CN103974149A - 分配带宽方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分配带宽方法及装置。其中，该分配带宽方法包括：获取无源光网络芯片传输给CPU芯片的第一总带宽，其中，无源光网络芯片包括多个子网络芯片；获取每个子网络芯片的预设带宽权重参数；根据预设带宽权重参数和第一总带宽计算获取每个子网络芯片的带宽分配参数；使用带宽分配参数为每个子网络芯片分配CPU芯片的带宽。通过本发明，实现了将CPU的带宽合理的分配给PON芯片的效果，从而使得EPON系统中多PON芯片之间共享CPU带宽和动态调整各PON芯片协议报文处理能力。

Description

分配带宽方法及装置

技术领域

本发明涉及数据处理领域，具体而言，涉及一种分配带宽方法及装置。

背景技术

在EPON（即：Ethernet Passive Optical Netwok以太无源光网络）系统中业务版的CPU资源可能会由多块PON（即无源光网络）芯片共享，这样我们就需要保护CPU资源。现有技术中的CPU保护策略一般是通过软件控制单位时间内CPU接收的最大协议包个数，如果协议包个数过多则丢弃多余的数据包，通过这种方法能很好的保护CPU资源，防止恶意报文的攻击。然而，在EPON系统中除了CPU资源非常重要外，PON芯片也是系统一个十分重要的组成部分。PON芯片内嵌有处理能力较弱的CPU，但是却需要处理较多的PON相关业务，比如数据报文缓存转发，协议报文处理等，并且因PON芯片由厂家直接封装，但是开发者会忽略PON芯片的处理能力以及对PON芯片的保护，而只关注CPU的保护，如果PON芯片内嵌CPU专注处理大量的协议报文，则必定对业务板CPU的响应滞后，与此同时，EPON系统中一块业务板可能包括多块PON芯片，PON芯片把特定报文送给CPU处理可能会独享CPU带宽。

由上述可知，现有技术中通过限制单位时间内协议报文个数的方法保护CPU而不对PON芯片进行保护，即只能防止恶意报文对CPU的攻击，不能防止恶意报文对PON芯片的攻击，但是恶意报文攻击PON芯片会导致整块PON芯片无法正常工作，并且在多块PON芯片共享CPU资源时，会出现一块PON芯片独享带宽，而其他单个PON芯片被“饿死”，即不能合理地分配CPU资源。

针对现有技术在EPON系统中多块PON芯片共享CPU资源时，CPU对PON芯片的带宽分配不合理，从而导致每个PON芯片工作不稳定的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术在EPON系统中多块PON芯片共享CPU资源时，CPU对PON芯片的带宽分配不合理，从而导致每个PON芯片工作不稳定的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本发明的主要目的在于提供一种分配带宽方法及装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种分配带宽方法，该方法包括：获取无源光网络芯片传输给CPU芯片的第一总带宽，其中，无源光网络芯片包括多个子网络芯片；获取每个子网络芯片的预设带宽权重参数；根据预设带宽权重参数和第一总带宽计算获取每个子网络芯片的带宽分配参数；使用带宽分配参数为每个子网络芯片分配CPU芯片的带宽。

进一步地，根据预设带宽权重参数和第一总带宽计算获取每个子网络芯片的带宽分配参数的步骤包括：获取每个子网络芯片传输给CPU芯片的第一子带宽；分别将每个无源光网络芯片的第一子带宽和预设带宽权重参数相乘，以获取对应每个子网络芯片的第一带宽权重参数；分别计算每个子网络芯片的第一带宽权重参数与第一总带宽的比值，以获取每个子网络芯片的带宽分配参数。

进一步地，使用带宽分配参数为每个子网络芯片分配CPU芯片的第二总带宽的步骤包括：获取CPU芯片的第二总带宽；将每个子网络芯片的带宽分配参数与第二总带宽相乘，以获取每个子网络芯片的第二子带宽；将每个第二子带宽分别分配给对应的子网络芯片。

进一步地，获取每个子网络芯片的预设带宽权重参数的步骤包括：判断第一总带宽是否大于CPU芯片的第二总带宽；在第一总带宽大于CPU芯片的第二总带宽的情况下，获取每个子网络芯片的预设带宽权重参数。

