[发明专利]一种实现流量整形令牌添加的方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明属于数据通信领域，具体涉及一种实现流量整形令牌添加的方法、装置及系统。 

背景技术

随着网络的发展，共享介质的传输方式成为网络的主流。由于其统计复用特性，共享介质的网络技术成本较低。然而，当希望这些共享介质的传输方式能够提供与老式的时分复用(TDM，Time Division Multiplex andMultiplexer)网络相同的服务等级的时候，将会面临着诸多的困难。一个连接的服务等级可以从连接的有效性、连接的时延、连接的带宽这三个方面进行定义；这三个方面决定了一个服务的质量如何。通常，由于连接的有效性依赖于网络的物理连接，所以路由和交换在连接的有效性上扮演着更重要的角色。而流量管理系统则在控制连接的时延和带宽方面扮演着重要的角色，从而影响了一个连接的服务质量(QoS)。 

确保服务质量却要从多个方面着手才能够实现。一个流量管理系统应该具有的功能主要包括：分类、流量监管、调度、流量整形、统计。 

流量管理系统的第一个任务就是对到达的数据包进行分类。对于流量管理来说，这项任务的目的是确定应用到数据包上的行为。分类器在数据包的起始处添加标签(或者称为描述符)，流量管理系统使用这个标签来识别数据流。 

流量监管用来确保包速率在与客户所签订的服务等级约定所设定的范围之内。 

当流量管理系统接受了一个流量后，需要对数据包或信元进行流量整形以确保它们满足下游网络的要求并且不会引起拥塞。 

当包或信元进入流量管理系统的时候，需要将它们按某种规则保留在一个大的缓冲区内，然后在转发的时候由调度器进行调度。调度器应确保数据包以最优化的顺序进行转发。 

流量管理系统还可以为接收和发送的数据包维护一个统计信息，这些统计信息既可以用于计费，也可以用于故障诊断。 

流量整形是指数据包在一个协商的速率上转发以遵守与下游设备的约定，平滑流量的输出，降低下游的拥塞。对于数据包业务，流量管理系统通常使用令牌桶。令牌以常量速率注入到桶当中，每一个转发的数据包分段都会消耗一个令牌。这种机制能够控制平均速率，又允许存在短期的突发流量。 

在流量整形中，如何为大量的不同的数据流实现令牌的添加是影响到流量整形效果的关键因素，而现有技术中缺乏相应的解决机制。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何实现不同速率的具有流量整形功能的流量管理系统中令牌的添加。 

为了解决上述问题，本发明提供了一种实现流量整形令牌添加的方法，该方法包括： 

A、为每个数据流配置整形速率并转换为整形权重，根据所述数据流的整形权重将各个数据流添加到加权公平排队WFQ令牌分发模块中； 

在步骤A进行的同时，计算得到最新的空余流权重； 

B、根据所述空余流权重，将空余流添加到WFQ令牌分发模块； 

C、WFQ令牌分发模块根据所设置的间隔为各个数据流或空余流添加令牌； 

所述计算得到最新的空余流整形权重是：将所述数据流的整形速率转换为所述数据流的整形权重，使用空余流权重减去所述数据流的整形权重得到新的空余流整形权重。 

步骤A之前还包括，将空余流整形速率设置为流量管理系统最大速率， 将空余流对应的整形速率转换为权重，此时空余流具有最大的整形权重。 

步骤C中，各个数据流或者空余流得到的令牌个数由其整形权重决定。 

步骤C之后还包括：当某个数据流得到一个整形令牌后，根据该整形令牌所对应的整形字节数，得到该数据流相应的整形字节数。 

本发明还提供了一种实现流量整形令牌添加的装置，该装置包括配置模块、空余流模块、WFQ令牌分发模块及数据流信息存储模块，其中， 

配置模块，用于为每个数据流配置整形速率并转换为整形权重，根据所述数据流的整形权重将各个数据流添加到加权公平排队WFQ令牌分发模块中； 

空余流模块，当接收到配置模块所配置的数据流整形权重时，将当前的空余流整形权重减去数据流整形权重得到新的空余流整形权重； 

WFQ令牌分发模块，根据各个数据流或者空余流的权重，为各个数据流或空余流分发令牌； 

数据流信息存储模块，用于存储各数据流的权重信息与链表信息，存储各个数据流所接收到的令牌个数。 

该装置还包括令牌产生模块，用于根据流量管理系统的处理能力，按照预先设置的间隔周期性产生一个令牌，将令牌传递给WFQ令牌分发模块。