CN106453111A - 基于聚合链路的流量管理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于聚合链路的流量管理方法及装置，针对链路聚合组某特征流为该链路聚合组的各成员端口分配好限速速率后，统计各成员端口的特征流流量，然后根据统计结果判断该链路聚合组该特征流实际异常突发概率η_sudden大于异常突发概率阈值λ_sudden，且该链路聚合组的成员端口中至少一个成员端口的限速速率富余时，对该链路聚合组成员端口的限速速率进行调整。本发明可在未链路聚合组的成员端口分配好限速速率后，基于各成员端口实际流量情况合理的重新调整各成员端口特征流的限速速率，因此可充分利用各成员端口的带宽资源，可提高特征流的转发效率，完善QoS保障。

Description

基于聚合链路的流量管理方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种基于聚合链路的流量管理方法及装置。

背景技术

随着网络规模不断扩大，运营商对骨干链路的带宽和可靠性提出越来越高的要求。在传统技术中，常用更换高速率的接口板或更换支持高速率接口板的设备的方式来增加带宽，但这种方案需要付出高额的费用，而且不够灵活。采用链路聚合技术可以在不进行硬件升级的条件下，通过将多个物理接口捆绑为一个逻辑接口实现增大链路带宽的目的。并在接口上应用负载均衡、备份链路的机制，可以进一步有效地提高设备之间链路的可靠性。

然而设备端口资源总是有限的，只要存在用户抢夺网络资源的情况，就会出现网络拥塞，严重时仍会产生丢包，导致业务质量下降甚至不可用。为此，如何在应用链路聚合技术增加带宽的同时保证网络服务质量(QoS，Quality ofService)成了业界研究的热点，基于链路聚合组的限速就是其中一个重要课题。在链路聚合组上应用端口限速，即通过监管其下各成员端口的报文速率，限制总的速率在一个合理的范围内，来防止大量用户不断突发的数据造成网络拥塞。然而，由于链路聚合的负载均衡与实际成员端口之间的带宽速率不对称，即不同带宽大小的端口上均衡分担了同样大小的流，再者，链路聚合应用流量限速，总限速CIR(Committed Information Rate，约定速率)值在各成员端口上的平均或随机分配，势必造成成员端口负载不一，例如，有的成员端口带宽充足，但实际数据流量超出分配的限定速率，数据被严重堵塞、延时、甚至丢包；而有的成员端口空闲，承载的数据流远低于分配的限速值，造成通过链路聚合组各成员端口的实际流量总和总是低于设定的链路聚合组总限速值。为此，如何对聚合链路组各成员端口的限速值进行管理才能有效合理地利用现有的宽带资源正是本发明重点所要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种基于聚合链路的流量管理方法及装置，解决如何对聚合链路组的各成员端口的限速速率进行管理达到有效合理地利用现有的宽带资源的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于聚合链路的流量管理方法，包括：

针对链路聚合组某特征流为该链路聚合组的各成员端口分配限速速率；

统计所述各成员端口的所述特征流流量；

根据统计结果判断所述链路聚合组的所述特征流实际异常突发概率η_sudden大于异常突发概率阈值λ_sudden，且所述成员端口中至少一个成员端口的限速速率富余时，对所述链路聚合组成员端口的限速速率进行调整。

在本发明的一种实施例中，统计所述各成员端口的所述特征流流量包括：

统计连续的k个统计周期T内所述各成员端口所述特征流的实际通过流量速率R_{pass_ij}和实际丢弃流量速率R_{discard_ij}；所述i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于所述链路聚合组的成员端口数n；所述j表示统计周期，其取值大于等于1，小于等于所述k,所述k大于等于2。

在本发明的一种实施例中，根据统计结果判断所述链路聚合组的实际异常突发概率η_sudden是否大于异常突发概率阈值λ_sudden包括：

获取所述k个统计周期内所述链路聚合组所述特征流的总实际通过量R_{pass_j}和总实际丢弃量R_{discard_j}；

R_{pass_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{pass_ij}；

R_{discard_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{discard_ij}；

获取所述链路聚合组在所述k个周期内出现突发丢包率

判断实际异常突发概率是否大于异常突发概率阈值λ_sudden。

在本发明的一种实施例中，根据统计结果判断成员端口i的限速速率是否富余包括：

获取所述成员端口i当前的实际速率

判断所述R_{vc_i}是否小于该成员端口i的当前设定的限速速率R_{carCur_i}，如是，则判定成员端口i的限速速率富余。

在本发明的一种实施例中，初始时，针对链路聚合组某特征流为该链路聚合组的各成员端口分配好限速速率包括：

设定所述链路聚合组所述特征流的总约定速率R_{car_config}；

将所述总约定速率R_{car_config}除以所述链路聚合组的成员端口数n得到所述各成员端口的限速速率R_{carCur_i}，所述i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于所述链路聚合组的成员端口数n。