进一步地，在判断第一总带宽是否大于CPU芯片的第二总带宽之后，方法还包括：在第一总带宽小于CPU芯片的第二总带宽的情况下，为每个子网络芯片分配预设带宽。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种分配带宽装置，该装置包括：第一获取模块，用于获取无源光网络芯片传输给CPU芯片的第一总带宽，其中，无源光网络芯片包括多个子网络芯片；第二获取模块，用于获取每个子网络芯片的预设带宽权重参数；第一计算模块，用于根据预设带宽权重参数和第一总带宽计算获取每个子网络芯片的带宽分配参数；第一处理模块，用于使用带宽分配参数为每个子网络芯片分配CPU芯片的第二总带宽。

进一步地，第一计算模块包括：第三获取模块，用于获取每个子网络芯片传输给CPU芯片的第一子带宽；第一子计算模块，用于分别将每个无源光网络芯片的第一子带宽和预设带宽权重参数相乘，以获取对应每个子网络芯片的第一带宽权重参数；第二子计算模块，用于分别计算每个子网络芯片的第一带宽权重参数与第一总带宽的比值，以获取每个子网络芯片的带宽分配参数。

进一步地，第一处理模块包括：第四获取模块，用于获取CPU芯片的第二总带宽；第三子计算模块，用于将每个子网络芯片的带宽分配参数与第二总带宽相乘，以获取每个子网络芯片的第二子带宽；第一子处理模块，用于将每个第二子带宽分别分配给对应的子网络芯片。

进一步地，第二获取模块包括：判断模块，用于判断第一总带宽是否大于CPU芯片的第二总带宽；第五获取模块，用于在第一总带宽大于CPU芯片的第二总带宽的情况下，获取每个子网络芯片的预设带宽权重参数。

进一步地，装置还包括：第二处理模块，用于在第一总带宽小于CPU芯片的第二总带宽的情况下，为每个子网络芯片分配预设带宽。

通过本发明，可以根据PON芯片传输给CPU芯片的第一总带宽以及每个PON芯片的预设带宽权重参数计算获取每个PON芯片的带宽分配参数，然后根据带宽分配参数分配带宽，解决了在EPON系统中多块PON芯片共享CPU资源时，CPU对PON芯片的带宽分配不合理，从而导致每个PON芯片工作不稳定的问题，实现了将CPU的带宽合理的分配给PON芯片的效果，从而使得EPON系统中多PON芯片之间共享CPU带宽和动态调整各PON芯片协议报文处理能力，并且可以在保证CPU安全的情况下，每个PON芯片加权调度共享CPU资源，以保证各PON芯片业务稳定，同时有效防止恶意报文攻击PON芯片。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的分配带宽装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的分配带宽装置的系统结构体示意图；以及

图3是根据本发明实施例的分配带宽方法的流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明实施例的分配带宽装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括：第一获取模块10，用于获取无源光网络芯片传输给CPU芯片的第一总带宽，其中，无源光网络芯片包括多个子网络芯片；第二获取模块30，用于获取每个子网络芯片的预设带宽权重参数；第一计算模块50，用于根据预设带宽权重参数和第一总带宽计算获取每个子网络芯片的带宽分配参数；第一处理模块70，用于使用带宽分配参数为每个子网络芯片分配CPU芯片的带宽。

采用本申请，通过第一获取模块获取无源光网络芯片传输给CPU芯片的第一总带宽，并通过第二获取模块获取无源光网络芯片的每个子网络芯片的预设带宽权重参数，然后通过第一计算模块根据预设带宽权重参数和第一总带宽计算获取每个子网络芯片的带宽分配参数，最后第一处理模块使用带宽分配参数为每个子网络芯片分配CPU芯片的带宽。通过本申请，可以根据PON芯片传输给CPU芯片的第一总带宽以及每个PON芯片的预设带宽权重参数计算获取每个PON芯片的带宽分配参数，然后根据带宽分配参数分配带宽，解决了在EPON系统中多块PON芯片共享CPU资源时，CPU对PON芯片的带宽分配不合理，从而导致每个PON芯片工作不稳定的问题，实现了将CPU的带宽合理的分配给PON芯片的效果，从而使得EPON系统中多PON芯片之间共享CPU带宽和动态调整各PON芯片协议报文处理能力，并且可以在保证CPU安全的情况下，每个PON芯片加权调度共享CPU资源，以保证各PON芯片业务稳定，同时有效防止恶意报文攻击PON芯片。

