專利名稱：一種通信系統(tǒng)中報文的接入速率監(jiān)管方法
技術領域：
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)通訊QoS(Quality of Service，服務質(zhì)量)技術領域，特別涉及到Diffserv(Differentiated Service，差分服務)中的速率監(jiān)管方法的實現(xiàn)技術。
背景技術：
在當今的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中，隨著三網(wǎng)合一(語音、視頻、數(shù)據(jù))的網(wǎng)絡演進趨勢進一步深化，以及TCP/IP網(wǎng)絡技術的事實標準確立，在原來的盡力而為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上提高服務質(zhì)量越來越成為運營商對IP網(wǎng)絡設備迫切需求。IP網(wǎng)絡設備要能區(qū)分出語音、視頻、數(shù)據(jù)業(yè)務，并針對這些不同業(yè)務的特點，提供不同的轉(zhuǎn)發(fā)質(zhì)量就成為IP QoS的重要研究課題。同時因為網(wǎng)絡資源是有限的，因此在網(wǎng)絡規(guī)劃和運營管理中，網(wǎng)絡資源的管理和利用又成為QoS研究課題的重中之重。為了提供可保證質(zhì)量的服務，目前一般采用“按需服務”模型，用戶根據(jù)自身的實際需要比如業(yè)務模型(實時或非實時)，流量大小(最小速率或峰值速率)和運營商簽訂服務協(xié)約，同時為了保證其他用戶以及整個網(wǎng)絡資源不受侵占，用戶接入設備必須根據(jù)服務協(xié)約進行承諾速率限制，也就是CAR(Commitment Access Rate)。
在實現(xiàn)上，承諾速率限制一般按照RFC2697和RFC2698兩種標準算法進行速率控制和計量，前者全稱為單速率三色標記算法(Single Rate ThreeColor Marker，簡稱srTCMRFC2697)，后者全稱為雙速率三色標記算法(Two Rate Three Color Marker，簡稱trTCMRFC2698)。從本質(zhì)上，二者都是一種令牌桶算法，即按照一定的速率向一個流量桶注入令牌，每到達一個數(shù)據(jù)包，就從中取出和包長對應個令牌，如果流量桶中無剩余令牌，則丟棄此包。二者的差異主要和應用相關，前者用承諾速率和過量尺寸來限定一個用戶流量，一般可應用于Internet瀏覽類似的業(yè)務，后者用承諾速率和峰值速率來限定一個用戶流量，一般可應用于視頻點播等類似業(yè)務。具體的說，兩種算法在令牌累計和報文到達后的處理方式上都有所不同，簡述如下(1)令牌累計對于兩個漏桶的令牌累計，單速率漏桶算法是用同一速率加令牌，并且是在加滿第一個桶后，才加第二個桶。雙速率漏桶算法是分別用兩個速率向兩個漏桶中獨立加令牌，直到兩個都滿。
(2)報文速率限制計算某一時刻，對于一個需要計量的流中的報文，單速率漏桶算法是先看第一個漏桶中令牌數(shù)是否足夠，再看第二個漏桶中令牌數(shù)是否足夠，根據(jù)令牌數(shù)是否足夠情況，將報文置入綠色或黃色或紅色標記從第一個漏桶中取令牌則將報文置入綠色，從第二個漏桶中取令牌則將報文置入黃色，沒有足夠令牌數(shù)則將報文置入紅色。雙速率漏桶算法是先看第二個漏桶中的令牌數(shù)是否足夠，再看第一個漏桶令牌數(shù)是否足夠，根據(jù)令牌是否足夠情況，將報文置入紅色或黃色或綠色標記沒有足夠令牌數(shù)將報文置入紅色，從第二個漏桶中取令牌將報文置入黃色，從第一個和第二個漏桶中都取令牌將報文置入綠色。
上述給報文所置入的綠色、黃色、紅色是通過這樣實現(xiàn)的在報文的IP頭中有一個TOS域，其中有兩BITS，表示報文的顏色，RFC規(guī)定對AF1/AF2/AF3/AF4(分別對應TOS的前三BITS為001 010 011 100)流，其表示顏色的BITS位；其中，01代表綠色、10黃色、11紅色，打標記就是給報文的這兩BITS分別置入前面的顏色值。
