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TWI245506B - Flow control in network devices - Google Patents

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TWI245506B
TWI245506B TW092130238A TW92130238A TWI245506B TW I245506 B TWI245506 B TW I245506B TW 092130238 A TW092130238 A TW 092130238A TW 92130238 A TW92130238 A TW 92130238A TW I245506 B TWI245506 B TW I245506B
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traffic
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queue
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TW200423592A (en
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Hoyt Edwin Bowen Jr
Patrick Droz
Clark D Jeffries
Lukas Kencl
Andreas Kind
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Ibm
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Description

!245506 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明-般係關於資料通信網路中之流量控制,且詳十 之係關於控制進入網路裝置中之資料封包件列中的产 率之設備及方法。 机里速 【先前技術】 當一網路裝置中涉及資料封包處理的任何資源接收封包 之速率向於其處理封包之速率時,封包將備份(⑽响, 有效地產生一資料封包仔列。流量控制機制—般被提供以 =里自各種流量進人該資料封包件列中的傳輪,其中_ "流 里係一些被定義的資料封包組或類別,例如來自一特定資 源群組之封包、或遵循一特定通信協定之封包、或需要^ 定服務等級之封包。特別地,件列管理方案可被實施,以 依據於該資源中之頻寬可用性,來控制每個流量進入㈣ 列的流量速率(意即’置人仔列速率或”服務速率(㈣㈤ me)”)。通常,藉由某種形式的仔列長度限定技術來評估頻 寬之可用性,用於指示在運作過程中是否有可用的過量頻 寬(意即,備用或未使用之頻寬)。接著據此控制流量速率, 的在於在滿足用於多個特定流量之任何保證服務規範 (guaranteed service speciflcati〇n)的同時,在多個流量間確 保公平的頻寬共用。舉例而言,主動式件列管理 Queue Management,AQM)方案(例如,隨機早期偵測 (Random Early Detection ’ RED)及其變體)可藉由概率性地 丟棄(drop)輸入封包(或標記封包以表示網路擁塞)來控制
O:\89\89069.DOC -8 - 1245506 流量速率,會基於佇列量以一被定義的方式來遞增或遞減 個別流量之丟棄概率。2002年2月Int. Zurich Seminar on Broadband Communications,IZS 2002,Bowen等人發表之『藉 由主動式彳宁列管理之非回應性流量之頻寬配置』(Bandwidth Allocation for Non-Responsive Flows with Active Queue Management)描述 被稱作頻寬配置技術(BAT)之新近AQM方案。此方案屬於漸 加倍減(additive-increase multiplicative-decrease,AIMD)控制演 算法的系列,且其藉由不僅感應彳宁列量且亦感應仵列量變 化的速率,來監視過量的頻寬。 因此,佇列管理方案基於局部擁塞量級來控制流量速 率,依據該佇列所對應之特定局部資源中過量的頻寬來調 節流量速率。另外的流量控制機制可亦運作於一網路等級 (network-wide level)上。特別地,特定網路通信協定被分類 成π回應性π。回應性通信協定提供一些基於事件(例如封包 之標記或丟棄)來調節流量速率的機制,該等事件表示發生 在該網路中其他地方的擁塞狀態。舉例而言,諸如TCP (傳 輸控制協定)的網際網路通信協定包含一端對端回退機制 (end-to-end back-off mechanism),藉此當感應到擁塞時, 裝置以較低速率發送資料。視所使用之特定機制,不同的 回應性通信協定可提供不同的回應性等級,但是全部以寬 於局部(wider-than-local)之等級提供某種程度的擁塞控 制。其他網路通信協定,例如UDP (使用者資料元協定,User Datagram Protocol)被分類爲非回應性。該等通信協定不管 該網路中的擁塞而繼續以相同的速率發送資料。因此,非 O:\89\89069.DOC -9 - 1245506 回應性通信協定依靠局部機制來控制擁塞。 一典型的網路可支援遵 ^ 攸夕種不同通信協定之通信量 (traffic),並可因此載運 、 U應性及非回應性通信量。因此, 通常需要網路流量控制機制 市」乂有效且公平方式處理不同通 信量類型的混合。 【發明内容】 旦X月係基於以下。忍識之上:當處理回應性及非回應性 =的混合時,現有的佇列管理方案會出現嚴重的問題。 羊D之回應f生"IL里速率會藉由回應性回退機制被自動減 而非回應)·生肌里不會。此意味著非回應性流量可"閉死 ’^hoke㈣回應性流量,於局部等級上獲得全部的過量頻 寬。此直接抵觸達成藉由件列管理系統處理全部流量之間 的公平頻寬配置之基礎目的。 本I明之怨樣提供一種用於控制複數個資料封包流量 進入一對應於一網路裝置資源的佇列中之流量速率的方 法,其中該等複數個流量包含一非回應性流量組及一其他 流量組。該方法包括: 根據-仔列管理方案來管理流量速率,使得可依據在該 資源中過量的頻寬來調節每個流量速率,該等調節之量取 決於每個流量之一或多個調節參數; 依據該等流量組進入該佇列之總流量速率的比率相對於 一所要之配置比率的偏差,産生一誤差訊號;及 依據該誤差訊號來變更該等流量組中至少一流量組之至 少一流量的至少一調節參數,以減小該偏差。 