送，86，并更新一個(gè)與存儲(chǔ)管理器89連接的索引表91來(lái)包含一個(gè)對(duì)最新接受的信元i的新索引表?xiàng)l目。在一個(gè)實(shí)施方案中，索引表91儲(chǔ)存接受信元i在存儲(chǔ)器90中的位置，并且還儲(chǔ)存一個(gè)信元類型指示器，它指出信元i是一個(gè)實(shí)時(shí)信元還是一個(gè)非實(shí)時(shí)信元。這樣，存儲(chǔ)器90既可以儲(chǔ)存實(shí)時(shí)信元也可以儲(chǔ)存非實(shí)時(shí)信元。
存儲(chǔ)管理器89與索引表91合作，通過(guò)給出實(shí)時(shí)信元對(duì)非實(shí)時(shí)信元的優(yōu)先程度來(lái)共同管理從存儲(chǔ)器90到存儲(chǔ)器90的輸出端的信元傳送操作。就示例來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)管理器89根據(jù)對(duì)存儲(chǔ)器90中實(shí)時(shí)信元和非實(shí)時(shí)信元的存在的判斷，在發(fā)出任何非實(shí)時(shí)信元之前，先將實(shí)時(shí)信元發(fā)送到存儲(chǔ)器90的輸出端。
如圖6所描繪，存儲(chǔ)管理器89能夠判斷實(shí)時(shí)緩沖器(rt-buffer)93和非實(shí)時(shí)緩沖器(nrt-buffer)的狀態(tài)。存儲(chǔ)管理器89以和前面的敘述相同的方式，根據(jù)rt-buffer93和nrt-buffer94的狀態(tài)為過(guò)濾器88確定容許優(yōu)先級(jí)PLa。如果信元i的優(yōu)先級(jí)大于容許優(yōu)先級(jí)PLa，則過(guò)濾器88丟棄信元i。而另一方面。如果信元i的優(yōu)先級(jí)等于或小于容許優(yōu)先級(jí)PLa，則丟棄信元i被接受。
網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)可以應(yīng)用一個(gè)緩沖器過(guò)濾方案，它根據(jù)信元的包而不是單個(gè)信元來(lái)實(shí)行過(guò)濾功能。就示例而言，上面所敘述的過(guò)濾過(guò)程可以被應(yīng)用于每個(gè)包的第一個(gè)信元。如果第一個(gè)信元被結(jié)點(diǎn)丟棄了，那么跟隨著第一信元的該包的所有信元也會(huì)被丟棄。但是，如果一個(gè)包的第一個(gè)信元被接受了，則屬于該包的所有其他信元的優(yōu)先權(quán)都可以被提高，如通過(guò)將優(yōu)先級(jí)從PL＝5變?yōu)镻L＝3。即使是一個(gè)優(yōu)先級(jí)的提高，如從PL＝4到PL＝3，相信都足以保證只部分地傳送很少的包。
一個(gè)信元類型檢測(cè)器92從過(guò)濾器88接收已接受的信元，信元i，并判斷信元i是rt-cell(實(shí)時(shí)信元)還是nrt-cell(非實(shí)時(shí)信元)。如前面所討論的，信元i的頭部包括一個(gè)頭部位如CLP位，它顯示信元i是rt-cell還是nrt-cell。信元類型檢測(cè)器92根據(jù)對(duì)信元i的服務(wù)級(jí)別類型的判斷將其傳送到rt-buffer93或nrt-buffer94。存儲(chǔ)管理器89以前面關(guān)于圖4和5所述的相同方式協(xié)調(diào)分別來(lái)自rt-buffer93和nrt-buffer94的rt-cell和nrt-cell的輸出，為rt-cell賦予優(yōu)先權(quán)。
為增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和流量控制的目的，可能需要要求每個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶購(gòu)買一個(gè)最大NBR。最大NBR值最好大體上保持恒定不變。另外，可能需要要求每個(gè)用戶選擇一個(gè)合適的瞬時(shí)NBR，它應(yīng)該不大于所選擇的最大NBR。一個(gè)合適的瞬時(shí)NBR的選擇通常包括在價(jià)格和服務(wù)質(zhì)量之間的折衷。用戶檢測(cè)出的服務(wù)質(zhì)量很大程度上依賴于三個(gè)參數(shù)，即NBR、平均比特率和流量變化量。雖然用戶可能改變這些參數(shù)中的任何一個(gè)，但網(wǎng)絡(luò)在信元傳輸開(kāi)始時(shí)需要知道的信息只是連接的NBR和服務(wù)級(jí)別(實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí))。
一個(gè)如上所述的SIMA網(wǎng)絡(luò)具有許多優(yōu)點(diǎn)和好處，它并未解決可能影響特定結(jié)點(diǎn)交換功能的包流量負(fù)擔(dān)。在一個(gè)支持SIMA的網(wǎng)絡(luò)中，即一個(gè)具有各種標(biāo)稱比特率優(yōu)先級(jí)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，特定輸入端可能接收到不成比例的大量SIMA包，它最終由于結(jié)點(diǎn)的整體負(fù)載而不會(huì)被從結(jié)點(diǎn)輸出。進(jìn)而，在非SIMA(如傳統(tǒng)的)網(wǎng)絡(luò)中，可以為SIMA指定傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的某些輸入。這些專用的輸入也可能在該輸入端由于SIMA流量而造成過(guò)載。
在特定輸入端接收到大量SIMA包的這些情況下，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)接收并路由/交換所有包數(shù)據(jù)流，不管其最終是否會(huì)被接受以從結(jié)點(diǎn)輸出。如果那些可能在結(jié)點(diǎn)被丟棄的包不必在結(jié)點(diǎn)被路由/交換的話，那么就會(huì)減少帶寬的開(kāi)銷。因此，有利的作法是限制進(jìn)入結(jié)點(diǎn)的包流量，而不是僅僅控制離開(kāi)結(jié)點(diǎn)的流量。本發(fā)明提供了這個(gè)機(jī)會(huì)。
