CN103441943A - 一种流量报文控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流量报文控制方法及装置，属于数据通信技术领域，包括报文接收单元和N个令牌桶，N的值大于等于2。本发明的有益效果如下：本发明的方法和装置能够简单可靠的实现灵活的流量带宽分配，相比于基于预先配置好的固定值对流量进行控制，本发明的方法和装置可以在网络拥塞时保证流量的基本带宽，而在网络带宽充裕时为流量分配更为充足的带宽，以便充分利用网络资源。
Description
技术领域
本发明属于数据通信技术领域，具体涉及一种流量报文控制方法及装置。
背景技术
路由器等数据通信设备在实现服务质量（Quality of Service,QoS）时，常需要使用令牌桶来控制流量并为流量分配带宽，现有的令牌桶实现方案普遍是基于预先配置好的固定值对流量进行控制。
比如，传统令牌桶算法是指以固定的速率往桶中添加令牌，每通过一个报文都会从桶中带走对应单位的令牌（每字节对应一个令牌），当报文到达时，如果桶中的令牌数大于报文长度，则报文被评估为未超速并从桶中消耗相应数量的令牌，否则不带走任何数量的令牌，报文被评估为超速。
而实际应用中的带宽管理需求往往是灵活多变的，比如在网络拥塞时只需保证流量的基本带宽即可，而在网络带宽充裕时则需要为流量分配更为充足的带宽，以便充分利用网络资源。
目前也有解决上述流量带宽动态分配的技术方案，比如结合队列调度技术，采用队列调度技术虽然能解决上述问题，但是实现复杂，可靠性差，开发、维护和管理成本均较高。
因此，现在急需一种简单可靠易于实现的方法和装置来处理流量带宽的动态分配和管理。
发明内容
本发明的目的是为了可以有效的对流量带宽进行动态管理和分配而提出的一种流量报文控制方法及装置。
为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：一种流量报文控制方法，接收待发送流量报文，所述待发送流量报文根据分类分别被送入N个令牌桶中的其中一个进行流控处理，N的值大于等于2；每一个令牌桶执行如下流控处理操作：
如果所述待发送流量报文处于未标记状态，则按照传统令牌桶算法对流量进行评估，如果未超速则标记为第一标记，否则标记为第二标记；被标记后的所述待发送流量报文被送入指定的令牌桶；
如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记成了第二标记，则所述待发送流量报文被继续标记为第二标记，且不消耗令牌桶中的令牌；
如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记成了第一标记，则所述待发送流量报文被继续标记为第一标记，根据与被标记为第一标记的所述待发送流量报文的数量对应的令牌数，发送所述被标记为第一标记的所述待发送流量报文。
进一步的，当所述待发送流量报文被分为两类时，需要由两个令牌桶处理。
进一步的，当所述待发送流量报文到达时，由第一个令牌桶处理，如果所述待发送流量报文处于未标记状态则按照传统令牌桶算法对流量进行评估，如果未超速则标记为第一标记，否则标记为第二标记。
进一步的，当所述待发送流量报文到达时，如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记为第一标记，则交由第二个令牌桶处理，所述待发送流量报文被继续标记为第一标记，并且消耗掉桶中对应数量的令牌。
进一步的，当所述待发送流量报文时，如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记为第二标记，则交由第二个令牌桶处理，流量被继续标记为第二标记，且不消耗桶中的令牌。
进一步的，所述方法具体通过两个令牌桶实现，第一令牌桶评估和标记分流量报文，第二令牌桶评估和标记总流量报文，其中，分流量报文包括第一分流量报文和第二分流量报文，第一分流量报文和第二分流量报文之和为总流量报文，第一分流量报文优先于第二分流量报文。
进一步的，当第一分流量报文到达时，如果速率在预先设定的第一阈值以内，则被第一个令牌桶标记为第一标记，然后交第二个令牌桶处理，第二个令牌桶也标记为第一标记，并且消耗对应的令牌，当第二分流量报文到达时，直接交第二个令牌桶处理，若总流量报文未超过预先设定的第二阈值速率,则第二个令牌桶将第二分流量报文标记为第一标记，否则标记为第二标记。
为了解决上述问题，本发明还提出了一种流量报文控制装置，包括报文接收单元和N个令牌桶，N的值大于等于2；
所述报文接收单元，用于接收待发送流量报文并将所述待发送流量报文根据分类分别被送入所述N个令牌桶中的其中一个进行流控处理；
所述N个令牌桶用于执行如下流控处理操作：
