CN101242394B - 实现承诺访问速率的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现承诺访问速率的方法及设备，属于通信领域。所述方法包括：对用户的各种业务设置不同的优先级；高优先级业务从低优先级业务的令牌桶中获取令牌；根据不同优先级业务各自的令牌桶中的令牌数对用户报文着色后减少所述令牌桶中的令牌数进而控制用户的访问速率。所述装置包括：设置模块、令牌获取模块和处理模块。本发明通过对用户的各种业务设置不同的优先级，不同优先级的业务通过获取令牌以及对报文着色实现了按实现承诺访问速率以及优先级高的业务优先享用带宽，抢占优先级较低的业务的带宽。

Description

实现承诺访问速率的方法及设备

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种实现承诺访问速率的方法及设备。

背景技术

在网络通信过程中，通常需要对用户发送的流量进行流量控制。所谓的流量控制是针对网络中传送的数据报文采用不同的承诺访问速率(CAR，Committed Accessed Rate)进行传输控制。如果不对用户发送的流量进行限制，大量用户不断突发的数据就会使网络更拥挤。为了使有限的网络资源能够更好地发挥作用，更好地为更多的用户提供服务，必须对用户的流量加以限制。例如限制每个时间间隔某个流只能得到承诺分配给它的那部分资源，从而防止由于过分突发所引发的网络拥挤。

现有技术中，对访问速率的控制方法一般根据单速三色算法(srTCM，Single Rate ThreeColor Maker)和双速三色算法(trTCM，Two Rate Three Color Maker)对流量进行测评，根据评估结果可以为报文标记三种颜色：绿色、黄色和红色。后续模块根据报文颜色，执行相应的动作，从而实现访问速率的控制。srTCM算法中包含二个令牌桶，此二个令牌桶以相同的指定速率即承诺信息速率(CIR，Committed Information Rate)获得令牌，并且此二个令牌桶以进位形式获取令牌，即一个令牌桶中的令牌注满之后再对另一个令牌桶注入令牌。处理报文时，此算法采取色盲模式或者色敏模式，通过后续模块对着色后的报文进行相应的令牌减少动作，实现承诺访问速率的控制。trTCM算法中包含二个令牌桶，其中一个令牌桶以CIR获得令牌，同时另一个令牌桶以高峰信息速率(PIR，Peak Information Rate)获得令牌。处理报文时，也采用色盲模式或者色敏模式，通过后续模块对着色后的报文进行相应的令牌减少动作，实现承诺访问速率的控制。

随着业务种类的增加，产生不同的业务抢占带宽资源的情况，而上述方案没有对用户的各种业务作分级处理，各种不同的业务之间无法实现宽带的抢占。例如用户要求几种不同的业务共享给定的带宽，并且某种或者某几种业务优先享有给定的带宽，这些业务可以抢占其它几种业务的带宽。目前，现有技术没有相应的方法支持按优先级来实现CAR。

发明内容

为了使用户的不同业务共享给定的带宽，并且某种或者某几种业务优先享有给定的带宽，并且这些业务可以抢占其它几种业务的带宽，本发明实施例提供了实现承诺访问速率的方法及设备，实现按优先级作承诺访问速率。所述技术方案如下：

