WO2014134958A1 - 一种流量监管的方法及装置 - Google Patents

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杨倩
周一新
周干民
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    • HELECTRICITY
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic regulation in packet switching networks
    • H04L47/10Flow control or congestion control
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    • H04L47/215Token bucket

Abstract

本发明公开了一种流量监管的方法及装置,包括:当收到数据包时,若确定令牌桶中的剩余令牌的数量不小于系统最大包长,则将所述数据包发送至目的地址。

Description

一种流量监管的方法及装置 技术领域

本发明涉及网络通信领域的流量监管技术, 尤其涉及一种流量监管的方法 及装置。 背景技术

在通讯系统中,传输的总带宽有限, 需要预先与每个用户协定一定的带宽, 当用户发送的数据大于协定的带宽时, 需要将多余的数据丟弃, 防止该用户数 据挤占其他用户的带宽, 保证其他用户的合法流量, 因此, 在网络入口处对用 户的流量进行限制, 以保证网络的正常运行是非常必要的。

目前, 流量监管是提高传输服务质量(QoS, Quality of Service ) 重要手段 之一, 令牌桶算法是实现流量监管的重要方法; 所述令牌桶算法为: 向令牌桶 中按一定速率添加令牌; 当数据包到达监管装置时, 将数据包长度与令牌进行 比较, 如果令牌大于等于数据包长度, 则允许数据包通过; 否则, 禁止数据包 通过。 但是, 使用上述令牌桶算法进行流量监管时, 在输入流量大于监管流量 时, 令牌桶中令牌通常会维持一个低的水平, 因而进入监管装置的短数据包允 许通过的概率大于长数据包的通过概率, 造成监管缺陷。

可见,现有技术中流量监管的装置无法保证当数据输入量大于监管流量时, 不同长度的数据包的通过概率平等, 从而无法保证数据传输的 QoS。 发明内容

有鉴于此, 本发明实施例的目的在于提供一种流量监控的方法及装置, 能 保证当数据输入量大于监管流量时, 不同长度的数据包的通过概率平等, 进而 保证数据传输的 QoS。

本发明实施例提供了一种流量监管的方法, 该方法包括:

当收到数据包时,若确定令牌桶中的剩余令牌的数量不小于系统最大包 长, 则将所述数据包发送至目的地址。

上述方案中, 所述当收到数据包之前, 该方法还包括: 根据用户设定的 监管流量产生与流量相当的令牌, 将令牌添加到令牌桶。

上述方案中, 所述将令牌添加到令牌桶之后, 该方法还包括: 实时检测 所述令牌桶中的剩余令牌的数量, 当所述剩余令牌数量大于门限值时, 丟弃 超出的令牌。

上述方案中, 所述将所述数据包发送至目的地址之后, 该方法还包括: 更新令牌桶中的剩余令牌。

上述方案中, 所述更新令牌桶中的剩余令牌, 包括: 将当前令牌桶中剩 余令牌减去与当前发送的数据包的长度相同数量的令牌,得到更新后的剩余 令牌。

本发明实施例还提供了一种流量监管的装置, 该装置包括: 判别模块和 令牌桶; 其中,

判别模块, 配置为当收到数据包时, 若确定令牌桶中的剩余令牌的数量 不小于系统最大包长, 则将所述数据包发送至目的地址;

令牌桶, 配置为为判别模块提供剩余令牌。

上述方案中, 所述装置还包括: 令牌发生器, 配置为根据用户设定的监 管流量产生与流量相当的令牌, 添加到令牌桶;

相应的, 所述令牌桶, 配置为接收并保存令牌发生器发来的令牌。 上述方案中, 所述装置还包括: 突发带宽检测模块, 配置为实时检测令 牌桶中的剩余令牌的数量, 当所述剩余令牌数量大于门限值时, 通知所述令 牌桶丟弃超出门限值的令牌;

相应的, 所述令牌桶, 配置为接收突发带宽检测模块发来的丟弃超出门 限值的令牌。

上述方案中, 所述装置还包括: 令牌更新模块, 配置为更新令牌桶中的 剩余令牌;

相应的, 所述令牌桶, 配置为根据令牌更新模块的控制更新自身保存的 剩余令牌。

上述方案中, 所述令牌更新模块, 配置为从判别模块获取当前发送的数 据包的长度, 通知令牌桶减去与当前发送的数据包的长度相同数量的令牌; 相应的, 所述令牌桶, 配置为根据令牌更新模块的通知, 减去与当前发 送的数据包的长度相同数量的令牌, 得到更新后的剩余令牌。

