[发明专利]一种流量监管方法和流量监管设备

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种流量监管方法和流量监管设备。

背景技术

在网络通信过程中，鉴于带宽的有限性，为了使有限的网络资源能够更好地发挥作用，防止大量不断突发的用户数据使网络发生拥塞，必须对用户的流量进行监管。流量监管的典型应用是监督进入网络的某一流量的规格，将其限制在合理的范围之内，或对超出的流量进行“惩罚”，以保护网络资源和运营商利益。

实施流量监管首先要评估流量是否超出了规格，然后再根据评估结果实施调控策略。通常，流量规格评估采用令牌桶方式进行，图1给出了现有采用单速双色(绿色和红色)令牌桶进行流量监管的过程示意图。从图1中可以看出，令牌桶实际上被看作是一个具有一定容量的可以存放令牌的容器，系统按照规定的速率向令牌桶中放置令牌，当令牌桶中令牌满时，多出的令牌溢出，令牌桶中令牌不再增加；每到达一个报文就进行一次评估，判断令牌桶中有没有足够的令牌可以使用，如果有，则说明流量被控制在允许的范围内，属于承诺内流量，故从令牌桶中取走与报文转发权限相当数量的令牌并转发报文(通常用一个令牌关联一个比特的报文转发权限)；如果没有，则说明已经耗费太多令牌，流量超标，丢弃报文。

为了评估更复杂的情况，实施更加灵活的调控策略，还可以配置两个令牌桶，如图2所示，有两个不同的令牌桶C桶和E桶，其中，C桶是承诺突发量(CBS)桶，存放的是绿色令牌，E桶是超出/额外突发量(EBS)桶，存放的是黄色令牌，其余溢出的令牌为红色令牌。在令牌发放时，首先，系统会向C桶中放置令牌，当C桶中令牌满时，多出的令牌被放置到E桶中，当E桶中令牌也满时，多出的令牌溢出，且C桶和E桶中的令牌都不会再增加；每到达一个报文就进行一次评估，在每次评估时，首先需要判断C桶中有没有足够的令牌可以使用，如果C桶中有足够的令牌，则报文会从C桶中取走与报文转发权限相当数量的绿色令牌并转发报文；如果C桶中的绿色令牌不足以转发该报文，则需进一步判断E桶中有没有足够的令牌，如果E桶中有足够的令牌，则报文会从E桶中取走与报文转发权限相当数量的黄色令牌并转发报文；如果E桶中的黄色令牌也不足以转发该报文，则该报文将被丢弃。

不管采用一个令牌桶还是两个令牌桶，在实施完流量监管后，都需要通过网络设备的出接口将取到令牌的报文进行转发，而网络设备各个出接口的负载能力可能是不同的，因此，在将取到令牌的报文进行转发之前，还需要对取到令牌的报文进行负载均衡。

现有的负载均衡一般是基于报文的流特征哈希后实现的，即不同的流从不同的出端口进行转发，而不同的流在不同时刻的实际流量的比例很可能是变化的，从而导致不能严格按照实际流量进行均衡。举例说明，现有在实现A、B两个出端口按流量1∶2的比例进行负载均衡时，是通过由A出端口负责一条流，B出端口负责两条流来实现，假设某个时刻A出端口负责的一条流的实际流量与B出端口负责的两条流的流量正好为1∶2，也就能够实现需求的按流量进行负载均衡。然而，在实际应用中，这种情况是很少出现的，甚至在某些时刻A出端口所负载的一条流的实际流量远远大于B出端口负载的两条流的实际流量，从而导致B出端口带宽资源的浪费。

通过上述分析可以看出，现有所采用的流量监管以及负载均衡技术并没有考虑出端口的实际负载情况，也就不能实现按出端口的实际负载能力来进行负载均衡的，从而导致了某些出端口带宽资源的浪费；此外，现有所采用的流量监管方法也不能够实现对取到令牌的报文的流量进行统计。

发明内容

本发明提供了一种流量监管方法，能够实现按出端口的实际负载情况来进行负载均衡，也就能够实现按照出端口的实际负载能力进行负载均衡或者能够实现对取到令牌的报文的实际流量进行统计，从而提高了流量监管的效率。

本发明还提供了一种流量监管设备，能够实现按出端口的实际负载情况来进行负载均衡，也就能够实现按照出端口的实际负载能力进行负载均衡或者能够实现对取到令牌的报文的实际流量进行统计，从而提高了流量监管的效率。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种流量监管方法，该方法包括：

在对报文进行流量监管时，判断令牌桶中是否有足以转发该报文的令牌，如果有，则为所述报文取令牌，并依据需要进行转发报文的出端口的实际负载能力或基于预定的分布函数对所述已取令牌的报文进行分类后转发；否则，准备丢弃所述报文。

一种流量监管设备，该设备包括：报文评估单元、令牌取用单元和报文处理单元，其中，

所述报文评估单元，用于在对报文进行流量监管时，判断令牌桶中是否有足以转发该报文的令牌；