CN101227495A - 公用电信分组数据网系统及其拥塞控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种PTDN及其拥塞控制方法，包括以下步骤：对PTDN的各中间节点的出接口设置VPN通路的参数，以将PTDN的链路划分为多条VPN通路，其包括：VPN号、业务流类型和出接口ID，其中VPN号对应于业务种类，业务流类型指给业务种类提供的服务，同一VPN号的中间节点构成一条VPN通路；VPN通路的中间节点每收到业务流类型的业务流的一个报文，进行一次拥塞检查；以及若发现拥塞，则查找出接口ID的出接口是否有业务流的拥塞记录，如果有则不发送拥塞告警指示信息，如果没有则记录拥塞信息同时发送拥塞告警信息给数据源端。本发明提高了对PTDN的网络拥塞控制。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种公用电信分组数据网系统及其拥塞控制方法。
背景技术
PTDN(Public Telecom Data Network，公用电信分组数据网)可以用于承载目前已有的电信业务，并可以保证它承载的电信业务能提供与传统电信业务相同的服务质量(QoS，Quality of Service)。例如，PTDN不仅可以承载Internet(互联网)业务，提供与现有Internet相同的能力，支持目前已有的Internet业务，还可以用来承载今后可能产生的其他业务。
PTDN是一个可信任的网络，建立在其上的业务网的数据平面、控制平面和管理平面，无须采用安全加密技术和建立信任关系，即可保证业务网的安全，PTDN还是一个可控制可管理的网络，保证其承载不同业务对网络资源的需求和其相应的服务质量。
PTDN涉及OSI(Open System Interconnection，开放系统互连)七层模型中的链路层(二层)和网络层技术，支持面向连接的工作方式和不面向连接的工作方式，采用以太网接口类型。
在实现本发明过程中，发明人发现现有的PTDN承载的电信业务有可能突发数据量大增从而导致网络拥塞，而网络拥塞往往导致丢包、过大的延迟等使网络性能下降的问题，而现有的PTDN对于网络拥塞缺乏合适的控制。
发明内容
本发明旨在提供一种PTDN及其拥塞控制方法，以解决现有技术中PTDN的网络拥塞控制问题。
在本发明的实施例中，提供了一种PTDN的拥塞控制方法，包括以下步骤：对PTDN的各中间节点的出接口设置VPN(VirtualPrivate Network，虚拟专用网络)通路的参数，以将PTDN的链路划分为多条VPN通路，其包括：VPN号、业务流类型和出接口ID，其中VPN号对应于业务种类，业务流类型指给业务种类提供的服务，同一VPN号的中间节点构成一条VPN通路；VPN通路的中间节点每收到业务流类型的业务流的一个报文，进行一次拥塞检查；以及若发现拥塞，则查找出接口ID的出接口是否有业务流的拥塞记录，如果有则不发送拥塞告警指示信息，如果没有则记录拥塞信息同时发送拥塞告警信息给数据源端。
优选的，还包括：数据源端收到拥塞告警指示报文；数据源端减小数据发送速率。
优选的，还包括：若未发现拥塞，则查找出接口ID的出接口是否有业务流的拥塞记录，如果有则发送拥塞解除事件指示报文给数据源端。
优选的，还包括：数据源端收到拥塞解除指示报文；数据源端提高发送速率。
优选的，参数还包括：出接口带宽、拥塞门限和解拥塞门限，其中，出接口带宽指给业务种类在出接口上设置的每秒钟最大流量，拥塞门限是小于出接口带宽的一个阀值。
优选的，拥塞检查具体包括：中间节点发现业务流的流量大于拥塞门限时，确定VPN通路发生拥塞；当确定发生拥塞后，中间节点发现业务流的流量小于解拥塞门限时，确定VPN通路解除了拥塞。
优选的，通过调整拥塞门限和解拥塞门限的值，以防止网络链路振荡。
在本发明的实施例中，还提供了一种PTDN系统，其包括多个中间节点，构成PTDN的链路，各中间节点的出接口被设置VPN通路的参数，以将PTDN的链路划分为多条VPN通路，其包括：VPN号、业务流类型和出接口ID，其中VPN号对应于业务种类，业务流类型指给业务种类提供的服务，同一VPN号的中间节点构成一条VPN通路；以及中间节点包括：检查模块，用于每收到业务流类型的业务流的一个报文，进行一次拥塞检查；以及拥塞处理模块，用于若发现拥塞，则查找出接口ID的出接口是否有业务流的拥塞记录，如果有则不发送拥塞告警指示信息，如果没有则记录拥塞信息同时发送拥塞告警信息给数据源端。
