保障ip融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法
【專利摘要】保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法。隨著企業(yè)對通信業(yè)務的要求越來越多，對通信業(yè)務之間、通信業(yè)務和IT業(yè)務的協(xié)同要求越來越高，而單一功能的網(wǎng)絡設備在成本、部署和業(yè)務協(xié)同上面臨很多的無法解決的問題。種保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，本方法包括第一步在內(nèi)核的IP協(xié)議棧入口處，建立兩層隊列，第一層為每個網(wǎng)絡設備建立一個設備隊列，設備隊列進行公平調(diào)度，第二層建立多個業(yè)務隊列，業(yè)務隊列進行優(yōu)先級調(diào)度。本發(fā)明用于IP融合通信系統(tǒng)。
【專利說明】保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法
【技術領域】：
[0001] 本發(fā)明涉及計算機網(wǎng)絡通信和融合通信領域，特別涉及一種合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量 的方法。
【背景技術】：
[0002] 隨著企業(yè)對通信業(yè)務的要求越來越多，對通信業(yè)務之間、通信業(yè)務和IT業(yè)務的協(xié) 同要求越來越高，而單一功能的網(wǎng)絡設備在成本、部署和業(yè)務協(xié)同上面臨很多的無法解決 的問題，成本過高，部署困難而且維護成本很高，設備之間的協(xié)同涉及到復雜的接口調(diào)用， 所以催生出了融合通信市場。融合通信系統(tǒng)大多采用IP核心，便于業(yè)務的擴展，因此所有 的業(yè)務都以IP包方式進入系統(tǒng)。
[0003] 以IP為核心的融合通信系統(tǒng)，多基于通用操作系統(tǒng)0S實現(xiàn)，業(yè)務處理實體以進程 形式存在，業(yè)務處理基本都是IP包的處理。通用操作系統(tǒng)0S -般支持進程優(yōu)先級設定，因 此在用戶空間中，可以一定程度上保障業(yè)務的質(zhì)量。但是在內(nèi)核協(xié)議棧層面，無法根據(jù)業(yè)務 優(yōu)先級對報文進行調(diào)度，所有的報文都以同樣的優(yōu)先級進入系統(tǒng)。而且因為報文以中斷方 式進入系統(tǒng)，導致低優(yōu)先級業(yè)務的報文會打斷高優(yōu)先級業(yè)務進程處理，如果報文非常多，甚 至導致高優(yōu)先級業(yè)務進程完全得不到調(diào)度。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的保障IP融合通信 系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法。
[0005] 上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn)：
[0006] -種保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，本方法包括第一步在內(nèi)核的IP協(xié)議 棧入口處，建立兩層隊列，第一層為每個網(wǎng)絡設備建立一個設備隊列，設備隊列進行公平調(diào) 度，第二層建立多個業(yè)務隊列，業(yè)務隊列進行優(yōu)先級調(diào)度；
[0007] 第二步協(xié)議棧依次輪詢各個網(wǎng)絡設備，獲取報文，放到對應的設備隊列中；
[0008] 第三步輪詢完成后，對設備隊列報文進行分類，識別其業(yè)務類型和優(yōu)先級，放入第 二層的業(yè)務隊列中；
[0009] 第四步對二層業(yè)務隊列進行優(yōu)先級調(diào)度，保障重要業(yè)務的報文先進入系統(tǒng)被協(xié)議 棧處理；
[0010] 第五步從業(yè)務隊列中抽取報文進行處理時，協(xié)議棧首先判斷當前應用進程的業(yè)務 屬性，如果該業(yè)務比當前業(yè)務隊列更加重要，則主動讓出中央處理器CPU，不進行報文處理， 否則開始處理報文；
