CN101883050A - 一种实现业务限速的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实现业务限速的系统及方法，该方法包括，对于一个用户使用一个虚拟局域网的模式，通过用户虚拟局域网与下行业务的目的介质访问控制地址实现对所述业务的限速；或者，对于多个用户使用一个虚拟局域网的模式，且交换芯片无法匹配转发端口时，对需要限速的下行业务数据流设置相应的用户侧出口队列，将需限速的下行业务数据流从设置的出口队列下发，在用户口的出口设置队列的限速值。采用本发明的技术方案，可有效地实现对下行业务数据流进行限速。

Description

一种实现业务限速的系统及方法
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及是一种实现业务限速的系统及方法。
背景技术
随着宽带接入技术的发展，运营商正逐渐接受并部署光纤接入系统(OAN：Optical Access Network)来给用户提供更快速率和更高质量的服务。
无源光网络技术(Passive Optical Network，PON)是一种点对多点的光纤接入技术。由OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)、ONU(OpticalNetwork Unit，光节点)和ODN(Optical Distribution Network，光分配网络)组成。ODN为点到多点结构，一个OLT通过ODN连接多个ONU，如图1所示。
在PON的部署应用中，用户口下挂家庭网关是运营商致力推广的应用场景，电信运营商对家庭网关定义了比较详细的规范。多种业务通过家庭网关汇聚到ONU的用户口，分别对应不同的vlan(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)。根据是否进行vlan翻译及vlan翻译模式的不同，可以组合成多种业务场景。
在实际应用中，运营商经常推出各种业务套餐，根据用户的付费情况提供不同的带宽，除了限制用户的总带宽外，可能还要根据业务单独限速。因此限速功能是ONU必须具备的基本功能。ONU不仅要支持端口的入向(ingress)与出向(egress)限速，还需要针对业务进行限速。
针对业务流的限速通过流分类实现，交换芯片一般都提供这个功能。流分类是一个报文分类与滤波引擎，有解析，查找，策略、限速和统计功能。不同的交换芯片支持的不同的解析字段，执行的策略也不一样。
每个流分类规则都有限速(meter)功能，通过设置cir(committedinformation rate，可承诺信息传输速率)与cbs(committed burst size，可承诺最大信息帧大小)实现对相应数据流的限速。有的交换芯片还支持更高级别的限速模式，如SrTCM(Single-rate Three Color Mark，单速率三色标记)与TrTCM(Two-rate Three Color Mark，双速率三色标记)，可以实现更复杂的功能。
在各种业务场景中，用户侧的上行数据流根据业务不同分配不同vlan，通过流分类可以很容易实现业务限速。直接匹配vlan字段，把规则绑定到用户口即可唯一标记每个用户的不同业务，对标记的数据流设置meter限速。
下行数据流限速比较麻烦，可以概括为下面三种情况：
1.PUPSPV(每用户每业务每vlan)，下行数据流可以根据vlan唯一标记，通过流分类匹配vlan，把规则绑定到上联口标记不同业务，对标记的数据流设置meter限速。
2.多个用户使用同一个业务vlan(每个用户的上网vlan都是vlan 1001)，只根据vlan无法区分不同用户的数据流。如果交换芯片支持匹配dst-port(转发端口)，可以通过匹配vlan+dst-port来唯一标记每个用户的业务，对标记的数据流设置meter限速。对于无法匹配dst-port的交换芯片，现有技术还无法实现对业务限速。
3.对于vlan汇聚的业务场景(PUPV，每用户每vlan)，如图2所示。对下行来说，多种业务对应同一个vlan，无法只根据vlan来区分业务，即现有技术还无法实现对业务限速。
