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CN109274601A - 服务质量调度方法及装置 - Google Patents

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CN109274601A
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Abstract

本申请提供一种QoS调度方法，用于对数据流实现基于VPN的QOS调度。该方法包括：PE设备接收报文；根据所述报文对应的VPN信息，为所述报文设置QoS标识，不同VPN的报文设置不同的QoS标识；通过目标队列转发所述报文，所述目标队列为所述报文的QoS标识对应的队列。本申请的技术方案适用于报文的转发过程中。

Description

服务质量调度方法及装置
技术领域
本申请涉及数据通信技术领域，尤其涉及服务质量(Quality of Service，简称QoS)调度方法及装置。
背景技术
多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，简称MPLS)虚拟专用网络(Virtual Private Network，简称VPN)是一种基于MPLS技术的VPN，具有良好的可扩展性和灵活性。
当前，用户可以采用MPLS VPN来划分和隔离业务，也即，不同的VPN对应不同的业务。由于不同业务的重要性不同，并且这些业务又共享着MPLS网络中设备的转发资源和带宽资源，因此MPLS网络中的设备需要区分出不同VPN的数据流，并对不同VPN的数据流实现不同的QoS调度，以降低重要业务的数据流的丢包率以及时延。但是，现有技术中未给出如何对数据流实现基于VPN的QoS调度的解决方案。
发明内容
本申请提供一种QoS调度方法及装置，用于对数据流实现基于VPN的QOS调度。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，提供一种QoS调度方法，包括：服务提供商边缘(Provider Edge，PE)设备接收报文；根据所述报文对应的VPN信息，为所述报文设置QoS标识，不同VPN的报文设置不同的QOS标识；通过目标队列转发所述报文，所述目标队列为所述报文的QoS标识对应的队列。
基于上述技术方案，PE设备在接收到报文之后，通过报文对应的VPN信息，为所述报文设置QoS标识，不同VPN的报文设置不同的QOS标识。这样一来，PE设备通过读取报文的QoS标识，可以获知该报文所属的VPN。之后，PE设备通过目标队列转发该报文，该目标队列为该报文的QoS标识对应的队列。这样一来，PE设备通过同一队列转发同一VPN的报文，从而对报文实现基于VPN的QoS调度。
第二方面，提供一种QoS调度装置，包括：接收模块，用于接收报文。处理模块，用于根据报文对应的VPN信息，为所述报文设置QoS标识，不同VPN的报文设置不同的QOS标识。发送模块，用于通过目标队列转发所述报文，所述目标队列为所述报文的QoS标识对应的队列。
第三方面，提供一种转发设备，所述转发设备包括：处理器、收发器和存储器。其中，存储器存储有一个或多个程序，一个或多个程序包括计算机可执行指令，当该转发设备运行时，处理器执行该存储器存储的计算机可执行指令，以使该转发设备执行第一方面及其各种可选的实现方式中的任意之一所述的QoS调度方法。
第四方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当计算机执行该指令时，该计算机执行第一方面及其各种可选的实现方式中的任意之一所述的QoS调度方法。
第五方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，当计算机运行该计算机程序产品时，计算机执行第一方面及其各种可选的实现方式中的任意之一所述的QoS调度方法。
其中，第二方面至第五方面中任一种设计方式所带来的技术效果可参见第一方面的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种MPLS网络的架构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种QoS调度方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的另一种QoS调度方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的另一种QoS调度方法的流程图；