本发明实施例所提供的流量监控的方法及装置, 在收到数据包时, 比较令 牌桶中的剩余令牌的数量与系统最大包长的大小, 若剩余令牌不小于系统最 大包长, 则发送数据包。 如此, 将包长与监管结果之间的相关度去除, 从而使 数据包通过的概率与数据包长度无关, 只与数据包总流量有关, 保证数据包的 发送控制不受数据包的长度的影响, 这样, 就能够最大程度的保证当数据输入 量大于监管流量时, 不同长度的数据包的通过概率平等, 进而保证数据传输的

QoS。 附图说明

图 1为本发明实施例流量监管的方法流程示意图;

图 2为本发明实施例流量监管的装置组成结构示意图;

图 3为监管通过流量示意图;

图 4为本发明实施例流量监管的装置中通过流量的示意图。 具体实施方式

本发明实施例的基本思想是: 当收到数据包时, 若确定令牌桶中的剩余 令牌的数量不小于系统最大包长, 则将所述数据包发送至目的地址。

本发明实施例流量监管的方法, 如图 1所示, 包括以下步驟:

步驟 101 : 当收到数据包时, 判断令牌桶中的剩余令牌的数量是否不小 于系统最大包长, 若是, 则执行步驟 102; 否则, 丟弃所述数据包, 结束处 理流程。

这里, 所述当收到数据包时还包括: 同时获取接收到的数据包的长度; 其中, 所述获取接收到的数据包的长度为现有技术, 可以从数据包中对应的 长度字段中提取, 这里不做赘述。

优选地, 执行步驟 101之前还包括: 根据用户设定的监管流量产生与流 量相当的令牌, 将令牌添加到令牌桶; 实时检测所述令牌桶中的剩余令牌的 数量, 当所述剩余令牌数量大于门限值时, 丟弃超出的令牌, 以防止累积令 牌过多, 当有突发数据到达时, 突发的流量太大, 对网络造成较大沖击。

其中, 所述根据用户设定的监管流量产生与流量相当的令牌为现有技 术, 这里不做赘述; 所述门限值为根据实际情况预置的数值。

所述系统最大包长为现有技术规定从所在系统的管理设备中获取的参 数, 这里不做赘述。

步驟 102: 将所述数据包发送至目的地址。

这里, 所述发送至目的地址为现有技术, 可以为根据数据包中的目的地 址发送数据包至下一级网络设备, 这里不做赘述。

另外, 执行所述步驟 102的同时、 或完成步驟 102后, 还包括: 更新令 牌桶中的剩余令牌; 具体为: 将当前令牌桶中剩余令牌减去与当前发送的数 据包的长度相同数量的令牌, 得到更新后的剩余令牌。

优选地, 步驟 102完成后, 还可以按照现有技术更新令牌桶中的令牌, 比如, 可以为周期性的向令牌桶中添加令牌。

本发明实施例流量监管的装置, 如图 2所示, 包括: 判别模块 21和令 牌桶 22; 其中,

判别模块 21 , 配置为当收到数据包时, 若确定令牌桶 22中的剩余令牌 的数量不小于系统最大包长, 则将所述数据包发送至目的地址;

令牌桶 22 , 配置为为判别模块 21提供剩余令牌。

所述判别模块 21 , 配置为当收到数据包时, 获取接收到的数据包的长 度; 其中, 所述获取接收到的数据包的长度为现有技术, 可以从数据包中对 应的长度字段中提取, 这里不做赘述。

所述装置还包括: 令牌发生器 23 , 配置为根据用户设定的监管流量产 生与流量相当的令牌, 添加到令牌桶 22; 相应的, 所述令牌桶 22 , 配置为 接收并保存令牌发生器 23发来的令牌。

所述装置还包括: 突发带宽检测模块 24, 配置为实时检测令牌桶 22中 的剩余令牌的数量, 当所述剩余令牌数量大于门限值时, 通知所述令牌桶 22丟弃超出门限值的令牌; 相应的, 所述令牌桶 22 , 配置为接收突发带宽 检测模块 24发来的丟弃超出门限值的令牌。

