CN112468411A

CN112468411A - 一种网络设备qos的部署方法、装置及设备

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Publication number: CN112468411A
Application number: CN202011266756.2A
Authority: CN
Inventors: 张雪
Original assignee: Zhongying Youchuang Information Technology Co Ltd
Current assignee: Zhongying Youchuang Information Technology Co Ltd
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2021-03-09
Anticipated expiration: 2040-12-11
Also published as: CN112468411B

Abstract

本发明的实施例提供了一种网络设备QOS的部署方法、装置及设备。所述方法包括划分业务类型，并通过标记对不同业务类型的业务进行区分；在网络设备互联接口的入方向，将报文中的QOS标记映射成为设备内部的业务类型；在网络设备互联接口的出方向，通过队列对业务进行调度，并为队列分配带宽；在网络入口处，将报文中的QOS标记映射成为设备内部的业务类型或将进入网络的报文进行重新标记，完成QOS部署。以此方式，可以能够通过划分业务类型，对业务进行区分，实现异厂家的各种型号设备的部署，保障高等级业务的质量。

Description

一种网络设备QOS的部署方法、装置及设备

技术领域

本发明的实施例一般涉及通信技术领域，并且更具体地，涉及一种网络设备QOS的部署方法、装置及设备。

背景技术

随着网络应用越来越多，数据流量越来越大，以前轻载的端口很快就会拥塞，扩容、优化速度难以跟上流量的增长，例如腾讯游戏、抖音、视频会议等高质量业务面临拥塞带来体验下降的问题，因此需要通过部署QoS保障高等级业务的质量。

从全国来看，目前QOS应用主要在运营商某些小型城域网内部单厂家进行使用，在多节点、异厂家间部署难度大。

对现网来说，由于思科、华为、中兴、华三和诺基亚等厂家对每种协议的实现标准和方式的差异性，造成异厂家对QOS的标准参数存在差异。网络中设备的角色不同，也为全网QOS的部署带来了一定的困难。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种网络设备QOS的部署方案。

在本发明的第一方面，提供了一种网络设备QOS的部署方法。该方法包括：

划分业务类型，并通过标记对不同业务类型的业务进行区分；所述业务类型包括低延时业务和普通业务，所述普通业务根据重要程度划分为若干级别；

在网络设备互联接口的入方向，将报文中的QOS标记映射成为设备内部的业务类型；

在网络设备互联接口的出方向，通过队列对业务进行调度，并为队列分配带宽；

在网络入口处，将报文中的QOS标记映射成为设备内部的业务类型或将进入网络的报文进行重新标记，完成QOS部署。

进一步地，所述在网络设备互联接口的入方向，将数据包携带的QOS标记映射成为设备内部的业务类型，包括：

在CR设备之间、CR与BRAS之间、CR与SR之间的互联接口通过对IP报文内的IP优先级和MPLS报文内的EXP字段中的标记进行映射，映射成设备的内部业务类型；或

在BRAS与交换机之间、SR与交换机之间、BRAS或者CR与IPTV CDN节点之间、交换机与OLT之间的互联接口，通过对二层报文中的802.1P字段中的标记进行映射，映射成设备的内部业务类型。