图5为本申请实施例提供的一种QoS调度装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种转发设备的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，为本申请实施例提供的一种MPLS网络的架构示意图。MPLS网络包括：多用户网络边缘(Multiple Customer Edge，简称MCE)设备、PE设备和服务提供商(Provider，简称P)设备。其中，MCE设备是直接与PE设备相连的设备。MCE设备可以是路由器或者交换机等。PE设备用于负责VPN业务的接入。P设备用于负责快速转发数据。
目前，对来自MCE设备的报文，PE设备根据网络之间的互联协议(InternetProtocol，简称IP)访问控制列表(Access Control List，简称ACL)或者媒体介入控制层(Media Access Control，简称MAC)ACL来识别和区分报文的业务优先级，然后，按照用户的需求，对高优先级的报文进行保障。但是，对基于IP地址的区分方法来说，由于不同VPN的报文的IP地址可以是一样的，因此，PE设备不能根据IP ACL来区分不同VPN的报文，从而，PE设备也不能对报文实现基于VPN的QoS调度。对于基于MAC地址的区分方法来说，由于MAC地址是无规律的，因此，该基于MAC地址的区分方法仅适用于规模较小的网络，而在规模较大的网络中无法实施。因此，现有技术中，对来自MCE设备的报文，PE设备不能对报文实现基于VPN的QOS调度。
如图2所示，为本申请实施例提供的一种QoS调度方法，该方法包括以下步骤：
S101、PE设备接收MCE设备发送的报文。
由于一个PE设备可以连接多个不同VPN的用户，因此，为了使不同VPN的数据流相互隔离，PE设备设置有多个虚拟路由转发表(Virtual Routing Forwarding，简称VRF)。需要说明的是，VRF又称为VPN实例。VRF与VPN之间是一一对应的关系，也即一个VRF对应一个VPN。每个VRF具有独立的路由表、转发表以及相应的接口。
在本申请实施例中，PE设备为每一个用于连接用户侧边缘设备的入接口配置有相应的VRF索引值，该VRF索引值用于标识入接口所属的VRF。因此，PE设备能够根据接收该报文的入接口的VRF索引值，确定该报文所属的VPN。
S102、PE设备根据接收所述报文的入接口的VRF索引值，以及VRF索引值与QoS标识的一一对应关系，为所述报文设置QoS标识。
其中，所述QoS标识用于标识所述报文所属的VPN。
示例性的，PE设备用于连接MCE设备的20个接口分别属于20个不同的VRF，在这种情况下，PE设备设置20个不同的QoS标识，这20个QoS标识与20个VRF索引值一一对应。这样，在PE设备的某个接口接收到MCE设备发送的报文之后，PE设备先确定该接口的VRF索引值，为从该接口接收到的报文设置相应的QoS标识。这样一来，PE设备通过识别报文的Qos标识，可以获知该报文所属的VPN。
S103、PE设备通过目标队列转发所述报文。
其中，所述目标队列为所述报文的QoS标识对应的队列。在本申请实施例中，队列与QoS标识之间存在关系，从而不同VPN的报文会进入到不同的队列中。
需要说明的是，PE设备会根据队列对应的QoS标识，为每一个队列设置带宽和/或优先级，以便于对不同VPN的报文实施相应的QoS策略。
另外，在PE设备转发所述报文之前，PE设备根据所述报文的QoS标识，以及QoS标识与EXP(experiment，即实验字段)值之间的映射关系，为所述报文设置EXP值。该EXP值用于表征报文的业务优先级。从而，在MPLS网络中的设备会根据该报文的EXP值进行流分类，进而根据分类结果转发该报文。
可选的，在本申请实施例中，QoS标识与EXP值之间的映射关系包括：QoS标识与EXP值之间多对一的对应关系(也即多个不同的QoS标识对应同一个EXP值)；或者，QoS标识与EXP值之间一一对应的关系(也即一个QoS标识对应一个EXP值)。
基于上述技术方案，PE设备根据入接口的VRF索引值，为从该入接口导入的报文设置相应的QoS标识，不同VPN的报文设置不同的QoS标识。从而，PE设备根据报文的QoS标识，能够识别该报文所属的VPN。然后，PE设备根据报文的QoS标识，将报文导入目标队列，并通过目标队列转发所述报文。这样一来，PE设备通过同一队列转发同一VPN的报文，从而对报文实现基于VPN的QoS调度。本申请实施例提供的技术方案，解决了现有技术中通过ACL来区分报文的业务优先级存在的配置复杂、使用不灵活、在VPN网络中存在地址冲突的问题。
目前，对于从核心网发送到网络边缘的数据流，PE设备将MPLS报文中EXP字段标识的业务优先级映射到IP报文中的DSCP字段或者IP Precedence字段，然后，PE设备根据IP报文中的DSCP字段或者IP Precedence字段标识的业务优先级，实现对该报文的Qos调度。但是，由于MPLS报文中的EXP字段，以及IP报文中的DSCP字段或者IP Precedence字段均只能取8个值，无法与8个以上的VPN一一对应，因此，无法采用上述字段来区分报文来自哪个VPN，从而PE设备无法对报文实现基于VPN的QoS调度。
