CN102868638A - 动态调整带宽方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种动态调整带宽方法及系统，其中，所述方法包括：S1、对网络流量进行应用协议识别；S2、基于用户策略，对网络流量进行流分类，获取对应的用户信息、流控通道、优先级，并将流量进入该用户的流控通道下的发送队列；S3、由带宽管理调度器调度并发送网络流量。相比于现有技术，本发明在用户带宽内部，实现了基于应用的动态带宽分配，保证了用户关键应用的使用效果，也提高了带宽利用率。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种动态调整带宽方法及系统，尤其是涉及一种精细化动态调整带宽方法及系统。
【背景技术】
在较大型网络中，内部用户单位（此用户单位可以是单个用户，也可以是部门，以及多个用户和部门的组合，以下简称用户）众多，但出口带宽有限，为保证用户上网速度，网络管理者最有效的手段就是基于用户做带宽分配；另外，在用户内部带宽中，业务流量类型也非常丰富，特别是令人头疼的带宽消耗者P2P应用，可以抢占仅有的带宽资源，导致其他业务流，比如视频会议等无法工作，而这些业务流只在相对较短的时间段存在，如果专门为其分配固定带宽，势必造成带宽浪费。
【发明内容】
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种动态调整带宽方法。该方法在用户带宽内部实现基于应用优先级的带宽动态调整。
本发明的另一目的是提供一种动态调整带宽系统。
其中，本发明一实施方式的动态调整带宽方法包括以下步骤：
S1、对网络流量进行应用协议识别；
S2、基于用户策略，对网络流量进行流分类，获取对应的用户信息、流控通道、优先级，并将流量进入该用户的流控通道下的发送队列；
S3、由带宽管理调度器调度并发送网络流量。
作为本发明的进一步改进，所述S1步骤具体包括：
利用DPI/DFI对报文应用层数据进行深度检测，从而识别应用协议。
作为本发明的进一步改进，所述S2步骤具体包括：
S21、基于用户策略，对网络流量进行流分类；
S22、数据报文通过流分类后，可获得该报文所属流控通道ID和优先级，根据所述流控通道ID，定位流控通道，如果该流控通道不存在，则选择默认的流控通道；
S23、根据优先级，选择属于该优先级的队列；
S24、判断传输层协议，如果是UDP，则选择该优先级的UDP发送队列，否则选择非UDP发送队列，并将数据报文进入相应的发送队列。
作为本发明的进一步改进，所述S3步骤具体包括：
S31、由DRR算法选择本次发送报文的流控通道；
S32、由CAR算法判断当前流控通道速率是否正常，若是，则进入S33；若否，则填通道令牌，再次判断速率是否正常，若是，则进入S33，若否，则返回S31步骤继续选择流控通道；
S33、由优先级调度算法选择相对优先级最高的发送队列；
S34、通过CAR算法进行减通道令牌；
S35、从发送队列中取出报文，发送到网络。
相应地，本发明一实施方式的动态调整带宽系统包括：
识别单元，用于对网络流量进行应用协议识别；
分类单元，用于基于用户策略，对网络流量进行流分类，获取对应的用户信息、流控通道、优先级，并将流量进入该用户的流控通道下的发送队列；
发送单元，用于由带宽管理调度器调度并发送网络流量。
作为本发明的进一步改进，识别单元具体用于：
利用DPI/DFI对报文应用层数据进行深度检测，从而识别应用协议。
作为本发明的进一步改进，所述分类单元具体用于：
基于用户策略，对网络流量进行流分类；
数据报文通过流分类后，可获得该报文所属流控通道ID和优先级，根据所述流控通道ID，定位流控通道，如果该流控通道不存在，则选择默认的流控通道；
根据优先级，选择属于该优先级的队列；
判断传输层协议，如果是UDP，则选择该优先级的UDP发送队列，否则选择非UDP发送队列，并将数据报文进入相应的发送队列。
作为本发明的进一步改进，所述发送单元具体用于：
由DRR算法选择本次发送报文的流控通道；
由CAR算法判断当前流控通道速率是否正常；