在本发明的一种实施例中，对所述链路聚合组成员端口的限速速率进行调整包括：

将所述链路聚合组成员端口中限速速率富余的成员端口当前设定的限速速率更新为各成员端口的当前的实际速率，并将该类成员端口当前设定的限速速率与当前实际速率差值之和作为总富余限速速率量；

将所述总富余限速速率量分配给所述链路聚合组的其他成员端口。

在本发明的一种实施例中，将所述总富余限速速率量分配给所述链路聚合组的其他成员端口包括：

从所述链路聚合组的其他成员端口中选择出当前的实际速率大于其当前设定限速速率的成员端口；

将所述总富余限速速率量分配给选择出的所述各成员端口。

在本发明的一种实施例中，将所述总富余限速速率量分配给选择出的所述各成员端口包括：

将所述总富余限速速率平均分配给选择出的所述各成员端口；

或，

将选择出的成员端口按照速率紧缺量从小到大的顺序依次排列，所述速率紧缺量等于成员端当前的实际速率与当前设定的限速速率的差值，或为成员端口的平均实际丢弃流量速率；

将所述总富余限速速率量按照速率紧缺量从小到大或从大到小的顺序依次与各速率紧缺量进行比较，如果大于等于当前比较的速率紧缺量，则将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上该速率紧缺量，并将总富余限速速率减去当前比较的速率紧缺量后与下一速率紧缺量比较；如小于当前比较的速率紧缺量，或当前比较的速率紧缺量为最后一个，则直接将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上总富余限速速率。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种基于聚合链路的流量管理方法装置，包括：

配置模块，用于针对链路聚合组某特征流为该链路聚合组的各成员端口分配限速速率；

统计模块，用于统计所述各成员端口的所述特征流流量；

管理模块，用于根据所述统计模块的统计结果判断所述链路聚合组的所述特征流实际异常突发概率η_sudden大于异常突发概率阈值λ_sudden，且所述成员端口中至少一个成员端口的限速速率富余时，对所述链路聚合组成员端口的限速速率进行调整。

在本发明的一种实施例中，所述统计模块包括通过流量统计子模块和丢弃流量统计子模块；

流量统计子模块用于统计连续的k个统计周期T内所述各成员端口所述特征流的实际通过流量速率R_{pass_ij}；

所述丢弃流量统计子模块用于统计连续的k个统计周期T内所述各成员端口所述特征流的实际丢弃流量速率R_{discard_ij}；

所述i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于所述链路聚合组的成员端口数n；所述j表示统计周期，其取值大于等于1，小于等于所述k,所述k大于等于2。

在本发明的一种实施例中，所述管理模块包括异常判断子模块，用于获取所述k个周期内所述链路聚合组所述特征流的总实际通过量R_{pass_j}和总实际丢弃量R_{discard_j}；

R_{pass_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{pass_ij}；

R_{discard_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{discard_ij}；

以及获取所述链路聚合组在所述k个统计周期内出现突发丢包率

并判断实际异常突发概率是否大于异常突发概率阈值λ_sudden。

在本发明的一种实施例中，所述管理模块包括富余判断子模块，用于获取所述成员端口i当前的实际速率

以及判断所述R_{vc_i}是否小于该成员端口i的当前设定的限速速率R_{carCur_i}，如是，则判定成员端口i的限速速率富余。

在本发明的一种实施例中，所述管理模块包括计算子模块和调整子模块，

所述计算子模块用于将所述链路聚合组成员端口中限速速率富余的成员端口当前设定的限速速率更新为各成员端口的当前的实际速率，并将该类成员端口当前设定的限速速率与当前实际速率差值之和作为总富余限速速率量；

所述调整子模块将所述总富余限速速率量分配给所述链路聚合组的其他成员端口。

在本发明的一种实施例中，所述调整子模块包括选择单元和分配单元；

所述选择单元用于从所述链路聚合组的其他成员端口中选择出当前的实际速率大于其当前设定限速速率的成员端口；

所述分配单元用于将所述总富余限速速率量分配给选择出的所述各成员端口。

在本发明的一种实施例中，所述分配单元包括平均分配子单元或比较分配子单元；

所述平均分配子单元用于将所述总富余限速速率平均分配给选择出的所述各成员端口；

所述比较分配子单元用于将选择出的成员端口按照速率紧缺量从小到大的顺序依次排列，所述速率紧缺量等于成员端当前的实际速率与当前设定的限速速率的差值或为该成员端口的平均实际丢弃流量速率；将所述总富余限速速率量按照速率紧缺量从小到大或从大到小的顺序依次与各速率紧缺量进行比较，如果大于等于当前比较的速率紧缺量，则将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上该速率紧缺量，并将总富余限速速率减去当前比较的速率紧缺量后与下一速率紧缺量比较；如小于当前比较的速率紧缺量，或当前比较的速率紧缺量为最后一个，则直接将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上总富余限速速率。