圖7是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案在到一個(gè)核心SIMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)102的連接中所使用的SIMA流量過(guò)濾器(STF)100的方塊圖。結(jié)點(diǎn)102包括至少一個(gè)輸入端，如圖7中所示的輸入-1104、輸入-2106到輸入-n108。結(jié)點(diǎn)102還包括至少一個(gè)輸出端，如圖所示的輸出-1110，輸出-2112到輸出-n114。輸入和輸出經(jīng)由路由和交換單元116被選擇性地連接到一起。在圖7中所描繪的結(jié)點(diǎn)102代表一個(gè)SIMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，或者一個(gè)能夠使用SIMA擴(kuò)展功能支持SIMA包的非SIMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)。這種SIMA擴(kuò)展功能允許一個(gè)非SIMA或傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)支持SIMA數(shù)據(jù)流，可以用這里所述的方式對(duì)該功能進(jìn)行確定，并且在此結(jié)合同樣未決的序列號(hào)____、Attorney Docket Number 11784.47-US-01的美國(guó)專利申請(qǐng)的內(nèi)容作為參考，該專利申請(qǐng)的題目是“使用一種傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)交換來(lái)管理與各種服務(wù)質(zhì)量原則相關(guān)的數(shù)據(jù)流量的系統(tǒng)與方法”，它被轉(zhuǎn)讓給立即申請(qǐng)的受讓人。
STF100能夠與結(jié)點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)輸入一起使用。STF100能夠被整體地設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)自身的一部分，或者可以如圖7所描繪的那樣，成為網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)外部的一個(gè)不同設(shè)備或功能。因此，雖然SIMA流量過(guò)濾器可以被認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端的一部分，但為明確起見(jiàn)，此后下文的術(shù)語(yǔ)“輸入端”是指一個(gè)傳統(tǒng)的不帶STF的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端。
STF100是一個(gè)功能性模塊的設(shè)備，它限制送到結(jié)點(diǎn)102的SIMA包流量。其功能是在路由和交換單元116執(zhí)行傳統(tǒng)的路由、多路復(fù)用或其他交換功能之前先被執(zhí)行的，因此它為結(jié)點(diǎn)擔(dān)當(dāng)了一個(gè)“預(yù)過(guò)濾器”的功能。這減輕了由網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)執(zhí)行的這種路由和交換功能擁塞和過(guò)載。為了限制這種流量，STF100選擇性地丟棄那些最可能在結(jié)點(diǎn)的每個(gè)輸出端被信元調(diào)度和緩沖單元(SBU)丟棄的包。最可能在SBU被丟棄的包或信元是使用每個(gè)所接收包的優(yōu)先級(jí)或“丟棄優(yōu)選(drop preference)”來(lái)確定的。
為了更好地理解包或信元是如何被選擇性地在結(jié)點(diǎn)的輸出端接受或丟棄的，在圖8中描繪了一個(gè)信元調(diào)度和緩沖單元(SBU)。圖8是一個(gè)SBU150實(shí)施方案的方塊圖，SBU150在一個(gè)結(jié)點(diǎn)的輸出端根據(jù)包或信元的優(yōu)先級(jí)選擇性地接受或丟棄包。SBU150還為實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)信元提供緩沖。
在核心結(jié)點(diǎn)152接收到的每個(gè)信元都與一個(gè)之前就在源用戶/網(wǎng)絡(luò)接口，如圖2中所述的UNI24，根據(jù)流量條件而建立的優(yōu)先級(jí)相對(duì)應(yīng)。此外，每個(gè)信元都與一個(gè)標(biāo)識(shí)信元包含實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)載荷部分服務(wù)級(jí)別指示器相對(duì)應(yīng)。信元調(diào)度和緩沖單元150只根據(jù)兩個(gè)外部原因來(lái)提供對(duì)實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)信元的有效處理每個(gè)信元的優(yōu)先級(jí)(即，丟棄優(yōu)選)和服務(wù)級(jí)別狀態(tài)。
如圖8中所示，一個(gè)信元，如信元i154包括一個(gè)優(yōu)先級(jí)(PL)156、一個(gè)實(shí)時(shí)/非實(shí)時(shí)(rt/nrt)指示器158和一個(gè)載荷部分160。在信元調(diào)度與緩沖單元150的一個(gè)輸入端162接收到信元i154。一個(gè)信元過(guò)濾器164通過(guò)讀取信元頭部的優(yōu)先級(jí)位PL156來(lái)確定信元i154的優(yōu)先級(jí)。作為信元過(guò)濾過(guò)程的一部分，根據(jù)在信元調(diào)度與緩沖單元150中典型地提供的兩個(gè)緩沖器的當(dāng)前狀態(tài)來(lái)計(jì)算容許優(yōu)先級(jí)，PLa。
依據(jù)SBU150的一個(gè)實(shí)施方案，包括了兩個(gè)緩沖器，一個(gè)實(shí)時(shí)緩沖器166和一個(gè)非實(shí)時(shí)緩沖器168。根據(jù)在信元中標(biāo)識(shí)其為實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)信元的指示器狀態(tài)將包或信元引導(dǎo)到合適的緩沖器。這是使用比較功能165來(lái)判斷的，接著它將信元發(fā)送到合適的緩沖器去。這個(gè)路由功能可以以技術(shù)上已知的各種方式生效，例如通過(guò)修改緩沖器目的地地址來(lái)將信元引導(dǎo)到實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)緩沖器。通過(guò)確定當(dāng)前駐留在rt-buffer166中的信元數(shù)目，以Mrt表示和確定當(dāng)前駐留在nrt-buffer168中的信元數(shù)目，以Mnrt表示，可以計(jì)算兩個(gè)緩沖器166、168的占用水平。信元在被從結(jié)點(diǎn)152輸出到目的地最終單元169之前，被放入緩沖器。