进一步地，所述通过队列对业务进行调度，为队列分配带宽，包括：

通过优先级队列对低延时业务进行调度，为所述优先级队列分配一定比例的限值带宽；

通过若干个加权公平队列对不同级别的普通业务进行调度，且每个加权公平队列调度一个普通业务，为每个加权公平队列分配一定比例的最小保障带宽。

进一步地，还包括：

将在网络设备互联接口的出方向通过队列进行调度的报文进行标记反填。

进一步地，所述标记反填，包括：

将CR设备之间、CR与BRAS之间、CR与SR之间的互联接口出方向的报文，反填IP报文的IP优先级和MPLS报文的EXP值；或

将BRAS与交换机之间、SR与交换机之间、BRAS或者CR与IPTV CDN节点之间、交换机与OLT之间互联接口出方向的报文，反填二层报文的802.1P值。

进一步地，所述在网络入口处，将报文中的QOS标记映射成为设备内部的业务类型，包括：

在CR上联骨干网或省网的接口，通过信任对端标记的方式将骨干网或者省网发送的报文中的IP优先级映射成为设备内部的业务类型。

进一步地，所述对报文进行重新标记，包括：

在OLT的入方向对通过vlan区分的业务的报文进行重新标记。

在本发明的第二方面，提供了一种网络设备QOS的部署装置。该装置包括：

区分模块，用于划分业务类型，并通过标记对不同业务类型的业务进行区分；所述业务类型包括低延时业务和普通业务，所述普通业务根据重要程度划分为若干级别；

映射模块，用于在网络设备互联接口的入方向，将报文中的QOS标记映射成为设备内部的业务类型；

调度模块，用于在网络设备互联接口的出方向，通过队列对业务进行调度，并为队列分配带宽；

处理模块，用于在网络入口处，将报文中的QOS标记映射成为设备内部的业务类型或将进入网络的报文进行重新标记，完成QOS部署。

在本发明的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。

在本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本发明的第一方面的方法。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

本发明能够通过划分业务类型，对业务进行区分，实现异厂家的各种型号设备的部署，保障高等级业务的质量。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本发明的网络设备QOS的部署方法的流程图；

图2示出了根据本发明的实施例的构建城域网的网络设备拓扑图；

图3示出了根据本发明的网络设备QOS的部署装置的方框图；

图4示出了能够实施本发明的实施例的示例性电子设备的方框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明中，能够通过划分业务类型，对业务进行区分，实现异厂家的各种型号设备的部署，保障高等级业务的质量。

图1示出了本发明实施例的网络设备QOS的部署方法的流程图。

该方法包括：

S101、划分业务类型，并通过标记对不同业务类型的业务进行区分；所述业务类型包括低延时业务和普通业务，所述普通业务根据重要程度划分为若干级别。

所述低延时业务例如语音业务(VOIP)；所述普通业务例如宽带上网业务、IPTV点播业务、IPTV直播业务以及设备的网络协议等业务。

作为本发明的一种实施例，将全网业务的业务类型划分为低延时业务和普通业务，并且设置5个标记用来标识不同的业务类型，例如将低延时业务用“6”标记，将普通业务分别用“0、3、4、7”标记；而对于普通业务，根据业务的重要程度来区分，例如，“0、3、4、7”中，“0”用于标记重要程度最低的业务，例如宽带上网业务；而“7”用于标记重要程度最高的业务，例如设备的网络协议业务；用“4”标记的业务的重要程度要高于用“3”标记的业务，例如将IPTV点播业务标记为3、IPTV直播业务标记为4。

在本实施例中，所述业务的重要程度还可以划分为3个级别或5个级别等，根据业务的需求进行划分。

S102、在网络设备互联接口的入方向，将报文中的QOS标记映射成为设备内部的业务类型。

所述网络设备互联接口指的是本网络内部用于连接两台设备的这两台设备上的接口，例如，如图2所示，在CR设备之间、CR与BRAS之间、CR与SR之间的互联接口以及在BRAS与交换机之间、SR与交换机之间、BRAS或者CR与IPTV CDN节点之间、交换机与OLT之间的互联接口。而当所述网络设备互联接口在接收数据包时，称之为网络设备互联接口的入方向。

作为本发明的一种实施例，当网络设备互联接口为CR设备之间、CR与BRAS之间、CR与SR之间的互联接口时，在上述接口的入方向，通过对IP报文内的IP优先级和MPLS报文内的EXP字段中的标记进行映射，映射成设备的内部业务类型。

作为本发明的一种实施例，当网络设备互联接口为BRAS与交换机之间、SR与交换机之间、BRAS或者CR与IPTV CDN节点之间、交换机与OLT之间的互联接口时，在上述接口的入方向，通过对二层报文中的802.1P字段中的标记进行映射，映射成设备的内部业务类型。

QOS标记是数据包中携带的标签，但是设备内部的调度是根据业务类型来调度的，例如BE表示尽力而为、EF表示快速转发等等，而且各厂家也不尽相同，故在进行调度前需要将QOS标记映射成设备内部业务类型，进行统一。