一种实现承诺访问速率的方法，所述方法包括：

对用户的各种业务设置不同的优先级；

为不同优先级的业务指定相应的速率，其中，高优先级业务的指定速率要低于最低优先级业务的指定速率；

最低优先级业务的令牌桶以所述最低优先级业务的指定速率获取令牌，所述获取令牌的数量等于该指定速率与一段时间间隔的乘积；

高优先级业务的令牌桶依次从低优先级业务的令牌桶中以所述高优先级业务的指定速率获取令牌。

根据不同优先级业务各自的令牌桶中的令牌数对用户报文着色后减少相应令牌桶中的令牌数进而控制用户的访问速率；

其中，所述一段时间间隔为两个相邻报文到来的时间间隔或通过设置计时器得到。

本发明实施例还提供了一种实现承诺访问速率设备，所述设备包括：

设置模块，用于对用户的各种业务设置不同的优先级；

令牌获取模块，用于实现高优先级业务的令牌桶从低优先级业务的令牌桶中获取令牌；

处理模块，用于根据不同优先级业务各自的令牌桶中的令牌数对用户报文着色后减少所述令牌桶中的令牌数进而控制用户的访问速率；

其中，所述令牌获取模块具体包括：

速率指定单元，用于为不同优先级的业务指定相应的速率，其中，高优先级业务的指定速率要低于最低优先级业务的指定速率；

第一令牌获取单元，用于最低优先级业务的令牌桶以所述最低优先级业务的指定速率获取令牌，所述获取令牌的数量等于该指定速率与一段时间间隔的乘积；

第二令牌获取单元，用于高优先级业务的令牌桶依次从低优先级业务的令牌桶中以所述高优先级业务的指定速率获取令牌；

其中，所述一段时间间隔为两个相邻报文到来的时间间隔或通过设置计时器得到。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

通过对用户的各种业务分级，并对分级后的各种不同的业务设置相应的优先级，对于不同优先级的业务，指定相应的速率，优先级高的业务，从最低优先级业务的令牌桶中以高优先级业务的指定速率获得令牌；通过令牌获取以及对报文着色等实现按实现承诺访问速率以及优先级高的业务优先享用带宽，抢占优先级较低的业务的带宽。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的实现承诺访问速率的方法流程图；

图2是本发明实施例2提供的实现承诺访问速率的方法流程图；

图3是本发明实施例3提供的实现承诺访问速率的设备示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例通过对用户的各种业务进行分级，并对分级后的各种业务配置相应的优先级，为不同优先级的业务指定相应的速率，而后实现优先级高的业务优先享用带宽，抢占优先级较低的业务的带宽，进而实现根据优先级实现承诺访问速率。

实施例1

参见图1，本发明实施例提供了一种实现承诺访问速率的方法，具体包括以下步骤：

步骤101：对用户的各种业务分级，并对分级后的各种不同的业务设置相应的优先级。

例如，根据IP地址或用户端口号区分不同的用户并对每个用户的不同业务进行分级，当然也包括其它的多种区分用户的方法。对各种业务可根据时延或者其他参数进行分级，对于分级后的业务，为其设置相应的优先级，如语音视频业务为高优先级，游戏业务为低优先级。对优先级的设置可以利用软件为其标注。

步骤102：对于不同优先级的业务，指定相应的速率。

例如，为优先级最高的业务流配置指定速率为2M，优先级次高的业务流的指定速率为5M，优先级最低的业务流的指定速率是10M，当然为各级的业务流指定的速率也可以是其它数值。本实施例中，为了保证后续步骤中令牌的获取，高优先级业务的速率须小于低优先级业务的速率。对不同的优先级指定速率可以通过软件进行配置。其中，速率在数值上等于带宽。

步骤103：用户的最低优先级业务的令牌桶，以指定的速率获得令牌。

具体地，用户的最低优先级业务的令牌桶以指定的速率获得令牌，获得令牌的数量等于该指定速率与一段时间间隔的乘积。在实现过程中，可以以报文到来的时刻作为触发点，向最低优先级业务的令牌桶中注入令牌，相应地，该时间间隔可以选择为相邻两个报文到来的时间间隔。等待下次报文到来再次触发，最低优先级业务的令牌桶以其指定速率获得新的令牌。最低优先级业务以指定速率获得令牌，如遇令牌桶满，则停止注入动作。可以理解的是，触发点与时间间隔的选择也可以是其他方式，例如通过设置计时器，实现在某个时刻向令牌桶中注令牌，根据设置的一段时间间隔计算注入令牌的数量。

