CN102480471B - 实现监控RRPP环中QoS处理的方法和网络节点 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种实现监控快速环网保护协议(RRPP)环中服务质量(QoS)处理的方法和网络节点，其中方法包括：网络节点检测出本地出现拥塞时，按照各个实况流的动态优先级选择拟丢弃的实况流，并将拟丢弃实况流的信息通知下游设备；监控RRPP环中的各个节点检测出本地出现拥塞时，将该拟丢弃实况流丢弃或者转入本地优先级最低的队列。本发明能够实现对监控RRPP环中实况流的QoS处理。

Description

实现监控RRPP环中QoS处理的方法和网络节点

技术领域

本发明涉及监控快速环网保护协议(RRPP，Rapid Ring ProtectionProtocol)技术领域，尤其涉及一种实现监控RRPP环中服务质量(QoS)处理的方法和网络节点。

背景技术

随着视音频编解码技术和网络存储技术的发展，将摄像机的图像数据数字化，并在Internet网络上传输、存储形成了数字视频监控技术。现有的视频监控系统主要由模拟监控摄像输入、视频编码器(EC，Encoder)、视频管理服务器(VM，Video Management)、存储设备、监控客户端(VC，Video Client)以及相应的软件管理系统等基本单元构成。

在视频监控系统实际组网中，考虑到监控摄像输入和视频编码器分布在一个大范围，长间距，分散型的环境中，并考虑到监控系统架构成本，以及系统的可靠性，可以采用环网的拓扑组网。例如，采用RRPP环网技术，并扩展编码器的网络功能，使其支持RRPP特性，能够在有效控制成本的情况下，构建高可靠性的监控网络系统。

RRPP是专门用于以太网环的链路层协议，通常使能了RRPP的以太环称为RRPP环。如图1为现有的RRPP组网结构示意图，一个RRPP环上主要包括一个主节点(如图1中的S1)和多个传输节点(如图1中的S2至S8)。其中，主节点是环网状态主动检测机制的发起者，也是检测到RRPP环故障后执行操作的决策者；传输节点负责透传主节点的HELLO报文，并监测自己直连的RRPP链路的状态，将链路故障(DOWN)事件通知主节点。主节点和传输节点接入以太网环的两个端口中，一个为主端口，另一个为副端口，端口的角色由用户的配置决定。主节点的主端口和副端口在功能上是有区别的，主节点从其主端口发送HELLO报文，如果能够从副端口收到该报文，说明本节点所在RRPP环网完整，因此需要阻塞副端口以防止数据环路，如图1中的副端口2；相反，如果在规定时间内收不到该报文，说明环网故障，此时需要放开副端口以保证环上所有节点的正常通信。传输节点的主端口和副端口在功能上没有区别。

根据监控系统的组网要求以及RRPP环的技术要求，在现有监控系统的编码器上增加对RRPP功能的支持，使其成为一个RRPP系统中的传输节点，并与现有的网络设备共同组成一个RRPP环，这样的组网结构称为监控RRPP环。编码器和网络设备都作为监控RRPP环中的传输节点，为了区别编码器和网络设备，将编码器称为业务节点，将网络设备称为网络节点。如图2为现有的监控RRPP环结构示意图，该监控RRPP环包括一个主节点(S1)和多个传输节点，其中传输节点包括编码器(S2、S3、S5、S6、S7和S8)和网络节点(S4)，主节点和传输节点构成一个RRPP环；该组网还包括VM、存储设备、VC等。

VC点播指定的EC摄像机通道的实况流时，首先向VM发出认证请求；通过认证后，VM发出指令给EC；EC根据该指令封装输出实况流，并打上监控网络部署时实况流对应的DSCP优先级。实况流封装包经过监控网络时，网络设备根据对应的DSCP优先级进行队列调度和拥塞处理，实时流通过监控网络到达指定VC后，VC直接对该实况流进行解码播放。

在现有的转发实况流的过程中，监控RRPP环中的传输节点无法实现对实况流的QoS处理，这主要表现在以下两点：1)监控RRPP环上的网络节点可以根据DSCP优先级对实况流进行QoS处理；但编码器作为业务节点，不具备QoS拥塞处理能力，当RRPP环上出现拥塞时，编码器进行拥塞处理时会将所有实况流丢弃，从而影响所有监控客户端实况业务。2)由于监控RRPP环是单向传输转发数据的，上游网络设备出现拥塞时，网络拥塞将进一步传递给RRPP环上的下游传输节点。如图2中，若网络设备S4发生拥塞丢弃实况流A，由于编码器S6和S7仍采用正常的转发流程，编码器S6和S7会将自身传输的实况流A继续转发，而显然S6和S7此时转发实况流A已没有意义、只会占据其它实况流的带宽，从而使所有监控客户端的实况监控业务受到影响。

