CN103532868B - 电力系统网络带宽和流量控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电力系统网络带宽和流量控制方法，包含：1、带宽控制设备将用户终端分组为：固定预留组、动态预留组、普通组；2、对需要网络传输的数据进行数据压缩后传输；3、对发送数据的用户终端进行识别，并判断该发送数据的用户终端所属的分组；4、分配固定数值的带宽给固定预留组的用户终端；5、动态预留组的用户终端在数据传输分配最大带宽，若没有则分派最小带宽；6、固定预留组和动态预留组占用后剩余的带宽分派给普通组的用户终端。本发明通过流量控制设备的设定控制，能保障核心业务，对网络中各用户的上网行为进行有效管理，提高内部教职工的工作效率、提高了网络的外网链路的带宽使用效率、降低出口带宽的投资成本。

Description

电力系统网络带宽和流量控制方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统的信息通信网络优化方法，具体涉及一种电力系统网络带宽和流量控制方法。

背景技术

随着外网的日益普及，内部网用户访问外网的需求在不断增加，一些企业也需要对外提供诸如WWW页面浏览、FTP文件传输、DNS域名解析等服务，这些因素会导致网络流量的急剧增加，实时流媒体、VoIP以及云应用等等事物让企业带宽不堪负重，让每个人的速度都变得缓慢异常。

在传统的IP网络中，所有的报文都被无区别的等同对待。每个路由器都对所有报文采取先进先出（FIFO，First In First Out）的策略进行处理，它尽最大的努力（Best－Effort）将报文送到目的地，但对报文传送的可靠性、传输延迟等不做任何保证。

在一个网络中，不同的人员对带宽的使用是不均衡的，有人使用得多，那么留给别人的带宽就少，如果某些人员使用BT、迅雷下载文件或者使用PPStream、PPLive在线收看

网络电视，那么这些人员就会占用大量带宽，并将持续占用甚至耗尽出口带宽资源，造成网络速度和性能明显下降，使其他用户的正常网络应用比如Web访问、收发E-mail、MSN聊天、股票查询、视频会议出现延迟、停顿、掉线等现象。

虽然有些企业可以购买更多的带宽，但应首先考虑如何优化网络设置，节约成本。

随着电力系统信息安全的要求增强，电力系统普遍采用内外网物理隔离的技术方法。防火墙作为内外网之间的唯一数据通道，如果吞吐量太小，就会成为网络瓶颈，给整个网络的传输效率带来负面影响。

发明内容

本发明提供一种电力系统网络带宽和流量控制方法，实现不同的应用分配不同的带宽，预留专用通道，保证带宽，保证重要业务。

为实现上述目的，本发明提供一种电力系统网络带宽和流量控制方法，电力系统网络包含：与外网网络连接的网络端口，与网络端口网络连接的带宽控制设备，通过局域网连接带宽控制设备的若干用户终端；其特点是，该方法包含以下步骤：

步骤1、带宽控制设备根据实际要求将各个用户终端进行分组定义，分为：固定预留组、动态预留组、普通组；并分别设定各分组的带宽，固定预留组设定固定数值的带宽，动态预留组设定最小带宽、最大带宽；

步骤2、用户终端对需要网络传输的数据进行数据压缩后通过网络传输至带宽控制设备；

步骤3、带宽控制设备根据预存的各个用户终端对应的特征代码、特征协议或端口特征，对发送数据的用户终端进行识别，并判断该发送数据的用户终端所属的分组，若是固定预留组，则跳转到步骤4，若是动态预留组，则跳转到步骤5，若是普通组，则跳转到步骤6；

步骤4、带宽控制设备在任何时间段都分配预设固定数值的带宽给固定预留组的用户终端进行数据传输，跳转到步骤7；

步骤5、带宽控制设备判断动态预留组的用户终端是否正在数据传输，若是，则跳转到步骤5.1，若否，则跳转到步骤5.2；

步骤5.1、带宽控制设备分配预设给动态预留组用户的最大带宽给当前传输数据的用户终端，并跳转到步骤7；

步骤5.2、带宽控制设备分配预设给动态预留组用户的最小带宽给当前传输数据的用户终端，并跳转到步骤7；

步骤6、带宽控制设备将固定预留组和动态预留组占用后剩余的带宽分别分派给普通组的各个用户终端进行数据传输，并跳转到步骤7；

步骤7、带宽控制设备完成带宽分配，并跳转到步骤2。

上述电力系统网络进行数据传输中，采用TCP滑动窗口抑制方法控制数据流。

上述网络端口设有缓存模块，在电力系统网络进行数据传输中，采用缓存模块将大流量内容、在线视频、Web网页应用缓存到网内；

其中当某一网页的访问次数达到预设次数，缓存模块保存该网页数据，同时定期对缓存的页面进行替换和实时更新。

上述步骤6中，带宽控制设备对数据流进行分组，包含：工作组数据流和非工作组数据流。

上述步骤6中，带宽控制设备对工作组数据流和非工作组数据流分别设定最大带宽、最小带、突发值，所述工作组数据流的最大带宽、最小带、突发值大于非工作组数据流的最大带宽、最小带、突发值。

