[发明专利]基于linux内核的高性能流控方法

权利要求书

1.一种基于linux内核的高性能流控方法，其特征在于：所述流控方法为首先在Linux内核中的sk_buff中有mark字段，同时加入index字段，Mark字段用来进行带宽对象的流控，index是无符号整数，把其分成两部分，高16位用来进行服务流控，低16位用来进行单ip流控；再建立数据包列队；然后数据包再通过流控方法进行控制是否出队：数据包按照服务流控方法进行控制，如果数据包可以出队，则依次进行带宽对象流控方法、单IP流控方法进行控制，如果数据包再上述的三个流控方法任意一个不能出队，则重新排队；最后出队的数据包经过发包调度方法选择后进行发包。

2.根据权利要求1所述的基于linux内核的高性能流控方法，其特征在于：所述的服务流控方法为首先建立一个65536长度的整数数组D，其下标代表目的端口；其次，建立一个300个数据包队列数组E，D数组每个元素的值为E数组的下标，如当设置了对http进行流控，则先检查D[80]的值是否已经设置，如设置即已流控，如未设置，先取得E中没有使用的一个队列，把其下标赋值给D[80]，当有http数据包到来时，会根据目的端口80，得到D[80]的值D1，再根据E[D1]取得队列，进行入队操作。

3.根据权利要求1或2所述的基于linux内核的高性能流控方法，其特征在于：所述的带宽对象流控方法为建立一个队列数组，根据sk_buff中的mark值来选择队列，mark值由用户态程序统一控制，由iptables的mark target进行设置，当带有mark值不为0的数据包到来时，此包目的端口不进行服务流控，根据mark值选择队列，进行排队流控。

4.根据权利要求3所述的基于linux内核的高性能流控方法，其特征在于：所述的单IP流控方法的步骤如下：

（1）、建立数据包队列：建立了一个含300元素的无符号整形数组，每个无符号整形数组是32位，每一位对应9600队列中的一个，其中第0个队列为不进行流控的队列，该位为1，表示该位对应的队列被使用，通过该无符号整形数组的计算实现快速选择队列；

（2）、数据包列队的Ip地址共32位，现把其看成两部分，前16位和后16位，前16位通过一个大小为65535的指针数组A来表示，数组下标即表示具体ip的前16位值，后16位也是通过一个65535的数组来表示，但是其是动态分配的，后16位的数组中，数组中每个结构中包含flag和index字段，flag表示该ip是否要流控，index是一个索引值，为无符号整数，当一个ip数据包进入时，先取得该ip的前16位，以该值作为前16位数组的下标，如果数组内容为空，则表示没有建立过该前16位对应的后16位的数组，需要创建，index初始值为-1，flag初始值为0；如果数组内容不空，则可以根据该指针内容来访问对应的后16位数组，再根据对应值的flag和index进行流控，同时把index值赋给sk_buff中的index字段。

5.根据权利要求4所述的基于linux内核的高性能流控方法，其特征在于：所述的单IP流控方法的快速选择队列的具体步骤如下：

（1）、先看无符号整数值是否为全1，通过和0xffffffff与得知；

（2）、如果无符号整数值为全1，则取数组中下一个整数继续步骤（1）；

（3）、如果无符号整数值不是全1，计算低16位是否为全1；

（4）、如果无符号整数值为全1，则把该整数值右移16位，否则不变；

（5）、计算无符号整数值的低8位是否为全1；

（6）、如果无符号整数值为全1，则把该整数值右移4位，否则不变；

（7）、计算无符号整数值的低2位是否为全1；

（8）、如果无符号整数值为全1，则把该整数值右移2位，，否则不变；

（9）、计算无符号整数值的低1位是否为1，不是则第二位为1，则找到了具体的位置，并能够计算出对应的数组下标； 

（10）、当ip不流控时，把相应的位置0。