TWI478539B - Automatically adjust the data throughput of the operation module and its methods - Google Patents

Description

自動調整資料吞吐量之運算模組及其方法

本發明係屬於網路頻寬調配之技術領域，特別是關於一種自動調整資料吞吐量之運算模組及其方法，以藉權重值或平均值限制各接收端與各發送端間之資料吞吐量，避免網路頻寬被佔用而拖垮平均傳輸率。

為確保網路服務品質，IETF(Internet Engineering Task Force)係制定了一體式服務(Integrated Service)與差別式服務(Differentiated Service)機制，以確保不同格式的資料流得以順利傳送於網路頻道中。其中，差別式服務可如圖1所示，其係為習知動態調整資料流量之網路系統示意圖，利用裝有軟體之一處理器1對一轉送裝置10，例如路由器進行參數設定，而使該轉送裝置10分類封包的服務等級後依序等級高低處理。該轉送裝置10利用一封包輸入端100接收網路傳來的封包，且一分級器101依封包傳輸特性進行分級並傳送至對應等級之一計量器102及高優先權或低優先權之一佇列元件103後，各該計量器102檢測接傳輸封包數，並依據該處理器1所設定之流量值調整入口大小，以限制封包流量。同時，該輸出佇列元件103於可送封包的時間內，使高等級的封包優先經一封包輸出端104傳送出去，以確保網路服務品質。

然而，上述此法係依封包類型分級，故不適用於管控各接收端與各發送端間相同類型的封包傳輸量。例 如，當各接收端與各發送端分別利用基金股市下單軟體或外匯期貨買賣程式等通訊中介軟體(Communication Middleware)傳送資料封包時，若欲排序封包等級，即需詳細劃分封包種類而使該分級器101之運算程序複雜化，且增加對應之該計量器102及該輸出佇列元件103個數，造成網路系統的建構成本提升且維修控管不易。有鑑於此，如何改善通訊中介軟體間的流量控管，係為本發明人所亟欲解決之問題，以避免頻寬被某一發送端佔用而造成其餘發送端資料傳送錯誤或失敗，及避免網路傳輸速度被某一接收端拖累而造成整體傳輸速度緩慢等問題的發生。

有鑑於習知技藝之問題，本發明之目的在於提供一種自動調整資料吞吐量之運算模組及其方法，以即時調整各連線頻道上的資料傳輸量，達最佳化頻寬分配之功效。

根據本發明之目的所對應提出之手段，其中該自動調整資料吞吐量之該運算模組係設有一檢測單元、一比對單元及一調整單元，供以調整至少一接收端與複數個發送端間之各別資料吞吐量(Throughput)，使最佳化分配網路頻寬，其特徵在於：該自動調整資料吞吐量之運算模組係架設於一通訊中介軟體中，該通訊中介軟體裝設於該接收端及各該發送端，而該運算模組藉該檢測單元檢測該接收端最大之一吞吐量後反饋予該等發送端，且監測並統計該接收端與各該發送端間之一傳輸封包量，形成一統計表單；該比對單元具有複數個權重值， 以分別限定各該發送端傳送至該接收端之該傳輸封包量，且該比對單元據該統計表單比對該等權重值，當其中一該傳輸封包量高於對應之該權重值時，該比對單元輸出一緩流請求，反之則輸出一增流請求；該調整單元接收該緩流請求後，使對應之該發送端降低該傳輸封包量，反之接收該增流請求則使對應之該發送端增加該傳輸封包量，以符合該權重值。

承上續述，根據本發明之目的，該自動調整資料吞吐量方法係供以調整至少一接收端與複數個發送端間之各別資料吞吐量，使最佳化分配網路頻寬，其包含下列步驟：檢測該接收端最大之一吞吐量，並反饋予該等發送端；監測並統計該接收端與各該發送端間之一傳輸封包量，形成一統計表單；比對該統計表單與複數個權重值，以分別限定各該發送端傳送至該接收端之該傳輸封包量；及當該統計表單中其中一該傳輸封包量高於對應之該權重值時，請求對應之該發送端降低該傳輸封包量，而當該統計表單中其中一該傳輸封包量低於對應之該權重值時，請求對應之該發送端增加該傳輸封包量，以符合該權重值。

其中，該檢測單元係於複數個時點分別形成該統計表單，並分享於該接收端及各該發送端間，使各該發送端獲知彼此間之該傳輸封包量。並且，該比對單元統合該等統計表單，以分析獲得該等傳輸封包量之一平均比例值而形成該等權重值，且該比對單元分析各該平均比例值於各該時點之一變化量，以調整該等權重值。

再者，當該接收端為複數使用型態且該等發送端之 其中之一係同時連線至該等接收端時，該發送端即分別依據各該接收端之該權重值傳送該傳輸封包量。此時，透過該檢測單元檢測該發送端最大之一資料傳輸率，並統合分析該等接收端之該等權重值，以平均分配該資料傳輸率予各該接收端。