步骤104：优先级高的业务的令牌桶，依次从低优先级业务的令牌桶中以高优先级业务的指定速率获得令牌。

例如，优先级高的业务以指定的2M速率从优先级最低业务的令牌桶中获得令牌，获得令牌的数量为指定速率与一段时间间隔的乘积。该时间间隔与上述步骤中所述一致，也以报文到来的时刻作为获取令牌动作的触发点，以两个报文中间的时间间隔作为所述一段时间间隔。如果最低优先级业务的令牌桶中没有足够的令牌，则高优先级业务将从次低优先级业务的令牌桶中以其指定的速率获得令牌，依次类推，直到从次高优先级业务的令牌桶中获取令牌；如果该高优先级业务的令牌桶中已满，则停止获取令牌。其他优先级业务的令牌桶中的令牌均是按各自的指定速率从最低优先级业务的令牌桶中获得的。

步骤105：各种优先级业务根据其令牌桶中最后获得的令牌数、根据预着色和srTCM或trTCM算法对报文着色，根据报文颜色实现按优先级控制承诺访问速率。

该步骤中，在按优先级获取令牌后，根据令牌数、预着色和srTCM或trTCM算法对报文着色，后续对三种颜色执行相应的令牌减少动作，根据报文颜色实现按优先级控制承诺访问速率均为现有技术，此处不再赘述。

本实施例中，选用报文到来时刻作为所有操作的触发点，最低优先级业务的令牌桶获得令牌，其他高优先级业务的令牌桶从最低优先级业务的令牌桶中获取令牌。最高优先级业务按照上述步骤实现令牌的获取。对于次高优先级业务，即比最高优先级业务低一级的业务，在报文到来时触发，首先以其指定速率从最低优先级业务的令牌桶中获得令牌，如果最低优先级业务的令牌桶中没有足够的令牌，则从优先级次低业务的令牌桶中获得令牌，依次类推；但次高优先级业务不能从最高优先级业务的令牌桶中获取令牌，这样保证了最高优先级业务的令牌桶优先获取令牌。对于中间某优先级为N的业务也按照相同的步骤实现令牌的获取，但它不能从优先级别比其高的业务的令牌桶中获取令牌。上述各优先级业务可以认为是同一时刻并行发生、并行存在的。

在本实施例中，高优先级业务的令牌桶容量要小于等于最低优先级业务的令牌桶；高优先级业务的指定速率要低于最低优先级业务的指定速率；否则无法实现本实施例所述的令牌的获取以及带宽的抢占。

对于不同优先级的业务而言，优先级最低的业务，只能享用更高优先级业务剩余的带宽。对于同优先级的不同业务，根据需要或共享该优先级的带宽，或者划定各自不同的带宽。另外，相同优先级的不同业务不会相互从对方的令牌桶中获取令牌，其CAR实现过程与上述过程相似，此处不再赘述。

本实施例根据用户报文的特征如IP地址，源IP，目的IP等对用户业务进行分类，划分出优先级，并根据优先级对用户报文作CAR，之后再对报文进行着色以及后续动作，最终实现了按用户业务的优先级实现CAR以及高优先级业务对低优先级业务的带宽抢占。

实施例2

在本实施例中，通过对不同优先级业务的令牌桶中注入令牌的先后顺序，实现带宽的抢占。参见图2，本发明实施例还提供了一种实现承诺访问速率的方法，具体包括以下步骤：

步骤201：对用户的不同业务进行分级，并对分级后的不同业务配置相应的优先级。

步骤202：对于不同的优先级业务，指定相应的速率。

步骤203：以指定速率向最低优先级业务的令牌桶中注入令牌。

上述步骤201～步骤203与上一实施例的步骤101～步骤103相同，此处不再赘述。

步骤204：从最低优先级业务的令牌桶中取令牌，以指定速率依次向最高优先级业务的令牌桶，次高优先级业务的令牌桶…次低优先级业务的令牌桶中注入令牌，直到各个优先级业务的令牌桶中的令牌溢出后停止该操作。如果最低优先级的令牌桶中没有令牌，则停止相应的动作。