如图3所示，为本申请实施例提供的另一种QoS调度方法，该方法包括以下步骤：
S201、PE设备接收P设备发送的报文。
S202、PE设备根据所述报文携带的MPLS标签值，为所述报文设置QoS标识，不同VPN的报文设置不同的QOS标识。
其中，所述QoS标识用于标识所述报文所属的VPN。
在本申请实施例中，MPLS标签值与VPN是一一对应的关系。因此，PE设备根据报文携带的MPLS标签值，在对应的VRF中查找路由寻找相应的出接口，以便于从查找到的出接口转发该报文。需要说明的是，在转发报文之前，PE设备会去除报文携带的MPLS标签。
S203、PE设备通过目标队列转发所述报文。
其中，所述目标队列为所述报文的QoS标识对应的队列。在本申请实施例中，队列与QoS标识之间存在对应关系，从而不同VPN的报文会进入到不同的队列中。
需要说明的是，PE设备会根据队列对应的QoS标识，为每一个队列设置带宽和/或优先级，以便于对不同VPN的报文实施相应的QoS策略。
基于上述技术方案，PE设备根据报文携带的MPLS标签值，为报文设置QoS标识，不同VPN的报文设置不同的QoS标识。从而，PE设备根据报文的QoS标识，能够识别该报文所属的VPN。然后，PE设备根据报文的QoS标识，将报文导入目标队列，并通过目标队列转发所述报文。这样一来，PE设备通过同一队列转发同一VPN的报文，从而对报文实现基于VPN的QoS调度。本申请实施例提供的技术方案，解决了现有技术中MPLS报文中的EXP字段，以及IP报文中的DSCP字段或者IP Precedence字段均只能取8个值，无法区分报文来自哪个VPN，进而无法对报文实现基于VPN的QoS调度的问题。
基于上述图2和图3所示的技术方案，本申请实施例公开了一种QoS调度方法。如图4所示，该QoS调度方法包括以下步骤：
S301、PE设备接收报文。
可选的，所述报文来自MCE设备，或者所述报文来自P设备。
S302、PE设备根据所述报文对应的VPN信息，为所述报文设置QoS标识，不同VPN的报文设置不同的QOS标识。
其中，QoS标识用于标识所述报文所属的VPN。
需要说明的是，若所述报文来自MCE设备，则所述报文对应的VPN信息为PE设备用于接收所述报文的入接口对应的虚拟路由转发表VRF索引值。VRF索引值与QoS标识之间存在一一对应的关系。
需要说明的是，若所述报文来自P设备，则所述报文对应的VPN信息为所述报文携带的MPLS标签值。MPLS标签值与QoS标识之间存在一一对应的关系。
S303、PE设备通过目标队列转发所述报文。
其中，所述目标队列为所述报文的QoS标识对应的队列。在本申请实施例中，队列与QoS标识之间存在对应关系，从而不同VPN的报文会进入到不同的队列中。
在本申请实施例中，PE设备会根据队列对应的QoS标识，为队列设置带宽和/或优先级。
需要说明的是，若所述报文来自MCE设备，则在所述通过目标队列转发所述报文之前，PE设备会根据所述报文的QoS标识，以及QoS标识与EXP值之间的映射关系，为所述报文设置EXP值。
基于上述技术方案，PE设备在接收到报文之后，通过报文对应的VPN信息为所述报文设置QoS标识，不同VPN的报文设置不同的QoS标识。这样一来，PE设备通过读取报文的QoS标识，可以获知该报文所属的VPN。之后，PE设备通过目标队列转发该报文，该目标队列为该报文的QoS标识对应的队列。这样一来，PE设备通过同一队列转发同一VPN的报文，从而对报文实现基于VPN的QoS调度。
本申请实施例可以根据上述方法示例对转发设备进行功能模块或者功能单元的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块或者功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或者功能单元的形式实现。其中，本申请实施例中对模块或者单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
如图5所示，为本申请实施例提供的一种QoS调度装置，包括：接收模块401、处理模块402和发送模块403。
接收模块401，用于接收报文。
处理模块402，用于根据报文对应的VPN信息，为所述报文设置QoS标识，不同VPN的报文设置不同的QoS标识。
发送模块403，用于通过目标队列转发所述报文，所述目标队列为所述报文的QoS标识对应的队列。
可选的，若所述报文来自用户侧边缘设备，则所述报文对应的VPN信息为接收所述报文的入接口的VRF值。
一种可能的设计中，所述处理模块，还用于当所述报文来自MCE设备时，根据所述报文的QoS标识，以及QoS标识与EXP值之间的映射关系，为所述报文设置EXP值。
可选的，若所述报文来自P设备，则所述报文对应的VPN信息为所述报文携带的MPLS标签值。