本发明的有益效果是：

本发明提供的基于聚合链路的流量管理方法及装置，针对链路聚合组某特征流streamA为该链路聚合组的各成员端口分配好限速速率后，统计各成员端口的特征流streamA流量，然后根据统计结果判断该链路聚合组该特征流streamA实际异常突发概率η_sudden大于异常突发概率阈值λ_sudden，且该链路聚合组的成员端口中至少一个成员端口的限速速率富余时，对该链路聚合组成员端口的限速速率进行调整。本发明可在未链路聚合组的成员端口分配好限速速率后，基于各成员端口实际流量情况合理的重新调整各成员端口特征流streamA的限速速率，因此可充分利用各成员端口的带宽资源，可提高特征流streamA的转发效率，完善QoS保障。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的基于聚合链路的流量管理方法流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的基于聚合链路的流量管理装置结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的网络拓扑结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的统计数据存储示意图；

图5为本发明实施例三提供的调整效果示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

请参见图1所示，本实施例提供的基于聚合链路的流量管理方法包括：

步骤101：针对链路聚合组某特征流streamA为该链路聚合组的各成员端口分配限速速率；

在该步骤101之前，还可设置预配置阶段，通过相应的配置设备配置开启或关闭基于链路聚合组限速自适应调节功能，也即配置开启或关闭基于聚合链路的流量管理的开启或关闭；

步骤101中的某特征流streamA是指一些匹配上诸如报文类型(如broadcast、unicast等等)、报文优先级(如DSCP、Precedence、802.1p等等)、准入控制列表ACL等一系列数据包流；在该步骤中，初始时，针对链路聚合组某特征流streamA为该链路聚合组的各成员端口分配限速速率的方式可以采用平均分配的方式，也可以采用随机分配或其他分配方式进行分配，下面仅以平均分配和随机分配两种方式作为示例说明：

平均分配的方式：

先设定链路聚合组该特征流streamA的总约定速率R_{car_config}；

将总约定速率R_{car_config}除以链路聚合组的成员端口数n得到各成员端口的限速速率R_{carCur_i}，其中i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于链路聚合组的成员端口数n。

随机分配：

先设定链路聚合组该特征流streamA的总约定速率R_{car_config}；

将总约定速率随机拆分后分配给链路聚合组的各成员端口得到各成员端口的限速速率R_{carCur_i}，

不管采用哪种分配方式，都遵循以下原则：

R_{carCur_1}+R_{carCur_2}+…R_{carCur_n}＝R_{car_config}；

在后续阶段，上述步骤101中为链路聚合组的各成员端口分配的限速速率则可能是通过后续步骤103调整后的限速速率；

步骤102：统计链路聚合组各成员端口的所述特征流streamA流量；

本实施例中所统计的特征流streamA流量包括但不限于各成员端口所述特征流streamA的实际通过流量速率和实际丢弃流量速率；本实施例中考虑到网络的实际情况和为了保证调整结果符合实际需求，统计连续的k个统计周期T内各成员端口特征流streamA的实际通过流量速率R_{pass_ij}和实际丢弃流量速率R_{discard_ij}；i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于所述链路聚合组的成员端口数n；j表示统计周期，其取值大于等于1，小于等于k,k大于等于2。本实施例中的连续k个统计周期T可指完全重新统计的k个周期，可以复用之前统计的k-1个周期，下面分别举例进行说明：

完全重新统计：例如假设n为3，则统计完t1、t2、t3三个统计周期后，下一轮则需要等t4、t5、t6三个统计周期；

复用之前统计的k-1个周期：仍假设n为3，则统计完t1、t2、t3三个统计周期后，下一轮则只需要等t4统计周期统计完成后，即可用t2、t3、t4三个统计周期执行下一轮的操作；

其中，k的具体取值可根据具体的网络情况和具体应用场景灵活设定。

步骤103；根据统计结果判断链路聚合组该特征流streamA实际异常突发概率η_sudden大于异常突发概率阈值λ_sudden，且各成员端口中至少一个成员端口的限速速率富余时，对该链路聚合组成员端口的限速速率进行调整。

步骤103中，根据统计结果判断链路聚合组的实际异常突发概率η_sudden是否大于异常突发概率阈值λ_sudden包括：

获取k个周期内链路聚合组特征流streamA的总实际通过量R_{pass_j}和总实际丢弃量R_{discard_j}；j表示统计周期，其取值大于等于1，小于等于k；

R_{pass_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{pass_ij}；

R_{discard_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{discard_ij}；

获取链路聚合组在k个周期内出现突发丢包率 也即判断在k个统计周期内有多少周期出现突发丢包率σ_discard大于丢包率阈值λ_discard的情况；

链路聚合组特征流streamA的实际异常突发概率

然后判断得到的实际异常突发概率η_sudden是否大于异常突发概率阈值λ_sudden。异常突发概率阈值λ_sufden的具体取值也可根据具体的网络情况和具体应用场景等因素具体设定；