所述装置还包括: 令牌更新模块 25 , 配置为更新令牌桶 22中的剩余令 牌; 相应的, 所述令牌桶 22 , 配置为根据令牌更新模块 25的控制更新自身 保存的剩余令牌。

所述令牌更新模块 25 , 配置为从判别模块获取当前发送的数据包的长 度, 通知令牌桶 22减去与当前发送的数据包的长度相同数量的令牌; 相应 的, 所述令牌桶 22 , 配置为根据令牌更新模块 25的通知, 减去与当前发送 的数据包的长度相同数量的令牌, 得到更新后的剩余令牌。

图 3 为在监管时将令牌与实际包长比较判断数据包是否通过的监管方 法下, 分别发送 10Mbps 100字节固定长的数据流和 500字节固定长的数据 流, 在监管速率从 0到 20Mbps变化时, 两种数据流通过的情况。

图 4 为在监管时将令牌与系统最大包长比较来判断数据包是否通过的 监管方法下, 分别发送 10Mbps 100字节固定长的数据流和 500字节固定长 的数据流, 在监管速率从 0到 20Mbps变化时, 两种数据流通过的情况。

从图 3和图 4对比可以看出,本发明对不同包长的监管丟弃概率几乎相 等, 而传统方法在监管流量小于实际发包流量时, 短包有绝对的优先级。

上述方案中的判别模块 21、 突发带宽检测模块 24可以由 CPU或 ASIC 等硬件实现; 所述令牌桶 22可以由 CPU及存储器实现; 令牌发生器 23及 令牌更新模块 25可以由 CPU及存储器实现。

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。

Claims

权利要求书
1、 一种流量监管的方法, 所述方法包括:
当收到数据包时,若确定令牌桶中的剩余令牌的数量不小于系统最大包 长, 则将所述数据包发送至目的地址。
2、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述当收到数据包之前, 该方法 还包括: 根据用户设定的监管流量产生与流量相当的令牌, 将令牌添加到令 牌桶。
3、 根据权利要求 2所述的方法, 其中, 所述将令牌添加到令牌桶之后, 该方法还包括: 实时检测所述令牌桶中的剩余令牌的数量, 当所述剩余令牌 数量大于门限值时, 丟弃超出的令牌。
4、 根据权利要求 1所述的方法, 其中, 所述将所述数据包发送至目的 地址之后, 该方法还包括: 更新令牌桶中的剩余令牌。
5、 根据权利要求 4所述的方法, 其中, 所述更新令牌桶中的剩余令牌, 包括:将当前令牌桶中剩余令牌减去与当前发送的数据包的长度相同数量的 令牌, 得到更新后的剩余令牌。
6、 一种流量监管的装置, 所述装置包括: 判别模块和令牌桶; 其中, 判别模块, 配置为当收到数据包时, 若确定令牌桶中的剩余令牌的数量 不小于系统最大包长, 则将所述数据包发送至目的地址;
令牌桶, 配置为为判别模块提供剩余令牌。
7、 根据权利要求 6所述的装置, 其中, 所述装置还包括: 令牌发生器, 配置为根据用户设定的监管流量产生与流量相当的令牌, 添加到令牌桶; 相应的, 所述令牌桶, 配置为接收并保存令牌发生器发来的令牌。
8、 根据权利要求 7所述的装置, 其中, 所述装置还包括: 突发带宽检 测模块, 配置为实时检测令牌桶中的剩余令牌的数量, 当所述剩余令牌数量 大于门限值时, 通知所述令牌桶丟弃超出门限值的令牌;
相应的, 所述令牌桶, 配置为接收突发带宽检测模块发来的丟弃超出门 限值的令牌。
9、 根据权利要求 8所述的装置, 其中, 所述装置还包括: 令牌更新模 块, 配置为更新令牌桶中的剩余令牌;
相应的, 所述令牌桶, 配置为根据令牌更新模块的控制更新自身保存的 剩余令牌。
10、 根据权利要求 6所述的装置, 其中, 所述令牌更新模块, 配置为从判 别模块获取当前发送的数据包的长度,通知令牌桶减去与当前发送的数据包 的长度相同数量的令牌;
相应的, 所述令牌桶, 配置为根据令牌更新模块的通知, 减去与当前发 送的数据包的长度相同数量的令牌, 得到更新后的剩余令牌。
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