根据本发明的上述实施例，第一计算模块50可以包括：第三获取模块，用于获取每个子网络芯片传输给CPU芯片的第一子带宽；第一子计算模块，用于分别将每个无源光网络芯片的第一子带宽和预设带宽权重参数相乘，以获取对应每个子网络芯片的第一带宽权重参数；第二子计算模块，用于分别计算每个子网络芯片的第一带宽权重参数与第一总带宽的比值，以获取每个子网络芯片的带宽分配参数。

具体地，带宽分配参数也即每个子网络芯片的第一子带宽在第一总带宽中所占的带宽权重比例。

在本发明的上述实施例中，第一处理模块70可以包括：第四获取模块，用于获取CPU芯片的第二总带宽；第三子计算模块，用于将每个子网络芯片的带宽分配参数与第二总带宽相乘，以获取每个子网络芯片的第二子带宽；第一子处理模块，用于将每个第二子带宽分别分配给对应的子网络芯片。

具体地，通过第一处理模块为每个网络芯片分配的第二子带宽，从而使得PON芯片能有效的控制单位时间内处理协议报文的个数，丢弃多余报文，防止了恶意报文对PON芯片的攻击。

在本发明的上述实施例中，第二获取模块30可以包括：判断模块，用于判断第一总带宽是否大于CPU芯片的第二总带宽；第五获取模块，用于在第一总带宽大于CPU芯片的第二总带宽的情况下，获取每个子网络芯片的预设带宽权重参数。

具体地，本发明的分配带宽装置优选设置在PON芯片（即无源光网络芯片）中。分配带宽装置监控当前的CPU芯片接收的协议报文的第一总带宽，如果第一总带宽超过了CPU芯片的第二总带宽（此处CPU芯片的第二总带宽优选为CPU芯片能承受的带宽最大值），该装置会通过如上描述的带宽分配参数计算出每块子网络芯片可分配的第二子带宽，然后通过第一子处理模块把该第二子带宽的值配置给子网络芯片，各个子网络芯片控制发送给CPU芯片的协议带宽，用以保证CPU芯片接收的报文不超过CPU芯片的第二总带宽。

另外，装置还可以包括：第二处理模块，用于在第一总带宽小于CPU芯片的第二总带宽的情况下，为每个子网络芯片分配预设带宽。

在本发明的上述实施例中，所有子网络芯片的预设带宽（即每块每块子网络芯片的初始化的门限值）的总和大于CPU，可以充分利用PON芯片的资源。如图2所示的系统，在某一时刻，四块子网络芯片可能不是同时工作，这样，其中一块芯片就可以工作在门限值，有效的保证了数据传输业务也保护了无源光网络芯片，但如果四块子网络芯片需要同时工作，则需要通过该装置来动态的分配CPU芯片的第二总带宽。

其中，无源光网络芯片即为EPON芯片，如图2所示的实施例，在EPON系统中，可以包括四个子网络芯片（即四个PON芯片），这四个芯片共享CPU芯片的第二总带宽。假设在初始化情况下，CPU芯片的第二总带宽为300PPS，则CPU芯片分配给所有的PON芯片的报文带宽为300PPS，如果四个PON芯片平均分配该总带宽，则每块芯片只能分配到75PPS，然而75PPS的处理能力无法满足PON芯片的实际业务需求，并且会浪费PON芯片的资源，采用本发明，可以为每块PON芯片预设协议报文门限值（即预设带宽）和预设带宽权重参数，其中，为每个PON芯片预设的协议报文门限值可以为150PPS的带宽，则在软件上为每个PON芯片设置的报文可通过的门限值为150PPS，(4*150)PPS>300PPS。

其中，每块PON芯片的预设权重参数可以任意配置，也可以根据实际业务需求动态调整，还可以为将PON芯片的预设带宽权重参数设置为相等的值。

具体地，如图2所示，可以通过第一获取模块获取预设时间内（单位时间内）所有PON芯片传输给CPU芯片的第一总带宽，并通过判断模块判断第一总带宽是否大于第二总带宽，如果在该预设时间内，第一总带宽大于300PPS，则通过第二获取模块获取每个PON芯片的预设带宽权重参数，并通过第一计算模块计算获取每个PON芯片的带宽分配参数，然后根据每个PON芯片的带宽分配参数分配300PPS带宽，并且在将第二子带宽的值分配给每个PON芯片之后，可以将每块PON芯片的第二子带宽设置为每块PON芯片的预设带宽。