步骤103中，根据统计结果判断成员端口i的限速速率是否富余包括：

获取成员端口i当前的实际速率

判断获取到的R_{vc_i}是否小于该成员端口i的当前设定的限速速率R_{carCur_i}，如是，则判定成员端口i的限速速率富余；R_{carCur_i}-R_{vc_i}则为该成员端口限速速率的富余量；将该这类成员端口的富余量之后作为总富余限速速率量，也即将这类成员端口当前设定的限速速率与当前实际速率差值之和作为总富余限速速率量；反之，如果R_{vc_i}>R_{carCur_i},则判定该成员端口i的限速速率紧缺，本示例中可将R_{carCur_i}-R_{vc_i}作为成员端口i的速率紧缺量，也可将这类成员端口的平均实际丢弃流量速率作为速率紧缺量。

步骤103中，对链路聚合组成员端口的限速速率进行调整包括：

将链路聚合组成员端口中限速速率富余的成员端口当前设定的限速速率更新为各成员端口的当前的实际速率，并将该类成员端口当前设定的限速速率与当前实际速率(也即更新后的限速速率)差值之和作为总富余限速速率量；

将得到的总富余限速速率量分配给链路聚合组的其他成员端口，具体包括：

从链路聚合组的其他成员端口中选择出当前的实际速率大于其当前设定限速速率的成员端口，也即选择出速率紧缺的成员端口；

将总富余限速速率量分配给选择出的速率紧缺的各成员端口，其分配方式包括但不限于：

分配方式一：将总富余限速速率平均分配给选择出的速率紧缺的各成员端口；

分配方式二：将选择出的成员端口按照速率紧缺量从小到大的顺序依次排列；

将总富余限速速率量按照速率紧缺量从小到大或从大到小的顺序依次与各速率紧缺量进行比较，如果比较结果为大于等于当前比较的速率紧缺量，则将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上该速率紧缺量，并将总富余限速速率减去当前比较的速率紧缺量后与下一速率紧缺量比较；

如比较结果为小于当前比较的速率紧缺量，则直接将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上总富余限速速率，后面速率紧缺量的成员端口则不再更新；

如果当前比较的速率紧缺量为最后一个，则也直接将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上总富余限速速率。

不管采用上述分配方式的哪种，经更新后，各成员端口更新后的限速速率仍满足以下关系：

R_{carCur_1}+R_{carCur_2}+…R_{carCur_n}＝R_{car_config}。

可见，本实施例针对现有链路聚合应用端口限速，将基于特征流总限速CIR值在各成员端口上按某种方式固定分配，造成有的成员端口带宽充足，但实际数据流量超出分配的限定速率配额，数据被严重堵塞、丢包，有的成员端口空闲，承载的数据流远低于分配的限速速率等这类分担不合理现象，通过周期性采集转发面特征流实际通过流量、丢弃流量，并结合本实施例的成员限速调整准则和调整方式，合理重分配成员端口基于特征流的限速流量，将空闲成员端口的富余限速流量配额分配给流量大，丢包严重的成员端口，增加其通过速率带宽，有效降低丢包率，从而达到在整体限速值不变的情况下，提高该特征流的转发效率，进一步充分利用带宽资源，完善QoS保障。

实施例二：

本实施例提供了一种基于聚合链路的流量管理装置，请参见图2所示，包括：

配置模块1，用于针对链路聚合组某特征流streamA为该链路聚合组的各成员端口分配限速速率；

本实施例中的某特征流streamA是指一些匹配上诸如报文类型(如broadcast、unicast等等)、报文优先级(如DSCP、Precedence、802.1p等等)、准入控制列表ACL等一系列数据包流；在该步骤中，配置模块1针对链路聚合组某特征流streamA为该链路聚合组的各成员端口分配限速速率的方式可以采用平均分配的方式，也可以采用随机分配或其他分配方式进行分配，下面仅以平均分配和随机分配两种方式作为示例说明：

平均分配的方式：

先设定链路聚合组该特征流streamA的总约定速率R_{car_config}；

将总约定速率R_{car_config}除以链路聚合组的成员端口数n得到各成员端口的限速速率R_{carCur_i}，其中i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于链路聚合组的成员端口数n。