发明内容

本发明提供了一种实现监控RRPP环中QoS处理的方法，能够实现对监控RRPP环中实况流的QoS处理。

本发明还提供了一种网络节点，能够实现对监控RRPP环中实况流的QoS处理。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现监控RRPP环中QoS处理的方法，应用于包括一个主节点和多个传输节点的监控RRPP环，其中传输节点包括编码器和网络节点，该方法包括：

A、网络节点检测本地是否出现拥塞，如果出现，则执行步骤B；

B、网络节点记录各个实况流的五元组表项，其中五元组表项包括源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和动态优先级；根据各个实况流的动态优先级选择拟丢弃的实况流；

C、网络节点将该拟丢弃的实况流丢弃、或者转入本地优先级最低的队列，向下游设备发送RRPP拥塞通知报文，所述RRPP拥塞通知报文携带所述拟丢弃实况流的五元组表项；

D、所述下游设备接收该RRPP拥塞通知报文，保存该报文携带的拟丢弃的实况流的五元组表项；当检测到本地出现拥塞时，将本地转发的实况流与保存的拟丢弃的实况流的五元组表项进行匹配，将匹配成功的实况流丢弃、或者转入本地优先级最低的队列。

一种网络节点，应用于包括一个主节点和多个传输节点的监控RRPP环，其特征在于，该网络节点包括拥塞检测模块、表项管理模块、QoS处理模块和拥塞通知模块；其中，

拥塞检测模块，用于检测所述网络节点是否出现拥塞，如果出现，则指示所述表项管理模块记录各个实况流的五元组表项；

表项管理模块，用于根据拥塞检测模块的指示，记录各个实况流的五元组表项，所述五元组表项包括源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和动态优先级；还用于按照QoS处理模块的指示，记录拟丢弃实况流的信息；还用于当接收到上游设备发送的RRPP拥塞通知报文时，记录该报文携带的拟丢弃实况流的信息；

QoS处理模块，用于根据所述表项管理模块记录的各个实况流的动态优先级选择拟丢弃的实况流，并指示所述表项管理模块记录拟丢弃实况流的信息；当检测到本地出现拥塞时，将表项管理模块记录的拟丢弃实况流丢弃、或者转入本地优先级最低的队列，并指示所述拥塞通知模块发送RRPP拥塞通知报文；

拥塞通知模块，用于按照QoS处理模块的指示，向下游设备发送RRPP拥塞通知报文，所述RRPP拥塞通知报文携带所述拟丢弃实况流的五元组表项；还用于当接收到来自上游设备的RRPP拥塞通知报文时，转发该报文。

可见，本发明提出的实现监控RRPP环中QoS处理的方法及网络节点，当网络节点检测出自身链路出现拥塞时，根据各个实况流的动态优先级选择拟丢弃的实况流，并将拟丢弃的实况流信息通告监控RRPP上的相关设备，这样，当监控RRPP上的节点发现自身链路出现拥塞时，可以将该拟丢弃的实况流丢弃或转入本地优先级最低的队列，从而使全环实现基于流的智能化QoS处理，避免出现实况流业务一损俱损的现象。

附图说明

图1为现有的RRPP组网结构示意图；

图2为现有的监控RRPP环结构示意图；

图3为本发明提出的实现监控RRPP环中QoS处理的方法流程图；

图4为本发明实施例实现监控RRPP环中QoS处理的流程图；

图5为本发明提出的网络节点的结构示意图。

具体实施方式

本发明提出一种实现监控RRPP环中QoS处理的方法，在该方法中，监控RRPP环上的网络节点根据实况流的动态优先级、实况流占用带宽等属性进行对实况流的QoS处理，同时将部分拟丢弃的实况流通告监控RRPP环上的相关设备，从而使RRPP全环实现基于实况流的智能化QoS处理，将网络资源对实况流业务的影响降低到最小。