O:\89\89069.DOC -10- 1245506 因此’本t明之方法控制複數個流量進入—符列中之亡 量速帽即料服務料),該等複數個流量包含-非⑽ 性流量組及一其他洁吾如 ^ , 他机里組。母流量組可包含一或多個流 量,因此在有限制情況下,本方法可僅用於兩個流量。該 第一肌里組,含被已知爲非回應性的流量。該第二流量組 包含其他流置。該等其他流量可爲該等被已知爲回應性的 流量。然而,在所有實施例中,藉由該流量控制系統而被 處理的全部流量之回應性可並不爲吾人所瞭解。在該等情 況下,該,二流量組可包含其回應性未知的該等流量。: 此,該第二流量組通常可包含未被知道其爲非回應性的該 等流量。在任何情況下,藉由一基於頻寬可用性來調節流 置速率的佇列管理方案,控制該等流量之服務速率,每個 流量速率的調節量係依據該流量之—或多個調節參數而 疋。在該仔列管理程序之運作過程中,基於該等兩組流量 組之總服務速率之比率相對:於一所要之配置比率間之差 =,而產生-誤差訊號。因此該誤差訊號指示該等兩組流 置組間的頻寬配置相對於一所要值的偏差。接著,以一方 式使用該誤差訊號來變更該佇列管理程序中使用的至少一 調節參數,以減小此偏差。因此,本發明之實施例提^ 一 封閉迴圈控制方案,結合一基礎的仔列管理方案來運作, 此會減輕上述之由非回應性流量引起的問題。因此,可在 本發明之實施例中達成公平頻寬配置,即使在必須管理非 回應性及回應性流量之混合的困難的通信量情況下。因 此,整體說來,本發明之方法提供了與先前之系統相比被
O:\89\89069.DOC -11 - 1245506 顯著改良的流量控制。 熟悉此項技術者即可瞭解:該佇列管理程序所管理之仔 列可爲-真實仔列㈣i queue)(例如,於—缓衝記憶體中之 育料封包序列)或可爲-與該資源相關之邏輯㈣,其中該 邏輯仔列代表所討論之資源料作之—邏輯抽象师^ abstract聰)。因此,該佇列可或可不對應於一單片記情體。 相同地,該仔列所對應之資源可爲資料封包仔列處理相關 的任何資源。作爲一簡單之實例’所討論之資源可爲一記 憶體物件―)(如一緩衝器),或多個記憶體物件(如一且緩 衝器)。或者’舉例而言,該資源可僅僅是用於以某方式處 理封包之控制邏輯,其運作可被抽象作_邏輯㈣。因此, 所时論之資源通常可爲總封包處理量可直接或以邏輯抽象 表不成-件列的任何裝置資源。應瞭解,可依據所採用之 ΐ定件列管理方案’以各種方式來評估在該資源中過量頻 見之可用性。舉例而言’可基於仵列佔用率或其某種函數, 或基於整體輸入/輸出速率’或實際上該資源使用之 他量測來評估過量頻寬。 〃 基於該等兩組流量組之實際與所要的配置比率之間 差:可用各種方式衍生出該誤差訊號。本文所用之術語”訊 唬具有其最廣的含義。例如,該誤差訊號可僅僅爲— 作過程中被週期更新之離散值4特定實施例中,該實& 配置比率u即’該等兩個流量組之總服務速率間之比 及/或該誤差訊號之確;^可涉及某種形式的平均化程序。 通常,視在該仔列管理方案中所使用之該等特定調節參
O:\89\89069 DOC -12- 1245506 數,可依據該誤差訊號變更一或多個流量之一或多個調節 蒼數。在較佳實施例中,藉由變更該等流量組中僅一流量 組中的每個流量的至少-調節參數,可達成與該整體頻寬 配置之特別有效控制相組合的運作的簡單性。更佳方式 為:變更該等流量組中僅一流量組中的每個流量之一單個 周即參數。在下述之一尤其較佳之實施例中,該仔列管理 Γ序係依據BAT方案而被執行,在該bat方案t,當過量頻 旦"使用# $速率被增加—取決於—增量參數的 量,且當年法使用過量頻寬時,每個流量速率被減少一取 減量參數的量。在該等較佳實施例中,尤其有效之 乍係精由變更該非回應性流量組中的每 數而被達成。 <减里參 於該仔列管理程序中以-第一週期來週期地調節 速率的實施例中,較佳以大於該第一週期的一第 :月來週期地執行依據該謨差訊號變更調節參數。本文 第週期較佳係該第一週期之數倍,舉例而言係比該 兩個j大至7數$級’且更佳係比該第一週期大至少 更二 =在下文詳述之特別較佳之實施例中,用以變 節參數料期大於該仔列管理程序之流量速率調 上執行該二長:該崎理程序的時間標度 的衝突,使得_:管個程序間之任何潛在 該較慢速率之參數充Has…申運作,而變更 所得之頻寬配置。下^ 改進,以按需要改良 " 文中將藉由實例來解說用於具體化本
O:\89\89069.DOC -13- 1245506 發明之流量控制方法的各種其他較佳特點。 本么月之第—恶樣提供用於控制複數個資料封包流量 進::對應於一網路裝置資源的佇列之流量速率之設備, 該等複數個流量包含—非回應性流量組及—其他流量組。 該設備包含: 旦一::列官理器,用以根據-佇列管理方案來管理該等流 里速率’使得依據該f源t的過量頻寬來調節每個流量速 率/等。周喊之里取決於每個流量之一或多個調節參數而 定;及 一調節控制器,用以控制該等流量組中至少一流量組之 至少7流量的至少-調節參數,該調節控制器被設置,以 依據該等流量組進入佇列之總流量速率之比率相對於一所 要之配置比率之偏差,產生一誤差訊號,且以依據該誤差 汛唬來變更該至少一調節參數來減小該偏差。 應瞭解,通常本文引用一糧用於具體化本發明之方法來 描述多項特點,根據用於具體化本發明之設備可提供 的特點,且反之亦然。 八.心 本發明之-第三態樣提供-種用於處理於—通信網路中 之資料封包的網路裝置,該裝置具有一與一資料封包佇列 相關之資源’及-用於控制進人該件列之複數個資料封包 流量(包含一非回應性流量組及一其他流量組)之流量速= 的流量控制邏輯,其中該流量控制邏輯包含如上文爲本發 明之第二態樣所定義的一佇列管理器及一調節控制器。X 本發明之另一態樣提供一種促使一網路裝置之處理器執 〇:\89\89069 DOC -14- 1245506 行上述之流量控制方法的電腦程式。 【貫施方式】 本發明之流量控制系統可被用於各種網路裝置中,例如 交換機、路由器—㈣、橋接器、通信量整形器彻仏 心㈣、負載平衡裝置、中間盒(middieb〇x)及併入(例如 防火牆之裝置。一般而纟,在需要佇列管理的任何裝置中 皆可採用所要說明之流量控制系、统。在如路由器等典型網 路裝置令,該裝置所接收的傳入資料封包會先經受各種處 理階段1如於-媒體存取控制組件中緩衝、封包分類: 在該内部交換結構之間傳輸,之後才會在網路上轉遞。、可 在此過程的各個階段佇列處理封包,以等待一特定裝置資 源進订處理。#等階段中的任何—個階段皆可採用本發明 之流夏控制系統,以防止資源在擁塞情況下超負載。現在 將參照圖1至圖3來描述此類流量控制系統之一特定實例。 圖1係網路裝置1的簡化示意圖,顯示在該裝置中涉及 流量控制系統作業的多個主要元件。如圖所示,該裝置1包 括/瓜里控制設備(整體以2表示),用於控制進入一對應於一 岌置 >、源的彳丁列之複數個流量之流量速率。在此簡化之實 例中,受保護資源爲—緩衝記憶體3,其包含待被該系統管 里之資料封包彳丁列4。流量控制設備2包括一仔列管理器5, 其接收各種流量的資料封包,並且以每個流量的受控速率 將封包傳輸至佇列4中。詳言之,佇列管理器5根據一佇列 官理方案(其中基於過量的頻寬來調節每個流量速率),管理 每個流量進入該佇列的流量速率,意即服務速率。在此實
