CN101635667A

CN101635667A - 自适应地调节ip带宽的方法

Info

Publication number: CN101635667A
Application number: CN200810116948A
Authority: CN
Inventors: 陈小龙; 王钟
Original assignee: Hillstone Networks Communication Technology (Beijing) Co Ltd
Current assignee: Shanshi Network Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2028-07-21
Also published as: CN101635667B

Abstract

本发明提供了一种自适应地调节IP带宽的方法，该方法包括以下步骤：步骤一，设置用于调节IP带宽的多个参数；以及步骤二，将网络的接口带宽使用率与多个参数中的一些参数进行比较，根据比较的结果来调节网络内的每个IP的当前带宽。因此，采用本发明的方法不仅可以改善网络拥塞，而且还能够很好地解决公平问题。更重要的是，采用本发明的方法可以让网络自适应地调节，而达到最佳状态，避免速度的快速抖动和带宽使用的不可预测性。

Description

自适应地调节IP带宽的方法

技术领域

本发明涉及IP领域，更具体地，涉及一种自适应地调节IP带宽的方法。

背景技术

现有的限制局域网内的每个IP流量的QoS的技术大多提供了弹性控制，即在接口带宽有空余时，允许IP流量超过配置带宽。目前这种技术存在缺点，以至最终达到的效果非常有限。

限制局域网内一段IP中的每个IP的最大带宽为k kbps，另一段IP中的每个IP的最大带宽为n kbps。如果接口带宽没有出现拥塞，则所有用户的流量可以不受限制(这时k和n的最大带宽限制便不起作用了)。这样做可能造成的后果是，出口的带宽使用率时小时大，每个用户上网速度剧烈抖动。当系统在限制状态的时候，接口带宽利用率不足100％。当弹性QoS启用后，每个IP都不受限制，接口立即出现拥塞，弹性QoS被取消，每个IP又重新被限制。在一定条件下，系统将在这两种状态下不停地切换，实际上反而造成网络拥塞。

限制局域网内一段IP中的每个IP的最大带宽为k kbps，另一段IP的中每个IP的最大带宽为n kpbs。如果接口带宽没有出现拥塞，则所有用户都可以无限制地利用空闲部分的带宽。

后一方案较前一方案有一定程度的改进，但是缺点也是很明显的。由于没有明确的规则去划分空闲带宽，所以造成此技术方案的不公平性。假设n＞k，则k kbps带宽的用户可能由于抢占带宽的能力比较强(使用如迅雷这样的下载工具)，最终它得到带宽比n kbps的用户还要大，所以没有办法保证差分服务。

发明内容

为了解决上述现有技术中的问题，本发明提出了一种自适应地调节IP带宽的方法，该方法包括以下步骤：步骤一，设置用于调节IP带宽的多个参数；以及步骤二，将网络的接口带宽使用率与多个参数中的一些参数进行比较，根据比较的结果来调节网络内的每个IP的当前带宽。

根据本发明的方法，多个参数包括回调门限D_wm、平稳门限S_wm、调节周期T、上调因子U_co、回调因子D_co、配置带宽B_cfg、以及当前带宽B_cur。

其中，网络内的每个IP的回调因子D_co大于其上调因子U_co。

步骤二包括：判断网络的接口带宽使用率是否大于回调门限D_wm，如果大于回调门限D_wm，则根据公式1调节网络内的每个IP的当前带宽B_cur，以使网络的接口带宽使用率小于回调门限D_wm并且大于平稳门限S_wm，否则，进一步判断网络的接口带宽使用率是否大于平稳门限S_wm，如果大于平稳门限S_wm，则保持网络内的每个IP的当前带宽B_cur不变，否则，根据公式2调节网络内的每个IP的当前带宽B_cur，以使网络的接口带宽使用率大于平稳门限S_wm并且小于回调门限D_wm，其中，公式1为：B_cur(i+1)＝f(U_co，B_cfg，B_cur(i)，T)，并且(f(...)＞＝B_cur(i))，其中，B_cur(i+1)为当前带宽，B_cur(i)为上一次的带宽；以及公式2为：B_cur(i+1)＝g(D_co，B_cfg，B_cur(i)，T)，并且(B_cur(i+1)＝＜g(...)＜＝B_cur(i))，其中，B_cur(i+1)为当前带宽，B_cur(i)为上一次的带宽。