綜上所述，本發明係藉各該通訊中介軟體相互傳遞該統計表單而使各該接收端及各該發送端清楚掌握網路使用實況，以可即時調整該傳輸封包量，使改善網路傳輸順暢度，且降低資料傳輸錯誤率。

為使 貴審查委員能清楚了解本發明之內容，謹以下列說明搭配圖式，敬請參閱。

請參閱第2~4圖，其係分別為本發明之較佳實施例之模組示意圖、方法流程圖及一應用示意圖。如圖所示，自動調整資料吞吐量之該運算模組20設有一檢測單元200、耦接該檢測單元200之一比對單元201及耦接該比對單元201之一調整單元202，且該運算模組20係建置於一通訊中介軟體2，例如基金股市下單軟體或外匯期貨買賣程式內而安裝於一通訊設備3，例如可同時發送與接收資料之電腦、手機、PDA或伺服器中，供以調整一接收端30與複數個發送端31間之各別資料吞吐量。以證券行為例，投資者可利用各式裝設有該通訊中介軟體2之手機、PDA或電腦，即發送端31檢視投資資訊，並透過網路傳送下單指令至證券行中裝設有該通訊中介軟體2之終端伺服器，即該接收端30，以即時買賣證券。此時，該運算模組20可允許該等發送端31相互競速而 搶佔頻寬，或者，可透過下列步驟監控並自動調整該接收端30與各該發送端31間連線頻道的資料吞吐量。

首先，步驟S1，初次開啟裝設於該接收端30之該通訊中介軟體2時，該接收端30之管理員透過軟體介面預設一權重值予各該發送端31，以限定頻寬佔用比例，且管理員可自行設定各該發送端31之裝置資料。舉例而言，管理員可依各該發送端31的地區位址或裝置類型預設頻寬佔用比例，使該三等發送端31最大可傳送封包量分別6、2、3個。

運作時，步驟S2，該運算模組20立即藉該檢測單元200檢測該接收端30最大所能負荷之一吞吐量，並反饋予連線之該等發送端31。

步驟S3，該檢測單元200於複數個時點監測並統計該接收端30與各該發送端31間之一傳輸封包量，分別形成一統計表單2000並分享於該接收端30及各該發送端31間，使各該發送端31獲知彼此與該接收端30間之該傳輸封包量而清楚掌握網路使用狀況。

於步驟S4中，該比對單元201接收各該統計表單2000後，利用預設之該等權重值2010比對各該統計表單2000中對應之該傳輸封包量，以分別限定各該發送端31傳送至該接收端30之該傳輸封包量。當該傳輸封包量大於對應之該權重值2010且高於一上限值時，執行步驟S40：該比對單元201輸出一緩流請求予該調整單元202，且該調整單元202將使對應之該發送端31降低該傳輸封包量，以符合該權重值2010之限定。反之，小於對應之該權重值2010且低於一下限值時則步驟S41：輸 出一增流請求予該調整單元202，且該調整單元202將督促對應之該發送端31加速資料傳輸以增加該傳輸封包量。換言之，於多源單一接收(Multisource to Single-Receiver)的通訊架構下，各該發送端31可依來自各方之訊息而運算獲得傳輸狀態，以自行調整傳輸速率，使有效避免某一發送端31佔用頻寬而造成其餘發送端31資料傳輸失敗的問題發生。

同時，於步驟S5中，該比對單元201統合該等統計表單2000，分析獲得該等發送端31之傳輸封包量之一平均比例值而形成該等權重值2010，以供管理員參考修改或直接取代預設之值。再者，該比對單元201分析各該平均比例值於各該時點之一變化量，以調整該等權重值2010。如此，即可依各該發送端31之實際資料量動態調整該等權重值2010，以達最佳化分配網路頻寬之功效，並提升本發明之實用性。

進一步地，如圖5所示，其係為本發明較佳實施例之次一應用示意圖，當該接收端30為複數使用型態且該等發送端31之其中之一係同時連線至該等接收端30時，裝設於各該發送端31之該運算模組20藉該檢測單元200檢測該發送端31最大之一資料傳輸率，且藉該比對單元201統合分析各該接收端30之權重值，以平均分配該資料傳輸率予各該接收端30，並依據各該接收端30之權重值傳送該傳輸封包量，例如，該發送端31與該三等接收端30之最大可傳送封包量分別為6、4、2個。如此，於單源多接收(Single-Source to Multireceiver)的通訊架構下，該發送端31可依來自各方之訊息而運算獲 得傳輸狀態，以自行調整各連線頻道之傳輸資料量，使避免某一接收端30拖垮整體傳輸速率。