O:\89\89069.DOC -15- 1245506 施例中,佇列管理器5實施BAT演算法,其中會按照佇列佔 用率來判定過量的頻寬,如下文所述。過量頻寬之可用性 係藉由一過量頻寬訊號B⑴標示,該訊號B⑴在該圖式中被 示意地表示成一來自佇列4之回饋訊號。流量控制設備2亦 包含一調節控制器6,用於控制在佇列管理程序中所使用之 特定參數的值,對此下文將詳細描述。通常,藉由適當組 態之控制邏輯(包含硬體或軟體或其組合)來建構流量控制 ^備2。舉例而言,可藉由一正在執行軟體的網路處理器來 便利地建得設備2 ’其中該軟體組態該處理器以執行所述之 功能。熟悉此項技術者即可自本文之描述瞭解適當的軟 體。(當然’儘管可使用適當的軟體來預先組態該處理器, 但可個別供應用於建構該軟體之程式碼,以載入至一網路 裝置中,以組態該處理器使之進行如上述之作業。該程式 碼可被供應爲-獨立的元件或作爲用於數個控制函數的程 式碼元件,且可以被包含於一電腦可讀媒體,例如一磁碟 或一被發送至網路操作員的電子傳輸)中而被供應。 設備2所控制之流量在概念上被分成兩組相異的組,在待 述之流量控制方法的運作過程中會以不同方式來處理的該 ,兩組流量組。該第-流量組包含已知爲相應性之流 量。該第二流量組包含已知爲回應性的流量、及/或其回應 性未知且因此被認爲可能爲回應性的流量。爲簡明起見, 將就TCP及UDP流量之混合而言來描述此實施例之運作,其 中該等贈流量組成-非回應性流量組7,且該等μ流量 中所示。(熟悉此項技術者應 O:\89\89069.DOC -16- 1245506 明白,在某些環境中可將UDP流量分類爲回應性,其中— 上覆應用程式(overlying application)將特定的回應性機制 強加於該等流量上。本文中將該等UDP流量直接用作非回 應性流量之一便利實例,因此基於本發明之目的,將該等 UDP流量分類爲非回應性)。佇列管理器5以一流入流量速 率或「供入速率(offered rate)」(^來接收每個流量。仔列管 理器5通常依據上文所提及之文獻中說明的BAT方案,週期 地計算每個流量的一傳輸分率Ti。接著,隨機丟棄封包, 以使該流章達成Ti_ 〇i的服務速率。根據在仔列管理器5中所 使用之BAT方案,以一週期dt來執行該傳輸分率之計算,每 個流量在時間(t+dt)之傳輸分率几被表示爲: T.Ct+dt) - min(l, T1(t)+w) if fi⑴
Ti(t)(l - w) else if f^t) >fimax min(l5 Ti(t) + Ci*Bavg(t)) else if B(t卜 max(05 T^t) (1 - D^O^t))) otherwise 其中· fi⑴==丁心)*0<〇係該流量在時間{的服務速率; w係該流量之一預定常數(0 <w < 1); fimin及fimax係該流量的最小及最大保證服務速率; Bavg⑴係B⑴之指數加權移動平均數; 〇i(t)係d亥流置在時間t的供入速率;及 參數(在基本的BAT方案中)該流量之預定 常數。 該過量頻寬訊號B⑴被表示爲: B ⑴=1 if Q ⑴ <qmin O:\89\89069.DOC -17 1245506 U else lf 卩⑴ > qmax 1 else β dQ(t)/dt < dmin < 〇 〇 otherwise 定之限定值。因此,可瞭解:當該件列長度低於限定值q_ 及當該仔列長度的減少速率大於該限定速率I時,該過量 頻寬被視爲可用(意gp’B⑴ϋ服務速料⑴在該流量 之最小保證速率^以⑺與最大保證速率£即^之間時,該ΒΑΤ 方案依據’量的頻寬’ #由調節該傳輸分率1來調節該服 務速率。該等調節之量尤其取決於調節參數^及仏的值。 詳言之,若過量頻寬爲可轉⑴=丨),則會將該服務速率 線性遞增一取決於該增量參數C·的量。若無法使用過量頻 寬剛= 0)’則會將該服務速率以指數遞減一取決於該減 量參數Di的量。 如上所述,在先前技術之基本BAT方案中,該增量參數 及該減量參數係每個流量所特定之常數。然而,在本實施 例中,該等非回應性、UDP流量7中每—流量之減量參_ 會隨時間改變。圖i之調節控制器6監視所有流量之服務速 率f,’並將其與-所要之頻寬配置比率〜—起用以變更該等 膽流量α的值。此處,可由—系統操作員來設定、或 藉由資源管理軟體(未圖示)(若其被裝備於該系統)來供應 该所要之比率rd。圖2之流程圖中顯示在此程序中之該調節 控制器6之-般運作。以-大於週㈣的週期&而週期地變 更該等刪減量參數A,。因此,該參數變更程序於每隔 O:\89\89069.DOC -18- 1245506 時間(t + M)開始,如圖2中之步驟1〇所示。在步驟^中,該 調節控制器基於自佇列管理器5接收之服務速率厂,計算該 當前頻寬配置比率r(t)的值。此比率r(t)係全部υ〇ρ流量7的 總服務速率相對全部TCP流量8的總服務速率的比率,且可 藉由計算在先前週期ZU期間取得的複數個量測之平均數而 被便利地計算出比率r(t)。詳言之,在該週期^期間,可藉 由控制器6週期地取樣全部流量之該等服務速率6。配合每 次取樣,該等UDP及Tcp流量之個別速率被分別合計以得出 總UDP及TCP流量速率,且控制器6會記錄該等總速率之比 率。接著’在圖2之步驟llt,藉由計算若干次取樣所記錄 之比率的平均數而求出當前週期之r(t)的值。接著,在步 驟12中’該調節控制器比較當前配置比率r(t)與所要之比率 rd,以依據該等兩個值間的偏差來產生一誤差訊號心。在本 實施例中’忒诀差訊號係一由Δγ = 屮》〜得出的標稱 值(normalized value)。在步騍13中,控制器6接著計算減量 參數d,的新值’確^要變更該Di_舊值,以減小所要之 配置比率〜與實際配置比率Γ⑴間之偏差。下文將更詳細描 述:广算新D,值之特定方法。最後,在步驟"中,該新 〇i值被供應至佇列管理器5,以用於隨後的佇列管理程 序。接著完成該參數變更程序,直至時間過去下一週期仏, 此時重複該控制程序。 可發現’調節控制器6之運作可有效提供一封閉迴圈控制 程序,該程序藉由變更非回應性流量的減量參數來控制該 等回應性流量與非回應性流量之間的頻寬配置。詳言