在本发明提出的方法中，网络节点能够检测出自身是否出现拥塞，并执行相应的处理；而由于业务节点(即EC)作为监控环境中的编码设备，不适宜增加应用层的交换功能，因此本发明中利用编码器对RRPP功能的支持将拥塞处理任务嫁接到最近的网络节点。可见，在本发明中，网络节点与编码器在执行QoS处理时的作用不同，以下将详细介绍。

如图3为本发明提出的实现监控RRPP环中QoS处理的方法流程图，应用于包括一个主节点和多个传输节点的监控RRPP环，其中传输节点包括编码器和网络节点，网络节点是RRPP环中负责数据传输的节点，包括路由器、交换机等；该方法包括：

301：网络节点检测本地是否出现拥塞，如果出现，则执行步骤302；

302：网络节点记录各个实况流的五元组表项，其中五元组表项包括源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和动态优先级；根据各个实况流的动态优先级选择拟丢弃的实况流；

303：网络节点将该拟丢弃的实况流丢弃、或者转入本地优先级最低的队列，向下游设备发送RRPP拥塞通知报文，所述RRPP拥塞通知报文携带所述拟丢弃实况流的五元组表项；

304：所述下游设备接收该RRPP拥塞通知报文，保存该报文携带的拟丢弃的实况流的五元组表项；当检测到本地出现拥塞时，将本地转发的实况流与保存的拟丢弃的实况流的五元组表项进行匹配，将匹配成功的实况流丢弃、或者转入本地优先级最低的队列。

上述过程中，步骤302中选择拟丢弃实况流的方式可以为：

将动态优先级最低的实况流选择为拟丢弃的实况流；

当存在2个以上动态优先级最低的实况流时，将动态优先级最低的实况流中占用带宽资源较多的选择为拟丢弃的实况流，或者，将动态优先级最低的实况流中实况连接较新的选择为拟丢弃的实况流。

上述步骤302中，网络节点可以进一步记录实况流的目的MAC地址；

步骤303中网络节点下发RRPP拥塞通知报文之前，可以进一步包括：判断所述拟丢弃的实况流的目的MAC地址与自身的MAC地址是否相同；

如果不同，则继续执行所述下发RRPP拥塞通知报文的步骤；网络节点向下游设备发送的RRPP拥塞通知报文中，进一步携带拟丢弃实况流的目的MAC地址；

如果相同，说明该拟丢弃的实况流不可能被发送到其下游的网络设备，因此下发对应该实况流的RRPP拥塞通知报文没有意义，故不发送RRPP拥塞通知报文。

之后，当下游设备为网络节点或主节点时，上述步骤304中网络节点或主节点接收RRPP拥塞通知报文后，进一步保存所述拟丢弃实况流的目的MAC地址；判断所述拟丢弃的实况流的目的MAC地址与自身的MAC地址是否相同，如果相同，则停止转发所述RRPP拥塞通知报文；如果不同，则继续转发所述RRPP拥塞通知报文。

或者，当下游设备为编码器时，上述步骤304中编码器接收RRPP拥塞通知报文后，只需转发所述RRPP拥塞通知报文。

上述过程描述了网络节点检测出本地拥塞时的处理方法，当网络节点检测出本地拥塞消失或者拟丢弃实况流被停止点播后，进行RRPP拥塞清除处理，以下详细介绍。

上述步骤304之后，进一步包括：

步骤305：网络节点检测本地拥塞是否消失或者所述拟丢弃的实况流是否被停止点播，如果是，则执行步骤306；

步骤306：网络节点判断拟丢弃实况流的目的MAC地址与自身的MAC地址是否相同，如果不同，则向下游设备发送RRPP拥塞清除报文，所述RRPP拥塞清除报文携带所述拟丢弃实况流的五元组表项和目的MAC地址；在老化定时器到期后，删除本地保存的所述拟丢弃实况流的五元组表项和目的MAC地址。

步骤307：下游设备接收该RRPP拥塞清除报文，在老化定时器到期后，删除本地保存的拟丢弃实况流的信息。

具体地，当下游设备是网络节点或主节点时，网络节点或主节点接收所述RRPP拥塞清除报文，判断该报文携带的拟丢弃实况流的目的MAC地址与自身的MAC地址是否相同，如果相同，则停止转发所述RRPP拥塞清除报文；如果不同，则继续转发所述RRPP拥塞清除报文；另外，在老化定时器到期后，网络节点或主节点删除本地保存的所述拟丢弃实况流的五元组表项和目的MAC地址。

