[发明专利]业务流量预留带宽分配的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种业务流量预留带宽分配的方法及设备。 

背景技术

QoS(Quality of Service，服务质量)包括数据传输的带宽、数据传送的时延、数据的丢包率等。在网络中可以通过保证数据传输的带宽、降低数据传送的时延、降低数据的丢包率以及时延抖动等措施来提高QoS。现有技术中的QoS服务模型可以分为两大体系：DiffServ(Differentiated Service，区分服务)模型和IntServ(Integrated Services，综合服务)模型。 

其中，DiffServ模型借助IP分组交换技术，能够充分实现带宽资源的复用，但由于不同服务间经常发生带宽抢占，需要考虑带宽拥塞时各种业务间的带宽分配和优先调度关系，策略规划和配置较为复杂；IntServ模型采用事先带宽或时隙预留的方式完全保证了各种业务的带宽或时隙独享，实现了业务质量的最优设计，但是难以做到带宽复用，客户带宽资源不能充分利用。 

在IP技术领域，为了实现带宽预留，往往推荐采用RSVP协议结合TE流量工程技术实现IntServ模型。但RSVP(Resource Reservation Protocol，资源预留协议)和TE(Traffic Engineering，流量工程)技术设计同样较为复杂，也不能实现带宽共享的要求，从而难以做到IP带宽的充分利用。 

因此，在IP分组交换领域，无论采用DiffServ的普通QoS队列技术，还是采用IntServ的TE流量工程技术，都难以同时做到带宽预留和带宽共享的技术要求。 

现有技术中，在IP分组交换领域，通过DiffServ模型的CAR(CommittedAccess Rate，承诺访问速率)和GTS(Generic Traffic Shaping，通用流量整形)结合的技术方案，同时实现了带宽预留和共享。 

其中，CAR技术对路由器入口流量按照预留带宽大小进行分类。如图1所示的利用CAR进行流量控制的基本处理过程。首先，路由器根据预先设置的匹配规则对报文进行分类，如果是没有规定流量特性(即没有设置预留带宽的流量)的报文，直接继续发送，不需要经过令牌桶的处理；如果是需要进行流量控制的报文，则需要使用令牌桶处理。具体的，如果令牌桶中有足够的令牌可以用来发送报文，则路由器允许报文通过，报文可以被继续发送下去；如果令牌桶中的令牌不满足报文的发送条件，则报文被丢弃或者根据配置的策略进行其他处理。 

在实际应用中，CAR还可以进行报文的标记，包括设置或者修改报文的优先级。例如，当报文符合流量特性(配置了预留带宽的流量)的时候，可以设置报文的优先级为5，当报文不符合流量特性的时候，可以丢弃报文，也可以设置报文的优先级为1并继续进行发送。这样，后续的处理可以尽量保证不丢弃优先级为5的报文，在网络不拥塞的情况下，也发送优先级为1的报文，而当网络拥塞时，优先保证优先级为5的报文的正常传输。 

具体的，CAR技术采用单速双色或双速三色原理，对路由器入口流量按照预留带宽大小进行分类。以单速双色原理为例，路由器入口预先配置50M的预留带宽，其中包括为视频流量分配的20M带宽和为数据流量分配的30M带宽。配置CAR技术的路由器入口识别接收到的流量，如果为视频流量，且小于20M，则将该视频流量标记为绿色流量，优先级为2；如果为数据流量，且小于30M，则将该数据流量标记为绿色流量，优先级为1；如果为数据流量，且大于30M，则将大于30M的部分的数据流量标记为红色流量，优先级为0。在路由器的出口根据流量的优先级进行流量转发，优先级为2的视频绿色流量进入20M预留带宽队列进行转发，优先级为1的绿色数据流量进入30M预留带宽队列进行转发；优先级为0的红色数据流量则根据配置的策略处理，通过共享带宽队列进行流量转发。 

这种方式可以实现不同客户或者业务的带宽预留和共享的目的，但是，这种方式却无法确保客户的优先级业务通过预留带宽进行转发。例如，上述例子中的视频流量为5M时，仍然通过20M的绿色流量队列转发；而此时即使数据流量为40M，其中的10M数据流量由于没有对应的预留带宽，需要通过共享带宽进行转发，无法保证该10M优先级业务的准确转发。

发明内容

本发明提供了一种转发业务流量的方法和设备，通过动态CAR技术，保证优先级业务优先进入预留带宽队列，从而绝对保证优先级业务的动态实际使用带宽。