專利名稱：一種基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的帶寬預(yù)留方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別涉及MPLS TE的資源預(yù)留技術(shù)，具體的講是一種基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的帶寬預(yù)留方法及裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的路由器選擇最短的路徑作為路由，不考慮帶寬等因素。這樣，即使某條路徑發(fā)生擁塞，也不會(huì)將流量切換到其他的路徑上。
流量工程(TETraffic Engineering)解決的是由于負(fù)載不均衡導(dǎo)致的擁塞。TE通過動(dòng)態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的流量和網(wǎng)絡(luò)單元的負(fù)載，實(shí)時(shí)調(diào)整流量管理參數(shù)、路由參數(shù)和資源約束參數(shù)等，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到理想狀態(tài)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的使用，避免負(fù)載不均衡導(dǎo)致的擁塞。流量工程解決IGP缺點(diǎn)的一種方法是使用重疊模型(Overlay)，如IP over ATM、IP over FR等。重疊模型在網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上提供一個(gè)虛擬拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的空間，為支持流量與資源控制提供了許多重要功能，可以實(shí)現(xiàn)多種流量工程策略。然而，由于協(xié)議之間往往存在很大差異，重疊模型在可擴(kuò)展性方面存在不足。為了在大型骨干網(wǎng)絡(luò)中部署流量工程，必須采用一種可擴(kuò)展性好、簡(jiǎn)單的解決方案。
多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS)具有一些不同于IGP的特性，其中正有實(shí)現(xiàn)流量工程所需要的功能，例如MPLS支持顯式標(biāo)簽交換路徑(LSP)路由；LSP較傳統(tǒng)單個(gè)IP分組轉(zhuǎn)發(fā)更便于管理和維護(hù)。
MPLS TE就是為這一需求而提出的。MPLS TE結(jié)合了MPLS技術(shù)與TE，通過建立到達(dá)指定路徑的LSP隧道進(jìn)行資源預(yù)留，使網(wǎng)絡(luò)流量繞開擁塞節(jié)點(diǎn)，達(dá)到平衡網(wǎng)絡(luò)流量的目的。
如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中MPLS TE組件的結(jié)構(gòu)框圖，其中包括報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)單元、信息發(fā)布單元、路由選擇單元和信令單元。其中報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)單元基于標(biāo)簽，通過標(biāo)簽沿著預(yù)先建立好的LSP隧道進(jìn)行報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)。由于LSP隧道的路徑可以指定，因而可避免IGP的弊端。
信息發(fā)布單元通過對(duì)現(xiàn)有IGP進(jìn)行擴(kuò)展，如在IS-IS協(xié)議中引入新的TLV，或者在OSPF中引入新的LSA，來發(fā)布鏈路狀態(tài)信息，包括最大鏈路帶寬，最大可預(yù)留帶寬，當(dāng)前預(yù)留帶寬和鏈路顏色等。通過IGP擴(kuò)展，在每個(gè)路由上，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的鏈路屬性和拓?fù)鋵傩孕纬闪髁抗こ虜?shù)據(jù)庫(kù)TEDB，通過TEDB可以計(jì)算出滿足各種約束條件的路徑。
路徑選擇單元通過信息發(fā)布單元形成TEDB后，在每個(gè)入口路由器上可以指定LSP隧道經(jīng)過的路徑。這種顯示路由可以是嚴(yán)格的，也可以是松散的；可以指定必須經(jīng)過某個(gè)路由器，或者不經(jīng)過某個(gè)路由器；可以逐跳指定，也可以指定部分跳。此外，還可以指定帶寬等約束條件。路徑選擇單元通過CSPF算法，利用TEDB中的數(shù)據(jù)來計(jì)算滿足指定約束的路徑，它是最短路徑優(yōu)先算法的變種，具體是在當(dāng)前拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中刪除不滿足條件的節(jié)點(diǎn)和鏈路，然后再通過SPF算法來計(jì)算。