发明内容
本发明提供一种实现业务限速的系统及方法，可解决现有技术中无法有效地对下行业务数据流进行限速的问题。
本发明提供一种实现业务限速的方法，包括：对于一个用户使用一个虚拟局域网的模式，通过用户虚拟局域网(svlan)与下行业务的目的介质访问控制地址(dst_mac)实现对所述业务的限速；或者，
对于多个用户使用一个虚拟局域网的模式，且交换芯片无法匹配转发端口时，对需要限速的下行业务数据流设置相应的用户侧出口队列，将需限速的下行业务数据流从设置的出口队列下发，在用户口的出口设置队列的限速值。
进一步地，对于一个用户使用一个虚拟局域网的模式，所述方法还包括，从接收的上行数据包中提取该上行数据包的源mac地址与用户虚拟局域网(cvlan)，并根据所述cvlan查找对应的svlan与限速值；
所述源mac地址即下行业务数据流的dst_mac。
进一步地，所述通过svlan与下行业务的dst_mac实现对所述业务的限速是指，向用户发送下行业务数据流时，使用svlan与下行业务数据流的dst_mac表示所述业务数据流，并根据查找的限速值对业务数据流限速。
进一步地，对于多个用户使用一个虚拟局域网的模式，所述方法还包括：在上联口绑定流分类规则，并根据所述流分类规则提取需限速的下行业务数据流，然后将其修改至设置的出口队列。
本发明还提供一种实现业务限速的系统，包括设置模块及发送模块；
对于一个用户使用一个虚拟局域网的模式，
所述设置模块，用于为各下行业务数据流设置对应的限速值；
所述发送模块，用于发送下行业务数据流时，通过用户虚拟局域网(svlan)与下行业务的目的介质访问控制地址(dst_mac)实现对所述业务的限速；或者：
对于多个用户使用一个虚拟局域网的模式，且交换芯片无法匹配转发端口时，所述设置模块，用于为需要限速的下行业务数据流设置相应的用户侧出口队列，以及为所述用户侧出口队列设置限速值；
所述发送模块，用于将需限速的下行业务数据流从所述设置的出口队列下发。
进一步地，所述系统还包括提取模块，用于从接收的上行数据包中提取该源上行数据包的mac地址与用户虚拟局域网(cvlan)，并根据所述cvlan查找对应的svlan与限速值；
所述源mac地址即下行业务数据流的dst_mac。
进一步地，所述发送模块通过svlan与下行业务的dst_mac实现对所述业务的限速是指，
发送模块使用svlan与下行业务数据流的dst_mac表示所述业务数据流，并根据所述cvlan对应的限速值对业务数据流限速。
进一步地，对于多个用户使用一个虚拟局域网的模式，所述设置模块还用于在上联口绑定流分类规则；
所述系统还包括提取模块，用于根据设置的流分类规则提取需要限速的下行数据流；
所述发送模块将需限速的下行业务数据流从所述设置的出口队列下发是指，发送模块将所述需限速的下行业务数据流的出口队列强制修改至设置的出口队列上。
综上所述，本发明提供一种实现业务限速的系统及方法，可有效地实现对下行业务数据流进行限速，尤其是一个用户使用一个vlan的模式以及多个用户使用同一个业务vlan时的业务限速，满足运营商的需求。
附图说明
图1是现有技术中PON结构示意图；
图2是现有技术中vlan汇聚的业务场景下业务流分发示意图；
图3是本发明实施例中对多个用户使用同一个业务vlan时进行业务限速的示意图；
图4是本发明方法实施例一对应的流程图；
图5是本发明方法实施例二对应的流程图。
具体实施方式
本发明针对上面提到的业务流限速问题，提供一种实现业务限速的系统及方法，可实现不同场景下的业务限速，满足运营商的需求。
系统实施例
实施例一
本实施例提供一种实现业务限速的系统，包括设置模块、提取模块及发送模块；该实施例对应一个用户使用一个vlan的模式。
设置模块，用于为各下行业务数据流设置对应的限速值；
提取模块，用于从接收的上行数据包中提取src_mac(源mac地址)与cvlan，并根据cvlan查找对应的svlan与限速值；该src_mac即为发送的下行业务数据流的dst_mac(目的mac地址)。