随机分配：

先设定链路聚合组该特征流streamA的总约定速率R_{car_config}；

将总约定速率随机拆分后分配给链路聚合组的各成员端口得到各成员端口的限速速率R_{carCur_i}，

不管采用哪种分配方式，都遵循以下原则：

R_{carCur_1}+R_{carCur_2}+…R_{carCur_n}＝R_{car_config}；

统计模块2，用于统计各成员端口的特征流streamA流量；具体的，统计模块2包括通过流量统计子模块21和丢弃流量统计子模块22；

通过流量统计子模块21用于统计连续的k个统计周期T内各成员端口特征流streamA的实际通过流量速率R_{pass_ij}；

丢弃流量统计子模块22用于统计连续的k个统计周期T内各成员端口特征流streamA的实际丢弃流量速率R_{discard_ij}；

i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于链路聚合组的成员端口数n；j表示统计周期，其取值大于等于1，小于等于k,k大于等于2。

本实施例中考虑到网络的实际情况和为了保证调整结果符合实际需求，通过流量统计子模块21和丢弃流量统计子模块22分别用于统计连续的k个统计周期T内各成员端口特征流streamA的实际通过流量速率R_{pass_ij}和实际丢弃流量速率R_{discard_ij}；i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于所述链路聚合组的成员端口数n；j表示统计周期，其取值大于等于1，小于等于k,k大于等于2。本实施例中的连续k个统计周期T可指完全重新统计的k个周期，可以复用之前统计的k-1个周期。

管理模块3，用于根据统计模块2的统计结果判断链路聚合组的特征流streamA实际异常突发概率η_sudden大于异常突发概率阈值λ_sudden，且成员端口中至少一个成员端口的限速速率富余时，对链路聚合组成员端口的限速速率进行调整。

管理模块3包括异常判断子模块31，用于获取k个周期内链路聚合组特征流streamA的总实际通过量R_{pass_j}和总实际丢弃量R_{discard_j}；

R_{pass_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{pass_ij}；

R_{discard_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{discard_ij}；

以及获取链路聚合组在k个周期内出现突发丢包率也即判断在k个统计周期内有多少周期出现突发丢包率σ_discard大于丢包率阈值λ_discard的情况；

并判断实际异常突发概率是否大于异常突发概率阈值λ_sudden；异常突发概率阈值λ_sudden的具体取值也可根据具体的网络情况和具体应用场景等因素具体设定。

管理模块3还包括富余判断子模块32，用于获取成员端口i当前的实际速率

以及判断R_{vc_i}是否小于该成员端口i的当前设定的限速速率R_{carCur_i}，如是，则判定成员端口i的限速速率富余。R_{carCur_i}-R_{vc_i}则为该成员端口限速速率的富余量；将该这类成员端口的富余量之后作为总富余限速速率量，也即将这类成员端口当前设定的限速速率与当前实际速率差值之和作为总富余限速速率量；反之，如果R_{vc_i}>R_{carCur_i},则判定该成员端口i的限速速率紧缺，本示例中可将R_{carCur_i}-R_{vc_i}作为成员端口i的速率紧缺量，也可将这类成员端口的平均实际丢弃流量速率作为速率紧缺量。

管理模块3还包括计算子模块33和调整子模块34，

计算子模块33用于将链路聚合组成员端口中限速速率富余的成员端口当前设定的限速速率更新为各成员端口的当前的实际速率，并该成员端口当前设定的限速速率与当前实际速率差值(也即更新后的限速速率)之和作为总富余限速速率量；

调整子模块将总富余限速速率量分配给链路聚合组的其他成员端口，调整子模块具体包括选择单元和分配单元；

选择单元用于从链路聚合组的其他成员端口中选择出当前的实际速率大于其当前设定限速速率的成员端口，也即选择出速率紧缺的成员端口

分配单元用于将总富余限速速率量分配给选择出的各成员端口；分配单元包括平均分配子单元或比较分配子单元；

平均分配子单元用于将总富余限速速率平均分配给选择出的各成员端口；

比较分配子单元用于将选择出的成员端口按照速率紧缺量从小到大的顺序依次排列，速率紧缺量等于成员端当前的实际速率与当前设定的限速速率的差值；将总富余限速速率量按照速率紧缺量从小到大或从大到小的顺序依次与各速率紧缺量进行比较：

如果比较结果为大于等于当前比较的速率紧缺量，则将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上该速率紧缺量，并将总富余限速速率减去当前比较的速率紧缺量后与下一速率紧缺量比较；

如比较结果为小于当前比较的速率紧缺量，则直接将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上总富余限速速率，后面速率紧缺量的成员端口则不再更新；

如果当前比较的速率紧缺量为最后一个，则也直接将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上总富余限速速率。

不管采用上述分配方式的哪种，经更新后，各成员端口更新后的限速速率仍满足以下关系：

R_{carCur_1}+R_{carCur_2}+…R_{carCur_n}＝R_{car_config}。

实施例三：

为了更好的理解本发明，下面结合一个具体的应用场景为例对本发明做进一步示例性说明。

本示例的网络拓扑结构请参见图3所示，路由器R1、R2通过三个千兆GE以太口相连，终端PC1、PC2分别通过百兆以太口fei口与路由R1、R2相连，PC1与R1配置网段为1.1.1.x/24，PC2与R2配置网段为3.3.3.x/24，路由R1、R2之间配置网段为2.2.2.x/24，通过OSPF协议进行连接，并且端口之间进行链路汇聚Inf_SG，如此实现PC1和PC2的数据传输。对图3所示网络拓扑结构的流量管理过程如下：