S103、在网络设备互联接口的出方向，通过队列对业务进行调度，并为队列分配带宽。

所述网络设备互联接口指的是本网络内部用于连接两台设备的这两台设备上的接口，例如，如图2所示，在CR设备之间、CR与BRAS之间、CR与SR之间的互联接口以及在BRAS与交换机之间、SR与交换机之间、BRAS或者CR与IPTV CDN节点之间、交换机与OLT之间的互联接口。而当所述网络设备互联接口在发送数据包时，称之为网络设备互联接口的出方向。

所述通过队列对业务进行调度，为队列分配带宽，包括：

通过优先级队列对低延时业务进行调度，为所述优先级队列分配一定比例的限值带宽。

作为本发明的一种实施例，在网络设备互联接口的出方向，进行队列调度，共划分5个队列，一个优先级队列(PQ队列)和4个加权公平队列(WFQ队列)。其中PQ队列用于调度低延时业务，并分配最大带宽。例如，为标记“6”的低延时业务对应的PQ队列可以分配10％的限值带宽。所述限值带宽即表示限定能够分配带宽的最大值。当PQ队列流量超过10％时，多出部分的流量会被丢弃。

所述通过队列对业务进行调度，为队列分配带宽，还包括：

在上述实施例中，根据4个普通业务的重要程度分配相应的权重(带宽比)。例如分别为标记为“0、3、4、7”的普通业务分配30％、35％、20％和5％的带宽。此处的带宽为最小保障带宽；即限定了带宽的最小值，从而保证在接口拥塞时，带宽的最小值不会低于最小带宽。

作为本发明的一种实施例，将在网络设备互联接口的出方向通过队列进行调度的报文进行标记反填。

数据包在进入设备有些操作会导致数据包的包头被修改；或者由于业务需要，需要在数据包离开设备的时候，将内部业务类型与标识的对应关系进行修改(即与入方向标记映射成内部业务类型时的对应关系不同)，所以数据包在离开设备需要将标记重新填入数据包包头中，叫做标记反填。

所述标记反填，包括：

通过标记反填能够在被修改的数据包在离开设备之前，将标记重新填入数据包包头中，使被修改的数据包反填回原数据包的形式，保证数据包的一致性。

S104、在网络入口处，将报文中的QOS标记映射成为设备内部的业务类型或将进入网络的报文进行重新标记，完成QOS部署。

所述网络入口处指的是其他网络或者业务接入本网络的地方，例如，如果需要对南京城域网做QOS，那么南京城域网就是本网络，骨干网与南京城域网互联的地方以及用户接入南京城域网的地方都叫网络入口处。如图2中，CR与骨干相连接口的入方向和OLT连接ONU接口的入方向。

作为本发明的一种实施例，如果所述网络入口处为CR上联骨干网或省网的接口，则通过信任对端标记的方式直接将报文中的标记映射成设备内部的业务类型，即采用信任的方式将骨干网或者省网过来的报文直接将报文中的IP优先级映射成为设备内部的业务类型。

所述信任对端标记指的是网络入口处进入本网络的数据包本身携带标记，由于事先已经协商好，对这种标记直接进行映射，不再重新打标记。

作为本发明的一种实施例，如果所述网络入口处为OLT连接ONU接口的入方向，例如通过划分vlan将PC拨号上网业务、语音业务、IPTV直播业务和IPTV点播业务区分开，在OLT的入方向对通过vlan区分好的业务进行重新标记。

根据本发明的实施例，能够通过划分业务类型，对业务进行区分，实现异厂家的各种型号设备的部署，保障高等级业务的质量。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。

如图3所示，装置300包括：

区分模块310，用于划分业务类型，并通过标记对不同业务类型的业务进行区分；所述业务类型包括低延时业务和普通业务，所述普通业务根据重要程度划分为若干级别。

映射模块320，用于在网络设备互联接口的入方向，将报文中的QOS标记映射成为设备内部的业务类型。

所述映射模块320，还包括：

第一映射模块321，用于当网络设备互联接口为CR设备之间、CR与BRAS之间、CR与SR之间的互联接口时，在上述接口的入方向，通过对IP报文内的IP优先级和MPLS报文内的EXP字段中的标记进行映射，映射成设备的内部业务类型。