发送模块，用于发送下行业务数据流时，在上联口的入口通过svlan与dst_mac唯一表示该下行业务数据流，并根据该业务数据流的限速值对该该下行业务数据流进行限速；具体地，当发送的下行业务数据流的速率超过限速值时丢弃该业务数据流。
实施例二
本实施例提供一种实现业务限速的系统，包括设置模块、提取模块及发送模块；该实施例对应多个用户使用同一个业务vlan的模式。
设置模块，用于在上联口绑定流分类规则，匹配组播vlan，即对需要限速的组播业务数据流设置匹配关键字；以及为需要限速的下行数据流设置相应的用户侧出口队列；还用于为各用户端口的具有限速要求的出口队列设置相应的限速值。
提取模块，用于根据设置的流分类规则提取需要限速的下行数据流；
发送模块，用于发送下行数据流时，对于需要限速的下行数据流，将该下行数据流的出口队列强制修改至设置的出口队列上；对于不需要限速的下行数据流，将其出口队列修改至设置的没有限速要求的出口队列上。
方法实施例
本实施例提供一种实现业务限速的方法，以下针对不同的场景分别进行描述；
实施例一
对于vlan汇聚的业务场景，即每个用户对应一个svlan，因一个用户的各种业务的mac(介质访问控制)地址不同，因此可以根据svlan+目的mac来标记业务，具体处理步骤如图4所示：
步骤101：配置vlan翻译(即vlan转换)时，设置上下行业务限速值。对于上行业务可以根据端口+cvlan(业务vlan)直接标记，对标记的数据流设置meter限速。如果上行vlan翻译也通过流分类实现还需要设置vlan翻译动作。
对于下行数据流目前还无法标记，需要把业务的限速值保存下来，限速值与cvlan对应，即每种业务对应一限速值。
步骤102：用户口先发送特殊协议报文(pppoe等)，把协议包trap到cpu处理。
步骤103：解析trap到cpu的协议报文，提取src_mac(源mac地址)与cvlan，根据cvlan去查找svlan与限速值。
要注意的是，trap到cpu的协议包vlan必须是cvlan(因为cvlan与svlan是N:1关系，不能通过svlan查找cvlan)。
步骤104：对于下行业务数据流，步骤3中提取到的src_mac地址即为下行业务数据流的dst_mac(目的mac地址)，在上联口绑定流分类规则，即设置提取需要限速的业务数据流的关键字，在上联口的入口通过svlan+dst_mac唯一表示该下行业务数据流。svlan与dst_mac的值分别是步骤3中svlan与src_mac。
步骤105：在用户口的出口设置流分类规则的动作，即根据设定的关键字进行匹配，提取需要限速的下行业务数据流，并对该下行业务数据流进行vlan翻译，即将svlan+dst_mac转换为cvlan，并根据cvlan查找相应的限速值，进行该业务的限速，当该业务数据流的速率超过限速值时丢弃该业务数据流。
实施例二
对于多个用户使用同一个业务vlan的场景，如果交换芯片无法匹配dst-port，对需要限速的下行业务数据流设置相应的用户侧的出口队列，将需限速的下行业务数据流从设置的出口队列下发，并在用户口的出口设置队列的限速值。
组播业务就属于这个场景，而且组播业务是运营商着重推广的，下面以组播业务为示例来讨论。
组播业务采用单拷贝广播方式，组播业务分发控制点设置在ONU设备上，组播数据流在上联口就一份，根据组播地址表转发到不同用户端口，可能还要求把组播流复制到不同的cvlan中。
通过该方法实现业务限速的芯片交换芯片除了支持端口限速外，还需要支持队列限速功能，一个端口的每个队列都可以设置限速阀值。下行业务数据流的速率超过队列阀值后，即使端口还没有拥塞，该数据流也会丢弃，不会从其它队列发送出去。
如图3所示。具体处理步骤如下：
步骤201：在上联口绑定流分类规则，匹配组播vlan，即对需要限速的组播业务数据流设置匹配关键字；并为需限速的下行业务数据流设置相应的用户侧出口队列。
步骤202：通过设置的流分类规则提取需要限速的组播数据流，对于每个需要限速的组播数据流，强制修改该组播数据流的出口队列(queuex)，即将其修改至设置的出口队列上。
对于需要接收组播数据流的用户设备，其端口均对应一接收该组播数据流的出口队列，在各端口的用户侧出口设置的限速值可以相同，也可以不同。