根据本发明的方法，回调门限D_wm是减小每个IP的当前带宽B_cur的参考门限，平稳门限S_wm是增加每个IP的当前带宽B_cur的参考门限。

根据本发明的方法，网络内的每个IP的上调因子U_co是每个IP的当前带宽B_cur的上调比例因子，网络内的每个IP的回调因子D_co是每个IP的当前带宽B_cur的下调比例因子。

根据本发明的方法，调节周期T是调节网络内的所有IP的当前带宽B_cur的周期。

其中，网络内的每个IP的配置带宽B_cfg是可配置的；网络内的每个IP的当前带宽B_cur是每个IP当前所使用的带宽。

因此，采用本发明的方法不仅可以改善网络拥塞，而且还能够很好地解决公平问题。更重要的是，采用本发明的方法可以让网络自适应地调节，而达到最佳状态，避免速度的快速抖动和带宽使用的不可预测性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的方法的流程图；

图2是根据本发明方法的IP带宽使用状态示意图；以及

图3是根据本发明方法的自适应IP-QoS小区宽带应用示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的目的是有效的、公平的利用现有带宽并优化网络配置。

图1是根据本发明的方法的流程图。

如图1所示，该方法包括以下步骤：

S102，设置用于调节IP带宽的多个参数；以及

S104，将网络的接口带宽使用率与多个参数中的一些参数进行比较，根据比较的结果来调节网络内的每个IP的当前带宽。

其中，网络内的每个IP的回调因子D_co大于其上调因子U_co。

S104包括：判断网络的接口带宽使用率是否大于回调门限D_wm，如果大于回调门限D_wm，则根据公式1调节网络内的每个IP的当前带宽B_cur，以使网络的接口带宽使用率小于回调门限D_wm并且大于平稳门限S_wm，否则，进一步判断网络的接口带宽使用率是否大于平稳门限S_wm，如果大于平稳门限S_wm，则保持网络内的每个IP的当前带宽B_cur不变，否则，根据公式2调节网络内的每个IP的当前带宽B_cur，以使网络的接口带宽使用率大于平稳门限S_wm并且小于回调门限D_wm，其中，公式1为：B_cur(i+1)＝f(U_co，B_cfg，B_cur(i)，T)，并且(f(...)＞＝B_cur(i))，其中，B_cur(i+1)为当前带宽，B_cur(i)为上一次的带宽；以及公式2为：B_cur(i+1)＝g(D_co，B_cfg，B_cur(i)，T)，并且(B_cur(i+1)＝＜g(...)＜＝B_cur(i))，其中，B_cur(i+1)为当前带宽，B_cur(i)为上一次的带宽。

接下来描述本发明的第一实施例。

自适应IP-QoS(IP服务质量)是基于用户分配到的带宽，在出口没有出现拥塞的情况，按比例地、逐步地提高用户的出口带宽，公平地、最大限度地利用带宽。同时在出现拥塞预警的时候，迅速的收回带宽。

首先用户通过设置接口发生网络拥塞的范围，设置在何种情况下自适应QoS起作用。用户可以配置以下几个参数：

回调门限(D_wm)：如果接口带宽使用率超过此参数值，则IP带宽开始回收；

平稳门限(S_wm)：如果接口带宽使用率超过此参数值并且小于回调门限，则IP带宽处于稳定水平，如果接口带宽使用率小于此参数值，则IP带宽开始增加；

上调因子(U_co)：IP带宽上调的比例因子；

回调因子(D_co)：IP带宽下调的比例因子；

调节周期(T)：调节IP带宽的周期；

配置带宽(B_cfg)：不同IP可以有不一样的配置带宽；以及

当前带宽(B_cur)：IP当前可以使用的带宽。

图2是根据本发明方法的IP带宽使用状态示意图。

如图2所示，如果接口带宽使用率小于平稳门限，则接口有空闲带宽，自适应IP-QoS增加IP的当前带宽。每个IP带宽将按照下述公式1进行增长，直到接口利用率达到平稳门限值。