由优先级调度算法选择相对优先级最高的发送队列；
通过CAR算法进行减通道令牌；
从发送队列中取出报文，发送到网络。
相比于现有技术，本发明在用户带宽内部，实现了基于应用的动态带宽分配，保证了用户关键应用的使用效果，也提高了带宽利用率。
【附图说明】
图1是本发明一实施例的动态调整带宽方法的流程图；
图2是本发明一实施例的动态调整带宽系统的模块图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明保证了用户带宽，同时，动态调整带宽在不同应用之间的分配。例如，某公司下设10个部门，其中有5个部门有对外网络连接需要，出口带宽为10Mbps，其中的A部门，经常需要对外开视频会议；那么带宽策略可以是，每部门限制带宽为2Mbps，且视频会议流进入A部门高优先级通道；达到的效果是，保证5个部门的每部门带宽为2Mbps；当A部门开视频会议时，视频流抢占2Mbps带宽，根据视频流实时带宽要求，最高可占满2Mbps的带宽，此时其他业务流被丢弃；如果实时视频流只要求1.5Mbps，剩余的0.5Mbps可被其他业务流占用；当视频会议结束，其他业务流可占满2Mbps带宽。
本发明是建立在应用协议识别和流分类基础之上的。本发明的带宽管理分为一级限速，两级调度；一级限速为基于用户的带宽限速，抽象为流控通道，控制属于用户的所有流量的整体带宽，采用CAR令牌桶算法；两级调度，第一级为基于用户的调度，即调度级别为流控通道，采用DRR调度算法，公平调度不同用户的通道；第二级为基于应用的调度，即调度级别为队列，采用严格优先级或者带权重的优先级调度方法，保证高优先级队列优先得到调度。
如图1所示，在本发明一实施方式中，所述动态调整带宽方法，包括以下步骤：
S1、对网络流量进行应用协议识别，利用DPI/DFI对报文应用层数据进行深度检测，从而识别应用协议。
S2、基于用户策略，对网络流量进行流分类，获取对应的用户信息、流控通道、优先级，并将流量进入该用户的流控通道下的发送队列；优选地，在本发明一实施方式中，所述S2步骤包括：
S21、基于用户策略，对网络流量进行流分类，比如视频流、P2P流等。
S22、数据报文通过流分类后，可获得该报文所属流控通道ID和优先级，根据所述流控通道ID，定位流控通道，如果该流控通道不存在，则选择默认的流控通道。
S23、根据优先级，选择属于该优先级的队列，其中，该优先级可为预先设定的优先级顺序，例如，视频流的优先级比P2P流的优先级高。
S24、判断传输层协议，如果是UDP，则选择该优先级的UDP发送队列，否则选择非UDP发送队列，并将数据报文进入相应的发送队列。
S3、由带宽管理调度器调度并发送网络流量。优选地，在本发明一实施方式中，所述S3步骤包括：
S31、由DRR算法选择本次发送报文的流控通道。
S32、由CAR算法判断当前流控通道速率是否正常，若是，则进入S33；若否，则填通道令牌，再次判断速率是否正常，若是，则进入S33，若否，则返回S31步骤继续选择流控通道。
S33、由严格优先级调度算法选择相对优先级最高的发送队列，如果发送队列为空，则返回S31步骤继续选择流控通道。
S34、减通道令牌，一般地，是通过CAR算法进行减通道令牌。
S35、从发送队列中取出报文，发送到网络。
如图2所示，在本发明一实施方式中，所述动态调整带宽系统，包括：
识别单元，用于对网络流量进行应用协议识别，利用DPI/DFI对报文应用层数据进行深度检测，从而识别应用协议。
分类单元，用于基于用户策略，对网络流量进行流分类，获取对应的用户信息、流控通道、优先级，流量进入该用户的流控通道下的发送队列；优选地，在本发明一实施方式中，所述分类单元具体用于：
基于用户策略，对网络流量进行流分类，比如视频流、P2P流等；
数据报文通过流分类后，可获得该报文所属流控通道ID和优先级，根据所述流控通道ID，定位流控通道，如果该流控通道不存在，则选择默认的流控通道；
根据优先级，选择属于该优先级的队列，其中，该优先级可为预先设定的优先级顺序，例如，视频流的优先级比P2P流的优先级高；
判断传输层协议，如果是UDP，则选择该优先级的UDP发送队列，否则选择非UDP发送队列，并将数据报文进入相应的发送队列。
发送单元，用于由带宽管理调度器调度并发送网络流量。优选地，在本发明一实施方式中，所述发送单元具体用于：
由DRR算法选择本次发送报文的流控通道；
由CAR算法判断当前流控通道速率是否正常，若是，则继续下一步；若否，则填通道令牌，再次判断速率是否正常，若是，则继续下一步，若否，则继续选择流控通道；
由严格优先级调度算法选择相对优先级最高的发送队列，如果发送队列为空，则继续选择流控通道；
减通道令牌，一般地，是通过CAR算法进行减通道令牌；
从发送队列中取出报文，发送到网络。
综上所述，本发明保证不仅基于用户，而且也同时基于应用协议做带宽管理，同时在用户带宽内部，实现了基于应用的动态带宽分配，保证了客户关键应用的使用效果，也提高了带宽利用率，很好的满足了客户需求。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种动态调整带宽方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、对网络流量进行应用协议识别；
S2、基于用户策略，对网络流量进行流分类，获取对应的用户信息、流控通道、优先级，并将流量进入该用户的流控通道下的发送队列；
S3、由带宽管理调度器调度并发送网络流量。
2.根据权利要求1所述的动态调整带宽方法，其特征在于，所述S1步骤具体包括：
利用DPI/DFI对报文应用层数据进行深度检测，从而识别应用协议。
3.根据权利要求1所述的动态调整带宽方法，其特征在于，所述S2步骤具体包括：
S21、基于用户策略，对网络流量进行流分类；
S22、数据报文通过流分类后，可获得该报文所属流控通道ID和优先级，根据所述流控通道ID，定位流控通道，如果该流控通道不存在，则选择默认的流控通道；
S23、根据优先级，选择属于该优先级的队列；
S24、判断传输层协议，如果是UDP，则选择该优先级的UDP发送队列，否则选择非UDP发送队列，并将数据报文进入相应的发送队列。
4.根据权利要求3所述的动态调整带宽方法，其特征在于，所述S3步骤具体包括：
S31、由DRR算法选择本次发送报文的流控通道；
S32、由CAR算法判断当前流控通道速率是否正常，若是，则进入S33；若否，则填通道令牌，再次判断速率是否正常，若是，则进入S33，若否，则返回S31步骤继续选择流控通道；
S33、由优先级调度算法选择相对优先级最高的发送队列；
S34、通过CAR算法进行减通道令牌；
S35、从发送队列中取出报文，发送到网络。
5.一种动态调整带宽系统，其特征在于，所述方法包括：
识别单元，用于对网络流量进行应用协议识别；
分类单元，用于基于用户策略，对网络流量进行流分类，获取对应的用户信息、流控通道、优先级，并将流量进入该用户的流控通道下的发送队列；
发送单元，用于由带宽管理调度器调度并发送网络流量。
6.根据权利要求5所述的动态调整带宽系统，其特征在于，识别单元具体用于：
利用DPI/DFI对报文应用层数据进行深度检测，从而识别应用协议。
7.根据权利要求5所述的动态调整带宽系统，其特征在于，所述分类单元具体用于：
基于用户策略，对网络流量进行流分类；
数据报文通过流分类后，可获得该报文所属流控通道ID和优先级，根据所述流控通道ID，定位流控通道，如果该流控通道不存在，则选择默认的流控通道；
根据优先级，选择属于该优先级的队列；
判断传输层协议，如果是UDP，则选择该优先级的UDP发送队列，否则选择非UDP发送队列，并将数据报文进入相应的发送队列。
8.根据权利要求7所述的动态调整带宽系统，其特征在于，所述发送单元具体用于：
由DRR算法选择本次发送报文的流控通道；
由CAR算法判断当前流控通道速率是否正常；
由优先级调度算法选择相对优先级最高的发送队列；
通过CAR算法进行减通道令牌；
从发送队列中取出报文，发送到网络。
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