具体地，在第二获取模块获取每个子网络芯片在以太无源光网络中的预设带宽权重参数之后，第一子计算模块分别将每个子网络芯片的第一子带宽和预设带宽权重参数相乘，以获取对应每个子网络芯片的第一带宽权重参数，然后第二子计算模块分别计算每个子网络芯片的第一带宽权重参数与第一总带宽的比值，并获取每个子网络芯片的第一带宽权重参数，然后通过第一处理模块中的第四获取模块获取CPU芯片的第二总带宽，并使用第三子计算模块将每个子网络芯片的带宽分配参数与第二总带宽相乘，以获取每个子网络芯片的第二子带宽；第一子处理模块将每个所述第二子带宽分别分配给对应的子网络芯片。

通过本申请的上述实施例，实现了多PON芯片间对CPU带宽的共享、合理调度，并且可以在CPU安全的前提下保证了业务的稳定性，同时也防止了PON芯片受恶意报文攻击，具有很实际的使用意义。

另外，在本发明的上述实施例中，在配置CPU保护数据速率之后，四块PON芯片能根据当前配置的第一带宽权重参数调整各自芯片对CPU带宽分配，保证了各PON芯片业务的稳定，同时在恶意报文攻击中，PON芯片能丢弃多余攻击报文。

图3是根据本发明实施例的路由器的选路方法的流程图，如图3所示该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取无源光网络芯片传输给CPU芯片的第一总带宽，其中，无源光网络芯片包括多个子网络芯片。

步骤S104，获取每个子网络芯片的预设带宽权重参数。

步骤S106，根据预设带宽权重参数和第一总带宽计算获取每个子网络芯片的带宽分配参数。

步骤S108，使用带宽分配参数为每个子网络芯片分配CPU芯片的带宽。

采用本申请，首先获取无源光网络芯片传输给CPU芯片的第一总带宽，并获取无源光网络芯片的每个子网络芯片的预设带宽权重参数，然后根据预设带宽权重参数和第一总带宽计算获取每个子网络芯片的带宽分配参数，最后使用带宽分配参数为每个子网络芯片分配CPU芯片的带宽。通过本申请，解决了在EPON系统中多块PON芯片共享CPU资源时，CPU对PON芯片的带宽分配不合理，从而导致每个PON芯片工作不稳定的问题，实现了将CPU的带宽合理的分配给PON芯片的效果，从而使得EPON系统中多PON芯片之间共享CPU带宽和动态调整各PON芯片协议报文处理能力，并且可以在保证CPU安全的情况下，每个PON芯片加权调度共享CPU资源，以保证各PON芯片业务稳定，同时有效防止恶意报文攻击PON芯片。

根据本发明的上述实施例，根据预设带宽权重参数和第一总带宽计算获取每个子网络芯片的带宽分配参数的步骤可以包括：获取每个子网络芯片传输给CPU芯片的第一子带宽；分别将每个无源光网络芯片的第一子带宽和预设带宽权重参数相乘，以获取对应每个子网络芯片的第一带宽权重参数；分别计算每个子网络芯片的第一带宽权重参数与第一总带宽的比值，以获取每个子网络芯片的带宽分配参数。

在本发明的上述实施例中，使用带宽分配参数为每个子网络芯片分配CPU芯片的第二总带宽的步骤包括：获取CPU芯片的第二总带宽；将每个子网络芯片的带宽分配参数与第二总带宽相乘，以获取每个子网络芯片的第二子带宽；将每个第二子带宽分别分配给对应的子网络芯片。

根据本发明的上述实施例，获取每个子网络芯片的预设带宽权重参数的步骤可以包括：判断第一总带宽是否大于CPU芯片的第二总带宽；在第一总带宽大于CPU芯片的第二总带宽的情况下，获取每个子网络芯片的预设带宽权重参数。

在本发明的上述实施例中，在判断第一总带宽是否大于CPU芯片的第二总带宽之后，方法还可以包括：在第一总带宽小于CPU芯片的第二总带宽的情况下，为每个子网络芯片分配预设带宽。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：通过本申请，可以根据PON芯片传输给CPU芯片的第一总带宽以及每个PON芯片的预设带宽权重参数计算获取每个PON芯片的带宽分配参数，然后根据带宽分配参数分配带宽，解决了在EPON系统中多块PON芯片共享CPU资源时，CPU对PON芯片的带宽分配不合理，从而导致每个PON芯片工作不稳定的问题，实现了将CPU的带宽合理的分配给PON芯片的效果，从而使得EPON系统中多PON芯片之间共享CPU带宽和动态调整各PON芯片协议报文处理能力，并且可以在保证CPU安全的情况下，每个PON芯片加权调度共享CPU资源，以保证各PON芯片业务稳定，同时有效防止恶意报文攻击PON芯片。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成每个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分配带宽方法，其特征在于，包括：