1.配置阶段，通过配置终端，配置开启基于链路聚合组限速自适应调节功能。

2.用户配置基于聚合端口Inf_SG的端口限速，限定该端口某种特征流streamA的总约定速率CIR为R_{car_config}；然后根据链路聚合组的成员端口个数n，平均预分配各成员端口限速速率，具体如下：

i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于链路聚合组的成员端口数n；

3.在建立的基于该特征流的统计节点，周期性统计该特征流在链路聚合组内各成员端口的实际通过流量速率R_{pass_ij}和实际丢弃流量速率R_{discard_ij}。对于采集周期时间间隔T，其具体值可根据实际应用场景灵活设置，但其不宜设置太小，否则会导致偶尔的流量突发造成限速的频繁调整，对流量转发产生波动；也不宜设置太大，否则导致长时的流量突发迟迟未得到调整响应，流量被严重堵塞。本是实施例中分别通过每个周期T内实际转发和丢弃的数据包与设定的周期时间间隔T之比得到实际通过流量速率R_{pass_ij}和实际丢弃流量速率R_{discard_ij}。

4.得到连续的k个特征流streamA统计数据，所需存储的统计数据信息和存储形式大致如图4所示：

图4区域A所示存储结构，存储聚合端口Inf_SG下限定流类型streamA配置的总约定速率R_{car_config}；

图4区域B所示存储结构，存储设备最新连续k个周期T采集的转发面特征流streamA的总实际通过量R_{pass_j}，总实际丢弃量R_{discard_j}，j表示统计周期，其取值大于等于1，小于等于k；其中某一周期内采集的总实际通过量R_{pass_j}，总实际丢弃量R_{discard_j}为当前周期内各成员端口分别采集的特征流streamA通过速率、丢弃速率之和,如下所示：

R_{pass_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{pass_ij}；

R_{discard_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{discard_ij}；

图4区域C所示存储结构，存储聚合端口Inf_SG下各成员端口限定流类型streamA的限速速率CIR R_{carCur_i}，创建初始预分配阶段见公式(1)。

图4区域D所示存储结构，存储设备最新连续k个t统计周期T采集的转发面特征流streamA在各成员端口上的实际通过流量速率R_{pass_ij}和实际丢弃流量速率R_{discard_ij}；i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于所述链路聚合组的成员端口数n；j表示统计周期，其取值大于等于1，小于等于k；

在调整条件满足时，启用内部限速调整算法，对链路聚合组内各成员端口限速值R_{carCur_i}重新分配下发，将空闲成员端口的富余限速速率配额分配给流量大，丢包严重的成员端口，调整后仍需满足R_{carCur_0}+R_{carCur_1}+…R_{carCur_n}＝R_{car_config}，即各成员端口调整后的总限速速率不变，调整示意图见图5。

此处触发调整需满足以下两个条件：

1)聚合端口Inf_SG下成员端口特征流streamA转发延迟、阻塞、丢包严重；实施例衡量方式如下：

当连续采集k个周期，特征流streamA的实际异常突发概率η_sudden是否大于异常突发概率阈值λ_sudden；

其中，λ_sudden为异常突发概率阈值，当超过这个阈值时，表示现阶段特征流streamA持续突发，数据丢包较为严重；M为k个周期内出现特征流streamA出现突发丢包率σ_discard大于丢包率阈值λ_discard的次数；σ_discard为单个周期内出现突发丢包率σ_discard，其计算公式为λ_discard为丢包率阈值。

2)聚合端口Inf_SG下存在部分成员端口原有限速速率配额有空余，即存在部分成员端口实际特征流streamA转发量低于分配的限速速率；

实施例衡量方式如下：

在k个采集周期T内，存在成员端口特征流streamA的限速速率R_{carCur_i}相较平均通过速率与平均丢弃速率之和R_{vc_i}仍很充裕，其中，

具体涉及的限速调整算法逻辑大致如下：

step1.for遍历成员端口，将成员端口按各自平均丢弃速率大小，由小到大排列。

在本示例中，通过上述调整过程，图5所示调整前状态表示调整前各成员端口预分配的限速速率R_{carCur_i}＝平均速率限速R_{car_avr}；统计状态表示在k个统计周期T内，各成员端口采集上报的实际通过流量速率R_{pass_ij}和实际丢弃流量速率R_{discard_ij}；调整后状态表示在统计结果状态展示的数据满足了调整所需的两个条件时，通过上述调整算法对各成员端口限速速率重分配后的结果，冲分配后仍满足R_{carCur_1}+R_{carCur_2}+R_{carCur_3}＝R_{car_config}。