一种可能的设计中，所述处理模块，还用于根据队列对应的QoS标识，为队列设置带宽和/或优先级。
在采用集成的单元的情况下，图6示出了上述实施例中所涉及的转发设备一种可能的结构示意图。所述转发设备包括：处理单元501和通信接口502。所述处理单元501用于执行上述处理模块402执行的步骤，和/或用于执行本文所描述的技术的其它过程。所述通信接口502用于执行上述接收模块401和发送模块403执行的步骤，和/或用于执行本文所描述的技术的其他过程。所述通信接口502还用于支持转发设备与其他设备的通信。所述转发设备还可以包括存储单元503和总线504。其中，存储单元503用于存储转发设备的程序代码和数据。
其中，上述处理单元501可以是转发设备中的处理器或控制器，该处理器或控制器可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。该处理器或控制器可以是中央处理器，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合等。
通信接口502可以是转发设备中的收发器、收发电路或系统接口等。
存储单元503可以是转发设备中的存储器等，该存储器可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器；该存储器也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；该存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
总线504可以是扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。总线504可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
本说明书中的各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序加载到计算机上被计算机执行时，使计算机执行上述QoS调度方法。其中，计算机可读存储介质，例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种服务质量QoS调度方法，其特征在于，所述方法包括：
接收报文；
根据所述报文对应的虚拟专用网络VPN信息，为所述报文设置QoS标识，不同VPN的报文设置不同的QoS标识；
通过目标队列转发所述报文，所述目标队列为所述报文的QoS标识对应的队列。
2.根据权利要求1所述的QoS调度方法，其特征在于，若所述报文来自多用户网络边缘设备，则所述报文对应的VPN信息为服务提供商边缘设备用于接收所述报文的入接口对应的虚拟路由转发表VRF索引值。
3.根据权利要求2所述的QoS调度方法，其特征在于，若所述报文来自多用户网络边缘设备，则在所述通过目标队列转发所述报文之前，还包括：
根据所述报文的QoS标识，以及QoS标识与EXP值之间的映射关系，为所述报文设置EXP值。
4.根据权利要求1所述的QoS调度方法，其特征在于，若所述报文来自服务提供商设备，则所述报文对应的VPN信息为所述报文携带的多协议标签交换MPLS标签值。
5.根据权利要求1至4任一项所述的QoS调度方法，其特征在于，在所述通过目标队列转发所述报文之前，所述方法还包括：
根据队列对应的QoS标识，为队列设置带宽和/或优先级。
6.一种服务质量QoS调度装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收报文；
处理模块，用于根据报文对应的虚拟专用网络VPN信息，为所述报文设置QoS标识，不同VPN的报文设置不同的QOS标识；
发送模块，用于通过目标队列转发所述报文，所述目标队列为所述报文的QoS标识对应的队列。
7.根据权利要求6所述的QoS调度装置，其特征在于，若所述报文来自多用户网络边缘设备，则所述报文对应的VPN信息为服务提供商边缘设备用于接收所述报文的入接口对应的虚拟路由转发表VRF索引值。
8.根据权利要求7所述的QoS调度装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于当所述报文来自多用户网络边缘设备时，根据所述报文的QoS标识，以及QoS标识与EXP值之间的映射关系，为所述报文设置EXP值。
9.根据权利要求6所述的QoS调度装置，其特征在于，若所述报文来自服务提供商设备，则所述报文对应的VPN信息为所述报文携带的多协议标签交换MPLS标签值。
10.根据权利要求6至9任一项所述的QoS调度装置，其特征在于，所述处理模块，还用于根据队列对应的QoS标识，为队列设置带宽和/或优先级。
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