[发明专利]一种宽带网络接入及流量管理调度系统

权利要求书

1.一种宽带网络接入及流量管理调度系统，其特征在于包括核心处理模块、数据链路层处理模块、网络层处理模块及管理模块，所述核心处理模块分别与数据链路层处理模块、网络层处理模块及管理模块连接，核心处理模块通过IP分组重组的多级并行化进行网络地址转换，实现多用户的并发连接控制及基于用户角色的带宽分配，并实现接入服务器在加权的多链路出口间进行流量负载平衡；所述IP分组重组的多级并行化具体包括如下步骤：

(1)实现集群并行计算IP分组重组，将每个计算节点用一个运行FreeBSD系统的对称多处理SMP计算机组成的集群来替代，计算节点之间通过集群通信环境MPICH实现并行计算IP分组重组；

(2)基于MPICH共享存储的二级并行，在节点内使用MPICH的共享内存机制，在节点间使用MPICH的消息通信；

(3)调度节点处理IP分组重组，包括普通协议的转换，TCP/UDP端口的选择，对某些应用层与底层的IP和PORT相关的协议的处理；

(4)集群子节点IP分组重组计算处理，收到数据包并分析六元组信息，根据hash值查找地址转换表，对数据包的IP和Port值进行处理，将数据包发回流量分配节点；

(5)IP分组重组集群计算内部负载平衡，如果不是新发起的数据流，为了保证数据流的完整性，该数据包必须发到所属数据流的对应节点处理，如果是新发起的数据流，则根据各集群节点的负载情况Ti和数据流描述表的大小Di来决定处理节点。

2.根据权利要求1所述的宽带网络接入及流量管理调度系统，其特征在于所述多用户的并发连接控制通过广播通信在客户机和服务器之间建立一条点对点的连接，实现TCP并发连接数控制和网关检测，并确定用户在网络中的角色和并对群组设置TCP连接上限，开辟一个缓冲区用于存放TCP连接计数。

3.根据权利要求1或2所述的宽带网络接入及流量管理调度系统，其特征在于基于角色的带宽分配具体为每一个用户开辟一个缓冲池，缓冲池的大小根据RADIUS数据库中指定的网络带宽来设定大小，对于每一个用户的链路，按照FIFO队列进行排队，依次进入缓冲池，再为每一个缓冲池构造若干个令牌，令牌的多少与缓冲池的大小成线性关系，每个时间段产生指定的令牌个数，并赋予用户链路，当用户链路数据无法持有令牌时，数据将被丢弃。

4.根据权利要求1所述的宽带网络接入及流量管理调度系统，其特征在于实现在加权的多链路出口间进行流量负载平衡，接入服务器根据流量均衡体系调控分析提出了路由切割调度模型，给出了基于多元非合作模型的路由切割调度算法，将路由表项切割为若干个碎片再根据负载状况决策映射，使得IP地址空间从单控制节点映射到多条链路上时能够保持这些链路上的流量均衡。