当接口带宽使用率大于平稳门限值并且小于回调门限值时，带宽利用率处于最佳状态，此时所有的IP最大带宽保持不变。

当接口带宽使用率超过回调门限值时，则接口出现拥塞，按下述公式2减少每个IP的带宽。

调整带宽的时间间隔为调节周期。

公式1：B_cur(i+1)＝f(U_co，B_cfg，B_cur(i)，T)，并且(f(...)＞＝B_cur(i))

公式2：B_cur(i+1)＝g(D_co，B_cfg，B_cur(i)，T)，并且(B_cur(i+1)＝＜g(...)＜＝B_cur(i))

接下来，进一步描述本发明的第二个实施例。

如果接口带宽的总带宽是100Mbps，为居民楼1和居民楼3的每个用户所分配的带宽是1Mbps；为居民楼2的每个用户所分配的带宽是2Mbps；为居民楼4的每个用户所分配的带宽是1.5Mbps。此时假设所有用户的下载流量都小于用户配置的平稳门限，则使用公式1的函数f动态地增加每个IP的带宽，直到带宽使用率达到平稳的门限。这时所有用到的带宽保持不变。这时一些新的用户开始上网，如果人数足够多并且导致接口带宽的利用率超过回调门限，则会发生拥塞。IP-QoS将按照公式2的函数g回收每个IP的带宽。带宽将随着用户的人数动态地调整，直到接口利用率处于平衡状态。

从上述实施例可见，该方法具有稳定状态和回调状态，并且带宽的增加和回调是逐渐调整的，同时回调速度比增加速度快。

综上所述，采用本发明的方法不仅可以改善网络拥塞，而且还能够很好地解决公平问题。更重要的是，采用本发明的方法可以让网络自适应地调节，而达到最佳状态，避免速度的快速抖动和带宽使用的不可预测性。

以上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

1.一种自适应地调节IP带宽的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一，设置用于调节IP带宽的多个参数；以及

步骤二，将网络的接口带宽使用率与所述多个参数中的一些参数进行比较，根据比较的结果来调节所述网络内的每个IP的当前带宽。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个参数包括回调门限D_wm、平稳门限S_wm、调节周期T、上调因子U_co、回调因子D_co、配置带宽B_cfg、以及当前带宽B_cur。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络内的每个IP的回调因子D_co大于其上调因子U_co。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤二包括：

判断所述网络的接口带宽使用率是否大于所述回调门限D_wm，如果大于所述回调门限D_wm，则根据公式1调节所述网络内的每个IP的当前带宽B_cur，以使所述网络的接口带宽使用率小于所述回调门限D_wm并且大于所述平稳门限S_wm，否则，进一步判断所述网络的接口带宽使用率是否大于所述平稳门限S_wm，如果大于所述平稳门限S_wm，则保持所述网络内的每个IP的当前带宽B_cur不变，否则，

根据公式2调节所述网络内的每个IP的当前带宽B_cur，以使所述网络的接口带宽使用率大于所述平稳门限S_wm并且小于所述回调门限D_wm，

其中，所述公式1为：

B_cur(i+1)＝f(U_co，B_cfg，B_cur(i)，T)，并且(f(...)＞＝B_cur(i))，其中，B_cur(i+1)为当前带宽，B_cur(i)为上一次的带宽；以及

所述公式2为：

B_cur(i+1)＝g(D_co，B_cfg，B_cur(i)，T)，并且(B_cur(i+1)＝＜g(...)＜＝B_cur(i))，其中，B_cur(i+1)为当前带宽，B_cur(i)为上一次的带宽。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述回调门限D_wm是减小所述每个IP的当前带宽B_cur的参考门限，所述平稳门限S_wm是增加所述每个IP的当前带宽B_cur的参考门限。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述网络内的每个IP的上调因子U_co是所述每个IP的当前带宽B_cur的上调比例因子，所述网络内的每个IP的回调因子D_co是所述每个IP的当前带宽B_cur的下调比例因子。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述调节周期T是调节所述网络内的所有IP的当前带宽B_cur的周期。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述网络内的每个IP的配置带宽B_cfg是可配置的。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述网络内的每个IP的当前带宽B_cur是所述每个IP当前所使用的带宽。