可见，本发明针对现有链路聚合应用端口限速，将基于特征流总限速CIR值在各成员端口上按某种方式固定分配，造成有的成员端口带宽充足，但实际数据流量超出分配的限定速率配额，数据被严重堵塞、丢包，有的成员端口空闲，承载的数据流远低于分配的限速速率等这类分担不合理现象，通过周期性采集转发面特征流实际通过流量、丢弃流量，并结合本实施例的成员限速调整准则和调整方式，合理重分配成员端口基于特征流的限速流量，将空闲成员端口的富余限速流量配额分配给流量大，丢包严重的成员端口，增加其通过速率带宽，有效降低丢包率，从而达到在整体限速值不变的情况下，提高该特征流的转发效率，进一步充分利用带宽资源，完善QoS保障。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种基于聚合链路的流量管理方法，其特征在于，包括：

针对链路聚合组某特征流为该链路聚合组的各成员端口分配限速速率；

统计所述各成员端口的所述特征流流量；

根据统计结果判断所述链路聚合组的所述特征流实际异常突发概率η_sudden大于异常突发概率阈值λ_sudden，且所述成员端口中至少一个成员端口的限速速率富余时，对所述链路聚合组成员端口的限速速率进行调整。

2.如权利要求1所述的基于聚合链路的流量管理方法，其特征在于，统计所述各成员端口的所述特征流流量包括：

统计连续的k个统计周期T内所述各成员端口所述特征流的实际通过流量速率R_{pass_ij}和实际丢弃流量速率R_{discard_ij}；所述i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于所述链路聚合组的成员端口数n；所述j表示统计周期，其取值大于等于1，小于等于所述k,所述k大于等于2。

3.如权利要求2所述的基于聚合链路的流量管理方法，其特征在于，根据统计结果判断所述链路聚合组的实际异常突发概率η_sudden是否大于异常突发概率阈值λ_sudden包括：

获取所述k个统计周期内所述链路聚合组所述特征流的总实际通过量R_{pass_j}和总实际丢弃量R_{discard_j}；

R_{pass_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{pass_ij}；

R_{discard_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{discard_ij}；

获取所述链路聚合组在所述k个周期内出现突发丢包率

判断实际异常突发概率

4.如权利要求2所述的基于聚合链路的流量管理方法，其特征在于，根据统计结果判断成员端口i的限速速率是否富余包括：

获取所述成员端口i当前的实际速率

$\stackrel{\‾}{R_{pass\_\mathrm{\ι}}}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{j=1,2,\mathrm{...},k}{R}_{pass\_ij}}{k};$

$\stackrel{\‾}{R_{d\mathrm{\ι}scard\_\mathrm{\ι}}}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{j=1,2,\mathrm{...},k}{R}_{discard\_ij}}{k};$

判断所述R_{vc_i}是否小于该成员端口i的当前设定的限速速率R_{carCur_i}，如是，则判定成员端口i的限速速率富余。

5.如权利要求1-4任一项所述的基于聚合链路的流量管理方法，其特征在于，初始时，针对链路聚合组某特征流为该链路聚合组的各成员端口分配好限速速率包括：

设定所述链路聚合组所述特征流的总约定速率R_{car_config}；

将所述总约定速率R_{car_config}除以所述链路聚合组的成员端口数n得到所述各成员端口的限速速率R_{carCur_i}，所述i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于所述链路聚合组的成员端口数n。

6.如权利要求1-4任一项所述的基于聚合链路的流量管理方法，其特征在于，对所述链路聚合组成员端口的限速速率进行调整包括：

将所述链路聚合组成员端口中限速速率富余的成员端口当前设定的限速速率更新为各成员端口的当前的实际速率，并将该类成员端口当前设定的限速速率与当前实际速率差值之和作为总富余限速速率量；

将所述总富余限速速率量分配给所述链路聚合组的其他成员端口。

7.如权利要求6所述的基于聚合链路的流量管理方法，其特征在于，将所述总富余限速速率量分配给所述链路聚合组的其他成员端口包括：

从所述链路聚合组的其他成员端口中选择出当前的实际速率大于其当前设定限速速率的成员端口；

将所述总富余限速速率量分配给选择出的所述各成员端口。

8.如权利要求7所述的基于聚合链路的流量管理方法，其特征在于，将所述总富余限速速率量分配给选择出的所述各成员端口包括：

将所述总富余限速速率平均分配给选择出的所述各成员端口；

或，

将选择出的成员端口按照速率紧缺量从小到大的顺序依次排列，所述速率紧缺量等于成员端当前的实际速率与当前设定的限速速率的差值，或为成员端口的平均实际丢弃流量速率；

将所述总富余限速速率量按照速率紧缺量从小到大或从大到小的顺序依次与各速率紧缺量进行比较，如果大于等于当前比较的速率紧缺量，则将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上该速率紧缺量，并将总富余限速速率减去当前比较的速率紧缺量后与下一速率紧缺量比较；如小于当前比较的速率紧缺量，或当前比较的速率紧缺量为最后一个，则直接将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上总富余限速速率。