現(xiàn)有的設備中，承諾速率限制配置時顯式選擇使用某一種漏桶算法，實現(xiàn)上因為RFC2697和RFC2698對算法進行了計算過程和偽代碼的描述，同時兩種算法在令牌累計和包文到達后的處理方式上都有所不同，所以一般嚴格都按照其中的算法描述實現(xiàn)了兩種不同的過程。這樣雖然嚴格按照了RFC的實現(xiàn)，缺點是兩種不同的處理邏輯過程，如果用軟件實現(xiàn)算法影響還算不大，只需要分別用兩套不同的函數(shù)實現(xiàn)就可以了，但如果用硬件來實現(xiàn)，兩種不同的邏輯就會加倍系統(tǒng)的復雜度。而目前的現(xiàn)狀是無論從成本還是性能上考慮，硬件的轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)相當普遍。所以就有了在保證功能正確的基礎上，簡化統(tǒng)一系統(tǒng)實現(xiàn)的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服已有技術中采用兩種不同的邏輯使系統(tǒng)的復雜度增加的不足之處，提出一種新的接入速率監(jiān)管的方法，本方法可用雙速率監(jiān)管模擬單速率監(jiān)管的方法，從而可用同一個雙速率漏桶算法實現(xiàn)模型，同時實現(xiàn)兩種速率監(jiān)管方法，可在硬件轉(zhuǎn)發(fā)體系中降低系統(tǒng)的設計復雜度。
本發(fā)明提出的一種通信系統(tǒng)中報文的接入速率監(jiān)管方法，其特征在于，用雙速率監(jiān)管模擬單速率監(jiān)管的方法，包括以下步驟在系統(tǒng)的用戶接口提供單速率三色標記算法和雙速率三色標記算法兩種配置界面；在系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)一種雙速率三色標記算法運算邏輯；在用戶進行單速率三色標記算法配置時，對該配置進行適配，使其與雙速率三色標記算法一致；對到來的報文完全按照雙速率三色標記算法進行標記運算，輸出模擬的結果。
所述在系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)一種雙速率三色標記算法運算邏輯的具體實現(xiàn)方法可對單速率漏桶算法作如下改動(1)令牌桶初始化兩個漏桶令牌初始化為承諾尺寸；承諾尺寸與過量尺寸之和；(2)令牌累計兩個漏桶同時獨立加令牌；(3)報文速率限制處理對到達的報文，先檢測第二個桶的令牌數(shù)是否足夠，如果不夠則給報文打上紅色標記輸出；如果夠，再檢測第一個桶的令牌數(shù)是否足夠，如果第一個桶的令牌數(shù)不夠，則給報文打上黃色標記輸出；如果第一個桶的令牌數(shù)足夠，則分別從第一個和第二個桶中減去報文包長相應的令牌數(shù)，給報文打上綠色標記輸出。
所述對配置進行適配的方法可為在配置單速率漏桶算法時，在底層相應配置一個雙速率漏桶，并令(1)雙速率漏桶的承諾速率和峰值速率相等，同時等同于單速率漏桶的承諾速率；(2)雙速率的第一個桶的大小等于單速率的第一個桶大小；雙速率的第二個桶的大小等于單速率第一個桶加上單速率的第二個桶大小。
本發(fā)明的效果本發(fā)明的雙速率模擬單速率的算法通過實際的軟硬件環(huán)境驗證，完全達到和單速率算法相同的流量限速效果，在實現(xiàn)流量監(jiān)管漏桶算法時，用統(tǒng)一的邏輯結構便可支持兩種算法，本發(fā)明可減小軟件程序工作量及在硬件轉(zhuǎn)發(fā)體系中降低系統(tǒng)的設計復雜度。
具體實施例方式
本發(fā)明提出的一種通信系統(tǒng)中報文的接入速率監(jiān)管方法實施例，具體包括以下步驟1)在系統(tǒng)的用戶接口提供兩種配置界面，單速率三色標記算法和雙速率三色標記算法；2)系統(tǒng)內(nèi)部只實現(xiàn)雙速率三色標記算法一種運算邏輯，對雙速率三色標記算法完全按照RFC描述實現(xiàn)，具體步驟為對單速率漏桶算法作如下改動(1)令牌桶初始化兩個漏桶(記為Tc和Te)令牌初始化為承諾尺寸(記為CBS)和承諾尺寸加過量尺寸(記為CBS+EBS)之和，而不是原來的CBS和EBS；(2)令牌累計兩個漏桶(記為Tc和Te)同時獨立加令牌，不再進行第一個桶(Tc)是否滿的判斷，且加令牌的速度都等于單速率算法的承諾速率(記為CIR)；(3)報文速率限制處理對到達的報文，先檢測第二個桶的令牌數(shù)是否足夠，如果不夠則給報文打上紅色標記輸出；如果夠，再檢測第一個桶的令牌數(shù)是否足夠，如果第一個桶的令牌數(shù)不夠，則給報文打上黃色標記輸出；如果第一個桶的令牌數(shù)足夠，則分別從第一個和第二個桶中減去報文包長相應的令牌數(shù)，給報文打上綠色標記輸出。