优选的，中间节点还包括：拥塞解除模块，用于若未发现拥塞，则查找出接口ID的出接口是否有业务流的拥塞记录，如果有则发送拥塞解除事件指示报文给数据源端。
优选的，参数还包括：出接口带宽、拥塞门限和解拥塞门限，其中，出接口带宽指给业务种类在出接口上设置的每秒钟最大流量，拥塞门限是小于出接口带宽的一个阀值，检查模块具体包括：确定单元，用于发现业务流的流量大于拥塞门限时，确定VPN通路发生拥塞；解除单元，用于当确定发生拥塞后，中间节点发现业务流的流量小于解拥塞门限时，确定VPN通路解除了拥塞。
上述实施例的PTDN及其拥塞控制方法因为把网络链路看成是一条条VPN通路集，通过对一条条VPN通路的拥塞控制，来达到整个网络链路的拥塞控制的方法，所以克服了现有技术中PTDN的网络拥塞控制问题，进而达到了提高网络事件响应灵敏度的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的PTDN的拥塞控制方法的流程图；
图2示出了根据本发明实施例的通信过程的流程图；
图3示出了根据本发明实施例的数据源端ED发送数据报文格式的示意图；
图4示出了根据本发明实施例的中间节点发送拥塞告警指示报文格式的示意图；
图5示出了根据本发明实施例的PTDN系统的一个组网图；
图6示出了根据本发明优选实施例的中间结点的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
图1示出了根据本发明实施例的PTDN的拥塞控制方法的流程图，包括以下步骤：
步骤S10，对PTDN的各中间节点的出接口设置VPN通路的参数，以将PTDN的链路划分为多条VPN通路，其包括：VPN号、业务流类型和出接口ID，其中VPN号对应于业务种类，业务流类型指给业务种类提供的服务，同一VPN号的中间节点构成一条VPN通路；
步骤S20，VPN通路的中间节点每收到业务流类型的业务流的一个报文，进行一次拥塞检查；以及
步骤S30，若发现拥塞，则查找出接口ID的出接口是否有业务流的拥塞记录，如果有则不发送拥塞告警指示信息，如果没有则记录拥塞信息同时发送拥塞告警信息给数据源端。
该实施例提供的PTDN的拥塞控制方法因为采用把网络链路看成是一条条VPN通路集，通过对一条条VPN通路的拥塞控制，来达到整个网络链路的拥塞控制的方法，所以克服了现有技术中PTDN的网络拥塞控制问题，进而达到了提高网络事件响应灵敏度的效果。
该实施例的拥塞控制方式是基于VPN通路的，所以一条VPN通路的拥塞控制并不会影响其它通路的数据转发和拥塞控制，保证了每类资源的独立性、可控性，从而保证了资源的使用。
优选的，还包括：数据源端收到拥塞告警指示报文；数据源端减小数据发送速率。
优选的，还包括：若未发现拥塞，则查找出接口ID的出接口是否有业务流的拥塞记录，如果有则发送拥塞解除事件指示报文给数据源端。
优选的，还包括：数据源端收到拥塞解除指示报文；数据源端提高发送速率。
优选的，参数还包括：出接口带宽、拥塞门限和解拥塞门限，其中，出接口带宽指给业务种类在出接口上设置的每秒钟最大流量，拥塞门限是小于出接口带宽的一个阀值。
优选的，拥塞检查具体包括：中间节点发现业务流的流量大于拥塞门限时，确定VPN通路发生拥塞；当确定发生拥塞后，中间节点发现业务流的流量小于解拥塞门限时，确定VPN通路解除了拥塞。
优选的，通过调整拥塞门限和解拥塞门限的值，以防止网络链路振荡。
该优选实施例通过拥塞门限和解拥塞门限值的调节，防止网络链路振荡，保证了网络的顺畅运行。
上述优选实施例的网络链路拥塞控制的方法，首先在各节点设备的出接口上配上VPN通路，主要内容有VPN号，业务流类型，出接口，出接口带宽，拥塞门限，解拥塞门限，其中VPN号主要用来区分业务种类，业务流类型指给该业务种类提供的服务(如：资源绝对保证，尽力而为，还是复用)，带宽指给该业务种类在该出接口上每秒钟最大流量，拥塞门限是小于出接口带宽的一个阀值，用来触发拥塞告警发送模块，解拥塞门限用来触发拥塞告警解除事件发送模块的。其次发数据流，当数据流超过所设置的拥塞门限后，发送拥塞告警指示报文给数据源端，通知其哪个节点发生拥塞。再次，当数据源端收到拥塞告警指示报文后，控制发送速率。