O:\89\89069.DOC -19- 1245506 之’會變更該等減量參數, 使得實際配置比率更接近於 所要值rd。現以一習知控制工 ^ UDP 長方法開始,將闡述本文中變 寺D|值以達成此目的之特定方式。 圖3例示一可被比作在裝 置1中執行的流量控制程序之基 本控制迴圈的多個主要元件。 在本流I控制系統中,圖3之 站(plant) 20對應於緩衝器3, 任%衝為3中將傳入之通信量 置入符列4中,且在一拉宝μ 且在特疋延遲之後,自佇列移出傳入之通 #夏°圖3之量測裝置21記錄所需之系統資訊,舉例而言, 在當前情況中為,服務速率及傳輸分率。該比較器工具22 估异該控制誤差,意即所要值與實際值間之偏差。在本情 況中’此爲該誤差訊號因爲吾人僅考量心一受控變數, 並藉由該控制誤差的值來定義其狀態。圖3之控制㈣根據 被特定定義之原理來估算該受控變數之值。此訊號及擾動 ’ 例如所提供之負載之振盪)會影響該站。該控制器之作 用係産生一操縱變數(manipu lated vaHable),以抵銷該擾動 輸入之影響而將該站維持在一所要狀態。 爲當前之實例,吾人因以下理由而選擇一屬於PlD (比 例積分及微分)系列之控制器: -該系列所要求之週期性計算工作相對較小; -儘官該系統之一外延模型可被視爲需要,但與一模型預 測性控制方案或觀測器理論相反,在本情況中對此並未嚴 格要求; —儘管結構相對簡單,但是該等控制器群組可達成卓越的 結果 〇
O:\89\89069.DOC -20 - 1245506 描述一理想PID控制器之等式如下:
y{t)-KR[xd^t)-\.-^- Γ xd(t)dt + T τΝ ^dK) v^r] ⑴ =中y⑴代表該操縱變數且Xd⑴代表該控制誤L兩者 時間相依型變數,且Kr、τ … V爲㊉數。在方括號内之令 寺項自左向右爲··比例、積分及微分影響。 - =於本流量控制系統在時間上不連續,因此吾人使用上 述等式⑴之離散表示法。此藉由以下步驟獲得:⑷關 式⑴的時間求微分;(b)藉由使用後向差分來求導函數 (den=tlVe)之近似值;及(C)求出該操縱變數之實際值。藉 此獲得下面具有通用係數的等式: yk-yk-i+bo.Xdk+bi.Xd^.j+ba-Xd^^ (2)
藉由選取參數b。、bl&b2,吾人可判定該控制器之基本特 性。本方法係基於積分控制器,取b], _時,可自等 (2)獲得: X yk=yk-i+b〇xd)k (3) 因爲此會額外減少結構上及計算上卫作。維持該積分項可 保證該穩態誤差十分小,在理論上爲零。 在本流量控制系統中,D,DP係操縱變數八且該控制誤差
Xd,k爲上述之誤差訊號△!·。因此,使用等式(3),吾人可鞞 得: X
DiUDP(t+At)= DiUDP(t)+b〇. Δγ ⑷ 爲匹配該控制-誤差訊號對Ο,0?的當前狀態之影響,定義b =/3·ϋίϋΙ)Ρ(ί),0<〇 ,以獲得吾人之一般版本控制器: O:\89\89069.DOC -21 - 1245506 D,UDP(t)+ 汄 Di_⑴ ^ (5) 口此凋節控制姦6根據等式(5)計算每個流量的新的d^dp 值。若需要,可將所有或個別流量的參數尽定爲一常數值, 且熟悉此項技術者將瞭解適當的值。然而,在尤其較佳之 實施例中,可依據該誤差訊號&之絕對值來選取^的值,下 文將進一步討論。可自等式(5)發現,會以一適當方式變更 該減量參數Di⑽p的值。若該當前頻寬配置比率r⑴大於所要 之比率rd(意即,將過多頻寬配置&UDp通信量),則該誤差 訊號△!·將爲負數。因爲“Ο,所以將藉由等式(5)來增加該 D,睛的值,意即〇叫> Dj睛⑴。考慮到早先定義的 BAT演算法顯示·· DiUDP之增加會導致傳輸分率L之減小。 因此,UDP流量之頻寬佔有率將會被減小,且Tcp流量之頻 寬佔有率將會被增加,從而導致一更小的比率r⑴並會減小 該誤差訊號的絕對值。若該誤差訊號Δγ被減小至零,則不 會調節DiUDP。此係有意義的、,因爲該系統此時即精確地位 於所要之狀態,且暫時無需進行調節。 上述流量控制系統在頻寬配置中之功效可見於一如下之 簡單模擬中·使用一 UDP流量及大量的同時(c〇ncurrent) tcp流$,具有一藉由上述之BAT作爲該佇列管理方案的瓶 頸鏈接(bottleneck Imk)。該系統在三種不同的擁塞條件 (高、中及低量級擁塞)下接受測試,其中會依據1;]〇]?供入負 載(offered load)的量來定義擁塞量級。該高量級擁塞條件 被表示爲200、150及1〇〇 Mbit s/s的UDP供入負載。該低量 級擁塞條件被表示爲40、30及20 Mbits/s的UDP供入負戴。 O:\89\89069.DOC -22- 1245506 共用外傳鏈接之容量爲l〇〇Mblts/s,等於提取該佇列4之最 大速率。爲該等供入負載中的每一個來測試三個不同的= 要之配置比率,且比較該UDP流量之實際頻寬佔有率與所 要之UDP頻寬佔㈣,以判㈣應性程度。此模擬之处果 2示於圖4之表格中,其中模擬1至9對應於自最高至最^地 前述之該等供入負載。該等結果亦被圖示於圖化、讣及& (分別對應於高、中及低量級擁塞狀態)之標繪圖中。自該等 圖式可看出,對於高及中量級擁塞狀態,在實際與所要之 UDP頻寬佔有率之間達成_較高程度的對應性,僅齡損 所要之UDP頻寬佔有率。對於該低量級擁塞狀態,可對全 部所要之配置比率,達成極好的對應性。儘管此處爲整二 效果結合運作之簡單性,較佳使用該積分控制器,但藉由 在參數變更控制迴圈中使用—「比率如積分控制器」,曰已 在模擬中達成類似的良好結果。提供了整體、有效的流量 控制,其與該單獨的BAT流壹控制相比具有改良之頻= 置。下文在討論可被倂入本發明之實施例中的_些額外改 良之後’將給出表明在基本BAT系統上之改良的比較处 果。在所示之改良中包含用於改良較小佔有率的非回歸 通信量之作業的較佳特點。 在針對上述實施例之一第一修改中,將一最大極限值套 用至每個流量之減量參數Di,變更。歸因於影響傳送可 '的方式’所以需要此極限值。回顧該BAT演算法之關
Ti(t+dt)=max(0 , Ti⑴(l-Di.Ojt)))