或者，当下游设备是编码器时，编码器接收并直接转发所述RRPP拥塞清除报文；并在老化定时器到期后，删除本地保存的所述拟丢弃实况流的五元组表项。

以上过程描述了网络节点检测出本地出现拥塞和本地拥塞消失时的处理方法；对于编码器来说，由于其不具备检测拥塞的功能，则将拥塞处理任务嫁接到最近的网络设备，具体可以采用以下方式：

主节点按照固定周期发送RRPP拓扑查询报文；

当编码器接收到所述RRPP拓扑查询报文时，将自身的带宽占用信息填充到所述RRPP拓扑查询报文中，继续转发该RRPP拓扑查询报文；

当网络节点接收到所述RRPP拓扑查询报文时，将自身的带宽占用信息填充到所述RRPP拓扑查询报文中，继续转发该RRPP拓扑查询报文，并根据所述RRPP拓扑查询报文中携带的其他编码器的带宽占用信息判断相邻编码器(上一网络节点/主节点之后的所有编码器)是否出现拥塞，如果相邻编码器出现拥塞，则启动监控智能监管功能，即执行上述步骤302；如果相邻编码器未出现拥塞，且本地拥塞消失，则启动拟丢弃实况流表项清除功能，即执行上述步骤306。

另外，主节点定期接收所述RRPP拓扑查询报文后，可以根据该报文中携带的监控RRPP环中所有传输节点的带宽占用信息判断该监控RRPP环是否存在拥塞，如果不存在，则主动发送RRPP拥塞清除报文；传输节点接收到该RRPP拥塞清除报文后，在老化定时器到期后，删除本地保存的拟丢弃实况流的信息。这样，避免了部分RRPP拥塞清除报文丢弃后导致监控RRPP环上某些节点出现被丢弃或者入最低优先级队列调度的实况流不一致的现象；同时可以最大限度地减少监控RRPP环上的表项维护报文，如保活消息等，避免增加监控RRPP环上业务节点的报文处理压力。

以下举具体的实施例对本发明做详细介绍。本实施例应用于图2所示的监控RRPP环网架构，该架构中所有设备处于同一个二层网络，RRPP环上S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8节点的MAC地址依次为MACS1、MACS2、MACS3、MACS4、MACS5、MACS6、MACS7、MACS8，IP地址依次为IPS1、IPS2、IPS3、IPS4、IPS5、IPS6、IPS7、IPS8。客户端P1、P2的MAC地址分别为MACP1、MACP2，IP地址分别为IPP1、IPP2。选择重要的网络节点(比如高性能，高可靠的网络设备，或者是与管理服务器，存储设备靠近的网络设备)作为主节点，如图2中的S 1。相对应的，监控RRPP环网传输节点包括业务节点和网络节点，业务节点为监控RRPP环上的EC，网络节点为监控RRPP环上的网络设备，如图2中的S4。

监控RRPP环网络中其他业务流量可控，假设BW1为网络节点S4对实况流业务设定的网络带宽资源。S4对所有实况流量通过令牌桶算法进行监管。当网络节点S4中所有实况流占用的带宽总量BW2大于BW1时，启动监控智能监管功能，具体过程如图4所示的本发明实施例实现监控RRPP环中QoS处理过程，包括：

步骤401：网络节点S4检测到本地出现拥塞，记录各个实况流的五元组表项(源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号、动态优先级)，还记录各个实况流的目的MAC地址及丢弃标记。如表1为S4在出现拥塞时记录的各个实况流的信息。

表1——S4在出现拥塞时记录的信息

在尚未选择出拟丢弃实况流时，S4记录的每个实况流的丢弃标记均为0，表示每个实况流都不被丢弃。

步骤402：S4根据实况流的动态优先级、采用预先设定的策略选择拟丢弃的实况流。

在本实施例中，动态优先级由高到低为P1、P2、P3，表1中存在3条动态优先级最低(即动态优先级为P3)的实况流；S4采用预先设定的QoS处理策略选择拟丢弃的实况流，将该实况流丢弃或者转入本地优先级最低的队列，直到剩余实况流占用的带宽总量不大于BW1时，可以不再选择拟丢弃的实况流。这里，预先设定的QoS处理策略可以为：优先保证动态优先级高的实况流的带宽资源，后保证动态优先级低的实况流的带宽资源；对于相同动态优先级的实况流，优先保证占用网络资源较少的实况流的带宽资源；对于相同动态优先级、且占用网络资源相同的实况流，优先保证表项建立时间较长的实况流，将实况连接较新的实况流进行标记并丢弃或者进入最低优先级队列调度。