第二映射模块322，用于当网络设备互联接口为BRAS与交换机之间、SR与交换机之间、BRAS或者CR与IPTV CDN节点之间、交换机与OLT之间的互联接口时，在上述接口的入方向，通过对二层报文中的802.1P字段中的标记进行映射，映射成设备的内部业务类型。

调度模块330，用于在网络设备互联接口的出方向，通过队列对业务进行调度，并为队列分配带宽。

当所述网络设备互联接口在发送数据包时，称之为网络设备互联接口的出方向。

所述调度模块330，还包括：

第一调度模块331，用于通过优先级队列对低延时业务进行调度，为所述优先级队列分配一定比例的限值带宽。

作为本发明的一种实施例，所述第一调度模块331在网络设备互联接口的出方向，进行队列调度，共划分5个队列，一个优先级队列(PQ队列)和4个加权公平队列(WFQ队列)。其中PQ队列用于调度低延时业务，并分配最大带宽。例如，为标记“6”的低延时业务对应的PQ队列可以分配10％的限值带宽。所述限值带宽即表示限定能够分配带宽的最大值。当PQ队列流量超过10％时，多出部分的流量会被丢弃。

第二调度模块332，用于通过若干个加权公平队列对不同级别的普通业务进行调度，且每个加权公平队列调度一个普通业务，为每个加权公平队列分配一定比例的最小保障带宽。

在上述实施例中，第二调度模块332根据4个普通业务的重要程度分配相应的权重(带宽比)。例如分别为标记为“0、3、4、7”的普通业务分配30％、35％、20％和5％的带宽。此处的带宽为最小保障带宽；即限定了带宽的最小值，从而保证在接口拥塞时，带宽的最小值不会低于最小带宽。

所述装置300，还包括：

标记反填模块350，用于将在网络设备互联接口的出方向通过队列进行调度的报文进行标记反填。

所述标记反填模块350，还包括：

第一标记反填模块351，用于将CR设备之间、CR与BRAS之间、CR与SR之间的互联接口出方向的报文，反填IP报文的IP优先级和MPLS报文的EXP值；

第二标记反填模块352，用于将BRAS与交换机之间、SR与交换机之间、BRAS或者CR与IPTV CDN节点之间、交换机与OLT之间互联接口出方向的报文，反填二层报文的802.1P值。

处理模块340，用于在网络入口处，将报文中的QOS标记映射成为设备内部的业务类型或将进入网络的报文进行重新标记，完成QOS部署。

所述处理模块340，还包括：

第三映射模块341，用于当所述网络入口处为CR上联骨干网或省网的接口时，通过信任对端标记的方式直接将报文中的标记映射成设备内部的业务类型，即采用信任的方式将骨干网或者省网过来的报文直接将报文中的IP优先级映射成为设备内部的业务类型。

标记模块342，用于当所述网络入口处为OLT连接ONU接口的入方向时，例如通过划分vlan将PC拨号上网业务、语音业务、IPTV直播业务和IPTV点播业务区分开，在OLT的入方向对通过vlan区分好的业务进行重新标记。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

如图4所示，电子设备包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。

电子设备中的多个部件连接至I/O接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许电子设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理单元执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法S101～S103。例如，在一些实施例中，方法S101～S103可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由CPU执行时，可以执行上文描述的方法S101～S103的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法S101～S103。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)等等。

用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims

1.一种网络设备QOS的部署方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在网络设备互联接口的入方向，将数据包携带的QOS标记映射成为设备内部的业务类型，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过队列对业务进行调度，为队列分配带宽，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述标记反填，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在网络入口处，将报文中的QOS标记映射成为设备内部的业务类型，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对报文进行重新标记，包括：

在OLT的入方向对通过vlan区分的业务的报文进行重新标记。

8.一种网络设备QOS的部署装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。