[0011] 第六步協(xié)議棧處理完報文后，將報文放入業(yè)務進程的套接字socket隊列，根據(jù)進 程優(yōu)先級，重新對業(yè)務進程進行調(diào)度；
[0012] 第七步在協(xié)議棧和應用層處理報文過程中，網(wǎng)絡驅(qū)動可以打斷處理，通知協(xié)議棧 某個網(wǎng)絡設備上有報文來到，協(xié)議棧重新開始輪詢。
[0013] 所述的保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，在協(xié)議棧入口處，配置優(yōu)先級隊 列，并且對報文進行分類，保障重要業(yè)務報文優(yōu)先進入系統(tǒng)得到處理。
[0014] 所述的保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，協(xié)議棧比較當前進程的業(yè)務優(yōu)先 級和當前隊列的業(yè)務優(yōu)先級，只有當隊列的業(yè)務優(yōu)先級大于進程業(yè)務優(yōu)先級時，才從隊列 中抽取報文進行處理。
[0015] 所述的保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，在協(xié)議棧和業(yè)務進程的處理過程 中，網(wǎng)絡驅(qū)動隨時打斷處理，使得高優(yōu)先級的報文可以立即進行系統(tǒng)。
[0016] 有益效果：
[0017] 1.本發(fā)明把內(nèi)核協(xié)議棧的處理和應用進程放到一起進行綜合調(diào)度，解決了通用操 作系統(tǒng)中，協(xié)議棧總是無條件搶占應用進程，導致業(yè)務服務得不到保障的問題。
[0018] 2.本發(fā)明把內(nèi)核協(xié)議棧的報文處理和應用進程放到一起進行綜合調(diào)度，解決了通 用操作系統(tǒng)中，協(xié)議?？偸菬o條件搶占應用進程，導致融合通信業(yè)務服務得不到保障的問 題。
[0019] 3.本發(fā)明能夠大大的升IP融合通信業(yè)務的質(zhì)量和可靠性，具有良好的社會和經(jīng) 濟效益，堪稱是具有新穎性、創(chuàng)造性、實用性的好技術，市場應用前景非常廣闊。
【專利附圖】
【附圖說明】：
[0020] 附圖1是本廣品的流程圖。
[0021] 附圖1中的符號為：
[0022] S1 :中央處理器CPU收到網(wǎng)卡中斷后，第一步關閉中斷。
[0023] S2 :驅(qū)動通知協(xié)議棧，協(xié)議棧開始從設備緩沖區(qū)buffer中取出報文。
[0024] S3 :放入相應的設備隊列，該隊列由協(xié)議棧創(chuàng)建。
[0025] S4:判斷是否輪詢完畢，輪詢完畢是指每個設備節(jié)點都輪詢了一遍，報文都已經(jīng)取 出來或者設備的配額已經(jīng)達到。設備的配額是指一次從一個設備上能夠獲取的最大報文 數(shù)，設置配額的目的是保證多設備的公平性。
[0026] S5 :重新打開中斷。
[0027] S6 :協(xié)議棧開始依次輪詢設備隊列。
[0028] S7 :解析報文，匹配業(yè)務進程配置的規(guī)則，對報文進行分類。
[0029] S8 :根據(jù)分類結(jié)果，將報文放入相應隊列。
[0030] S9 :判斷設備隊列是否還有報文，如果還有的話，一直輪詢，直到報文都取出來。
[0031] S10 :開始對業(yè)務隊列進行嚴格優(yōu)先級調(diào)度。每次都是首先從最高優(yōu)先級的隊列中 取報文。
[0032] S11 :判斷當前正在處理的隊列，如果其優(yōu)先級大于當前進程的優(yōu)先級，則繼續(xù)報 文處理，否則退出協(xié)議棧處理，主動調(diào)度用戶進程。當前進程是指被內(nèi)核打斷的用戶進程， 如果當前進程優(yōu)先級比當前隊列優(yōu)先級高，表示有更重要的業(yè)務需要在用戶態(tài)處理，內(nèi)核 應該主動讓出中央處理器cpu。反之，內(nèi)核當前處理的報文是優(yōu)先級更高的業(yè)務，內(nèi)核應該 繼續(xù)處理。
[0033] Sll. 1 :結(jié)束協(xié)議棧處理，調(diào)度用戶進程。
[0034] S12 :協(xié)議棧處理報文。
[0035] S13 :協(xié)議棧將報文放入業(yè)務進程套接字socket隊列。
