[发明专利]用于T－MPLS网络环境下的流量监控方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及用于T-MPLS高突发网络环境下的流量监控方法和装置。

背景技术

为了适应城域网络的发展对于传送网的需求，ITU-T将MPLS(Multiprotocol Label Switching，简称多协议标记交换)的概念扩展到更低的传送层面，于2006年2月份在日内瓦会议上首先提出了T-MPLS(Transport-MPLS，简称传送MPLS)的概念。T-MPLS是一种基于MPLS的面向连接的分组传送技术，它为下一代传送网提供了一种统一的全套业务解决方案。T-MPLS是一种基于MPLS改进的面向连接的分组传送技术，省去了不必要的面向IP的处理，可以是运营商成本大幅度降低。同时还具有多种业务扩展能力，支持不同技术信号的传送(分组/信元/时分)，符合网络转型的趋势。和传统的分组传送网络相比，其面向连接的特性和强大的OAM功能可以保证运营级的质量要求。

对于T-MPLS网络承载的多种类型的业务，通常采用合同订购的方法，为每个业务分配介于峰值速率和平均速率之间的网络带宽。在实际的传输时，对其真实的网络数据进行检查。不允许在业务发起端超过订购带宽的分组进入网络。因为一旦这部分超过业务订购合同的分组进入网络，会占用大量的带宽资源，必将影响其它业务的服务质量。但是，如果网络存在允许的空闲资源，则可以接纳这部分流量，满足用户的QoS(Quality of Service，简称服务质量)要求，针对超额的流量可以额外计费。

令牌桶是目前研究较多的一种业务流量监管的方法，其基本原理是：任何数据要发送必须要能够取得令牌，否则只能在缓冲区内等待，令牌是以一定的速率填充令牌桶的。也就是说发送端将发送的数据首先发送到缓冲区进行缓冲，通过发送令牌控制缓冲区的输出，来限制业务的峰值速率、突发长度等特性。令牌的发送速率是根据用户和网络的业务合约而定，通过业务的带宽速率来定制令牌池中令牌的产生速率。而令牌桶有一定的容量，如果令牌桶中的令牌已满，则会发生令牌丢失，否则继续填充令牌。如果缓冲区有数据，并且令牌桶中存在令牌，则允许数据的发送，在发送单位数据的同时取走一个令牌。当令牌的产生速率小于峰值速率时，缓冲区的数据会因为取走数据的速率较慢而在缓冲区发生溢出，此时如果不重新修改流量协定，就会发生数据丢失。如果令牌产生的速率过快，则会发生令牌丢弃，造成资源浪费。因此，令牌桶的容量和产生令牌的速率必须根据用户流量和网络资源来制定。由于令牌桶有一定的深度，因此可以容忍一定程度的数据突发性。

令牌桶算法在IP网络中已经得到广泛的应用，用于流量的测量、整型和访问服务速率的控制。在IETF RFC建议规范中，已经定义了srTCM(Single Rate Three Color Marker，简称单速率三色标记)和trTCM(Two Rate Three Color Marker，简称双速率三色标记)两种令牌桶算法。srTCM通过CIR(Committed Information Rate，简称承诺访问速率)，CBS(Committed Burst Size，简称承诺突发尺寸)和EBS(Excess Burst Size，简称超额突发尺寸)三个参数进行评估。定义C桶和E桶分别具有CBS和EBS的容量，并且每个桶中的令牌以恒定CIR速率发送。trTCM通过CIR，CBS，PIR(Peak Information Rate，简称峰值信息速率)和PBS(Peak Burst Size，简称峰值突发尺寸)四个参数进行控制。定义C桶和P桶分别具有填充速率为CIR和PIR的令牌，容量分别为CBS和PBS。在srTCM和trTCM中的色盲模式和非色盲模式中，通过红、黄、绿三种颜色简单的标记取得令牌的状态。

根据已有令牌桶的机制可以看出，srTCM重点在于区分报文尺寸的突发，而trTCM重点在于速率的突发，但是其共有的特点就是当网络存在较大速率的突发流量时会大量丢包，在大小分组混合传输的环境中对于数据转发平缓程度等性能不足。而且在高突发环境下，采用借债机制改进的令牌桶算法不能够完全保证网络的分组可靠的传输。同时在具有多源混合流量环境下的高速突发，会引发网络的处理有失公平性准则。