获取无源光网络芯片传输给CPU芯片的第一总带宽，其中，所述无源光网络芯片包括多个子网络芯片；

获取每个所述子网络芯片的预设带宽权重参数；

根据所述预设带宽权重参数和所述第一总带宽计算获取每个所述子网络芯片的带宽分配参数；

使用所述带宽分配参数为每个所述子网络芯片分配所述CPU芯片的带宽。

2.根据权利要求1所述的分配带宽方法，其特征在于，根据所述预设带宽权重参数和所述第一总带宽计算获取每个所述子网络芯片的带宽分配参数的步骤包括：

获取每个所述子网络芯片传输给所述CPU芯片的第一子带宽；

分别将每个所述无源光网络芯片的第一子带宽和所述预设带宽权重参数相乘，以获取对应每个所述子网络芯片的第一带宽权重参数；

分别计算每个所述子网络芯片的第一带宽权重参数与所述第一总带宽的比值，以获取每个所述子网络芯片的所述带宽分配参数。

3.根据权利要求2所述的分配带宽方法，其特征在于，使用所述带宽分配参数为每个所述子网络芯片分配所述CPU芯片的第二总带宽的步骤包括：

获取所述CPU芯片的第二总带宽；

将每个所述子网络芯片的所述带宽分配参数与所述第二总带宽相乘，以获取每个所述子网络芯片的第二子带宽；

将每个所述第二子带宽分别分配给对应的所述子网络芯片。

4.根据权利要求1所述的分配带宽方法，其特征在于，获取每个所述子网络芯片的预设带宽权重参数的步骤包括：

判断所述第一总带宽是否大于所述CPU芯片的第二总带宽；

在所述第一总带宽大于所述CPU芯片的第二总带宽的情况下，获取每个所述子网络芯片的所述预设带宽权重参数。

5.根据权利要求4所述的分配带宽方法，其特征在于，在判断所述第一总带宽是否大于所述CPU芯片的第二总带宽之后，所述方法还包括：

在所述第一总带宽小于所述CPU芯片的第二总带宽的情况下，为每个所述子网络芯片分配预设带宽。

6.一种分配带宽装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取无源光网络芯片传输给CPU芯片的第一总带宽，其中，所述无源光网络芯片包括多个子网络芯片；

第二获取模块，用于获取每个所述子网络芯片的预设带宽权重参数；

第一计算模块，用于根据所述预设带宽权重参数和所述第一总带宽计算获取每个所述子网络芯片的带宽分配参数；

第一处理模块，用于使用所述带宽分配参数为每个所述子网络芯片分配所述CPU芯片的第二总带宽。

7.根据权利要求6所述的分配带宽装置，其特征在于，所述第一计算模块包括：

第三获取模块，用于获取每个所述子网络芯片传输给所述CPU芯片的第一子带宽；

第一子计算模块，用于分别将每个所述无源光网络芯片的第一子带宽和所述预设带宽权重参数相乘，以获取对应每个所述子网络芯片的第一带宽权重参数；

第二子计算模块，用于分别计算每个所述子网络芯片的第一带宽权重参数与所述第一总带宽的比值，以获取每个所述子网络芯片的所述带宽分配参数。

8.根据权利要求7所述的分配带宽装置，其特征在于，所述第一处理模块包括：

第四获取模块，用于获取所述CPU芯片的第二总带宽；

第三子计算模块，用于将每个所述子网络芯片的所述带宽分配参数与所述第二总带宽相乘，以获取每个所述子网络芯片的第二子带宽；

第一子处理模块，用于将每个所述第二子带宽分别分配给对应的所述子网络芯片。

9.根据权利要求6所述的分配带宽装置，其特征在于，所述第二获取模块包括：

判断模块，用于判断所述第一总带宽是否大于所述CPU芯片的第二总带宽；

第五获取模块，用于在所述第一总带宽大于所述CPU芯片的第二总带宽的情况下，获取每个所述子网络芯片的所述预设带宽权重参数。

10.根据权利要求9所述的分配带宽装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二处理模块，用于在所述第一总带宽小于所述CPU芯片的第二总带宽的情况下，为每个所述子网络芯片分配预设带宽。