[0036] S14 :協(xié)議棧處理完成，觸發(fā)內(nèi)核調(diào)度器，調(diào)度業(yè)務進程。
【具體實施方式】：
[0037] 實施例1 :
[0038] -種保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，本方法包括第一步在內(nèi)核的IP協(xié)議 棧入口處，建立兩層隊列，第一層為每個網(wǎng)絡設備建立一個設備隊列，設備隊列進行公平調(diào) 度，第二層建立多個業(yè)務隊列，業(yè)務隊列進行優(yōu)先級調(diào)度；
[0039] 第二步協(xié)議棧依次輪詢各個網(wǎng)絡設備，獲取報文，放到對應的設備隊列中；
[0040] 第三步輪詢完成后，對設備隊列報文進行分類，識別其業(yè)務類型和優(yōu)先級，放入第 二層的業(yè)務隊列中；
[0041] 第四步對二層業(yè)務隊列進行優(yōu)先級調(diào)度，保障重要業(yè)務的報文先進入系統(tǒng)被協(xié)議 棧處理；
[0042] 第五步從業(yè)務隊列中抽取報文進行處理時，協(xié)議棧首先判斷當前應用進程的業(yè)務 屬性，如果該業(yè)務比當前業(yè)務隊列更加重要，則主動讓出中央處理器cpu，不進行報文處理， 否則開始處理報文；
[0043] 第六步協(xié)議棧處理完報文后，將報文放入業(yè)務進程的套接字socket隊列，根據(jù)進 程優(yōu)先級，重新對業(yè)務進程進行調(diào)度；
[0044] 第七步在協(xié)議棧和應用層處理報文過程中，網(wǎng)絡驅(qū)動可以打斷處理，通知協(xié)議棧 某個網(wǎng)絡設備上有報文來到，協(xié)議棧重新開始輪詢。
[0045] 實施例2 :
[0046] 實施例1所述的保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，在協(xié)議棧入口處，配置優(yōu) 先級隊列，并且對報文進行分類，保障重要業(yè)務報文優(yōu)先進入系統(tǒng)得到處理。
[0047] 實施例3
[0048] 實施例1所述的保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，協(xié)議棧比較當前進程的業(yè) 務優(yōu)先級和當前隊列的業(yè)務優(yōu)先級，只有當隊列的業(yè)務優(yōu)先級大于進程業(yè)務優(yōu)先級時，才 從隊列中抽取報文進行處理。
[0049] 實施例4
[0050] 實施例1所述的保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，在協(xié)議棧和業(yè)務進程的處 理過程中，網(wǎng)絡驅(qū)動隨時打斷處理，使得高優(yōu)先級的報文可以立即進行系統(tǒng)。
[0051] 實施例5
[0052] 上述例所述的保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，1)在內(nèi)核的IP協(xié)議棧入 口處，建立兩層隊列，第一層為每個網(wǎng)絡設備建立一個設備隊列，設備隊列進行公平調(diào)度， 第二層建立多個業(yè)務隊列，業(yè)務隊列進行嚴格優(yōu)先級調(diào)度；2)協(xié)議棧依次輪詢各個網(wǎng)絡設 備，獲取報文，放到對應的設備隊列中；3)輪詢完成后，對設備隊列報文進行分類，識別其 業(yè)務類型和優(yōu)先級，放入第二層的業(yè)務隊列中；4)對二層業(yè)務隊列進行優(yōu)先級調(diào)度，保障 重要業(yè)務的報文優(yōu)先進入系統(tǒng)被協(xié)議棧處理；5)從業(yè)務隊列中抽取報文進行處理時，協(xié)議 棧首先判斷當前應用進程的業(yè)務屬性，如果該業(yè)務比當前業(yè)務隊列更加重要，則主動讓出 中央處理器cpu，不進行報文處理，否則開始處理報文；6)協(xié)議棧處理完報文后，將報文放 入業(yè)務進程的套接字socket隊列，根據(jù)進程優(yōu)先級，重新對業(yè)務進程進行調(diào)度；7)在協(xié)議 棧和應用層處理報文過程中，網(wǎng)絡驅(qū)動可以打斷處理，通知協(xié)議棧某個網(wǎng)絡設備上有報文 來到，協(xié)議棧重新開始輪詢。