O:\89\89069 DOC -23- 1245506 顯然,若D,大於一給定值(〇ι⑴通常被標準化爲該最大供入 負載,以提供-小於整數很多的值),則丁i(t + dt)《。爲避免 在σ亥等h況下不必要的增加(此會導致當隨後需要較小 值時,Μ更長的時間來減小Di),仏較佳被限制於〜[〇, Dmax]。極限值Dmax可由操作員設定成適合於一給定系統, =常取決於被用於易化實施之標準化。在本文所述之較 佺只轭例中,Dmax被設定為5〇〇〇。於一通常如上之模擬環 境中已測試此限定之效果,其中·· 衣 -所要 < 比率rd = 〇. 1 5 ; 在t 5衫,開始於一極高量級擁塞狀態(2〇〇 的 UDP通信量);及 在t = 30秒,發生UDP供入負載減小至一低量級擁塞狀 態(30 Mbits/s的UDP通信量)。 该核擬之結果被示於圖以及仍之圖表中,其_圖心顯示 pv U D P » 、丄 未被限定之結果,且圖6b顯示DUDP被限定爲= 5000之結果。該初始高量級擁塞狀態結合所要之低比率, k使忒積分控制器增加Dudp。若不設定任何限定,則該dUDP 值可增加至一極高值。接著,當該供入負載已被顯著減小 時’需要-更小的D’值以匹配該所要之比率。若當時該 ,始D_值極高,則必需進行較大幅遞減,且該控制器會 化更長時間來使該調節奏效。套用該極限值〇_會顯著縮 紐此時間訊框,如圖6a及圖6b所示。 在#代貫轭例中,可藉由一動態過程來爲每個流量確 定該最大極限值Dmax。詳言之,藉由爲仏求解(1 _Di〇i⑴)=
O:\89\89069.DOC -24- 1245506 〇’該調節控制器可爲任何指定之供人速率0|⑴確定適當的 D,上限。實施此過程所需的額外處理卫作在具有廣泛:佈 之供入流量速率的系統中是值得的。然而,通常—被適杏 設定用於全部或個別流量之D_常數值會被認爲係足: 的’且熟悉此項技術者即可瞭解適當的值。 可藉由在i§當的時期來抑制該|數變更程序而達成該控 制器運作中之另一改良。詳f之,者、七田 工 , ^。之,§ 一流量之供入流量速 率〇i小於該流量之-最小限定值速率時,該參數變更程序 可被抑制。」列如,儘管最小頻寬通常被確保爲一服務品質 項(QUalltyof-Se而e ltem),但是無任何流量可被強制佔有 此頻寬。在此發生期間(意即’若流量速率<fimin),BAT之 運作係使得包括〇1的項被忽略。在至此所述之實施例中, 該調節控制器將繼續藉由調節〇1來試圖匹配所要之比率。 因可減少至零。當該供入負載接著增加時’該Di的值 了退離所要之操作點(Gpeming pQint)。接著當該控制器將 該D,的值調節回—合適的值時1出現—延遲。爲解決此 問題’在較佳實施例中’當_流量之供人流量速率〇|低於 該流量之最小保證速率“(意即,〇|(㈣論)時,該通 :的參數變更程序被抑制。因此,在該等實施例中,該調 即控制為6不僅可自如圖!所示之件列管理器$接收該服務 速率f 1而且可接收該等UDP流量之供入速率〇;。或者,控 ’J器可自仔列官理器5接收該等υ〇ρ流量之傳輸分率1,並 自=傳輸分率1及該服務速率fi計算該供入速率〇i_。(應 注意’儘管在此處可基於該服務速率心(意即^⑴<f(min)而
O:\89\89069 DOC -25- 1245506 確疋該抑告丨I外 何時::但較佳使用該供入速率。由於吾人欲在任 最小值’取小速率’因此-旦該供入速率降至低於該 封包丟’:可抑制該參數變更程序,且-旦可能出現任何 數料二 卩。亥仏入負載咼於該最大值),即應恢復該參 1私序。根據Ti(t+dt) = min (1,耶)切)之傳輸分率可 入負欠數,因此該服務速率仍低於該最小值,但同時該供 一冷=可已大幅增加’使得需要進一步參數控制。)當抑制 :流量之該參數變更程序時,在-些實施例中該D,值被唯 持在其最料算值,此值即爲當恢復該參數㈣程序時的 =值17之圖表表明此程序在—簡單模擬中之效果,顯 不田未實施該參數控制之抑制時及當實施該抑制時, UDP/TCP配置速率自其所要值之偏差。自該圖中可清晰的 發現該抑制過程之有益效用。 在其他實施财,可當非回應性流量之總供人速率低於 一特定限定值時’對該參㈣制程序執行抑制。詳言之,、 可藉由以下關係式定義抑制點: fUDP,critlcal = rd* 最大鏈接頻寬/(1+ q) fTCP,eritiCal =最大鏈接頻寬/(1+〜) 其中該最大鏈接頻寬係提取該佇列4之最大速率。~係如上 述所要之比率,且通常可基於任何種類的公平度定義 (fairneSS definitlon)(例如,最大_最小公平度)而得出。因 此,fuDP’eHtieal與fTCP,eritieal之和對應於該最大鏈接頻寬,且 該fUDP,Critica丨相對fTCP,critlcal之比率爲rd。使θύομαι爲該非回 應性流量組之總供入速率,且〇Tcp,tQta|爲該組回應性流量之 O:\89\89069.DOC -26- 1245506 總供入速率。甚Q ^ UDP, total flJDP,critical 且〇TCP,total 〉 fTCP,entlcai,則當前流量控制系統可運作以將該等兩組流量 組之總服務速率分別驅動至“ CM』“,⑴⑽。另[ 在本發明之實施例中,在該參數變更程序可被抑制。例如, 在下文詳述之一較佳實施例中,當該1;]:^流量之總供入速 率如上疋義g fUDp,criticai時,抑制變更該D/dp值。 在抑制該正常參數控制程序期間,該仏值可如上所述被 維持在其最終計算值,或其可被設定爲零。在前者情況下 存在一潛耷的缺點:由於一較高的1(:1>通信量(意即,無過 ϊ頻寬)而仍會進一步減小該!^^^通信量。另一方面,在後 者情況下,會濫用該系統,以推動較高的非回應性通信量 通過该裝置。因此,在較佳實施例中,該調節控制器6在正 常參數控制受到抑制時,在每個控制週期Δΐ之後將該仏值 減小一預定量。意即,在抑制期間,控制器6逐漸降低該 值。舉例而言,在抑制期間,可在每個週期仏之後將該仏 值降低一特定百分比(例如10%)。由於該控制週期Μ通常較 該佇列管理程序之控制週期dt長很多,因此在抑制期間^ 降低該Di的值可提供一些公平度至真正的(h〇nest)低量的 非回應性通信量。因此,濫用該系統不再有吸引力,因爲 爲了自一超越(overshoot)週期受益而必須接受長期的低輸 送量。 通常,所述之該Di的值之限定及該控制程序之抑制會顯 著改良流Ϊ控制’避免積分迴圈(integrati〇n 1〇〇口)産生不適 當的〇{值,改良少量的非回應性通信量之運作,且配合振 O:\89\89069.DOC -27- 1245506 盪供入負载,並反抗濫用該系統 _ ^χ 1文仕得迗佔有率方面獲 付不么平得利之意圖。現將描呈 ν、另上迷之各種較佳特 里控制系統之特定實例,且該運作相比一基本_ 流置控制方案無該參數控制程序。 圖8係-顯示待述之實例中的調節控制器6之運作之示音 中假定一UDP及TCP流量之混合(如圖υ。