值得注意的是，rt-buffer166的陰影部分代表一個(gè)已占用的rt-buffer部分170，而沒(méi)有陰影的部分代表一個(gè)未占用的rt-buffer部分172。同樣地，nrt-buffer168的已占用部分174以陰影區(qū)域表示，反之，沒(méi)有陰影的區(qū)域代表未占用nrt-buffer部分176。還應(yīng)注意到，緩沖器166、168中的每一個(gè)都包括多個(gè)緩沖器位置178，并且定義nrt-buffer168的非實(shí)時(shí)緩沖器位置數(shù)目典型地超過(guò)定義rt-buffer166的緩沖器位置數(shù)目。
為了進(jìn)行描述，但不局限于此，定義下面的緩沖器參數(shù)Mrt＝在rt-buffer166中的信元數(shù)目Krt＝在rt-buffer166中的緩沖器位置數(shù)目Mnrt＝在nrt-buffer168中的信元數(shù)目Knrt＝在nrt-buffer168中的緩沖器位置數(shù)目一個(gè)用PLa邏輯180表示的處理器確定當(dāng)前占用rt-buffer166的信元數(shù)目(Mrt)和當(dāng)前占用nrt-buffer168的信元數(shù)目(Mnrt)。處理器180還判斷定義rt-buffer166的緩沖器位置178數(shù)目(Krt)和定義nrt-buffer168的緩沖器位置數(shù)目(Knrt)。rt-buffer166的占用水平(Xrt)和nrt-buffer168的占用水平(Xnrt)分別使用下面的方程[2]和[3]來(lái)確定xrt＝Mrt/Krt[2/3]xnrt＝Mnrt/Knrt通過(guò)幾種方式之一，可以確定總緩沖器系統(tǒng)的平均占用水平(X)，這些方式包括，例如，使用下面任意方程x＝(xrt+xnrt) (a)x=xrt2+xnrt2---(b)]]>[4(a)/(b)/(c)]x＝max(xrt，xnrt) (c)信元i154的優(yōu)先級(jí)PL156(PL信元-i)與使用下列方程得出的結(jié)果進(jìn)行比較PL＜a-bx [5]其中，a和b為常數(shù)，作為舉例，將其設(shè)為a＝b＝9。根據(jù)使用上面的方程[5]進(jìn)行的比較結(jié)果，信元i154的被丟棄或被接受。
可以有利地使用一個(gè)替代方法來(lái)確定容許優(yōu)先級(jí)PLa。首先，假設(shè)rt-buffer166的占用水平Xrt和nrt-buffer168的占用水平Xrt被分為N個(gè)級(jí)別，其中N可以是例如16或12。為描述的目的，下面提供的表1假設(shè)兩個(gè)緩沖器166和168的占用水平被分為N＝12個(gè)級(jí)別。當(dāng)一個(gè)信元到達(dá)信元調(diào)度和緩沖單元150時(shí)，調(diào)度處理器180確定Mrt和Mnrt的當(dāng)前值。通過(guò)使用簡(jiǎn)單的計(jì)算，特別是如果Krt、Knrt和N是2n(2的n次方)的形式，就可以得到對(duì)緩沖器166和168的當(dāng)前占用水平的評(píng)估。這兩個(gè)值，Xrt和Xnrt，決定表1的行和列。表1每個(gè)單元的內(nèi)容表示針對(duì)信元i的到達(dá)，就兩個(gè)緩沖器166、168的當(dāng)前狀態(tài)而言的最高容許優(yōu)先級(jí)PLa。
表1 可以看出，表1提供了一個(gè)有用的對(duì)最高容許優(yōu)先級(jí)PLa的評(píng)估，PLa反映了rt-buffer166和nrt-buffer168的狀態(tài)和相對(duì)的大小。表1數(shù)值的陣列可以被儲(chǔ)存在結(jié)點(diǎn)152中的非易失性存儲(chǔ)器中并根據(jù)需要進(jìn)行更新。
從前面對(duì)信元調(diào)度和緩沖單元(SBU)150的敘述，可以看出，具有優(yōu)先級(jí)或丟棄優(yōu)選的包不能滿足或超過(guò)結(jié)點(diǎn)容許優(yōu)先級(jí)，將被丟棄。這個(gè)實(shí)施方案要求在包到達(dá)SBU之前對(duì)所有的包執(zhí)行路由和交換功能。本發(fā)明通過(guò)在對(duì)包執(zhí)行交換功能之前將可能會(huì)在SBU被丟棄的包過(guò)濾出去的方法，減少了需要路由/交換的包的數(shù)量。
圖9描繪了在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的輸出端執(zhí)行的STF的包過(guò)濾功能。STF190的輸入端包括第一個(gè)數(shù)目的包或信元，用X包192代表。STF190在其輸出端提供一個(gè)等于或較小數(shù)目的包或信元，用Y包194代表。包的減少因素是以如輸入路徑196所示的提供給STF190的一組控制參數(shù)為基礎(chǔ)的。這些控制參數(shù)的一個(gè)目的是確定STF190將允許發(fā)送到其輸出端的包流量。另外，控制參數(shù)可以指定哪些包將被允許進(jìn)一步送到STF190的輸出端，STF190從而在相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的輸入端調(diào)整包流量。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，控制參數(shù)被永久性地設(shè)為一種預(yù)定狀態(tài)，只允許那些滿足或超過(guò)一個(gè)預(yù)定門限值的包通過(guò)。例如，一打開(kāi)STF190的電源或初始化，參數(shù)可以被設(shè)為允許那些優(yōu)先權(quán)，如丟棄優(yōu)選，大于或等于一個(gè)預(yù)定丟棄優(yōu)選的包通過(guò)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，如下面將更全面敘述的那樣，控制參數(shù)可以在網(wǎng)絡(luò)操作中動(dòng)態(tài)地設(shè)置。
現(xiàn)在參考圖10，提供了一種方法的實(shí)施方案的流程圖，該方法用于在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端減少包流量。在200，建立參數(shù)，表示進(jìn)入特定的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的容許包數(shù)據(jù)流。正如下面的全面敘述，這些參數(shù)以一種預(yù)定的方式被建立，或者被動(dòng)態(tài)地確定。例如，進(jìn)入的包為SIMA基于優(yōu)先權(quán)包時(shí)，可以建立一個(gè)預(yù)定的優(yōu)先級(jí)(即丟棄優(yōu)選)作為興趣參數(shù)?；蛘撸梢愿鶕?jù)某些網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)特性如其當(dāng)前擁塞程度、當(dāng)前包輸出速率、在結(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)包與非實(shí)時(shí)包比例及其他類似特性來(lái)建立或修改參數(shù)。