执行该步骤的过程中，与步骤203相同，也可以选择报文到来的时刻作为本次操作的触发时刻，从最低优先级业务的令牌桶中取令牌，以指定速率依次向最高优先级业务的令牌桶，次高优先级业务的令牌桶…次低优先级业务的令牌桶中注入令牌，指定速率分别为最高优先级业务、次高优先级业务…次低优先级业务各自的速率；注入令牌的数量分别为各自的指定速率与报文到来的时间间隔的乘积。根据各优先级业务的指定速率在报文到来时触发，按照业务优先级由高至低的次序轮流向它们各自的令牌桶中注入令牌，直至各个令牌桶溢出为止。如果最低优先级的令牌桶中没有令牌，则停止相应的注入令牌的动作，等待下次报文触发，以最低优先级业务的指定速率向其令牌桶中注入令牌，之后再进行令牌的轮流注入操作。

步骤205：各种优先级的业务根据自己令牌桶中的令牌数、预着色和srTCM或trTCM算法对报文着色，实现优先级高的业务对优先级低的业务的带宽抢占。

在本实施例的实现过程中，例如，以10M的速率向最低优先级业务的令牌桶中注入令牌，一次注入令牌的数量为10M与相邻两个报文到来的时间间隔乘积。每次CAR操作时，以报文到来的时刻为触发点，从最低优先级业务的令牌桶中取令牌，以2M的速率向最高优先级业务的令牌桶中注入令牌，一次注入令牌注入令牌的数量为2M与相邻两个报文到来的时间间隔乘积；同时以3M的速率向次高优先级的令牌桶中注入令牌；…以5M的带宽向优先级为N的业务的令牌桶中注入令牌；以上注入过程是轮流按优先级高低次序进行的，注入动作直到各个令牌桶溢出后停止。如果最低优先级的令牌桶中没有令牌，则停止相应的注入令牌动作，等待下一个报文触发再向最低优先级业务的令牌桶中注入令牌。

本实施例中通过从低优先级令牌桶中取令牌，设定其向高优先级令牌桶注入令牌的先后顺序，实现带宽的抢占。

实施例3

参见图3，本发明实施例还提供了一种实现承诺访问速率的设备，包括：

设置模块，用于对用户的各种业务设置不同的优先级；

令牌获取模块，用于实现高优先级业务的令牌桶从低优先级业务的令牌桶中获取令牌；

处理模块，用于根据不同优先级业务各自的令牌桶中的令牌数对用户报文着色后减少相应令牌桶中的令牌数进而控制用户的访问速率。

其中，令牌获取模块具体包括：

速率指定单元，用于为不同优先级的业务指定相应的速率；

第一令牌获取单元，用于最低优先级业务的令牌桶以该最低优先级业务的指定速率获取令牌；

第二令牌获取单元，用于高优先级业务的令牌桶依次从低优先级业务的令牌桶中以该高优先级业务的指定速率获取令牌。

进一步地，令牌获取模块还包括：

第三令牌获取单元，用于当最低优先级业务的令牌桶中的令牌不足时，高优先级业务按照优先级由低至高的顺序从优先级比该高优先级业务的优先级低的业务的令牌桶中以该高优先级业务的指定速率获取令牌。

或者，令牌获取模块具体包括：

速率指定单元，用于为不同优先级的业务指定相应的速率；

第一令牌获取单元，用于最低优先级业务的令牌桶以该最低优先级业务的指定速率获取令牌；

第二令牌获取单元，用于从最低优先级业务的令牌桶中取令牌，以高优先级业务的指定速率向该高优先级业务的令牌桶中注入令牌，直到该高优先级业务的令牌桶中的令牌溢出后停止。

本发明实施例通过对用户的各种业务进行分级，并对分级后的各种业务配置相应的优先级，为不同优先级的业务指定相应的速率，而后实现优先级高的业务优先享用带宽，抢占优先级较低的业务的带宽。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种实现承诺访问速率的方法，其特征在于，所述方法包括：

