IEEE 802.1Qav 协议----基于信用的整形算法CBS

CBS算法概述

CBS的核心思想是通过赋予每个队列一个信用值来控制数据的传输调度，每个队列的信用值会随着时间的变化而变化，并且增加和减少的速率有相应的参数约束。通过基于信用的控制模式来实现为不同优先级流量预留带宽，保证传输延迟的上限。
CBS算法工作的工作工程分为一下三种情况：
情况1：对于队列中的一个帧，此时credit信用值为0，且无其他正在传输的帧（称为冲突，若有，则要等那帧传完），所以可以立刻传输。传输时credit以sendSlope下降，传完后，credit以idleSlope上升，升到0后又能传输新帧。如果有源源不断的帧到来，即每当credit由负值升到0时，都要帧在等着传的话，则：该队列的传输速率/portTransmitRate = 该队列的帧在端口上传输的时间比例 。即：bandwidthFraction = idleSlope/portTransmitRate
情况2：当端口正在传输一个冲突的帧时，frame A 需要排队等待，等冲突帧传完后再传。当frame A 传完时，此时credit仍大于0，可惜队列中已经无帧可传，故credit被置0.
情况3. 现在CBS队列中有3个帧在等待端口传完一个冲突帧，credit以idleSlope上升。冲突帧传完后，frame A 被传输，A 传完时，credit仍大于0，所以马上接着传输frame B；当B传完之后，credit小于0了，所以frame C 只能等待credit爬升回0，才能传输。相当于credit小于0后，该CBS队列就关闭了，需要等到credit升到0才能再次传输。在它关闭期间，可能其他队列在使用端口传输。

CBS的算法的操作

1.基于CBS算法的无冲突传输

在初始状态下，队列的信用值为0，然后队列中有1个待发送的报文A。其他队列没有与其产生冲突。该传输过程分为两个阶段。
阶段1：由于信用值为0，且有待发送的报文，则开始发送报文，队列的信用值以sendSlope的速率减小，直到分组传输完毕，此时的信用值小于0。
阶段2：由于信用值为负值，此时不能发送报文，信用值以idleSlope增长到0，此时队列中无其他报文发送，则信用值保持为0。

2.基于CBS算法的带冲突传输

在初始条件下，队列的信用值为0，有其他队列的帧在传输，然后本队列中有帧A准备发送，此时两个队列中的帧传输产生冲突。该传输过程同样分为两个阶段。
阶段1：其他队列的冲突帧继续传输直到完毕，在该过程中本队列的信用值一直以idleSlope的速率在上升，队列信用值为正值。
阶段2：当冲突帧传输完毕后，本队列中帧A开始传输直到完毕，在该过程中队列信用值以sendSlope速率下降。当帧A发送完毕后，此时信用值仍为正值，由于队列中无其他报文发送，则信用值直接变为0。

3.基于CBS算法的带冲突的突发传输

在初始条件下，队列的信用值为0，有其他队列的帧在传输，然后本队列中有帧A、帧B和帧C准备发送，此时两个队列中的帧传输产生冲突。该传输过程同样分为两个阶段。
阶段1：其他队列的冲突帧继续传输直到完毕，在该过程中本队列的信用值一直以idleSlope的速率在上升，队列信用值为正值。
阶段2：当冲突帧传输完毕后，本队列中帧A开始传输直到完毕，在该过程中队列信用值以sendSlope速率下降。当帧A发送完毕后，此时信用值仍为正值，由于队列中有帧B和帧C等待发送，则继续发送帧B。当帧B发送完毕后，由于信用值为负值，此时不能发送报文，信用值以idleSlope增长到0。
阶段3：由于队列中有帧C等待发送，则继续发送帧C。当帧C发送完毕后，由于信用值为负值，此时不能发送报文。信用值以idleSlope增长到0，此时队列中无其他报文发送，则信用值保持为0。