在202，包過(guò)濾器，如SIMA流量過(guò)濾器，在包在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)被路由或交換之前截取它們。在204，流量過(guò)濾器將包的屬性與已生成的參數(shù)進(jìn)行比較。例如，當(dāng)所選參數(shù)是一個(gè)預(yù)定的SIMA優(yōu)先級(jí)時(shí)，預(yù)定SIMA優(yōu)先級(jí)與包的SIMA優(yōu)先級(jí)進(jìn)行比較。在206，判斷包屬性是否恰好與已生成的參數(shù)或參數(shù)范圍一致(例如，包優(yōu)先級(jí)是否在一個(gè)或多個(gè)優(yōu)先級(jí)參數(shù)集中)。如果不是，包在208被丟棄，并且，下一個(gè)包被流量過(guò)濾器截取，這在方塊210和202中可以看到。那此熟悉技術(shù)的人員可以從前面所述可以理解，當(dāng)包屬性不在優(yōu)先級(jí)參數(shù)集內(nèi)時(shí)，包可以被丟棄。例如，在生成的參數(shù)或參數(shù)范圍與進(jìn)入的包的優(yōu)先級(jí)不同時(shí)，包可以被丟棄。還應(yīng)注意到，雖然圖10的流程圖被描繪為一個(gè)順序的步驟系列，但并不需要按嚴(yán)格的順序方式執(zhí)行。例如，在210，下一個(gè)包進(jìn)入包流量過(guò)濾器的步驟就可以在前一個(gè)包被方塊202處理后馬上進(jìn)行，這樣某些功能，如202的截取和204的比較對(duì)連續(xù)包都是并行的。
如果特定包在已生成的參數(shù)之內(nèi)，則在212，包被輸入到結(jié)點(diǎn)的路由/交換功能。這說(shuō)明包流量過(guò)濾器根據(jù)已生成的參數(shù)接受了包。在包被適當(dāng)?shù)亟粨Q到其合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸出端后，正常的包調(diào)度和緩沖可以被執(zhí)行，如方塊214所示。例如，每個(gè)配有一個(gè)SBU(如圖8的SBU150)的結(jié)點(diǎn)輸出端根據(jù)與該特定虛擬路徑相應(yīng)的緩沖器占用水平(或其他擁塞指示器)接受或丟棄單個(gè)包。
因此，包流量過(guò)濾器提供一種“預(yù)過(guò)濾”功能來(lái)限制到達(dá)結(jié)點(diǎn)的包流量，而仍然允許根據(jù)實(shí)際結(jié)點(diǎn)擁塞(如SBU)對(duì)各個(gè)路徑進(jìn)行更個(gè)性化的包過(guò)濾。
圖11描繪了一個(gè)與一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)相連接使用的SIMA流量過(guò)濾器的實(shí)施方案。在圖11的實(shí)施方案中，使用一個(gè)SBU220來(lái)預(yù)過(guò)濾來(lái)自網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的包流量。核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)102與圖7中所示的核心結(jié)點(diǎn)102類似。在該配置中，SBU220作為STF來(lái)使用。如圖8所述，一個(gè)進(jìn)入信元或包被SBU220根據(jù)信元的優(yōu)先權(quán)PL和已接受的優(yōu)先級(jí)PLa所丟棄。如果PL＜PLa，則包被丟棄。PLa的計(jì)算是根據(jù)SBU220中實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)緩沖器的占用水平來(lái)進(jìn)行的。
當(dāng)包被接受時(shí)，根據(jù)包內(nèi)的一個(gè)數(shù)據(jù)位，它被發(fā)送到實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)緩沖器。緩沖器以一個(gè)速率Cout被清空。輸出速率Cout是一個(gè)參數(shù)，可以對(duì)它進(jìn)行調(diào)整來(lái)適應(yīng)特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的需要。于是，STF將確保傳統(tǒng)的SIMA或非SIMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端以最大為Cout的速率接收數(shù)據(jù)流。如果擔(dān)當(dāng)SIMA流量過(guò)濾器的SBU220以一個(gè)比Cout更快的速率接收包，則SBU220的緩沖器將開(kāi)始在低優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)流到達(dá)路由/交換功能116之前將其丟棄。
參考圖12，提供了一個(gè)用于將SBU用作SIMA流量過(guò)濾器的方法的實(shí)施方案的流程圖。在本實(shí)施方案中建立的參數(shù)符合SBU/STF的容許優(yōu)先級(jí)PLa，并且是根據(jù)緩沖器的占用水平建立的，如方塊230中所見(jiàn)。在232，SBU截取去往特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的包，并在234，將包的優(yōu)先級(jí)與SBU/STF的容許優(yōu)先級(jí)作比較。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，SBU/STF的容許優(yōu)先級(jí)是根據(jù)臨時(shí)儲(chǔ)存進(jìn)入包的緩沖器(如，緩沖器166、168)的占用水平來(lái)確定的。如在方塊236所判斷的，當(dāng)包優(yōu)先級(jí)PL小于SBU/STF的容許優(yōu)先級(jí)時(shí)，包在238被丟棄。否則，在240，包被轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的路由/交換功能。在包被適當(dāng)?shù)亟粨Q到其合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸出端后，正常的包調(diào)度和緩沖可以被執(zhí)行，如在方塊242中所見(jiàn)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，PLa不依賴于用作STF的SBU220緩沖器占用水平。在這種實(shí)施方案中，PLa被固定為一個(gè)預(yù)定的數(shù)值，并且，不是實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)緩沖器的函數(shù)。這可以被用于，如只對(duì)那些優(yōu)先權(quán)很低的包進(jìn)行預(yù)過(guò)濾。