对用户的各种业务设置不同的优先级；

为不同优先级的业务指定相应的速率，其中，高优先级业务的指定速率要低于最低优先级业务的指定速率；

最低优先级业务的令牌桶以所述最低优先级业务的指定速率获取令牌，所述获取令牌的数量等于该指定速率与一段时间间隔的乘积；

高优先级业务的令牌桶依次从低优先级业务的令牌桶中以所述高优先级业务的指定速率获取令牌；

根据不同优先级业务各自的令牌桶中的令牌数对用户报文着色后减少相应令牌桶中的令牌数进而控制用户的访问速率；

其中，所述一段时间间隔为两个相邻报文到来的时间间隔或通过设置计时器得到。

2.根据权利要求1所述的实现承诺访问速率的方法，其特征在于，所述高优先级业务的令牌桶依次从低优先级业务的令牌桶中以所述高优先级业务的指定速率获取令牌的步骤还包括：

当所述最低优先级业务的令牌桶中的令牌不足时，所述高优先级业务的令牌桶按照优先级由低至高的顺序从优先级比所述高优先级业务的优先级低的业务的令牌桶中以所述高优先级业务的指定速率获取令牌。

3.根据权利要求1所述的实现承诺访问速率的方法，其特征在于，所述高优先级业务的令牌桶从低优先级业务的令牌桶中获取令牌具体包括：

为不同优先级的业务指定相应的速率；

最低优先级业务的令牌桶以所述最低优先级业务的指定速率获取令牌；

从最低优先级业务的令牌桶中取令牌，以高优先级业务的指定速率向所述高优先级业务的令牌桶中注入令牌，直到所述高优先级业务的令牌桶中的令牌溢出后停止。

4.根据权利要求1所述的实现承诺访问速率的方法，其特征在于，所述方法还包括：

同一优先级的不同业务的令牌桶从优先级比所述同一优先级的不同业务的优先级低的业务的令牌桶中获取令牌；同一优先级的不同业务的令牌桶无法彼此从对方的令牌桶中获取令牌。

5.一种实现承诺访问速率的设备，其特征在于，所述设备包括：

设置模块，用于对用户的各种业务设置不同的优先级；

令牌获取模块，用于实现高优先级业务的令牌桶从低优先级业务的令牌桶中获取令牌；

处理模块，用于根据不同优先级业务各自的令牌桶中的令牌数对用户报文着色后减少所述令牌桶中的令牌数进而控制用户的访问速率；

其中，所述令牌获取模块具体包括：

速率指定单元，用于为不同优先级的业务指定相应的速率，其中，高优先级业务的指定速率要低于最低优先级业务的指定速率；

第一令牌获取单元，用于最低优先级业务的令牌桶以所述最低优先级业务的指定速率获取令牌，所述获取令牌的数量等于该指定速率与一段时间间隔的乘积；

第二令牌获取单元，用于高优先级业务的令牌桶依次从低优先级业务的令牌桶中以所述高优先级业务的指定速率获取令牌；

其中，所述一段时间间隔为两个相邻报文到来的时间间隔或通过设置计时器得到。

6.根据权利要求5所述的实现承诺访问速率的设备，其特征在于，所述令牌获取模块还包括：

第三令牌获取单元，用于当所述最低优先级业务的令牌桶中的令牌不足时，所述高优先级业务按照优先级由低至高的顺序从优先级比所述高优先级业务的优先级低的业务的令牌桶中以所述高优先级业务的指定速率获取令牌。

7.根据权利要求5所述的实现承诺访问速率的设备，其特征在于，所述令牌获取模块具体包括：

速率指定单元，用于为不同优先级的业务指定相应的速率；

第一令牌获取单元，用于最低优先级业务的令牌桶以所述最低优先级业务的指定速率获取令牌；

第二令牌获取单元，用于从所述最低优先级业务的令牌桶中取令牌，以高优先级业务的指定速率向所述高优先级业务的令牌桶中注入令牌，直到所述高优先级业务的令牌桶中的令牌溢出后停止。

Images