如果所述待发送流量报文处于未标记状态，则按照传统令牌桶算法对流量进行评估，如果未超速则标记为第一标记，否则标记为第二标记；被标记后的所述待发送流量报文被送入指定的令牌桶；
如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记成了第二标记，则所述待发送流量报文被继续标记为第二标记，且不消耗令牌桶中的令牌；
如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记成了第一标记，则所述待发送流量报文被继续标记为第一标记，根据与被标记为第一标记的所述待发送流量报文的数量对应的令牌数，发送所述被标记为第一标记的所述待发送流量报文。
进一步的，当所述待发送流量报文被分为两类时，所述至少两个令牌桶的个数为两个。
进一步的，所述装置包括两个令牌桶，其中，第一令牌桶用于评估和标记分流量报文，第二令牌桶用于评估和标记总流量报文，其中分流量报文包括第一分流量报文和第二分流量报文，第一分流量报文和第二分流之和为总流量报文，第一分流量报文优先于第二分流量报文，当第一分流量报文到达时，如果速率在预先设定的第一阈值以内，则被第一令牌桶标记为第一标记，然后交第二令牌桶处理，第二令牌桶也标记为第一标记，并且消耗对应的令牌，当第二分流量报文到达时，直接交第二令牌桶处理，若总流量报文未超过预先设定的第二阈值速率，则第二令牌桶将第二分流量报文标记为第一标记，否则标记为第二标记。
本发明的有益效果：本发明的方法和装置能够简单可靠的实现灵活的流量带宽分配，相比于基于预先配置好的固定值对流量进行控制，本发明的方法和装置可以在网络拥塞时保证流量的基本带宽，而在网络带宽充裕时为流量分配更为充足的带宽，以便充分利用网络资源。
附图说明
图1为本发明实施例的流量报文控制方法流程示意图；
图2为本发明实施例的流量报文控制装置结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，一种流量报文流量控制方法，接收待发送流量报文，所述待发送流量报文根据分类分别被送入所述N个令牌桶中的其中一个进行流控处理，N的值大于等于2；每一个令牌桶执行如下流控处理操作：
如果所述待发送流量报文处于未标记状态，则按照传统令牌桶算法对流量进行评估，如果未超速则标记为第一标记，否则标记为第二标记；被标记后的所述待发送流量报文被送入指定的令牌桶；
如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记成了第二标记，则所述待发送流量报文被继续标记为第二标记，且不消耗令牌桶中的令牌；
如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记成了第一标记，则所述待发送流量报文被继续标记为第一标记，根据与被标记为第一标记的所述待发送流量报文的数量对应的令牌数，发送所述被标记为第一标记的所述待发送流量报文。
实施例一：所述流量报文控制方法具体通过两个令牌桶实现，第一令牌桶评估和标记分流量报文，第二令牌桶评估和标记总流量报文，其中，分流量报文包括第一分流量报文和第二分流量报文，第一分流量报文和第二分流量报文之和为总流量报文，第一分流量报文优先于第二分流量报文。
当第一分流量报文到达时，如果速率在预先设定的第一阈值以内，则被第一个令牌桶标记为第一标记，然后交第二个令牌桶处理，第二个令牌桶也标记为第一标记，并且消耗对应的令牌，当第二分流量报文到达时，直接交第二个令牌桶处理，若总流量报文未超过预先设定的第二阈值速率,则第二个令牌桶将第二分流量报文标记为第一标记，否则标记为第二标记
参见图2所示，基于上述流量报文控制方法，本发明实施例还提出了一种流量报文控制装置，包括报文接收单元和N个令牌桶，
所述报文接收单元，用于接收待发送流量报文并将所述待发送流量报文根据分类分别被送入所述N个令牌桶中的其中一个进行流控处理，N的值大于等于2；
所述N个令牌桶用于执行如下流控处理操作：
如果所述待发送流量报文处于未标记状态，则按照传统令牌桶算法对流量进行评估，如果未超速则标记为第一标记，否则标记为第二标记；被标记后的所述待发送流量报文被送入第N个令牌桶；
如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记成了第二标记，则所述待发送流量报文被继续标记为第二标记，且不消耗令牌桶中的令牌；
如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记成了第一标记，则所述待发送流量报文被继续标记为第一标记，根据与被标记为第一标记的所述待发送流量报文的数量对应的令牌数，发送所述被标记为第一标记的所述待发送流量报文。
每一个令牌桶包括令牌计算单元和流量标记单元，令牌计算单元用于更新令牌，流量标记单元用于根据令牌更新情况对流量进行标记。