9.一种基于聚合链路的流量管理装置，其特征在于，包括：

配置模块，用于针对链路聚合组某特征流为该链路聚合组的各成员端口分配限速速率；

统计模块，用于统计所述各成员端口的所述特征流流量；

管理模块，用于根据所述统计模块的统计结果判断所述链路聚合组的所述特征流实际异常突发概率η_sudden大于异常突发概率阈值λ_sudden，且所述成员端口中至少一个成员端口的限速速率富余时，对所述链路聚合组成员端口的限速速率进行调整。

10.如权利要求9所述的基于聚合链路的流量管理装置，其特征在于，所述统计模块包括通过流量统计子模块和丢弃流量统计子模块；

流量统计子模块用于统计连续的k个统计周期T内所述各成员端口所述特征流的实际通过流量速率R_{pass_ij}；

所述丢弃流量统计子模块用于统计连续的k个统计周期T内所述各成员端口所述特征流的实际丢弃流量速率R_{discard_ij}；

所述i表示成员端口，其取值大于等于1，小于等于所述链路聚合组的成员端口数n；所述j表示统计周期，其取值大于等于1，小于等于所述k,所述k大于等于2。

11.如权利要求10所述的基于聚合链路的流量管理装置，其特征在于，所述管理模块包括异常判断子模块，用于获取所述k个周期内所述链路聚合组所述特征流的总实际通过量R_{pass_j}和总实际丢弃量R_{discard_j}；

R_{pass_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{pass_ij}；

R_{discard_j}＝∑_{i＝1,2,…,n}R_{discard_ij}；

以及获取所述链路聚合组在所述k个统计周期内出现突发丢包率

并判断实际异常突发概率

12.如权利要求10所述的基于聚合链路的流量管理装置，其特征在于，其特征在于，所述管理模块包括富余判断子模块，用于获取所述成员端口i当前的实际速率 $R_{vc\_i}=\stackrel{\‾}{R_{pass\_\mathrm{\ι}}}+\stackrel{\‾}{R_{d\mathrm{\ι}scard\_\mathrm{\ι}}};$

$\stackrel{\‾}{R_{pass\_\mathrm{\ι}}}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{j=1,2,\mathrm{...},k}{R}_{pass\_ij}}{k};$

$\stackrel{\‾}{R_{d\mathrm{\ι}scard\_\mathrm{\ι}}}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{j=1,2,\mathrm{...},k}{R}_{discard\_ij}}{k};$

以及判断所述R_{vc_i}是否小于该成员端口i的当前设定的限速速率R_{carCur_i}，如是，则判定成员端口i的限速速率富余。

13.如权利要求9-12任一项所述的基于聚合链路的流量管理装置，其特征在于，所述管理模块包括计算子模块和调整子模块，

所述计算子模块用于将所述链路聚合组成员端口中限速速率富余的成员端口当前设定的限速速率更新为各成员端口的当前的实际速率，并将该类成员端口当前设定的限速速率与当前实际速率差值之和作为总富余限速速率量；

所述调整子模块将所述总富余限速速率量分配给所述链路聚合组的其他成员端口。

14.如权利要求13所述的基于聚合链路的流量管理装置，其特征在于，所述调整子模块包括选择单元和分配单元；

所述选择单元用于从所述链路聚合组的其他成员端口中选择出当前的实际速率大于其当前设定限速速率的成员端口；

所述分配单元用于将所述总富余限速速率量分配给选择出的所述各成员端口。

15.如权利要求14所述的基于聚合链路的流量管理装置，其特征在于，所述分配单元包括平均分配子单元或比较分配子单元；

所述平均分配子单元用于将所述总富余限速速率平均分配给选择出的所述各成员端口；

所述比较分配子单元用于将选择出的成员端口按照速率紧缺量从小到大的顺序依次排列，所述速率紧缺量等于成员端当前的实际速率与当前设定的限速速率的差值或为该成员端口的平均实际丢弃流量速率；将所述总富余限速速率量按照速率紧缺量从小到大或从大到小的顺序依次与各速率紧缺量进行比较，如果大于等于当前比较的速率紧缺量，则将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上该速率紧缺量，并将总富余限速速率减去当前比较的速率紧缺量后与下一速率紧缺量比较；如小于当前比较的速率紧缺量，或当前比较的速率紧缺量为最后一个，则直接将该速率紧缺量对应的成员端口当前设定的限速速率更新为原限速速率加上总富余限速速率。