[0053] 步驟2)通常是在關閉網(wǎng)卡硬件中斷的情況下進行，避免活鎖livelock，而且為每 個設備設定權(quán)重，保證各個網(wǎng)絡設備得到公平處理。
[0054] 步驟3)在打開網(wǎng)卡硬件中斷的情況下進行，目的是為了保證第七步，即在協(xié)議棧 處理報文過程中，網(wǎng)絡驅(qū)動可以打斷其處理，使得高優(yōu)先級報文可以迅速進入?yún)f(xié)議棧。
[0055] 步驟3)報文分類的方法，一般融合通信業(yè)務進程創(chuàng)建套接字socket收取報文，內(nèi) 核可以暴露一個接口給用戶態(tài)，業(yè)務進程創(chuàng)建好套接字socket后，把文件描述符fd告知內(nèi) 核協(xié)議棧，協(xié)議棧提取套接字socket的五元組（傳輸控制協(xié)議tcp)或三元組（用戶數(shù)據(jù) 報協(xié)議udp)信息，組織成密碼對照表hash或類似結(jié)構(gòu)，在報文分類時查詢這個表即可得到 該報文的業(yè)務屬性。當然也可以采用其他方法，只要業(yè)務進程能夠告知內(nèi)核協(xié)議棧其報文 匹配模式就可以了。
[0056] 步驟5)從業(yè)務隊列中抽取報文進行處理時，協(xié)議棧使用的是嚴格優(yōu)先級調(diào)度，即 每次都首先從最高優(yōu)先級隊列開始輪詢報文，保證了高優(yōu)先級報文到達系統(tǒng)后，能夠得到 協(xié)議棧優(yōu)先處理。
【權(quán)利要求】
1. 一種保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，其特征是：本方法包括第一步在內(nèi)核的 IP協(xié)議棧入口處，建立兩層隊列，第一層為每個網(wǎng)絡設備建立一個設備隊列，設備隊列進行 公平調(diào)度，第二層建立多個業(yè)務隊列，業(yè)務隊列進行優(yōu)先級調(diào)度； 第二步協(xié)議棧依次輪詢各個網(wǎng)絡設備，獲取報文，放到對應的設備隊列中； 第三步輪詢完成后，對設備隊列報文進行分類，識別其業(yè)務類型和優(yōu)先級，放入第二層 的業(yè)務隊列中； 第四步對二層業(yè)務隊列進行優(yōu)先級調(diào)度，保障重要業(yè)務的報文先進入系統(tǒng)被協(xié)議棧處 理； 第五步從業(yè)務隊列中抽取報文進行處理時，協(xié)議棧首先判斷當前應用進程的業(yè)務屬 性，如果該業(yè)務比當前業(yè)務隊列更加重要，則主動讓出中央處理器CPU，不進行報文處理，否 則開始處理報文； 第六步協(xié)議棧處理完報文后，將報文放入業(yè)務進程的套接字socket隊列，根據(jù)進程優(yōu) 先級，重新對業(yè)務進程進行調(diào)度； 第七步在協(xié)議棧和應用層處理報文過程中，網(wǎng)絡驅(qū)動可以打斷處理，通知協(xié)議棧某個 網(wǎng)絡設備上有報文來到，協(xié)議棧重新開始輪詢。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，其特征是：在協(xié)議 棧入口處，配置優(yōu)先級隊列，并且對報文進行分類，保障重要業(yè)務報文優(yōu)先進入系統(tǒng)得到處 理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，其特征是：協(xié)議棧比 較當前進程的業(yè)務優(yōu)先級和當前隊列的業(yè)務優(yōu)先級，只有當隊列的業(yè)務優(yōu)先級大于進程業(yè) 務優(yōu)先級時，才從隊列中抽取報文進行處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的保障IP融合通信系統(tǒng)服務質(zhì)量的方法，其特征是：在協(xié)議棧 和業(yè)務進程的處理過程中，網(wǎng)絡驅(qū)動隨時打斷處理，使得高優(yōu)先級的報文可以立即進行系 統(tǒng)。
【文檔編號】H04L12/865GK104092626SQ201410348238
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】張慧 申請人:太倉市同維電子有限公司