圖13描繪了與一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)連接使用的SIMA流量過(guò)濾器的另外一個(gè)實(shí)施方案。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方案中，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)102將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)首選輸入速率通知給STF100。使用路徑250所示的控制反饋，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)102能夠根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)102的總體負(fù)載來(lái)控制進(jìn)入輸入端(如輸入-1104)的包速率。例如，當(dāng)使用一個(gè)基于如圖11和12所述的SBU的STF時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)能夠?qū)⒕彌_器的首選輸出速率Cout通知給STF100。以這種方式，在結(jié)點(diǎn)的負(fù)載增加以致于需要減少進(jìn)入結(jié)點(diǎn)的SIMA數(shù)據(jù)流量時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)102可以降低STF100的首選輸出速率Cout。同樣地，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)負(fù)載減少時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)102能夠使STF100的輸出速率Cout提高。這可以通過(guò)操縱SBU/STF100的容許優(yōu)先級(jí)來(lái)生效。也可以通過(guò)直接控制SBU/STF100的輸出速率，如通過(guò)一個(gè)可調(diào)節(jié)輸出生成機(jī)制來(lái)生效。
參照?qǐng)D14，提供了一個(gè)實(shí)施控制從網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)到SIMA流量過(guò)濾器的反饋的方法的實(shí)施方案的流程圖。在260，在本實(shí)施方案中建立的參數(shù)符合STF的包丟棄速率或輸出速率，并且參數(shù)經(jīng)過(guò)一個(gè)控制反饋路徑被提供給STF。在262，STF截取去往特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的包，并在264，根據(jù)反饋參數(shù)調(diào)節(jié)輸出速率，或者調(diào)節(jié)丟棄速率。當(dāng)包在266被適當(dāng)?shù)亟粨Q到其合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸出端后，包調(diào)度和緩沖可以在268被執(zhí)行。
還可能實(shí)施一個(gè)不涉及SIMA優(yōu)先級(jí)的流量過(guò)濾器。例如，有可能對(duì)一個(gè)不支持SIMA服務(wù)級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)使用一個(gè)SIMA流量過(guò)濾器。在這種情況下，STF可以被設(shè)置為根據(jù)包的其他特性而不是優(yōu)先級(jí)或丟棄優(yōu)選對(duì)包進(jìn)行預(yù)過(guò)濾。圖15中描繪了這樣一個(gè)例子。
圖15是一個(gè)與不支持SIMA服務(wù)級(jí)別優(yōu)先級(jí)的核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)282連接使用的非SIMA流量過(guò)濾器280的示意圖。圖15的流量過(guò)濾器280包括一個(gè)”最佳努力”先入先出緩沖器284，它存放接收的包并將其轉(zhuǎn)發(fā)到核心結(jié)點(diǎn)282的輸入-1286。任何不能被緩沖器284接受的包都被丟棄，這樣，只要緩沖器有可用容量，流量過(guò)濾器就可以接受包。參照?qǐng)D15，緩沖器的占用水平288根據(jù)包流量而變化。如果占用水平288升高以致于緩沖器284完全填滿，如圖所示，可在功能塊290中被檢測(cè)出來(lái)?？梢砸远喾N方式來(lái)判斷緩沖器是否被填滿，包括比較緩沖器284的地址指針和已知緩沖器284的最后地址，或監(jiān)視最后的緩沖器位置292。如果緩沖器位置292被占用，則向識(shí)別緩沖器已滿的功能塊290提供一個(gè)緩沖器已滿指示，并丟棄經(jīng)路徑296接收的新包。本實(shí)施方案作為一個(gè)流量“保險(xiǎn)絲”來(lái)操作，它簡(jiǎn)單地在一個(gè)會(huì)填滿緩沖器284的特定流量水平上終止進(jìn)一步的包流量。這被用作一種有益的流量負(fù)載安全特點(diǎn)。
圖16是一個(gè)流程圖，描繪了對(duì)一個(gè)不支持SIMA服務(wù)級(jí)別優(yōu)先級(jí)的核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)使用一個(gè)非SIMA流量過(guò)濾器的實(shí)施方案。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，緩沖器是一個(gè)先入先出(FIFO)隊(duì)列。包在流量過(guò)濾器被接收，300。如果FIFO在判斷塊302被確定為已滿，則在304，當(dāng)前包被丟棄。如果FIFO未滿，則在306，包進(jìn)入FIFO隊(duì)列。在308，包被從FIFO隊(duì)列轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的路由/交換功能。在包被適當(dāng)?shù)亟粨Q到其合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸出端后，正常的包調(diào)度和緩沖可以被執(zhí)行，如方塊310中所見(jiàn)。