由此可知，即使於多源多接收(Multisource to Multireceiver)的通訊架構下，該運算模組20利用該統計表單2000分享該接收端30之最大吞吐量、該發送端31之最大資料傳輸率及各連線頻道之該傳輸封包量等資訊，且藉該比對單元201分析該傳輸封包量後透過該調整單元202調整傳輸速率，如此，即可使網路上各節點自行管控各連線頻道之傳輸流量，提升頻寬使用效率。

以上所述僅為舉例性之較佳實施例，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

習知技藝

1‧‧‧處理器

10‧‧‧轉送裝置

100‧‧‧封包輸入端

101‧‧‧分級器

102‧‧‧計量器

103‧‧‧佇列元件

104‧‧‧封包輸出端

本發明

2‧‧‧通訊中介軟體

20‧‧‧運算模組

200‧‧‧檢測單元

2000‧‧‧統計表單

201‧‧‧比對單元

2010‧‧‧權重值

202‧‧‧調整單元

3‧‧‧通訊設備

30‧‧‧接收端

31‧‧‧發送端

S1~S5‧‧‧步驟

第1圖 係為習知動態調整資料流量之網路系統示意圖。

第2圖 係為本發明較佳實施例之模組方塊圖。

第3圖 係為本發明較佳實施例之方法流程圖。

第4圖 係為本發明較佳實施例之一應用示意圖。

第5圖 係為本發明較佳實施例之次一應用示意圖。

S1~S5‧‧‧步驟

Claims (6)

1. 一種自動調整資料吞吐量之運算模組，係設有一檢測單元、一比對單元及一調整單元，供以調整至少一接收端與複數個發送端間之各別資料吞吐量，使最佳化分配網路頻寬，其特徵在於：該運算模組係架設於一通訊中介軟體，該通訊中介軟體裝設於該接收端及各該發送端，而該運算模組藉該檢測單元檢測該接收端最大之一吞吐量後反饋予該等發送端，且該檢測單元於複數個時點監測並統計該接收端與各該發送端間之一傳輸封包量，分別形成一統計表單，並分享於該接收端及各該發送端間，使各該發送端獲知彼此間之該傳輸封包量；該比對單元具有複數個權重值，以分別限定各該發送端傳送至該接收端之該傳輸封包量，且該比對單元據該統計表單比對該等權重值，當其中一該傳輸封包量高於對應之該權重值時，該比對單元輸出一緩流請求，反之則輸出一增流請求；該調整單元接收該緩流請求後，使對應之該發送端降低該傳輸封包量，反之接收該增流請求則使對應之該發送端增加該傳輸封包量，以符合該權重值，其中該比對單元統合該等統計表單，以分析獲得該等傳輸封包量之一平均比例值而形成該等權重值，且該比對單元分析各該平均比例值於各該時點之一變化量，以調整該等權重值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之運算模組，其中當該接收端為複數使用型態且該等發送端之其中之一 係同時連線至該等接收端時，該發送端即分別依據各該接收端之權重值傳送該傳輸封包量。
3. 如申請專利範圍第2項所述之運算模組，其中該檢測單元檢測該發送端最大之一資料傳輸率，且該比對單元統合分析各該接收端之權重值，以平均分配該資料傳輸率予各該接收端。
4. 一種自動調整資料吞吐量方法，係供以調整至少一接收端與複數個發送端間之各別資料吞吐量，使最佳化分配網路頻寬，其包含下列步驟：檢測該接收端最大之一吞吐量，並反饋予該等發送端；於複數個時點監測並統計該接收端與各該發送端間之一傳輸封包量，分別形成一統計表單，並分享於該接收端及各該發送端間，使各該發送端獲知彼此間之該傳輸封包量；比對該統計表單與複數個權重值，以分別限定各該發送端傳送至該接收端之該傳輸封包量；當該統計表單中其中一該傳輸封包量高於對應之該權重值時，請求對應之該發送端降低該傳輸封包量，而當該統計表單中其中一該傳輸封包量低於對應之該權重值時，請求對應之該發送端增加該傳輸封包量，以符合該權重值；及統合該等統計表單，且分析獲得該等傳輸封包量之一平均比例值而形成該等權重值，並分析各該平均比例值於各該時點之一變化量，以調整該等權重值。
5. 如申請專利範圍第4項所述之自動調整資料吞吐量方法，其中當該接收端為複數使用型態，且該等發送端之其中之一係同時連線至該等接收端時，該發送端即分別依據各該接收端之該權重值傳送該傳輸封包量。
6. 如申請專利範圍第5項所述之自動調整資料吞吐量方法，其中當該發送端傳送該傳輸封包量至該等接收端時，更包含下列步驟：檢測該發送端最大之一資料傳輸率；及統合分析該等接收端之該等權重值，以平均分配該資料傳輸率予各該接收端。