实施例二：所述装置包括两个令牌桶，其中，第一令牌桶用于评估和标记分流量报文，第二令牌桶用于评估和标记总流量报文，其中分流量报文包括第一分流量报文和第二分流量报文，第一分流量报文和第二分流之和为总流量报文，第一分流量报文优先于第二分流量报文，当第一分流量报文到达时，如果速率在预先设定的第一阈值以内，则被第一令牌桶标记为第一标记，然后交第二令牌桶处理，第二令牌桶也标记为第一标记，并且消耗对应的令牌，当第二分流量报文到达时，直接交第二令牌桶处理，若总流量报文未超过预先设定的第二阈值速率，则第二令牌桶将第二分流量报文标记为第一标记，否则标记为第二标记。
采用本发明的方法和装置能够简单可靠的实现灵活的流量带宽分配，下面以具体实施例来说明：
实施例三：
某客户的业务报文分为两类，视频业务报文和数据业务报文，视频业务报文优先，至少保证20M的上行流量，数据业务报文次之，至少保证30M的上行流量，但如果视频业务报文当前流量低于20M，则数据业务报文可以使用视频业务报文的剩余带宽。在接入网络设备上，网络拥塞时优先丢弃被标记为第二标记的流量报文。
在基于本发明实施例流量报文控制方法的接入路由器上对用户配置接入速率评估和标记，对用户的视频流量报文在20M范围内的标记为第一标记，对超过20M的标记为第二标记。对用户的数据流量，如果用户总的接入流量在50M内，则标记为第一标记，否则标记为第二标记。根据这个方案，当网络拥塞时，超过20M的视频流量和总流量报文超过50M的流量会被优先丢弃，当用户的视频业务报文流量不足20M时，用户的数据业务报文流量可以占用这部分带宽。
根据本发明的方法和装置可以完美解决上述需求：
设置两个令牌桶，一个用于评估和标记视频流量，另一个用于评估和标记用户的总流量报文。当视频流量报文到达时，如果速率在20M以内，则被第一个令牌桶标记为第一标记，然后交第二个令牌桶处理，按照上述处理方法，第二个令牌桶也标记为第一标记，并且根据消耗对应的令牌进行发送。当数据流量报文到达时，直接交第二个令牌桶处理，若总流量报文未超过速率50M,则第二个令牌桶将数据流量报文标记为第一标记，否则标记为第二标记。
实施例四：
某客户的业务报文分为三类，第一优先级业务报文、第二优先级业务报文和第三优先级据业务报文，第一优先级业务报文优先，至少保证10M的上行流量，第二优先级业务报文次之，至少保证10M的上行流量，第三优先级报文在总流量报文带宽50M内使用剩余带宽。在基于本发明实施例流量报文控制方法的接入路由器上对用户配置接入速率评估和标记，对用户的第一优先级业务报文在10M范围内的标记为第一标记，对超过10M的标记为第二标记。对用户第二优先级的业务报文在10M范围内的标记为第一标记，对超过10M的标记为第二标记。对于第三优先级流量报文，如果用户总的接入流量在50M内，则标记为第一标记，否则标记为第二标记。根据这个方案，当网络拥塞时，超过10M的第一优先级业务报文和第二优先级业务报文和总流量报文超过50M的流量会被优先丢弃，当用户的第一优先级业务报文和第二优先级业务报文流量不足10M时，用户的第三优先级业务报文流量可以占用这部分带宽。
根据本发明的方法和装置可以完美解决上述需求：
设置第一令牌桶、第二令牌桶和第三令牌桶三个令牌桶，第一令牌桶用于评估和标记第一优先级业务流量报文，第二令牌桶用于评估和标记第二先级业务流量报文，第三令牌桶用于评估和标记用户的总流量报文。当第一优先级流量报文到达时，如果速率在10M以内，则被第一令牌桶标记为第一标记，对于超出10M的，标记为第二标记，然后交第三令牌桶处理。当第二优先级流量报文到达时，如果速率在10M以内，则被第二令牌桶标记为第一标记，对于超出10M的，标记为第二标记，然后交第三令牌桶处理。按照上述处理方法，第三令牌桶也分别将被第一令牌桶和第二个令牌桶标记为第一标记的流量报文标记为第一标记，并且根据消耗对应的令牌进行发送。当第三优先级流量报文到达时，直接交第三令牌桶处理，若总流量报文未超过速率50M,则第三令牌桶将第三优先级流量报文标记为第一标记，否则标记为第二标记。第三令牌桶对于流量报文已经被标记为第二标记的，则继续标记为第二标记，且不消耗令牌桶中的令牌。
利用上述装置和方法可以搭建出灵活多样、简单可靠的流量带宽动态分配方案。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种流量报文控制方法，其特征在于，包括：
接收待发送流量报文，所述待发送流量报文根据分类分别被送入N个令牌桶中的其中一个进行流控处理，N的值大于等于2；每一个令牌桶执行如下流控处理操作：
如果所述待发送流量报文处于未标记状态，则按照传统令牌桶算法对流量进行评估，如果未超速则标记为第一标记，否则标记为第二标记；被标记后的所述待发送流量报文被送入指定的令牌桶；