在該實: 中’在調節控制器6中之控制週期△_)、,而該仔列管理 "'5每隔4毫秒計算—次傳輸分率。控制器6每隔(U秒量測 一次猜㈣P之服務速W率,計算在該控制週期^ :\时個值的平均數以獲得低通效應(“,effect)。至 ^周即控,器之該等輸入在圖中被描綠在輸入介面區㈣ °在此貫施例中’該調節控制器自作列管理器$接收該等 UDP供入速率〇udp及兮望 女 ^ μ荨服務速率fi。如同該等服務速率, 该專供入速率〇 · u D P姑彳用* 、 《半。1 ?皮週期性地取樣’並且會計算在該控制 週期期間的平均值。區塊31差步驟36代表在每個控制週期 △t結束時爲該UDP流量組所執行的步驟。因此,步驟31代 表該控制程序之抑制測試’本文所應用之測試爲〇_一 W,critlcai,其中 fUDP,cntica| = rd*最大鏈接頻寬/(1 + ^,如 上所述。若滿足該抑制條件,則抑制變更該等UDP流量之 參數(如區塊32所示)’且每個流量之值被降低跳。 若在步驟31處不滿足該抑制條件,則在步驟Μ該控制器檢 測此是否絲隨-抑制週期後的第_調節彳若如此, 則每個流量之DiUDP恢指佶s甘旦μ 人设值爲其最終計算值(如步驟34所 示在步驟33,若該當前循環並非_自抑制之恢復,則基
O:\89\89069.DOC -28- 1245506 於爲當前循環所產生之誤差訊號△!*來計算每個流量之新 DiUDP值(如步驟35所示)。應注意,在此實施例中使用三個 不同的參數/5值。所選取之特定/3值取決於在當前循環中的 誤差訊號Δγ之絕對值。詳言之,在此實例中被設定如下: β = 0.5 if Δγ2>0.0 1 0.33 else if Ar2〉0· 1 0.05 otherwise 步驟36則將所示之上限及下限強加於在步驟35中所計算的 該等新的Ι^υΐ)Ρ值上。自合適的步驟32、34或36,接著將每 個UDP流量之該新DiUDP值輸出至該佇列管理器,如該輸出 介面區塊37所示。 爲表明上述糸統之有效性,吾人使用一致的模擬設定, 只是一個單獨使用該基本bat佇列管理系統,而另一個使 用在佇列管理器5中具有BAT佇列管理的本實施例之流量 控制系統及該實施圖8之參數控制的調節控制器6。該模擬 設定如下: -一個具有l〇〇Mbits/s之瓶頸鏈接; -一個具有一恒定位元速率9〇Mbits/s之UDP流量;及 -一個貪婪(greedy)的TCP流量。 °玄°周節控制器6被設定爲以一所要比率rd = 30/70 = 0.42 (UDP/TCP)來配置鏈接頻寬。結果顯示於圖%及圖%中,其 中圖9a顯示該基本的bat方案之結果,而圖9b顯示本發明 之β玄貫施例之結果。圖9 a清晰的表明使用基本的b at方 案、具有回應性及非回應性流量的情況下,在所要之比率
O:\89\89069.DOC -29- 1245506 與實際比率之間存在不可接受的差異。吾人亦可自該公平 度指數之分佈瞭解此性狀。(該公平度指數被定義於19=年 WUey,Raj Jain 發表之 ”The An 〇f c〇mputer ^价咖 Performance Analysis”,且此處被表示爲: 其中,X!、X2係所量測之速率6⑴,且Wi、W2係被表示爲W1 = rd/( 1+ rd)及W2= 1/G + rd)的加權。自圖外可十分明顯的看 出本I月之%IL里控制糸統所提供之改良。儘管該UDp/丁cp 比率r(t)仍在波動,但是其現在在所要之比率附近跳動,且 該平均值係處於一極好值。該改良亦被反映於該較圖%中 更緊密之公平度指數中。 亦已在跳動UDP供入負載的條件中測試上述實施例。該 變更模擬設定之處在於: -仍存在一個UDP流量,但是其位元速率以5秒的時間步 進在恒定位元速率5〇 Mbits/s、與12〇 Mbits/s之間跳動; -所要之UDP/TCP比率〜被設定為0.4。 遠模擬之結果顯示於圖1 〇a及圖i 〇b中。此處該等標繪圖始 於t=3 0秒,此時該控制器已於啓動階段自我調試成適於該 系統。在圖l〇a中,該UDP及TCP服務速率被表示在該UDP 通信量模式的旁邊。圖l〇b比較實際與所要之UDP/TCP比 率’且亦顯示該公平度指數。自該等圖式可知道該當前流 量控制系統即使在存在更複雜的通信量模式情況下亦有 效。儘管圖9b中出現了短暫尖峰(short spike),但該狀況迅 速回至正常。 O:\89\89069.DOC -30- 1245506 一最後換擬表明該流量控制系統之多用性(versatilit》,)及 堅固性(robustness)。該模擬設定與用於圖i〇b之模擬 ό又疋相同,但現使用如上文引用之Raj Jajn文本中所論述之 排列開 / 關-分佈」(paret〇 _〇n/〇ff_d is tribute d) TCP流量。 圖11a顯示單獨適應該基本的bat方案之結果,且圖Ub顯示 本流里控制系統之結果。本流量控制系統顯然又勝過該 BAT方案。 通常,可由操作員將所要之配置比率rd設定為,一用於一 指定流量轉制系統的適當值,且熟悉此項技術者即可瞭解 合適的值。詳言之,在一指定情況中之適當值可通常被確 疋成ό亥系統中之该等保證的速率厂^匕及fiinax之函數。此 外’可基於以通常的方式爲基確的bat方案所計算之多個 常數Di值,來設定該等非回應性流量之每個減量參數DiUDp 之起始值。然而,在本發明之特定實施例中,可基於啓發 式觀測該所要之比率rd與該等初始DiUDP值間的雙曲線相干 性(hyperbolic coherence),來設定該等初始d:dp值。詳言 之’可根據以下關係式設定該等初始D^DP值:
Di (t = 〇)=常數/l*d 其中該常數可被設定用於所有非回應性流量。此外, 此項技術者即可瞭解合適的值。當此可提供吾人可接受之 結果,即可達成改良之效能,在此情況中,該調節控制器6 藉由基於該基本的BAT方案上之開放迴圈控制方案,自一 以實驗獲得的1*(1與〇/1:)1>值之間關係的曲線上選取該等初始 Di值。可於一查詢表中提供該等值,以供調節控制器6
O:\89\89069.DOC -31 - 1245506 使用。該等D/c、可被設定成自該基本的BAT方案中已知 的預設值。 自前文可知,藉由本發明夕杳—/丨_, 心月之貫知例可提供高效率的流量 控制,該等實施例: 1 士 例MS具有回應性及非回應性流量之混 合的較難通信量狀況中’亦允許公平的頻寬配置。此外, 在上述之較佳實施例中,此可藉由變更該等非回應性流量 之僅:單個調節參數而達成。此外,由於可在一較該基本 佇列官理方案更慢之時間標度執行該參數變更控制,所以 該參數控匈尤其便於軟體實施。 儘管上文已藉由舉例的方式描述多個特定實施例,但冬 然可設想對該等實施例進行諸多改變及修改。舉例二 儘管在上述之實施例中,該參數控制程序之抑制係基於最 小限定速率之上,但當超過最大保證速率時,若需要亦可 提供-用於抑制該參數控制程序之機制。又例如,在上述 之糸統中,可爲該等回應性友非回應性流量組中的任—個 或兩者適當地調節該等參數以仏中的任一個或兩者,以 減小該誤差訊號。儘管如此,爲實施之簡單起見,較佳氕 節僅-流量組之-單個調節參數。於本發明之實施例中亦 :使用除了 BAT以外的其他佇列管理方案,且可適當 藉由該參數變更程序被控制的該(等)調節參數。封包亦可 標記而非被佇列管理器5丟棄。在此情況中,可能已被丟? 之該等封包被簡單標記以表示擁塞,並與該等未標吃之^ 包一起被傳輸至該符列中。因此,此處實際上,會經由右 該仔列管理器中調節傳輸分率,來控制該等未標記之封勺 O:\89\89069.DOC -32- 1245506 進入該佇列的流量速率(意即,該 v 1》服務速率)。此外,儘管在 上文便利地使用TCP及UDP流吾似 & ^ 机里做為回應性及非回應性流 量之實例,但當然可利用豆他诵衿功—▲ 用,、他通^協定流量來實施本發明 之方法。該參數變更程序亦可传用 斤力」便用上文特別提及之該等方 程式以外的其他基本控制方程或 利乃杈式。此外,通常藉由本發明 之流餘制方法可控.卜㈣上㈣列,爲各贿列提供 該流量控制系統之個別實例。在本發明之精神及範圍内可 對前述之實施例作諸多其他改變及變化。 【圖式簡單說明】 現將參照隨附圖式,藉由例示性但非限制性實例的方式 來描述本發明之較佳實施例,該等圖式中: 圖1係、、Ό 5本發明之流量控制系統之網路控制裝置之 不意圖; 圖2係說明圖1裝置之一調節控制器之運作的流程圖; 圖3係一基本控制系統之方塊圖; 圖係本卷明之":L里控制系統在三種不同擁塞條件下 的模擬結果的圖表; 圖5a、5b及5c係圖4之三種擁塞條件下之結果的圖解表 不 , 圖63及讣顯示該流量控制系統之改良的實施例之模擬处 果; 、口 圖7顯示該流量控制系統之一改良的實施例之模擬結果; 圖係在省//1L墨控制系統之另一實施例中該調節控制器 運作之示意圖; °
O:\89\89069.DOC -33- 1245506 圖9a及9b顯示利用圖8之實施例之一第一模擬之結果; 圖1 0a及1 Ob顯示利用圖8之實施例之一第二模擬之結 果,及 圖1 la及lib顯示利用圖8之實施例之一第三模擬之結果。 【圖式代表符號說明】 1 網路裝置 2 流量控制設備 3 緩衝記憶體 4 /宁列 5 佇列管理器 6 調節控制器 7 UDP流量 8 TCP流量 20 站(plant) 21 量測裝置 22 比較器工具 23 控制器 fi 月艮務TCP&UDP速率 〇iUDP UDP供入速率 r(t) 實際配置比率 rd 所要比率
Ar 誤差訊號 O:\89\89069.DOC -34-

Claims (1)

1245506 拾、申請專利範圍·· 1 · 一種用於控制複數個資料封包流量進入一對應於一網 路裝置之一資源的佇列中之流量速率的方法,該等複數 個"IL i包含一非回應性流量組及一其他流量組,該方法 包括: 根據一佇列管理方案來管理該等流量速率,使得可依 據該資源中之過量頻寬來調節每個流量速率,該等調節 之量取決於每個流量之一或多個調節參數; 依據寧等流量組進入該佇列的總流量速率之比率相 對於一所要之配置比率的偏差,産生一誤差訊號;及 依據該誤差訊號來變更該等流量組中至少一流量組 中至少一流量之至少一調節參數,以減小該偏差。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法,其中該等其他流量包括 回應性流量。 3 ·如申請專利範圍第1項之方法,其中依據該誤差訊號來 變更該等流量組中僅一流量組中的每個流量之至少一 調節參數。 4·如申請專利範圍第1項之方法,其中依據該誤差訊號來 變更該等流量組中僅一流量組之每個流量之一單個調 節參數。 5 ·如申請專利範圍第1項之方法,其中根據該佇列管理方 案以一第一週期來週期性地調節該等流量速率,且其中 以一大於該第一週期的第二週期來週期性地變更該調 節參數。 O:\89\89069.DOC 1245506 如申凊專利範圍第1項之方法,其中: 曰根據該佇列管理方案,當可使用過量頻寬時,每個流 里速率被增加一取決於一增量參數的量,且當無法使用 過里頻寬時被減少一取決於一減量參數的量;及 依據該决差訊號來變更該等流量組中至少一流量組 的至J 一流量之該增量參數及該減量參數中的至少一 參數。 如申請專利範圍第6項之方法,其中該仔列管理方案包 括該BA了方案。 申。月專利轭圍第6項之方法’其中依據該誤差訊號來 變更該非回應性流量組中至少一流量之該減量參數。 9·如申請專利範圍第8項之方法,其中依據該誤差訊號來 變更該非回應性流量組中的每個流量之該減量參數。 1〇.如申請專利範圍第9項之方法,其中根據該㈣管理方 案以一第-週期來週期性地調節該等流量速率,且其中 以一大於該第一週期的第二週期來週期性地變更 量參數。 U.如申請專利範圍第9項之方法,包括將-最大極限值套 用至每個流量之該減量參數之變更。 A 專利範圍第U項之方法,其包括計算—流量之該 =㈣值,該極限值爲該流量進人該流量速率管理步 驟的一流入流量速率的函數。 13.如申請專利範圍第9項之方法,其中根據該仵列管理方 案,當該流量速率超過該流量之—最小保證速率時,執 O:\89\89069 DOC 1245506 =量頻寬來調節—流量速率,且其中該方法包括 机里進人4流量s #管理 低於該流量之最小保證速聿日± L入抓里速率 量參數。 也速率%,抑制變更該流量之該減 利範圍第13項之方法,其包括在抑制變更該減 時2的《t,㈣減量參數料於其在該抑制開始 15.=㈣圍第η項之方法,其中依據該誤差訊號以 制隔來變更該減量參數’該方法包括·在抑 二广咸$參數的過程中,使該減量參數在每個該時 間間隔之後減小一預定的量。 1 6·如申請專利範圍第9頊 —I丄 ―包括當該非回應性流量 、、’ 亥佇列管理步驟的總流入流量速率低於一限 定值時,抑制變更該流量之該減量參數,該限定值取決 於該:要配置比率的限史值及該仔列之—預定最大鏈 接頻見。 17. 如申請專利範圍第16項之方法’包括在抑制變更該減量 參數的過程中,將該減量參數維持於其在該抑制開始 的值。 丁 18. 如申請專利範圍第16項之方法,其中依據該誤差訊號以 週期性時間間隔來變更該減量參數,該方法包括在抑制 變更該減量參數的過程中,使該減量參數在每個該時間 間隔之後減小一預定的量。 ^ 19. 