當(dāng)然，可以理解到，可以對(duì)上面所討論的各種實(shí)施方案進(jìn)行多種修改和添加而不背離本發(fā)明的范圍和精神。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)受上面所討論的具體實(shí)施方案的限制，而只以下面所述的權(quán)利要求及其等同內(nèi)容的定義為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種在一個(gè)具有至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中使用以減少網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)包功能需要處理的包數(shù)量的方法，其中至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)能夠在一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸入端和一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸出端之間路由信息包，該方法包括在包輸入到網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之前將其截取；根據(jù)符合網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)可能的包可接受能力的參數(shù)將所截取的包的一部分過(guò)濾出去；將所截取的包的剩余部分轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，以由網(wǎng)絡(luò)包功能來(lái)處理。
2.權(quán)利要求1的方法，其中截取包包括接收去往特定的一個(gè)結(jié)點(diǎn)輸入端的包并禁止在該特定的一個(gè)結(jié)點(diǎn)輸入端接受包。
3.權(quán)利要求1的方法，其中濾出一部分所截取的包包括丟棄那些由于結(jié)點(diǎn)擁塞而從網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)被輸出的可能性低的包。
4.權(quán)利要求3的方法，其中參數(shù)包括一個(gè)最小優(yōu)先權(quán)值，并且其中濾出一部分所截取的包包括將最小優(yōu)先權(quán)值與每個(gè)所截取包的優(yōu)先權(quán)指示器相比較；并且如果相應(yīng)的優(yōu)先權(quán)指示器顯示出一個(gè)低于最小優(yōu)先權(quán)值的包優(yōu)先權(quán)，則丟棄包。
5.權(quán)利要求1的方法，其中每個(gè)信息包包括一個(gè)代表其相對(duì)于其他信息包的結(jié)點(diǎn)通過(guò)優(yōu)先權(quán)的包優(yōu)先權(quán)，并且其中，濾出一部分所截取的包包括對(duì)每個(gè)所截取包的包優(yōu)先權(quán)和符合可能的包可接受能力的參數(shù)做比較；將可能的包可接受能力確定為包緩沖器占用水平的一個(gè)函數(shù)，該包緩沖器臨時(shí)儲(chǔ)存所截取的包；以及丟棄那些具有小于可能包可接受能力的相關(guān)包優(yōu)先權(quán)的被截取包。
6.權(quán)利要求5的方法，其中，每個(gè)信息包的包優(yōu)先權(quán)代表了信息包實(shí)際比特率與分配給一個(gè)用戶接口的相關(guān)標(biāo)稱比特率的比率。
7.權(quán)利要求1的方法，其中每個(gè)信息包包括一個(gè)代表其相對(duì)其他信息包的結(jié)點(diǎn)通過(guò)優(yōu)先權(quán)的包優(yōu)先權(quán)，并且其中濾出一部分的所截取包包括為符合可能的包可接受能力的參數(shù)分配一個(gè)預(yù)定值；對(duì)每個(gè)所截取包的包優(yōu)先權(quán)和符合可能包可接受能力的參數(shù)進(jìn)行比較；以及丟棄那些具有小于可能包可接受能力的相關(guān)包優(yōu)先權(quán)的被截取包。
8.權(quán)利要求1的方法，其中濾出一部分的所截取包包括接收一個(gè)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的參數(shù)反饋，并且根據(jù)參數(shù)，將輸出率調(diào)整為相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入。
9.權(quán)利要求8的方法，其中接收一個(gè)參數(shù)反饋包括在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況動(dòng)態(tài)地修改參數(shù)。
10.權(quán)利要求1的方法，其中濾出一部分的所截取包包括接收一個(gè)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的參數(shù)反饋，并且根據(jù)參數(shù)調(diào)整包丟棄率。
11.權(quán)利要求1的方法，其中網(wǎng)絡(luò)包功能被從由網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的輸入端到輸出端的包路由功能和包交換功能的組中選擇出來(lái)。
12.權(quán)利要求1的方法，其中， 網(wǎng)絡(luò)包功能包括一個(gè)包多路復(fù)用功能來(lái)從網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的多個(gè)輸入端到一個(gè)或多個(gè)輸出端進(jìn)行多路復(fù)用。
13.權(quán)利要求1的方法，其中網(wǎng)絡(luò)包功能包括在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸出端的包緩沖和包接受分析。
14.一種在一個(gè)具有至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中使用以減少網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)包功能需要處理的包數(shù)量的方法，其中至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)能夠在一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸入端和一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸出端之間路由信息包，該方法包括建立表示期望包流量的參數(shù)；在包被輸入到特定輸入端之前，截取去往特定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端的包；將所截取包的屬性與已建立的參數(shù)進(jìn)行比較，來(lái)判斷屬性是否符合已建立的參數(shù)；丟棄那些屬性不符合已建立參數(shù)的所截取包；以及將那些屬性符合已建立參數(shù)的包轉(zhuǎn)發(fā)到被截取包要去往的特定輸入端。
15.權(quán)利要求14的方法還包括只對(duì)被轉(zhuǎn)發(fā)的包執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)包功能。