上述步骤6中，带宽控制设备设定工作时段和非工作时段，并设定工作时段非工作组数据流流量限制；在工作时段中非工作组数据流的流量限定在工作时段非工作组数据流流量限制下。

上述步骤3中特征代码、特征协议或端口特征可采用IP地址。

本发明电力系统网络带宽和流量控制方法和现有技术中电力系统网络控制技术相比，其优点在于，本发明通过流量控制设备的设定控制，网络管理员、能从宏观了解网络的整体运行状况，还能全面了解网络运行状况及带宽使用情况；策略实施后，保障了包括http-browse网页浏览、mail邮件、SQL数据库等核心业务，而对于p2p类下载、视频流量进行了有效的限速处理，对网络中各用户的上网行为进行有效管理，提高内部教职工的工作效率、提高了网络的外网链路的带宽使用效率、降低出口带宽的投资成本、降低网络管理部门的网络运维管理成本。

附图说明

图1为本发明电力系统网络带宽和流量控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本发明的具体实施例。

流控是对流速进行控制，更具体是对某个用户或某个应用的流速进行控制。即区分个人及应用对带宽进行规范、控制。

而流量控制只与发送者和接收者之间的点到点的业务量有关，属于局部的问题。它的任务是确保发送者不能以超出接收者能承受的速率传输数据。流量控制是防止网络拥塞的一种机制。

如图1所示，本发明公开一种电力系统网络带宽和流量控制方法的实施例，实现为不同的应用分配不同的带宽，同时，为了保证重要业务（如ERP、VOIP电话、视频会议、VPN）等，我们也需要为其预留专用通道，保证带宽。

通常电力系统网络包含：与外网网络连接的网络端口，与网络端口网络连接的带宽控制设备，通过局域网连接带宽控制设备的若干用户终端。用户终端通过网络端口与外网实现通讯连接。本实施例中电力系统网络内网与外网之间网络端口的带宽以100兆为例。

电力系统网络带宽和流量控制方法包含以下步骤：

步骤1、带宽控制设备根据实际要求将各个用户终端进行分组定义，分为：固定预留组、动态预留组、普通组；并分别设定各分组的带宽，固定预留组设定固定数值25兆位/秒的带宽，动态预留组设定最小带宽、最大带宽，其中最大带宽可设定为15兆位/秒。

步骤2、用户终端对需要网络传输的数据进行数据压缩后通过网络传输至带宽控制设备，以缓解双方向用塞问题，以提高数据传输速度。

通常电力系统网络中传输的数据类型包含：DNS、Icmp、HTTP应用、FTP、SSL、邮件、IM、IM传文件、下载工具、P2P、网络流媒体、P2P流媒体、游戏、办公OA、网络共享等。

步骤3、带宽控制设备根据预存的各个用户终端对应的特征代码、特征协议或端口特征，可采用IP地址，对发送数据的用户终端进行识别，并判断该发送数据的用户终端所属的分组，若是固定预留组，则跳转到步骤4，若是动态预留组，则跳转到步骤5，若是普通组，则跳转到步骤6。

步骤4、带宽控制设备在任何时间段都分配预设固定数值25兆位/秒的带宽给固定预留组的用户终端进行数据传输，跳转到步骤7。

步骤5、带宽控制设备判断动态预留组的用户终端是否正在数据传输，若是，则跳转到步骤5.1，若否，则跳转到步骤5.2。即实现当动态预留组用户没有流量时，原本分配给动态预留组用户的15Mbps带宽将被其他应用占用，动态预留组用户有流量时会重新取得该15Mbps带宽的使用权，从而真正提升带宽使用价值。

步骤5.1、带宽控制设备分配预设给动态预留组用户的最大带宽15兆位/秒给当前传输数据的用户终端，并跳转到步骤7。

步骤5.2、带宽控制设备分配预设给动态预留组用户的最小带宽给当前传输数据的用户终端，并跳转到步骤7。

步骤6、带宽控制设备将固定预留组和动态预留组占用后剩余的带宽分别分派给普通组的各个用户终端进行数据传输，并跳转到步骤7；

采用区分服务模式（Diffserv），它对每个“流”的队列进行控制（PIPEs、VCs），按照应用的不同对带宽进行有效的管理，控制特殊的数据流（音频流、视频流），保证最小带宽、最大带宽、突发值，从而不会丢弃数据，真正做到端到端的控制策略；同时，为所有流量，按优先权（10个级别）保证最小带宽的访问。

同时，带宽控制设备对数据流进行分组，分为：工作组数据流和非工作组数据流。工作组数据流包含http-browse网页浏览、mail邮件、SQL数据库等核心业务；非工作组数据流包含P2P、流媒体、游戏网络等。