按照上述要求，在本步骤中，S4选择出2条拟丢弃的实况流，包括实况流＜IPS2、IPP2、SP3、DP3、P3＞和实况流＜IPS3、IPP1、SP7、DP7、P3＞。S4将这2条实况流丢弃，或者调整其对应的本地优先级，使其进入最低优先级队列尽最大努力发送，这样当用户带宽未利用完时，该实况流依然能够得到转发。S4将拟丢弃实况流的丢弃标记更改为1，如表2为S4在选择出拟丢弃实况流后记录的各个实况流的信息。

表2S4在选择出拟丢弃实况流后记录的信息

步骤403：针对实况流＜IPS2、IPP2、SP3、DP3、P3＞，S4判断出该实况流的目的MAC地址与S4自身的MAC地址相同，故S4不需要采取后续措施。针对实况流＜IPS3、IPP1、SP7、DP7、P3＞，S4判断出该实况流的目的MAC地址与S4自身的MAC地址不同，故发送RRPP拥塞通知报文，该报文携带该实况流的五元组表项和目的MAC地址。

步骤404：上述RRPP拥塞通知报文沿图2中顺时针方向传输，RRPP环上编码器S5、S6、S7、S8收到RRPP拥塞通知报文后，分别记录其携带的实况流对应的五元组信息，建立如表3所示的表项，并向下一节点继续转发RRPP拥塞通知报文：

源IP地址	目的IP地址	源端口号	目的端口号	动态优先级
					IPS3	IPP1	SP7	DP7	P3

表3——编码器建立的表项

秉着尽量减少RRPP环上编码器处理压力和不影响编码性能的原则，RRPP环上编码器建立表项最简化，只记录了实况流转发必要信息。

步骤405：编码器S5、S6、S7、S8检测到本地发生拥塞时，即根据上述实况流五元组表项对匹配的实况流采取预定策略，即丢弃或者直接进入最低优先级队列进行调度。

步骤406：RRPP环上主节点S1收到该RRPP拥塞通知报文，记录其携带的实况流的五元组信息及目的MAC地址，并建立表4所示的表项，该表项与步骤402中S4建立的对应表项相同。

表4——主节点(或网络节点)建立的表项

S1判断出该拟丢弃实况流的目的MAC地址与S1自身的MAC地址相同，故不再转发该RRPP拥塞通知报文。

步骤407：主节点S1检测到本地发生拥塞时，即根据上述实况流五元组表项对匹配的实况流采取预定策略，即丢弃或者直接进入最低优先级队列进行调度。

步骤408：网络节点S4检测到拥塞消除时，针对拟丢弃实况流＜IPS2、IPP2、SP3、DP3、P3＞，S4判断出该实况流的目的MAC地址与S4自身的MAC地址相同，故S4不需要采取后续措施。针对拟丢弃实况流＜IPS3、IPP1、SP7、DP7、P3＞，S4判断出该实况流的目的MAC地址与S4自身的MAC地址不同，故发送RRPP拥塞通知报文，该报文携带该实况流的五元组表项和目的MAC地址。

在所设定的表项老化定时器到期后，S4删除本地保存的拟丢弃实况流的五元组表项及目的MAC地址，即实况流＜IPS2、IPP2、SP3、DP3、P3＞和实况流＜IPS3、IPP1、SP7、DP7、P3＞的信息。

步骤409：上述RRPP拥塞清除报文沿图2中顺时针方向传输。RRPP环上编码器S5、S6、S7、S8收到该RRPP拥塞清除报文后，向下一节点继续转发该RRPP拥塞清除报文；并在表项老化定时器到期后，按照该报文携带的信息，删除本地保存的拟丢弃实况流对应的五元组信息。

步骤410：RRPP环上主节点S1收到该RRPP拥塞清除报文后，判断出该RRPP拥塞清除报文中携带的拟丢弃实况流的目的MAC地址与S1自身的MAC地址相同，故不再转发该RRPP拥塞清除报文。在表项老化定时器到期后，按照该报文携带的信息，删除本地保存的拟丢弃实况流对应的五元组信息及目的MAC地址。

步骤411：RRPP环上的主节点S 1按照固定周期从主端口发送RRPP拓扑查询报文；RRPP环上的传输节点接收到该RRPP拓扑查询报文时，将自身的节点类型、RRPP端口链路带宽以及链路占用率等带宽占用信息填充入该报文，并继续转发该报文；主节点S1从副端口接收携带环上节点信息的RRPP拓扑查询报文，根据该报文中携带的监控RRPP环中所有传输节点的带宽占用信息判断该监控RRPP环是否存在拥塞，如果不存在，并且该判断结果与上一次拓扑查询的结果不一致，则从主端口发送RRPP拥塞清除报文。

各个传输节点接收并转发该RRPP拥塞清除报文，并在老化定时器到期后，删除本地保存的拟丢弃实况流的信息。

或者，如果编码器S6出现拥塞，由于其自身无法检测本地拥塞情况，当S6收到主节点S1发送的RRPP拓扑查询报文后，将本节点的节点类型、RRPP端口链路带宽以及链路占用率等填充到RRPP拓扑查询报文后向下一个节点转发。临近的网络节点S4收到该RRPP拓扑查询报文后，根据该报文中携带的其他编码器的带宽占用信息判断相邻编码器(即S1和S4之间的编码器，包括S8、S7、S6、S5)的拥塞情况，S4判断出S6出现拥塞，故启动监控智能监管功能，重复执行上述步骤402。当编码器S6的拥塞消失后，网络节点S4收到下一个RRPP拓扑查询报文时可获知，则S6启动拥塞清除流程，重复执行上述步骤408。

本发明还提出一种网络节点，如图5为本发明提出的网络节点的结构示意图，该网络节点包括：拥塞检测模块501、表项管理模块502、QoS处理模块503和拥塞通知模块504；其中，

拥塞检测模块501，用于检测所述网络节点是否出现拥塞，如果出现，则指示所述表项管理模块502记录各个实况流的五元组表项；

表项管理模块502，用于根据拥塞检测模块501的指示，记录各个实况流的五元组表项，所述五元组表项包括源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和动态优先级；还用于按照QoS处理模块503的指示，记录拟丢弃实况流的信息；还用于当接收到上游设备发送的RRPP拥塞通知报文时，记录该报文携带的拟丢弃实况流的信息；

QoS处理模块503，用于根据所述表项管理模块记录502的各个实况流的动态优先级选择拟丢弃的实况流，并指示所述表项管理模块502记录拟丢弃实况流的信息；当检测到本地出现拥塞时，将表项管理模块记录502的拟丢弃实况流丢弃、或者转入本地优先级最低的队列，并指示所述拥塞通知模块504发送RRPP拥塞通知报文；

拥塞通知模块504，用于按照QoS处理模块503的指示，向下游设备发送RRPP拥塞通知报文，所述RRPP拥塞通知报文携带所述拟丢弃实况流的五元组表项；还用于当接收到来自上游设备的RRPP拥塞通知报文时，转发该报文。

上述QoS处理模块503选择拟丢弃实况流的方式可以为：

将动态优先级最低的实况流选择为拟丢弃的实况流；

当存在2个以上动态优先级最低的实况流时，将动态优先级最低的实况流中占用带宽资源较多的选择为拟丢弃的实况流，或者，将动态优先级最低的实况流中实况连接较新的选择为拟丢弃的实况流。

上述表项管理模块502可以进一步记录实况流的目的MAC地址；所述RRPP拥塞通知报文进一步携带拟丢弃实况流的目的MAC地址；

上述拥塞通知模块504可以进一步用于，当接收到来自QoS处理模块503的发送RRPP拥塞通知报文的指示、或者接收到来自上游设备的RRPP拥塞通知报文时，判断RRPP拥塞通知报文中拟丢弃实况流的目的MAC地址与所述网络节点的MAC地址是否相同，如果不同，则发送或转发该报文。

上述拥塞检测模块501可以进一步用于，当检测到所述网络节点的本地拥塞消失或者拟丢弃实况流被停止点播时，指示所述表项管理模块502删除其记录的拟丢弃实况流的信息，并指示所述拥塞通知模块504发送RRPP拥塞清除报文；

上述表项管理模块502可以进一步用于，按照拥塞检测模块501的指示，删除其记录的拟丢弃实况流的信息；

上述拥塞通知模块504可以进一步用于，当接收到来自拥塞检测模块501的发送RRPP拥塞清除报文的指示、或者接收到来自上游设备的RRPP拥塞清除报文时，判断RRPP拥塞清除报文中拟丢弃实况流的目的MAC地址与所述网络节点的MAC地址是否相同，如果不同，则发送或转发该报文。

综上可见，本发明提出的方案中，监控RRPP环上的网络节点利用RRPP拥塞通知报文通告RRPP环上相关设备本地拟丢弃实况流的信息，实现RRPP环上基于流的统一QoS控制；并且，网络节点利用本地拟丢弃实况流的目的MAC地址确定RRPP环上转发该实况流的相关设备，精确限制监控RRPP环上QoS控制的范围；在监控RRPP环中，业务节点利用拟丢弃实况流信息和队列调度机制实现对被监管实况流的个体进行处理，实现业务节点基于实况流的QoS控制功能，并且在不增加硬件成本的情况下以最小代价实现该功能。此外，监控RRPP环上还利用传输节点和主节点的定期拓扑查询机制及时敏感地检测RRPP环网络拥塞，提高RRPP环的网络带宽利用率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种实现监控快速环网保护协议RRPP环中服务质量QoS处理的方法，应用于包括一个主节点和多个传输节点的监控RRPP环，其中传输节点包括编码器和网络节点，其特征在于，所述方法包括：

A、网络节点检测本地是否出现拥塞，如果出现，则执行步骤B；

B、网络节点记录各个实况流的五元组表项，其中五元组表项包括源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和动态优先级；根据各个实况流的动态优先级选择拟丢弃的实况流；

C、网络节点将该拟丢弃的实况流丢弃、或者转入本地优先级最低的队列，向下游设备发送RRPP拥塞通知报文，所述RRPP拥塞通知报文携带所述拟丢弃实况流的五元组表项；

D、所述下游设备接收该RRPP拥塞通知报文，保存该报文携带的拟丢弃的实况流的五元组表项；当检测到本地出现拥塞时，将本地转发的实况流与保存的拟丢弃的实况流的五元组表项进行匹配，将匹配成功的实况流丢弃、或者转入本地优先级最低的队列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中所述选择拟丢弃实况流的方式为：

将动态优先级最低的实况流选择为拟丢弃的实况流；

当存在2个以上动态优先级最低的实况流时，将动态优先级最低的实况流中占用带宽资源较多的选择为拟丢弃的实况流，或者，将动态优先级最低的实况流中实况连接较新的选择为拟丢弃的实况流。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤B中所述网络节点进一步记录实况流的目的MAC地址；

步骤C中网络节点下发RRPP拥塞通知报文之前，进一步包括：判断所述拟丢弃的实况流的目的MAC地址与自身的MAC地址是否相同，如果不同，则继续执行所述发送RRPP拥塞通知报文的步骤；

网络节点向下游设备发送的RRPP拥塞通知报文中，进一步携带拟丢弃实况流的目的MAC地址。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当下游设备为网络节点或主节点时，所述步骤D中网络节点或主节点接收RRPP拥塞通知报文后，进一步保存所述拟丢弃实况流的目的MAC地址；判断所述拟丢弃的实况流的目的MAC地址与自身的MAC地址是否相同，如果相同，则停止转发所述RRPP拥塞通知报文；如果不同，则继续转发所述RRPP拥塞通知报文。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤D之后进一步包括：

E、网络节点检测本地拥塞是否消失或者所述拟丢弃的实况流是否被停止点播，如果是，则执行步骤F；

F、判断拟丢弃实况流的目的MAC地址与自身的MAC地址是否相同，如果不同，则向下游设备发送RRPP拥塞清除报文，所述RRPP拥塞清除报文携带所述拟丢弃实况流的五元组表项和目的MAC地址；在老化定时器到期后，删除本地保存的所述拟丢弃实况流的五元组表项和目的MAC地址。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤F之后进一步包括：

当所述下游设备是网络节点或主节点时，网络节点或主节点接收所述RRPP拥塞清除报文，判断该报文携带的拟丢弃实况流的目的MAC地址与自身的MAC地址是否相同，如果相同，则停止转发所述RRPP拥塞清除报文；如果不同，则继续转发所述RRPP拥塞清除报文；

在老化定时器到期后，网络节点或主节点删除本地保存的所述拟丢弃实况流的五元组表项和目的MAC地址。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤F之后进一步包括：

当所述下游设备是编码器时，编码器接收并转发所述RRPP拥塞清除报文；在老化定时器到期后，删除本地保存的所述拟丢弃实况流的五元组表项。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