16.權(quán)利要求15的方法還包括，在其各自的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸出端，將每個(gè)被轉(zhuǎn)發(fā)的包放入緩沖器，并根據(jù)在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸出端的包擁塞狀態(tài)來(lái)接受或丟棄被轉(zhuǎn)發(fā)的包。
17.權(quán)利要求14的方法，其中建立參數(shù)包括建立一個(gè)固定的最小包優(yōu)先權(quán)，為避免被丟棄，被截取包的優(yōu)先權(quán)必須超過(guò)它。
18.權(quán)利要求14的方法，其中建立參數(shù)包括動(dòng)態(tài)地建立一個(gè)最小包優(yōu)先權(quán)，為避免被丟棄被截取包的優(yōu)先權(quán)必須超過(guò)它。其中，該最小包優(yōu)先權(quán)是可調(diào)節(jié)的，以在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，維持一個(gè)目標(biāo)包數(shù)量， 包括經(jīng)過(guò)所有輸入端所接收的包的總和。
19.權(quán)利要求14的方法，其中比較所截取包的屬性和已建立的參數(shù)包括將每個(gè)所截取包的包優(yōu)先權(quán)與一個(gè)最小包優(yōu)先權(quán)進(jìn)行比較。
20.權(quán)利要求14的方法，其中建立參數(shù)包括建立一個(gè)容許門限優(yōu)先權(quán)；比較屬性包括將包優(yōu)先權(quán)與容許門限優(yōu)先權(quán)做比較；丟棄所截取包包括丟棄那些具有低于容許門限優(yōu)先權(quán)的包優(yōu)先權(quán)的所截取包；以及轉(zhuǎn)發(fā)所截取包包括轉(zhuǎn)發(fā)那些具有高于或等于容許門限優(yōu)先權(quán)的包優(yōu)先權(quán)的所截取包。
21.權(quán)利要求14的方法，其中建立參數(shù)包括建立一個(gè)容許門限優(yōu)先權(quán)；比較屬性包括將包優(yōu)先權(quán)與容許門限優(yōu)先權(quán)進(jìn)行比較；丟棄所截取包包括丟棄那些具有低于或等于容許門限優(yōu)先權(quán)的包優(yōu)先權(quán)的所截取包；以及轉(zhuǎn)發(fā)所截取包包括轉(zhuǎn)發(fā)那些具有高于容許門限優(yōu)先權(quán)的包優(yōu)先權(quán)的所截取包。
22.權(quán)利要求14的方法，還包括在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)根據(jù)結(jié)點(diǎn)擁塞水平生成參數(shù)；以及提供已生成參數(shù)的反饋，用于比較所截取包的屬性。
23.一種在一個(gè)具有至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中使用以減少網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)包功能需要處理的包數(shù)量的方法，其中至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)能夠在一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸入端和一個(gè)或多個(gè)結(jié)點(diǎn)輸出端之間路由信息包，該方法包括在包被輸入到特定輸入端之前，截取去往特定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端的包；如果存儲(chǔ)隊(duì)列有可用容量，將所截取包載入存儲(chǔ)隊(duì)列；如果存儲(chǔ)隊(duì)列沒(méi)有可用容量，丟棄所截取包；以及將所截取包從存儲(chǔ)隊(duì)列轉(zhuǎn)發(fā)到所截取包要去的特定輸入端。
24.權(quán)利要求23的方法，其中將所截取包載入存儲(chǔ)隊(duì)列包括將所截取包載入一個(gè)先入先出(FIFO)存儲(chǔ)隊(duì)列。
25.一個(gè)包預(yù)過(guò)濾設(shè)備，在一個(gè)具有至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中使用，其中至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)能夠在一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端和一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸出端之間路由信息包，該設(shè)備包括一個(gè)包過(guò)濾器輸入端，截取去往特定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端的包，其中包包含一個(gè)包優(yōu)先權(quán)值；一個(gè)控制輸入端，接收符合一個(gè)包接受門限值的參數(shù)；一個(gè)相連的比較器，接收并比較包接受門限值與來(lái)自所截取包的包優(yōu)先權(quán)值；以及一個(gè)包過(guò)濾器輸出端，將包優(yōu)先權(quán)值在包接受門限值之內(nèi)的所截取包轉(zhuǎn)發(fā)到其要去往的特定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端去。
26.權(quán)利要求25的包預(yù)過(guò)濾設(shè)備，還包括至少一個(gè)包緩沖器，接收所截取包并根據(jù)至少一個(gè)包緩沖器的占用水平生成一個(gè)包接受門限值。
27.權(quán)利要求26的包預(yù)過(guò)濾設(shè)備，其中至少一個(gè)包緩沖器包括一個(gè)實(shí)時(shí)包緩沖器，接收并緩沖實(shí)時(shí)包；以及一個(gè)非實(shí)時(shí)包緩沖器，接收并緩沖非實(shí)時(shí)包。
28.權(quán)利要求27的包預(yù)過(guò)濾設(shè)備還包括一個(gè)比較器，將每個(gè)所截取包中的實(shí)時(shí)指示器與一個(gè)預(yù)定實(shí)時(shí)指示器作比較；一個(gè)包路由器，根據(jù)實(shí)時(shí)指示器與預(yù)定實(shí)時(shí)指示器的比較結(jié)果，將每個(gè)所截取包路由到實(shí)時(shí)包緩沖器和非實(shí)時(shí)包緩沖器之一中去；一個(gè)相連的處理單元，接收每個(gè)實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)包緩沖器占用水平的指示，并根據(jù)它生成包接受門限值。