带宽控制设备对工作组数据流和非工作组数据流分别设定最大带宽、最小带、突发值，工作组数据流的最大带宽、最小带、突发值大于非工作组数据流的最大带宽、最小带、突发值。

考虑到工作为主娱乐为辅的原则，在不影响正常业务需求的前提下，尽可能的将其他应用最大化。对P2P等应用实施每个IP带宽限制策略，以保证每个用户的公平原则。将100M线路“动态”分配给上网用户（人数在0~300之间随意波动），并限定单用户下行不超过512Kb，其中每个人的P2P下载不超过50%，总线路的P2P应用不超过30%。

带宽控制设备设定工作时段和非工作时段，并设定工作时段非工作组数据流流量限制；在工作时段中非工作组数据流的流量限定在工作时段非工作组数据流流量限制下。

本实施例中，保障工作时间内关键性应用的服务，在网络相对空闲时间段内，开放所有应用，分时间段来满足各类应用的需求（如双休日以及深夜与清晨时间段）。带宽控制设备在双休日以及深夜与清晨时间段不做P2P、流媒体、游戏网络流量限制，仅做最高流量限制。。而在工作时段禁止P2P、流媒体、游戏网络流量。

步骤7、带宽控制设备完成带宽分配，并跳转到步骤2，持续对网内数据进流量控制。

同时，在本发明电力系统网络进行数据传输中，采用TCP滑动窗口抑制方法控制数据流。以有效缓解TCP双向的拥塞。

网络端口内置缓存模块，包含为内存缓存和硬盘缓存。设备记录访问过的网站，当访问次数达到一定数量的时候，自动将网页缓存，同时定期对缓存的页面进行替换和实时更新。并采用缓存（cache）模块将大流量内容、视频文件、P2P、Web网页应用缓存（静态页面 、动态页面 、图片 、压缩文件 、短小广告 、短小Flash）等等应用的热点缓存到网内，节省出口带宽，减少外出的访问请求，在cache命中率高的情况下（一般是人数很多时）可以缓解双方向的拥塞。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种电力系统网络带宽和流量控制方法，电力系统网络包含：与外网网络连接的网络端口，与网络端口网络连接的带宽控制设备，通过局域网连接带宽控制设备的若干用户终端；其特征在于，该方法包含以下步骤：

步骤1、带宽控制设备根据实际要求将各个用户终端进行分组定义，分为：固定预留组、动态预留组、普通组；并分别设定各分组的带宽，固定预留组设定固定数值的带宽，动态预留组设定最小带宽、最大带宽；

步骤2、用户终端对需要网络传输的数据进行数据压缩后通过网络传输至带宽控制设备；

步骤3、带宽控制设备根据预存的各个用户终端对应的特征代码、特征协议或端口特征，对发送数据的用户终端进行识别，并判断该发送数据的用户终端所属的分组，若是固定预留组，则跳转到步骤4，若是动态预留组，则跳转到步骤5，若是普通组，则跳转到步骤6；

步骤4、带宽控制设备在任何时间段都分配预设固定数值的带宽给固定预留组的用户终端进行数据传输，跳转到步骤7；

步骤5、带宽控制设备判断动态预留组的用户终端是否正在数据传输，若是，则跳转到步骤5.1，若否，则跳转到步骤5.2；

步骤5.1、带宽控制设备分配预设给动态预留组用户的最大带宽给当前传输数据的用户终端，并跳转到步骤7；

步骤5.2、带宽控制设备分配预设给动态预留组用户的最小带宽给当前传输数据的用户终端，并跳转到步骤7；

步骤6、带宽控制设备将固定预留组和动态预留组占用后剩余的带宽分别分派给普通组的各个用户终端进行数据传输，并跳转到步骤7；

步骤7、带宽控制设备完成带宽分配，并跳转到步骤2。

2.如权利要求1所述的电力系统网络带宽和流量控制方法，其特征在于，所述电力系统网络进行数据传输中，采用TCP滑动窗口抑制方法控制数据流。

3.如权利要求1所述的电力系统网络带宽和流量控制方法，其特征在于，所述网络端口设有缓存模块，在电力系统网络进行数据传输中，采用缓存模块将大流量内容、在线视频、Web网页应用缓存到网内；

其中当某一网页的访问次数达到预设次数，缓存模块保存该网页数据，同时定期对缓存的页面进行替换和实时更新。

4.如权利要求1所述的电力系统网络带宽和流量控制方法，其特征在于，所述步骤6中，带宽控制设备对数据流进行分组，包含：工作组数据流和非工作组数据流。

5.如权利要求4所述的电力系统网络带宽和流量控制方法，其特征在于，所述步骤6中，带宽控制设备对工作组数据流和非工作组数据流分别设定最大带宽、最小带宽、突发值，所述工作组数据流的最大带宽、最小带宽、突发值大于非工作组数据流的最大带宽、最小带宽、突发值。

6.如权利要求4或5所述的电力系统网络带宽和流量控制方法，其特征在于，所述步骤6中，带宽控制设备设定工作时段和非工作时段，并设定工作时段非工作组数据流流量限制；在工作时段中非工作组数据流的流量限定在工作时段非工作组数据流流量限制下。

7.如权利要求1所述的电力系统网络带宽和流量控制方法，其特征在于，所述步骤3中特征代码、特征协议或端口特征可采用IP地址。