如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记成了第二标记，则所述待发送流量报文被继续标记为第二标记，且不消耗令牌桶中的令牌；
如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记成了第一标记，则所述待发送流量报文被继续标记为第一标记，根据与被标记为第一标记的所述待发送流量报文的数量对应的令牌数，发送所述被标记为第一标记的所述待发送流量报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当所述待发送流量报文被分为两类时，所述N的值为2。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：当所述待发送流量报文到达时，由第一个令牌桶处理，如果所述待发送流量报文处于未标记状态则按照传统令牌桶算法对流量进行评估，如果未超速则标记为第一标记，否则标记为第二标记。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：当所述待发送流量报文到达时，如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记为第一标记，则交由第二个令牌桶处理，所述待发送流量报文被继续标记为第一标记，并且消耗掉桶中对应数量的令牌。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：当所述待发送流量报文时，如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记为第二标记，则交由第二个令牌桶处理，流量被继续标记为第二标记，且不消耗桶中的令牌。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：所述方法具体通过两个令牌桶实现，第一令牌桶评估和标记分流量报文，第二令牌桶评估和标记总流量报文，其中，分流量报文包括第一分流量报文和第二分流量报文，第一分流量报文和第二分流量报文之和为总流量报文，第一分流量报文优先于第二分流量报文。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：当第一分流量报文到达时，如果速率在预先设定的第一阈值以内，则被第一个令牌桶标记为第一标记，然后交第二个令牌桶处理，第二个令牌桶也标记为第一标记，并且消耗对应的令牌，当第二分流量报文到达时，直接交第二个令牌桶处理，若总流量报文未超过预先设定的第二阈值速率,则第二个令牌桶将第二分流量报文标记为第一标记，否则标记为第二标记。
8.一种流量报文控制装置，其特征在于：包括：报文接收单元和N个令牌桶，N的值大于等于2；
所述报文接收单元，用于接收待发送流量报文并将所述待发送流量报文根据分类分别被送入所述N个令牌桶中的其中一个进行流控处理；
所述N个令牌桶用于执行如下流控处理操作：
如果所述待发送流量报文处于未标记状态，则按照传统令牌桶算法对流量进行评估，如果未超速则标记为第一标记，否则标记为第二标记；被标记后的所述待发送流量报文被送入指定的令牌桶；
如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记成了第二标记，则所述待发送流量报文被继续标记为第二标记，且不消耗令牌桶中的令牌；
如果所述待发送流量报文已经被标记，并且被标记成了第一标记，则所述待发送流量报文被继续标记为第一标记，根据与被标记为第一标记的所述待发送流量报文的数量对应的令牌数，发送所述被标记为第一标记的所述待发送流量报文。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：当所述待发送流量报文被分为两类时，所述至少两个令牌桶的个数为两个。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于：所述装置包括两个令牌桶，其中，第一令牌桶用于评估和标记分流量报文，第二令牌桶用于评估和标记总流量报文，其中分流量报文包括第一分流量报文和第二分流量报文，第一分流量报文和第二分流之和为总流量报文，第一分流量报文优先于第二分流量报文，当第一分流量报文到达时，如果速率在预先设定的第一阈值以内，则被第一令牌桶标记为第一标记，然后交第二令牌桶处理，第二令牌桶也标记为第一标记，并且消耗对应的令牌，当第二分流量报文到达时，直接交第二令牌桶处理，若总流量报文未超过预先设定的第二阈值速率，则第二令牌桶将第二分流量报文标记为第一标记，否则标记为第二标记。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |