CN105282052B - 一种基于用户应用业务分配带宽的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于用户应用业务分配带宽的方法,该方法包括:网络接入设备建立数据库,统计应用业务的属性和使用频度;对所述应用业务进行特征提取;根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配;本发明还公开了一种基于用户应用业务分配带宽的装置,包括:统计模块、识别模块和带宽分配模块。
Description
技术领域
本发明涉及网络带宽领域,尤其涉及一种基于用于应用业务分配带宽的方法和装置。
背景技术
随着网络带宽业务的快速普及和发展,网络接入设备的便利化、智能化已经成为必然趋势。如,用户友好界面类(UFI,User Friendly Interface)、客户预定设备(CPE,Customer Premise Equipment)类等便携式路由设备受到人们的广泛青睐,逐渐成为每个家庭或办公室的必需品。但是由于这些路由设备种类繁多,用户年龄、学历、技术水平等诸多因素都有不同,因此,对这类网络接入设备的操作设置已经成为用户的首要问题;虽然大多数设备都有详细的说明书,但是流程复杂,专业术语多,很多用户无法完成操作设置。
此外,网络带宽的分配也是用户非常关注的问题。带宽分配的方法很多,现在用户一般使用的都是固定带宽业务,即运营商根据用户选择的带宽和缴费额度给用户分配指定的带宽,对应路由设备的广域网(WAN,Wide Area Network)侧输入端的带宽。由于个人的上网爱好不同,对各种网络应用业务的需求也各不相同,如有人热爱看电影、电视等视频节目,则需要的网络带宽就比较大,有人则喜欢浏览网页、看新闻、小说等,这种业务需要的带宽就比较小,但是,现有的固定带宽给浏览网页和看视频使用的是相同的带宽,这在很大程度上造成了大量网络资源的浪费。
发明内容
为解决现有存在的问题,本发明主要提供一种基于用户应用业务分配带宽的方法和装置,使得网络接入设备可以自主根据用户使用各种应用业务的频度,智能的为各种不同的应用业务分配相应的带宽,充分利用了网络资源,大大提高了用户的上网体验,而且又减少了用户对设备进行设置的参与度。
本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供一种基于用户应用业务分配带宽的方法,该方法包括:
网络接入设备建立数据库,统计应用业务的属性和使用频度;对所述应用业务进行特征提取;根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配。
上述方案中,所述统计应用业务的属性和使用频度为:确定一个时间段,统计用户在所述时间段内使用应用业务的属性以及使用频度;按照所述使用频度对各应用业务进行排序,输出使用频度排序表;
上述方案中,所述对应用业务进行特征提取为:使用协议深度分析软件对用户使用过的各应用业务进行特征提取,生成特征向量;
该方法还包括:按照所述特征向量添加IP信息包过滤系统IPTABLES表规则,并分类标记各应用业务的数据包。
上述方案中,所述根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配包括:根据所述应用业务的属性和使用频度,使用系统队列规则确定流量控制TC规则集;根据应用业务特征对应用业务进行分类,并根据所述使用频度排序表设置类别优先级;按照所述TC规则集和类别优先级对各类别的应用业务进行带宽分配;并按照IPTABLES表规则对数据包的标记对进入的应用业务的数据包进行分流,使各应用业务的数据包得到相应的带宽。
上述方案中,所述TC规则集为:根据应用业务的使用频度进行带宽分配的集合。
本发明提供一种基于用户应用业务分配带宽的装置,该装置包括:统计模块、识别模块和带宽分配模块;其中,
统计模块,用于建立数据库,统计应用业务的属性和使用频度;
识别模块,用于对所述应用业务进行特征提取;
带宽分配模块,用于根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配。
上述方案中,所述统计模块,具体用于确定一个时间段,确定用户在所述时间段内使用应用业务的属性以及使用频度;按照所述使用频度对各应用业务进行排序,输出使用频度排序表;
上述方案中,所述识别模块,具体用于使用协议深度分析软件对用户使用过的各应用业务进行特征提取,生成特征向量;按照所述特征向量添加IP信息包过滤系统IPTABLES表规则,并分类标记各应用业务的数据包。
上述方案中,所述带宽分配模块,具体用于根据所述应用业务的属性和使用频度,使用系统队列规则确定流量控制TC规则集;根据应用业务特征对应用业务进行分类,并根据所述使用频度排序表设置类别优先级;按照所述TC规则集和类别优先级对各类别的应用业务进行带宽分配;并按照IPTABLES表规则对数据包的标记对进入的应用业务的数据包进行分流,使各应用业务的数据包得到相应的带宽。
上述方案中,所述TC规则集,用于根据应用业务的使用频度进行带宽分配。
本发明提供的一种基于用户应用业务分配带宽的方法和装置,网络接入设备建立数据库,统计应用业务的属性和使用频度,对所述应用业务进行特征提取,根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配;如此,网络接入设备就可以根据用户使用应用业务的频度来分配带宽,使带宽分配更加便捷、智能,充分利用了网络资源,大大提高了用户使用各种应用业务上网的流畅度,能够满足家庭或小单位中各成员的上网需求,同时减少了设备的操作复杂度和用户参与度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于用户应用业务分配带宽的方法流程示意图;
图2为本发明实施例提供的步骤101的具体流程示意图;
图3为本发明实施例提供的步骤102的具体流程示意图;
图4为本发明实施例提供的步骤103的具体流程示意图;
图5为本发明实施例提供的基于用户应用业务分配带宽的装置结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例中,网络接入设备建立数据库,统计应用业务的属性和使用频度;对所述应用业务进行特征提取;根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配。
下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明提供的基于用户应用业务分配带宽的方法流程如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤101:网络接入设备建立数据库,统计应用业务的属性和使用频度;
具体的,网络接入设备建立一个数据库,确定一个时间段,所述时间段可以是任意时间段,一般确定为一个月;将用户使用应用业务的使用记录存储到所述数据库中,根据所述使用记录统计出用户在所述时间段内使用应用业务的属性和使用频度;并按照所述使用频度对各应用业务进行排序,输出使用频度排序表;
图2所示为步骤101的具体执行流程;
步骤1011:网络接入设备初始化;
步骤1012:建立用于存储用户使用记录的数据库;
步骤1013:通过设备中的应用业务检测器检测到用户使用的应用业务,将用户应用业务的使用记录存入上述数据库中;
步骤1014:根据数据库中的使用记录统计出所有使用的应用业务的属性和使用频度;
步骤1015:根据统计结果,按照各应用业务的使用频度和属性生成使用频度排序表。
步骤102:网络接入设备对应用业务进行特征提取;
网络接入设备中安装有协议深度分析软件,利用所述协议深度分析软件对用户使用过的各应用业务进行特征提取,生成特征向量;其中,所述特征向量的作用是唯一标示某一应用业务,可以表示为:{1,δ2,δ3,δ4},所述特征向量的维数不定,根据应用业务的不同有所不同;
具体的执行流程可以表示由如图3所示的流程图来表示;
步骤1021:开始步骤102,将用户使用的应用业务逐条输入协议深度分析软件中,这里输入一条用户应用业务;
步骤1022:协议深度分析软件对输入的应用业务进行解析,解析的目的是进行特征提取;
步骤1023:根据提取出的特征生成特征向量;
该方法还包括:按照所述特征向量添加IP信息包过滤系统(IPTABLES)表规则,分类标记个应用业务的数据包;
具体的,如上所述,特征向量用于区分应用业务的类别,IPTABLES表规则用于标记不同的类别的应用业务,再使用IPTABLES表规则中的其中一个表标记各应用业务的数据包,如,可以使用mangle表标记数据包。
步骤103:网络接入设备根据应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配;
具体的,首先,根据所述应用业务的属性和使用频度,使用队列规则确定流量控制(TC,Traffic Control)规则集;在现有的网络接入设备中,常用的系统为Linux系统,所以,上述队列规则在Linux系统中具体为等级令牌桶(HTB,Hierarchical Token Bucket)和基于类别排队(CBQ,Class Based Queueing)队列规则;所述队列规则用于说明系统中的数据包排列格式;使用系统规定的队列规则,根据应用业务的属性和使用频度确定TC规则集,系统再按照所述TC规则集对流量带宽进行控制;TC规则集,用于根据应用业务的使用频度进行带宽分配,使用频度越大,分配到的带宽越多;所述TC规则集是系统内核命令;
其次,再根据应用业务特征对应用业务进行分类,并根据所述使用频度设置类别优先级;网络中的应用业务类别繁多,可大致分为:视频、音频、游戏等,根据提取出的应用业务的特征进行分类,如优酷、爱奇艺等应用分在视频类,酷我音乐、酷狗等分在音频类,等等;其中,优先级的设置主要用于在不同应用业务的数据包同时到达时,确定哪个数据包优先通过;
然后,按照所述TC规则集和类别优先级对各类别的应用业务进行带宽分配;例如:由于用户最喜爱视频界面,则TC规则集对视频类应用业务的带宽分配最大;
按照IPTABLES表规则对数据包的标记对进入的应用业务的数据包进行分流,使各应用业务的数据包得到相应的带宽;
具体的,当用户正在使用应用业务,IPTABLES表规则中有该应用业务的标记,当该应用业务的数据包到达网络接入设备时,网络接入设备对所述数据包按照其标记进行分流,使其得到相应的带宽;例如,当前使用的是视频类和游戏类业务,网络接入设备根据标记识别出具体哪个业务为视频类业务或游戏类业务,并将数据包按照类别进行分流,即将视频数据包和游戏数据包分开,使其各自能得到TC规则所分配的相应带宽;
图4所示为步骤103的具体执行流程;
步骤1031:网络接入设备将前两步得到的应用业务的属性、使用频度和特征都集中起来;
步骤1032:根据应用业务的属性、使用频度和特征,按照系统队列规则确定TC规则集,对应用业务进行分类和优先级的确定;
步骤1033:基于分类的类别和优先级,对各应用业务进行带宽分配,设备还需要根据IPTABLES中的标记将数据包分流,使各类应用业务的数据包可以享受到相应分配到的带宽。
图5所示为本发明提供的基于用户应用业务分配带宽的装置结构,如图所示,该装置包括:统计模块50、识别模块51和带宽分配模块52;其中,
统计模块50,用于建立数据库,统计应用业务的属性和使用频度;
识别模块51,用于对所述应用业务进行特征提取;
带宽分配模块52,用于根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配;
统计模块50,具体用于建立一个数据库,确定一个时间段,所述时间段可以是任意时间段,一般确定为一个月;将用户使用应用业务的使用记录存储到所述数据库中,根据所述使用记录统计出用户在所述时间段内使用应用业务的属性和使用频度;并按照所述使用频度对各应用业务进行排序,输出使用频度排序表;
识别模块51,具体用于调用协议深度分析软件对用户使用过的各应用业务进行特征提取,生成特征向量;其中,协议深度分析软件是安装在设备上的辅助软件;所述特征向量的作用是唯一标示某一应用业务,可以表示为:{1,δ2,δ3,δ4……},所述特征向量的维数不定,根据应用业务的不同有所不同;
还用于按照所述特征向量添加IPTABLES表规则,分类标记个应用业务的数据包;
具体的,如上所述,特征向量用于区分应用业务的类别,IPTABLES表规则用于标记不同的类别的应用业务,再使用IPTABLES表规则中的表标记各应用业务的数据包,如,可以使用mangle表标记数据包;
带宽分配模块52,具体用于根据所述应用业务的属性和使用频度,使用系统队列规则确定TC规则集;根据应用业务特征对应用业务进行分类,并根据所述使用频度设置类别优先级;按照所述TC规则集和类别优先级对基于分类类别的各应用业务进行带宽分配;
确定TC规则集时需要使用系统中的队列规则,否则系统无法识别所述TC规则集;现有一般使用的是Linux系统,其中的队列规则为HTB、CBQ;
所述TC规则集,用于根据应用业务的使用频度进行带宽分配,使用频度越大,分配到的带宽越多;
所述统计模块50可以由网络接入设备中用于检测用户应用业务的芯片和存储芯片共同实现;识别模块51可以由主芯片调用相关软件来实现;带宽分配模块52可以由主处理芯片和其外围辅助元件或芯片实现。
本发明实施例所述基于用户应用业务分配带宽的方法如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式,所述存储介质包括但不限于U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等。
本发明实施例中,网络接入设备建立数据库,统计应用业务的属性和使用频度;对所述应用业务进行特征提取;根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配;可以根据用户的使用习惯和爱好智能的分配带宽,充分利用了网络资源,是对网络服务质量的一大改进。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于用户应用业务分配带宽的方法,其特征在于,该方法包括:
网络接入设备建立数据库,统计应用业务的属性和使用频度;对所述应用业务进行特征提取;根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配;
其中,所述使用频度根据一段时间内所述应用业务的使用总时长和使用次数而得到;
其中,所述统计应用业务的属性和使用频度,包括:确定一个时间段,统计用户在所述时间段内使用应用业务的属性以及使用频度;按照所述使用频度对各应用业务进行排序,输出使用频度排序表;
其中,所述根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配,包括:根据所述应用业务的属性和使用频度,使用系统队列规则确定流量控制TC规则集;根据应用业务特征对应用业务进行分类,并根据所述使用频度排序表设置类别优先级;按照所述TC规则集和类别优先级对各类别的应用业务进行带宽分配。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对应用业务进行特征提取为:使用协议深度分析软件对用户使用过的各应用业务进行特征提取,生成特征向量;
该方法还包括:按照所述特征向量添加IP信息包过滤系统IPTABLES表规则,并分类标记各应用业务的数据包。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配,还包括:按照IPTABLES表规则对数据包的标记对进入的应用业务的数据包进行分流,使各应用业务的数据包得到相应的带宽。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述TC规则集为:根据应用业务的使用频度进行带宽分配的集合。
6.一种基于用户应用业务分配带宽的装置,其特征在于,该装置包括:统计模块、识别模块和带宽分配模块;其中,
统计模块,用于建立数据库,统计应用业务的属性和使用频度;
识别模块,用于对所述应用业务进行特征提取;
带宽分配模块,用于根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类,基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配;
其中,所述使用频度根据一段时间内所述应用业务的使用总时长和使用次数而得到;
其中,所述统计模块,具体用于确定一个时间段,统计用户在所述时间段内使用应用业务的属性以及使用频度;按照所述使用频度对各应用业务进行排序,输出使用频度排序表;
其中,所述带宽分配模块,具体用于根据所述应用业务的属性和使用频度,使用系统队列规则确定流量控制TC规则集;根据应用业务特征对应用业务进行分类,并根据所述使用频度排序表设置类别优先级;按照所述TC规则集和类别优先级对各类别的应用业务进行带宽分配。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述识别模块,具体用于使用协议深度分析软件对用户使用过的各应用业务进行特征提取,生成特征向量;按照所述特征向量添加IP信息包过滤系统IPTABLES表规则,并分类标记各应用业务的数据包。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述带宽分配模块,具体还用于按照IPTABLES表规则对数据包的标记对进入的应用业务的数据包进行分流,使各应用业务的数据包得到相应的带宽。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述TC规则集,用于根据应用业务的使用频度进行带宽分配。
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