[发明专利]一种基于HTB的带宽公平控制方法及其实现系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络带宽控制技术，具体地说，是涉及一种基于HTB的带宽公平控制方法及其实现系统。

背景技术

HTB (Hierarchical Token Bucket)算法是当前较为先进的路由器流量管理算法，它可以有效地提高带宽利用率和限制P2P等海量下载软件的使用：对于正常上网的内网主机，系统将允许它偶然突破最大限速；相反，对于长期使用P2P等软件的内网主机，系统将会减小它的带宽，使其对其他主机的影响降到最低。

HTB算法支持根据IP地址、协议、端口等信息对数据流进行优先级设置，然后针对不同类别的数据流进行带宽控制，指定主机或服务预留带宽、限制最高带宽，也能实现平均分配带宽，并进行优先级管理，特别适合语音视频和数据混合的网络。

但是，HTB算法由于采用串行机制，它虽然能够保证用户的基本带宽需要，却存在不能有效、最大程度的合理利用带宽的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于HTB的带宽公平控制方法及其实现系统，主要解决现有的HTB算法对流量控制效果不够理想、带宽利用率不够合理的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

    一种基于HTB的带宽公平控制方法,包括以下步骤:

    （1）初始化HTB队列与队列带宽；

    （2）通过收发模块接收数据包；

    （3）通过识别模块识别数据包的应用类型和IP地址；

    （4）根据数据包的应用类型设立入缓存队列，并将数据包存入对应的入缓存队列，之后执行（5）；

    （5）根据数据包对应的IP地址设立出缓存队列，并将数据包存入对应的出缓存队列；

    （6）查看当前出缓存队列发送数据包是否达到配额限制值，如果未达到，则直接发送该出缓存队列内的数据包，反之，则按照轮询方式查看下一个出缓存队列发送数据包是否达到配额限制值，且发送数据包未达到配额限制值的出缓存队列均直接发送数据包；

（7）待所有出缓存队列发送的数据包均达到配额限制值后，重置所有出缓存队列的配额限制值，返回(6)。

进一步地，所述（3）中识别模块识别的应用类型包括网页、下载和视频三种类型。

再进一步地，所述（6）中每个出缓存队列在发送数据包之后，对出缓存队列的配额限制值进行更新，即本次发送数据包之前的配额限制值减去本次发送数据包的长度。

更进一步地，所述（7）中重置所有出缓存队列的配额限制值，是指将所有出缓存队列的配额限制值全部恢复为未发送任何数据包的状态值。

为了实现上述带宽公平控制方法，本发明提供了一种基于HTB的带宽公平控制系统，包括

 初始化模块：用于初始化HTB队列与队列带宽；

 收发模块：进行数据包发送和接收操作；

识别模块：进行数据包的应用类型和IP地址判断；

控制模块：按照数据包的应用类型创建入缓存队列，并进行数据包入队操作；按照主机IP地址创建出缓存队列，检查每个IP地址对应的出缓存队列，按照公平机制进行数据包出队操作，并更新或重置每个IP地址对应的出缓存队列配额限制值。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明在应用类型上实现了带宽的均衡使用，根据应用类型设立的入缓存队列，按照公平机制进入出缓存队列，使每个应用类型都有机会使用网络资源，避免了现有HTB算法因优先级设置而造成部分优先级低的应用类型始终无法使用网络资源的问题；

（2）本发明在不同主机方面实现了带宽的均衡使用，根据主机IP地址建立的出缓存队列，在发送数据包时采用轮询方式，并按照公平机制进行出队操作，保证了每个主机都能公平使用带宽，避免了现有HTB算法造成的部分主机始终无法上网、无法获取或发送数据的问题；

（3）本发明通过出、入缓存队列的设置，以及数据包发送的公平机制，大大提高了带宽的利用率，减少了带宽浪费。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。