网络各中间节点设备上进行的主要处理步骤如下：
第一步，在数据流所经过的各中间节点设备的出接口上配上VPN通路，主要内容有VPN号、业务流类型、出接口、出接口带宽、拥塞门限、解拥塞门限。
第二步，中间节点每收到一个报文，进行一次拥塞检查。若发现拥塞，则查找该出接口是否记录有该流的拥塞记录，如果有则不发送拥塞告警指示信息，如果没有则记录拥塞流信息同时发送拥塞告警信息；若未发生拥塞，则查找该出接口是否记录有该流的拥塞记录，如果有则发送拥塞解除事件指示报文给数据源端，如果没有则返回。
第三步，数据源端若收到拥塞告警指示报文，则启动数据流发送速率控制进程，按一定比例减小数据发送速率。若收到拥塞解除指示报文，则以低于减小发送速率的比例提高发送速率。
重复第二、三步，使网络达到一个平衡状态。
图2示出了根据本发明实施例的通信过程的流程图，包括：
数据源端ED(即发送端)发送数据报文，格式如图3所示；
中间节点收到该数据报文后，如果检测到拥塞，则发送拥塞告警指示报文(管理报文)给数据源端，其报文格式如图4所示；其中，字段10为管理报文的报文类型值，事件类型为拥塞或解拥塞。
数据源端收到拥塞告警指示报文后，按一定比例降低发送速率。
中间节点收到数据报文后，如果检测到已不拥塞，则发送拥塞解除指示报文给数据源端。
图5示出了根据本发明实施例的PTDN系统的一个组网图，首先在中间节点上配上VPN通路，然后ED1、ED2、ED3跟ED4、ED5相互发送数据，由AR1和AR2进行VPN通路的拥塞和解拥塞的告警指示，其中ED为PTDN边缘设备，是数据源端和目的端，AR为中间节点，负责转发和拥塞等事件告警信息的发送。
图5所示的PTDN系统包括多个中间节点AR，构成PTDN的链路，各中间节点的出接口被设置VPN通路的参数，以将PTDN的链路划分为多条VPN通路，其包括：VPN号、业务流类型和出接口ID，其中VPN号对应于业务种类，业务流类型指给业务种类提供的服务，同一VPN号的中间节点构成一条VPN通路。
中间节点包括：检查模块，用于每收到业务流类型的业务流的一个报文，进行一次拥塞检查；以及拥塞处理模块，用于若发现拥塞，则查找出接口ID的出接口是否有业务流的拥塞记录，如果有则不发送拥塞告警指示信息，如果没有则记录拥塞信息同时发送拥塞告警信息给数据源端。
优选的，参数还包括：出接口带宽、拥塞门限和解拥塞门限，其中，出接口带宽指给业务种类在出接口上设置的每秒钟最大流量，拥塞门限是小于出接口带宽的一个阀值，检查模块具体包括：确定单元，用于发现业务流的流量大于拥塞门限时，确定VPN通路发生拥塞；解除单元，用于当确定发生拥塞后，中间节点发现业务流的流量小于解拥塞门限时，确定VPN通路解除了拥塞。
图6示出了根据本发明优选实施例的中间结点的流程图，下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：
步骤S602，在路由器上配置VPN通路；配置VPN号，业务流类型，出接口，出接口带宽，拥塞门限，解拥塞门限等相关参数，作为拥塞检测与控制的依据。
步骤S604，在VPN通路上进行拥塞检测；如果检测到拥塞，则检查接口上是否记录有拥塞流信息，如果未检测到拥塞，则检查是否低于解拥塞门限。
步骤S606，检查接口上是否有拥塞流信息；如果检查到有拥塞信息，则在拥塞流信息中进行查找，看是否有该数据报的拥塞信息，如果未检查到拥塞信息，则记录拥塞流信息，发送拥塞指示报文给数据源端。
步骤S608，检查是否低于解拥塞门限；如果低于解拥塞门限，看是否有拥塞流信息，若有则删除拥塞流信息再返回转发标记，若没有则直接返回转发标记。
步骤S610，检查是否超过出接口上配置的该VPN的承诺带宽；如果超过承诺带宽，则返回丢弃数据包标记，如果未超过则返回转发标记。