按照以上的改動，則單速率漏桶算法的模擬實現(xiàn)過程和雙速率漏桶算法的實現(xiàn)過程就一致了，這樣在硬件轉(zhuǎn)發(fā)體系中就可只用一套硬件邏輯來實現(xiàn)速率監(jiān)管。但是從中也看出，需要在配置單速率監(jiān)管算法參數(shù)的時候進行一些額外的適配，這樣就可以在用戶層面屏蔽二者的差異，對用戶呈現(xiàn)出來的配置界面仍為單速率漏桶算法和雙速率漏桶算法各自的配置參數(shù)；3)在用戶進行單速率三色標記算法配置時，對該配置進行適配，適配的方法為在配置單速率漏桶算法時，在底層相應配置一個雙速率漏桶，并令(1)雙速率漏桶的承諾速率和峰值速率相等，同時等同于單速率漏桶的承諾速率。
(2)雙速率的第一個桶的大小等于單速率的第一個桶大??；雙速率的第二個桶的大小等于單速率第一個桶加上單速率的第二個桶大?。煌ㄟ^預設這些條件，單速率漏桶算法可以用雙速率漏桶算法完全模擬；4)對到來的報文完全按照雙速率三色標記算法進行標記運算，輸出模擬的結果。
權利要求
1.一種通信系統(tǒng)中報文的接入速率監(jiān)管方法，其特征在于，用雙速率監(jiān)管模擬單速率監(jiān)管的方法，包括以下步驟在系統(tǒng)的用戶接口提供單速率三色標記算法和雙速率三色標記算法兩種配置界面；在系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)一種雙速率三色標記算法運算邏輯；在用戶進行單速率三色標記算法配置時，對該配置進行適配，使其與雙速率三色標記算法一致；對到來的報文完全按照雙速率三色標記算法進行標記運算，輸出模擬的結果。
2.如權利要求1所述的一種接入速率監(jiān)管的方法，其特征在于，所述的在系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)一種雙速率三色標記算法運算邏輯的具體實現(xiàn)方法是對單速率漏桶算法作如下改動(1)令牌桶初始化兩個漏桶令牌初始化為承諾尺寸；承諾尺寸與過量尺寸之和；(2)令牌累計兩個漏桶同時獨立加令牌；(3)報文速率限制處理對到達的報文，先檢測第二個桶的令牌數(shù)是否足夠，如果不夠則給報文打上紅色標記輸出；如果夠，再檢測第一個桶的令牌數(shù)是否足夠，如果第一個桶的令牌數(shù)不夠，則給報文打上黃色標記輸出；如果第一個桶的令牌數(shù)足夠，則分別從第一個和第二個桶中減去報文包長相應的令牌數(shù)，給報文打上綠色標記輸出。
3.如權利要求2所述的接入速率監(jiān)管的方法，其特征在于，所述對單速率漏桶算法作令牌累計改動時，兩個漏桶加令牌的速度都等于承諾速率。
4.如權利要求1所述的接入速率監(jiān)管的方法，其特征在于，所述對配置進行適配的方法為在配置單速率漏桶算法時，在底層相應配置一個雙速率漏桶，并令(1)雙速率漏桶的承諾速率和峰值速率相等，同時等同于單速率漏桶的承諾速率；(2)雙速率的第一個桶的大小等于單速率的第一個桶大??；雙速率的第二個桶的大小等于單速率第一個桶加上單速率的第二個桶大小。
全文摘要
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)通訊服務質(zhì)量技術領域，涉及一種通信系統(tǒng)中報文的接入速率監(jiān)管方法，其特征是用雙速率監(jiān)管模擬單速率監(jiān)管的方法，包括在系統(tǒng)的用戶接口提供單速率三色標記算法和雙速率三色標記算法兩種配置界面；在系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)一種雙速率三色標記算法運算邏輯；在用戶進行單速率三色標記算法配置時，對該配置進行適配，使其與雙速率三色標記算法一致；對到來的報文完全按照雙速率三色標記算法進行標記運算，輸出模擬的結果。本發(fā)明可減小軟件程序工作量及在硬件轉(zhuǎn)發(fā)體系中降低系統(tǒng)的設計復雜度。
文檔編號H04L12/16GK1549515SQ03136629
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月21日 優(yōu)先權日2003年5月21日
發(fā)明者李曉武 申請人:華為技術有限公司