如果要求实现跨vlan组播，还需要同时对组播vlan进行到用户vlan的翻译。
步骤203：在上联口绑定流分类规则，修改其它不需要进行限速的数据流的出口队列(queuey)，即将其修改至与限速队列不同的队列上。
步骤204：根据需要在用户口设置每个队列的限速值，即cir与cbs，根据限速值实现对相应队列的限速。
有的交换芯片需要同时设置所有队列才生效，此时可将不需要限速的队列的cir与cbs设置为允许的最大值。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种实现业务限速的方法，包括：
对于一个用户使用一个虚拟局域网的模式，通过用户虚拟局域网(svlan)与下行业务的目的介质访问控制地址(dst_mac)实现对所述业务的限速；或者，
对于多个用户使用一个虚拟局域网的模式，且交换芯片无法匹配转发端口时，对需要限速的下行业务数据流设置相应的用户侧出口队列，将需限速的下行业务数据流从设置的出口队列下发，在用户口的出口设置队列的限速值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
对于一个用户使用一个虚拟局域网的模式，所述方法还包括：从接收的上行数据包中提取该上行数据包的源mac地址与用户虚拟局域网(cvlan)，并根据所述cvlan查找对应的svlan与限速值；
所述源mac地址即下行业务数据流的dst_mac。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述通过svlan与下行业务的dst_mac实现对所述业务的限速是指，向用户发送下行业务数据流时，使用svlan与下行业务数据流的dst_mac表示所述业务数据流，并根据查找的限速值对业务数据流限速。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
对于多个用户使用一个虚拟局域网的模式，所述方法还包括：在上联口绑定流分类规则，并根据所述流分类规则提取需限速的下行业务数据流，然后将其修改至设置的出口队列。
5.一种实现业务限速的系统，包括设置模块及发送模块；其特征在于：
对于一个用户使用一个虚拟局域网的模式，
所述设置模块，用于为各下行业务数据流设置对应的限速值；
所述发送模块，用于发送下行业务数据流时，通过用户虚拟局域网(svlan)与下行业务的目的介质访问控制地址(dst_mac)实现对所述业务的限速；或者：
对于多个用户使用一个虚拟局域网的模式，且交换芯片无法匹配转发端口时，所述设置模块，用于为需要限速的下行业务数据流设置相应的用户侧出口队列，以及为所述用户侧出口队列设置限速值；
所述发送模块，用于将需限速的下行业务数据流从所述设置的出口队列下发。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：
所述系统还包括提取模块，用于从接收的上行数据包中提取该源上行数据包的mac地址与用户虚拟局域网(cvlan)，并根据所述cvlan查找对应的svlan与限速值；
所述源mac地址即下行业务数据流的dst_mac。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：
所述发送模块通过svlan与下行业务的dst_mac实现对所述业务的限速是指，
发送模块使用svlan与下行业务数据流的dst_mac表示所述业务数据流，并根据所述cvlan对应的限速值对业务数据流限速。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于：
对于多个用户使用一个虚拟局域网的模式，所述设置模块还用于在上联口绑定流分类规则；
所述系统还包括提取模块，用于根据设置的流分类规则提取需要限速的下行数据流；
所述发送模块将需限速的下行业务数据流从所述设置的出口队列下发是指，发送模块将所述需限速的下行业务数据流的出口队列强制修改至设置的出口队列上。
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