29.權(quán)利要求25的包預(yù)過(guò)濾設(shè)備，其中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)包括一個(gè)包路由和交換單元來(lái)選擇性地將所截取包路由到網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)輸出端，并提供在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)總體負(fù)載的指示；并且控制輸入端與路由和交換單元相連，以通過(guò)顯示網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)總體負(fù)載的反饋信號(hào)接收包接受門限值。
30.權(quán)利要求29的包預(yù)過(guò)濾設(shè)備還包括至少一個(gè)包緩沖器來(lái)接收所截取包，其中包緩沖器包括一個(gè)速率可變的由在控制輸入端的總體負(fù)載指示所控制的包輸出端。
31.權(quán)利要求25的包預(yù)過(guò)濾設(shè)備還包括用于生成包接受門限值的設(shè)備。
32.一個(gè)包預(yù)過(guò)濾設(shè)備，在一個(gè)具有至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中使用，其中至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)能夠在一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端和一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸出端之間路由信息包，該設(shè)備包括一個(gè)包過(guò)濾器輸入端，截取去往特定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端的包；一個(gè)與包過(guò)濾器輸入端相連的緩沖器，在所截取包被轉(zhuǎn)發(fā)到其要去往的特定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端之前接收所截取包并臨時(shí)地將其列隊(duì)；一個(gè)緩沖器占用水平檢測(cè)器，判斷緩沖器的占用水平是否達(dá)到了一個(gè)預(yù)定占用水平；并且其中所截取包只在緩沖器占用水平低于預(yù)定占用水平時(shí)才被轉(zhuǎn)發(fā)到緩沖器。
33.權(quán)利要求32的包預(yù)過(guò)濾設(shè)備，其中緩沖器占用水平檢測(cè)器包括一個(gè)地址比較器，將一個(gè)緩沖器地址指針與一個(gè)符合預(yù)定占用水平的地址相比較。
34.權(quán)利要求32的包預(yù)過(guò)濾設(shè)備，其中緩沖器占用水平檢測(cè)器包括比較器，它與一個(gè)符合預(yù)定占用水平的緩沖器位置相結(jié)合，對(duì)緩沖器位置的內(nèi)容和一個(gè)符合一個(gè)空緩沖器位置的已知值做比較。
35.一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于通過(guò)排除對(duì)具有低于一個(gè)包接受門限值的優(yōu)先權(quán)的網(wǎng)絡(luò)包的傳輸來(lái)減少網(wǎng)絡(luò)擁塞，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)都能夠接收網(wǎng)絡(luò)包并將網(wǎng)絡(luò)包路由到其他網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)或一個(gè)目的地結(jié)點(diǎn)；一個(gè)包預(yù)過(guò)濾設(shè)備，包預(yù)過(guò)濾設(shè)備之一與多個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)的一個(gè)輸入端相連，該設(shè)備截取去往其相關(guān)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)包，并將那些具有低于包接受門限值的優(yōu)先權(quán)的網(wǎng)絡(luò)包過(guò)濾出去。
36.權(quán)利要求35的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中包預(yù)過(guò)濾設(shè)備包括一個(gè)包過(guò)濾器輸入端，截取去往特定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端的包，其中包包括一個(gè)包傳輸優(yōu)先權(quán)值；一個(gè)控制輸入端，接收符合包接受門限值的參數(shù)；一個(gè)相連的比較器，接收并將包接受門限值與來(lái)自所截取包的包傳輸優(yōu)先權(quán)值進(jìn)行比較；以及一個(gè)包過(guò)濾器輸出端，將具有在包接受優(yōu)先權(quán)門限值之內(nèi)的包傳輸優(yōu)先權(quán)值的所截取包轉(zhuǎn)發(fā)到其要去往的特定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)輸入端去。
37.權(quán)利要求35的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中包預(yù)過(guò)濾設(shè)備包括用于生成包接受門限值的設(shè)備。
全文摘要
一個(gè)系統(tǒng)和方法,用于在基于包的網(wǎng)絡(luò)傳輸中,在執(zhí)行其他如路由和交換這樣的結(jié)點(diǎn)功能之前先將優(yōu)先權(quán)比較低的包過(guò)濾出去而減少網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)擁塞。通過(guò)在被輸入到網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之前截取信息包,包數(shù)量得到了減少。一部分被截取包根據(jù)符合在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的可能的包可接受能力的參數(shù)而被過(guò)濾出去。被截取包的剩余部分被轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn),以便由網(wǎng)絡(luò)包功能來(lái)處理。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1336058SQ99814256
公開(kāi)日2002年2月13日 申請(qǐng)日期1999年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月10日
發(fā)明者馬蒂·K·凱基, 朱塞·P·O·魯圖 申請(qǐng)人:諾基亞網(wǎng)絡(luò)有限公司