综上所述，本发明上述实施例的PTDN及其拥塞控制方法解决了现有技术的PTDN网络拥塞控制问题，通过控制各VPN通路的拥塞来提高整个PTDN的性能，所以一条VPN通路的控制并不会影响其它通路的正常转发，从而保证了资源的独立性、可控制性，提高了网络事件响应灵敏度，保证整个网络的顺畅运行。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种公用电信分组数据网的拥塞控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
对所述公用电信分组数据网的各中间节点的出接口设置虚拟专用网通路的参数，以将所述公用电信分组数据网的链路划分为多条虚拟专用网通路，其包括：VPN号、业务流类型和出接口ID，其中所述VPN号对应于业务种类，业务流类型指给所述业务种类提供的服务，同一所述VPN号的所述中间节点构成一条所述虚拟专用网通路；
所述虚拟专用网通路的所述中间节点每收到所述业务流类型的业务流的一个报文，进行一次拥塞检查；以及
若发现拥塞，则查找所述出接口ID的出接口是否有所述业务流的拥塞记录，如果有则不发送拥塞告警指示信息，如果没有则记录拥塞信息同时发送拥塞告警信息给数据源端。
2.根据权利要求1所述的拥塞控制方法，其特征在于，还包括：
所述数据源端收到所述拥塞告警指示报文；
所述数据源端减小数据发送速率。
3.根据权利要求1所述的拥塞控制方法，其特征在于，还包括：
若未发现拥塞，则查找所述出接口ID的出接口是否有所述业务流的拥塞记录，如果有则发送拥塞解除事件指示报文给所述数据源端。
4.根据权利要求3所述的拥塞控制方法，其特征在于，还包括：
所述数据源端收到拥塞解除指示报文；
所述数据源端提高发送速率。
5.根据权利要求1所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述参数还包括：出接口带宽、拥塞门限和解拥塞门限，其中，所述出接口带宽指给所述业务种类在所述出接口上设置的每秒钟最大流量，拥塞门限是小于所述出接口带宽的一个阀值。
6.根据权利要求5所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述拥塞检查具体包括：
所述中间节点发现所述业务流的流量大于所述拥塞门限时，确定所述虚拟专用网通路发生拥塞；
当确定发生拥塞后，所述中间节点发现所述业务流的流量小于所述解拥塞门限时，确定所述虚拟专用网通路解除了拥塞。
7.根据权利要求6所述的拥塞控制方法，其特征在于，通过调整所述拥塞门限和解拥塞门限的值，以防止网络链路振荡。
8.一种公用电信分组数据网系统，其包括多个中间节点，构成所述公用电信分组数据网的链路，其特征在于，
所述各中间节点的出接口被设置虚拟专用网通路的参数，以将所述公用电信分组数据网的链路划分为多条虚拟专用网通路，其包括：VPN号、业务流类型和出接口ID，其中所述VPN号对应于业务种类，业务流类型指给所述业务种类提供的服务，同一所述VPN号的所述中间节点构成一条所述虚拟专用网通路；以及
所述中间节点包括：
检查模块，用于每收到所述业务流类型的业务流的一个报文，进行一次拥塞检查；以及
拥塞处理模块，用于若发现拥塞，则查找所述出接口ID的出接口是否有所述业务流的拥塞记录，如果有则不发送拥塞告警指示信息，如果没有则记录拥塞信息同时发送拥塞告警信息给数据源端。
9.根据权利要求8所述的公用电信分组数据网系统，其特征在于，所述中间节点还包括：
拥塞解除模块，用于若未发现拥塞，则查找所述出接口ID的出接口是否有所述业务流的拥塞记录，如果有则发送拥塞解除事件指示报文给所述数据源端。
10.根据权利要求8所述的公用电信分组数据网系统，其特征在于，所述参数还包括：出接口带宽、拥塞门限和解拥塞门限，其中，所述出接口带宽指给所述业务种类在所述出接口上设置的每秒钟最大流量，拥塞门限是小于所述出接口带宽的一个阀值，所述检查模块具体包括：
确定单元，用于发现所述业务流的流量大于所述拥塞门限时，确定所述虚拟专用网通路发生拥塞；
解除单元，用于当确定发生拥塞后，所述中间节点发现所述业务流的流量小于所述解拥塞门限时，确定所述虚拟专用网通路解除了拥塞。
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