CN1571391A - 一种虚拟用户环网的带宽共享体系实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通讯网络带宽的分配方法；当一个用户在环上的若干个节点均有接入，并且它们之间需要互连时，我们可以认为由这些节点构成了一个虚拟的子环，即把整个物理环看成是由若干个虚拟的子环构成的；在子环内部的各节点之间以及子环与子环之间均可根据环网公平算法共享带宽。

Description

一种虚拟用户环网的带宽共享体系实现方法

技术领域：

本发明涉及通讯网络带宽的分配方法。

背景技术：

在多接入通信系统中，如企业网、城域网以及广域网，这些网络大部分均是采用环状拓扑方式，而环状网如FDDI网络或令牌环网络是靠取得环上的令牌来获取对网络资源进行访问权的。令牌的使用使得在任一时刻最多只能有一个节点访问网络，而且需要一些方法来确保环上有只有一个令牌，这样只要环上的某一段有数据报文在传送时，环上的其余段便只能空闲，这样就造成了带宽资源的很大浪费。

以二层交换方式构成的环虽然可以使得各节点共享环路的带宽，但是当环上各节点之间发生带宽竞争时，缺乏有效的环网公平算法，各节点的实际带宽很难保证。若采用配置节点带宽方式，虽能增加各节点的公平性，但却不能充分利用环路的带宽资源。而且当一个物理环可以看成是由若干个虚拟的子环构成时，在子环内部的各节点之间以及子环与子环之间均缺乏有效的环网公平算法来共享环网带宽。

本发明的目的在于：解决上述的子环内部的各节点之间以及子环与子环之间的环网带宽共享问题，且能最大程度地保证他们之间的公平，为此提供一种虚拟用户环网的带宽共享体系实现方法。

发明内容：

a、设环网的总带宽为B，环网由若干个虚拟的子环构成，给每个虚拟子环分配一个承诺的带宽Br，再在虚拟子环内部的各个节点分配一个承诺的带宽Bn，在带宽配置时应保证：

$\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{Br}}_i<B$

$\underset{j}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{Bn}}_j<\mathrm{Br}$

b、当子环内某一节点需要使用超过分配给它的承诺的带宽时，它将根据公平算法去竞争子环内的剩余带宽资源，而如果仍不能满足时，则再根据公平算法去竞争子环间的剩余带宽；

c、环上的每个节点都需要监视它的转发流量、通知别的节点它可以接收的流量、并且根据收到的别的节点的信息来调整自己占用的带宽；

d、通过这样一套协调体系来使得各个站点能够公平地获取网络带宽；每个站点基于接入流量和其它站送来的信息，自己决定它可以使用多少网络带宽；比如在一个双向环中，其它站送出的可使用带宽信息可以通过上行方向传来，与数据走的下行方向相反。每个站估算出剩余网络带宽资源，并通知其它站点，再估算出自己所占用的网络带宽，并与其它站通知它的所能使用的网络带宽相比较，若发现自己正在不公平地使用过多的网络带宽，则应降低自己所占用的网络带宽，直至公平。

本发明的主要优点是：

1、保证高优先级的业务能够获取所需的网络带宽；

2、对于低优先级的业务，子环内的各个节点能够公平地获取子环的网络带宽，并且子环与子环之间也能公平地竞争整个网络的带宽资源；

3、网络带宽可以被充分地共享，提高了网络带宽使用率。

附图说明：

附图1是本发明一个节点的队列调度框图；

附图2是本发明一个节点的报文发送处理流程图。

实施方式：

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1表示的是一个节点的队列调度框图。其中，T_H表示转发高优先级报文，T_L表示转发低优先级报文，L_H表示本地高优先级报文，L_L表示本地低优先级报文。

图2表示的是一个节点的发送报文处理流程图。

在图1中，每个站共有四大类队列：转发高优先级报文队列、转发低优先级报文队列、本地高优先级报文队列和本地低优先级报文队列。每类队列又按用户进行细分(转发的高优先级报文队列除外，因为它能很快被传送出去)，首先对每类队列进行加权轮询调度，然后对四类队列进行公平调度。

图2是一个节点的报文发送处理流程图。从初始状态开始，首先判断转发高优先级队列是否有报文，如果有，就开始传送转发高优先级报文，然后回到初始态。否则，再查看本地高优先级报文队列，若有报文待发送，并且转发低优先级队列不满，就开始发送本地高优先级报文，然后回到初始态。若转发低优先级队列满，则应先传送转发低优先级报文，并且发出报文通知上一站降低网络带宽使用率。若本地高优先级报文队列无报文，则再查看本地低优先级报文队列，若有报文待发送，并且转发低优先级报文队列未达到一个预设的水位线，则开始发送本地低优先级报文，然后回到初始态。若转发低优先级队列有超越预设水位线的标志，则应先传送转发低优先级报文，并且发出报文通知上一站降低网络带宽使用率。在处理过程中，还得响应下一站送来的带宽信息，以进行增大或降低本地的网络带宽使用率。这里提到的满标志和超越预设水位线标志均是由各用户的相应标志相或而得。

Claims (1)

1、一种虚拟用户环网的带宽共享体系实现方法，其特征在于：

a、设环网的总带宽为B，环网由若干个虚拟的子环构成，给每个虚拟子环分配一个承诺的带宽Br，再在虚拟子环内部的各个节点分配一个承诺的带宽Bn，在带宽配置时应保证：

$\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{Br}}_i<B$

$\underset{j}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{Bn}}_j<\mathrm{Br}$

b、当子环内某一节点需要使用超过分配给它的承诺的带宽时，它将根据公平算法去竞争子环内的剩余带宽资源，而如果仍不能满足时，则再根据公平算法去竞争子环间的剩余带宽；

c、环上的每个节点都需要监视它的转发流量、通知别的节点它可以接收的流量、并且根据收到的别的节点的信息来调整自己占用的带宽；

d、通过这样一套协调体系来使得各个站点能够公平地获取网络带宽；每个站点基于接入流量和其它站送来的信息，自己决定它可以使用多少网络带宽；比如在一个双向环中，其它站送出的可使用带宽信息可以通过上行方向传来，与数据走的下行方向相反。每个站估算出剩余网络带宽资源，并通知其它站点，再估算出自己所占用的网络带宽，并与其它站通知它的所能使用的网络带宽相比较，若发现自己正在不公平地使用过多的网络带宽，则应降低自己所占用的网络带宽，直至公平。

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