[发明专利]一种基于严格优先级的流量监管方法、系统及设备

说明书

本发明属于流量监管技术领域，公开了一种基于严格优先级的流量监管方法、系统及设备，所述基于严格优先级的流量监管方法包括：初始化令牌桶算法参数，建立映射表；更新令牌桶参数，产生业务发送等级；读取待监管数据帧，提取优先级；判断优先级是否不低于业务发送等级；若是，则输出数据帧，若否，则丢弃数据帧。本发明通过划分多级门限的方式来对应优先级业务，可以根据具体需求实现灵活扩展；采用单令牌桶算法实现，并且不需要额外消耗存储资源来存储数据帧，结构简单，占用资源较少；适用于有严格优先级区分的流量控制场景，可以实现高优先级对带宽的绝对优先权；相比流量整形方法，本发明不消耗缓存资源，且能提供较好的时延性能。

技术领域

本发明属于流量监管技术领域，尤其涉及一种基于严格优先级的流量监管方法、系统及设备。

背景技术

近些年来，随着互联网规模的不断扩大和网络用户数量的迅速增长，网络流量业务的多样性和速率也得到了极大的发展，不同的流量业务也带来了更高的网络服务质量要求。交换机作为网络接入和转换的基本设备，在能够承载越来越大交换容量的同时，也面临着如何使用更少的资源来满足更高的服务质量要求的问题。流量控制可以使用户以规定合理的速率传输数据，是预防交换网络拥塞，有效提高网络性能的一种高效的方法。对不同优先级的业务实现不同的流量控制，能够更好的满足高优先级业务在网络拥塞时的服务质量。

原有的流量整形所采用的反压控制方法实现了不同设备速率的适配和对流量的控制，但这种流量控制方法会导致传输的数据帧有较大的时延，并不适合传输语音、直播等实时性要求较强的数据，同时还需要针对传输的优先级业务设置队列缓存，才能实现针对输出端口各个优先级业务流的区分，需要消耗较多的缓存资源。

而很多已有的流量监管方法均需要依靠多个令牌桶实现，在只需要区分严格优先级的流量控制场景中，提升了复杂度，额外消耗了资源。

中兴通讯股份有限公司在其申请的专利文献“一种对业务流量进行监管的方法及其装置”(公开号CN 101674247 B)中公开了一种对业务流量进行监管的方法及其装置。方法包括：针对每一待监管用户配置用户令牌桶实行单流量监管，针对所有待监管用户配置总令牌桶实行总流量监管，且配置总令牌桶的令牌添加速率与所有的用户令牌桶的令牌添加速率之和相关联。当配置总令牌桶的令牌添加速率等于所有的用户令牌桶的令牌添加速率之和，在待监管用户报文到达后，若判断该用户的用户令牌桶内令牌的数量和/或总令牌桶内令牌的数量大于或等于到达的报文的数量，则转发到达的报文；否则丢弃报文。该发明能够在对用户带宽资源进行必要限制的前提下充分利用带宽资源，或公平分配带宽资源。

该方法用于需要区分严格优先级的流量控制场景的不足之处是：

1.需要按照优先级数量设置多个令牌桶，并需要合理设置各个令牌桶的容量和令牌添加速率，资源占用较多，复杂度较高；

2.无法实现严格优先级，即该方法只能按照优先级分配不同带宽，无法实现流量拥塞时高优先级对带宽资源的绝对占用。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)原有的流量整形所采用的反压控制方法，会导致传输的数据帧有较大的时延，并不适合传输语音、直播等实时性要求较强的数据，同时还需要针对传输的优先级业务设置队列缓存，才能实现针对输出端口各个优先级业务流的区分，需要消耗较多的缓存资源。

(2)很多已有的流量监管方法均需要依靠多个令牌桶实现，在只需要区分严格优先级的流量控制场景中，提升了复杂度，额外消耗了资源。

(3)现有对业务流量进行监管的方法，需要按照优先级数量设置多个令牌桶，并需要合理设置各个令牌桶的容量和令牌添加速率，资源占用较多，复杂度较高。

(4)现有对业务流量进行监管的方法，无法实现严格优先级，即该方法只能按照优先级分配不同带宽，无法实现流量拥塞时高优先级对带宽资源的绝对占用。