如申請專利範圍第9項之方法,包括自一與該所要之配 O:\89\89069.DOC -3- 1245506 置比率成反比的預定初始值開始變更該減量史數 20·^請專利範圍第9項之方法,其包括在開始變更該減 ^參數時’依據該等總流量速率之該㈣爲該減量參數 遥取一初始值。 21· 一種用於控制複數個資料封包流量進入—對應於一網 ::置之一資源的佇列之流量速率的設備’該等複數個 流量包含一非回應性流量組及一其他流量組,該設備包 含: 一佇烈官理器,用於根據一佇列管理方案來管理該等 流置速率,使得視在該資源中之過量頻寬來調節每個流 置速率,該等調節之量取決於每個流量之一或多個調節 參數;及 一調節控制器,用於控制該等流量組中至少一流量組 中至少一流量的至少一調節參數,該調節控制器被設置 以依據该寺流量組進入一彳宁列之總流量速率之比率相 對於一所要之配置比率之偏差,而產生一誤差訊號,且 以依據該誤差訊號來變更該至少一調節參數,以減小該 偏差。 22·如申請專利範圍第21項之設備,其中該調節控制器被設 置以依據該誤差訊號變更該等流量組中僅一流量組中 每個流量的至少一調節參數。 23.如申請專利範圍第2 1項之設備,其中該調節控制器被設 置以依據該誤差訊號來變更該等流量組中僅一流量組 中每個流量之一單個調節參數。 O:\89\89069.DOC -4- 1245506 申明專利範圍第2 1項之設備,其中該佇列管理器被設 置以根據一佇列管理方案來管理該等流量速率,其中以 第週期來週期性地調節該等流量速率,且其中該調 節控制器被設置成以一大於該第一週期的第二週期來 週期性地變更該調節參數。 25’如申睛專利範圍第21項之設備,其中: 該佇列管理器被設置以根據一佇列管理方案來管理 該等流量速率,其中當可使用過量頻寬時,每個流量速 率被增如一取決於一增量參數的量,且當無法使用過量 頻寬時被減少一取決於一減量參數的量;及 °亥°周郎控制器被設置以依據該誤差訊號來變更該等 "丨L里組中至少一流量組的至少一流量之該增量參數及 4減1參數中的至少^一參數。 26·如申請專利範圍第25項之設備,其中該佇列管理方案包 括該BAT方案。 27.如申請專利範圍第25項之設備’其中該調節控制器被設 置以依據該誤差訊號來變更該非回應性流量組中至少 一流量之該減量參數。 28·如申請專利範圍第27項之設備,其中該調節控制器被設 置以依據該誤差訊號來變更該非回應性流量組中每個 流量之該減量參數。 29.如申請專利範圍第28項之設備,其中該佇列管理器被設 置以根據一佇列管理方案來管理該等流量速率,其中以 一第一週期來週期性地調節該等流量速率,且其中嗜碉 O:\89\89069.DOC l2455〇6 節控制器被設置成以一大於該第一週期的第二週期來 週期性地變更該減量參數。 0’如申請專利範圍第28項之設備,其中該調節控制器被設 置以將一最大極限值套用至每個流量之該減量參數之 變更。 如申晴專利範圍第30項之設備,其中該調節控制器被設 置以計算一流量之該最大極限值,該極限值爲該流量進 入4 "ί 丁列管理器的一流入流量速率的函數。 32·如申請寻利範圍第28項之設備,其中·· 該佇列管理器被設置以根據一佇列管理方案來管理 該等流1速率,其中當該流量速率超過該流量之一最小 保證速率時,執行依據過量頻寬頻寬來調節一流量速 率;及 "亥凋節控制器被設置以當該流量進入該件列管理器 "IL入"IL畺速率低於該流量之最小保證速率時,抑制變 更該流量之該減量參數。 &如申請專利範圍第32項之設備,其中該調節控制器被設 置以使得在抑制變更該減量參數的過程中,該調節控制 器將該減量參數維持於其在該抑制開始時的值。 从如申請專利範圍第32項之設備,其中該調節控制器被設 置以依據該誤差訊號以週期性時間間隔來變更該減量 參數,且在抑制變更該減量參數的過程中,以在每個該 時間間隔之後將該減量參數減小—預定的量。 士申。月專利$色圍第28項之設備,其中該調節控制器被設 O:\89\89069.DOC -6- 1245506 置以㈠玄非回應性流量組進入該仔列管理器的總流入 流里速率低於—限定值時,抑制變更該流量之該減量參 職定值取決於該所要之配置比率及該㈣之一預 定之最大鏈接頻寬。 36·如申請專利範圍第训之設備,其中該調節控制器被設 置以使得在抑制變更該減量參數的過程中,該調節控制 器將該減量參數維持於其在該抑制開始時的值。 37. 如申請專利範圍第训之設備,其中該調節控制器被設 置以依槔該誤差訊號以週期性時間間隔來變更該減量 參數,且在抑制變更該減量參數的過程中,以在每個該 夺門間h之後將該減量參數減小一預定的量。 38. 如申請專利範圍第28項之設備,其中該調節控制器被設 、自與該所要之配置比率成反比的預定初始值開 始變更該減量參數。 如申請專利範圍第28項之鼓備,其中該調節控制器被設 置以在開始變更該減量參數時,依據該等總流量速率之 泫比率爲該減量參數選取一初始值。 種用於處理於一通信網路中之資料封包的網路裝 置’該裝置具有—與—資料封包作列相關之資源,及用 於控制進入該佇列之複數個資料封包流量之流量速率 的流量控制邏輯,該等複數個資料封包流量包含一非回 應性流量組及一其他流量組,該流量控制邏輯包含: 4丁列官理器,用於根據一佇列管理方案來管理該等 流置速率,使得依據該資源中之過量頻寬來調節每個流 O:\89\89069.DOC 1245506 或多個調節 畺速率,該等調節之量取決於每個流量之 參數;及 ^ ,王少一流量組 :一流量的至少一參數,該調節控制器被設置以依 據該等流量組進入一佇列之總流量速率 个 < 比率相對於 一所要之配置比率之偏差,而產生一誤 左σΚ唬,且以依 據該誤差訊號來變更該至少一調節參數 "^ 以減小該偏 差。 41 · 一種電碉程式產品,其包含一其中具有電腦可讀程式碼 構件的電腦可用媒體,該電腦可讀程式碼構件可使一具 有與一資料封包佇列相關之資源的網路裝置之處理器 執行一流量控制方法,以控制進入該佇列之複數個資料 封包流量之流量速率,該等複數個資料封包流量包含一 非回應性流量組及一其他流量組,該流量控制方法包 含: 根據一佇列管理方案來管理該等流量速率,使得可依 據δ亥負源中之過里頻見來调郎每個流量速率,該等含周節 之量取決於每個流量之一或多個調節參數; 依據該等流量組進入該佇列的該等總流量速率之該 比率相對於一所要之配置比率的偏差,産生一誤差訊 號;及 依據該誤差訊號來調節該等流量組中至少一流量組 中至少一流量的至少一調節參數,以減小該偏差。 O:\89\89069.DOC -8-
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