主节点按照固定周期发送RRPP拓扑查询报文；

当编码器接收到所述RRPP拓扑查询报文时，将自身的带宽占用信息填充到所述RRPP拓扑查询报文中，继续转发该RRPP拓扑查询报文；

当网络节点接收到所述RRPP拓扑查询报文时，将自身的带宽占用信息填充到所述RRPP拓扑查询报文中，继续转发该RRPP拓扑查询报文，并根据所述RRPP拓扑查询报文中携带的其他编码器的带宽占用信息判断相邻编码器是否出现拥塞，如果相邻编码器出现拥塞，则执行所述步骤B；如果相邻编码器未出现拥塞，且本地拥塞消失，则继续执行所述步骤F。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

主节点接收所述RRPP拓扑查询报文，根据所述报文中携带的监控RRPP环中所有传输节点的带宽占用信息判断所述监控RRPP环是否存在拥塞，如果不存在，则发送RRPP拥塞清除报文；

传输节点接收并转发所述RRPP拥塞清除报文，在老化定时器到期后，删除本地保存的拟丢弃实况流的信息。

10.一种网络节点，应用于包括一个主节点和多个传输节点的监控RRPP环，其特征在于，所述网络节点包括拥塞检测模块、表项管理模块、QoS处理模块和拥塞通知模块；其中，

所述拥塞检测模块，用于检测所述网络节点是否出现拥塞，如果出现，则指示所述表项管理模块记录各个实况流的五元组表项；

所述表项管理模块，用于根据拥塞检测模块的指示，记录各个实况流的五元组表项，所述五元组表项包括源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号和动态优先级；还用于按照QoS处理模块的指示，记录拟丢弃实况流的信息；还用于当接收到上游设备发送的RRPP拥塞通知报文时，记录该报文携带的拟丢弃实况流的信息；

所述QoS处理模块，用于根据所述表项管理模块记录的各个实况流的动态优先级选择拟丢弃的实况流，并指示所述表项管理模块记录拟丢弃实况流的信息；当检测到本地出现拥塞时，将表项管理模块记录的拟丢弃实况流丢弃、或者转入本地优先级最低的队列，并指示所述拥塞通知模块发送RRPP拥塞通知报文；

所述拥塞通知模块，用于按照QoS处理模块的指示，向下游设备发送RRPP拥塞通知报文，所述RRPP拥塞通知报文携带所述拟丢弃实况流的五元组表项；还用于当接收到来自上游设备的RRPP拥塞通知报文时，转发该报文。

11.根据权利要求10所述的网络节点，其特征在于，所述QoS处理模块选择拟丢弃实况流的方式为：

将动态优先级最低的实况流选择为拟丢弃的实况流；

当存在2个以上动态优先级最低的实况流时，将动态优先级最低的实况流中占用带宽资源较多的选择为拟丢弃的实况流，或者，将动态优先级最低的实况流中实况连接较新的选择为拟丢弃的实况流。

12.根据权利要求10或11所述的网络节点，其特征在于，所述表项管理模块进一步记录实况流的目的MAC地址；所述RRPP拥塞通知报文进一步携带拟丢弃实况流的目的MAC地址；

所述拥塞通知模块进一步用于，当接收到来自QoS处理模块的发送RRPP拥塞通知报文的指示、或者接收到来自上游设备的RRPP拥塞通知报文时，判断RRPP拥塞通知报文中拟丢弃实况流的目的MAC地址与所述网络节点的MAC地址是否相同，如果不同，则发送或转发该报文。

13.根据权利要求12所述的网络节点，其特征在于，所述拥塞检测模块进一步用于，当检测到所述网络节点的本地拥塞消失或者拟丢弃实况流被停止点播时，指示所述表项管理模块删除其记录的拟丢弃实况流的信息，并指示所述拥塞通知模块发送RRPP拥塞清除报文；

所述表项管理模块进一步用于，按照拥塞检测模块的指示，删除其记录的拟丢弃实况流的信息；

所述拥塞通知模块进一步用于，当接收到来自拥塞检测模块的发送RRPP拥塞清除报文的指示、或者接收到来自上游设备的RRPP拥塞清除报文时，判断RRPP拥塞清除报文中拟丢弃实况流的目的MAC地址与所述网络节点的MAC地址是否相同，如果不同，则发送或转发该报文。