信令單元通過信令動(dòng)態(tài)建立LSP隧道可以避免逐跳配置的麻煩。普通的不帶約束的LSP隧道可以通過LDP協(xié)議來建立，而帶約束的LSP隧道的建立則可通過CR-LDP協(xié)議、或者RSVP-TE協(xié)議來完成。
在資源緊張的情況下，MPLS TE能夠搶占低優(yōu)先級(jí)LSP隧道帶寬資源，滿足大帶寬LSP或重要用戶的需求。同時(shí)，當(dāng)LSP隧道故障或網(wǎng)絡(luò)的某一節(jié)點(diǎn)發(fā)生擁塞時(shí)，MPLS TE可以通過備份路徑和快速重路由FRR(Fast ReRoute)，提供保護(hù)。使用MPLS TE，網(wǎng)絡(luò)管理員只需要建立一些LSP和旁路擁塞節(jié)點(diǎn)，就可以消除網(wǎng)絡(luò)擁塞。MPLS TE的詳細(xì)介紹可參考RFC2702(Requirements forTraffic Engineering Over MPLS)。
帶寬保證是MPLS TE的基本屬性，基于一定約束條件建立的LSP稱為CR-LSP，與普通LSP不同，CR-LSP的建立不僅依賴路由信息，還需要滿足其他一些條件，比如指定的帶寬、選定的路徑或QoS參數(shù)。在建立CR-LSP時(shí)，可以指定其帶寬，CSPF可以根據(jù)帶寬要求確定滿足該特性的路徑。RSVP-TE和CRLDP協(xié)議都可以攜帶帶寬信息，在沿路徑的各個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)施帶寬預(yù)留。CR-LSP(Constrained Route-Label Distribution Protocol)建立成功后，轉(zhuǎn)發(fā)能夠?yàn)閷?duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)流提供所要求的帶寬保證。
由于沿路徑各節(jié)點(diǎn)需要帶寬預(yù)留，就需要在各節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件流隊(duì)列上配置帶寬保證來實(shí)現(xiàn)帶寬預(yù)留。但硬件流隊(duì)列的數(shù)目是有限的，就限制了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備MPLS TE的支持規(guī)格。在現(xiàn)有技術(shù)中，每條MPLS TE Tunnel(隧道)對(duì)應(yīng)一個(gè)硬件流隊(duì)列，在硬件流隊(duì)列上配置帶寬保證來實(shí)現(xiàn)帶寬預(yù)留，實(shí)現(xiàn)方式如圖2所示。
承諾訪問速率(CAR)是一種帶寬管理機(jī)制。通過配置CAR，網(wǎng)絡(luò)管理員可以為不同的業(yè)務(wù)分配不同的帶寬，定義業(yè)務(wù)占用的帶寬超過分配額度時(shí)的處理策略，通過限制通過路由器某一端口的流量，很好地保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的QOS。CAR既可用于網(wǎng)絡(luò)的入口也可用于網(wǎng)絡(luò)的出口，網(wǎng)絡(luò)管理員可以根據(jù)IP地址、服務(wù)端口區(qū)分不同的業(yè)務(wù)流。CAR利用令牌桶實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的帶寬分配和測(cè)量功能，通過限制帶寬資源的分配，以適應(yīng)IP業(yè)務(wù)的流量突發(fā)的特點(diǎn)。對(duì)于超出分配帶寬的業(yè)務(wù)，CAR利用訪問列表制定處理策略，包括修改分組的優(yōu)先級(jí)、丟棄分組等。管理員可以為不同的業(yè)務(wù)制定不同的CAR策略。
現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是，由于硬件流隊(duì)列數(shù)目有限，限制了系統(tǒng)支持MPLS TE的規(guī)格。當(dāng)某些用戶需要大量MPLS TE，超過硬件流隊(duì)列數(shù)目時(shí)，將無法滿足需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的帶寬預(yù)留方法及裝置，以突破硬件流隊(duì)列數(shù)目的限制，并可支持無限的MPLS TE規(guī)格。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的帶寬預(yù)留方法，其包括以下步驟在物理端口上分配至少兩種硬件流隊(duì)列；基于所述物理端口建立多個(gè)隧道；所述隧道在所述的硬件流隊(duì)列中選擇所入的硬件流隊(duì)列；使選擇入相同硬件流隊(duì)列的隧道均入所述物理端口上分配的對(duì)應(yīng)的一個(gè)硬件流隊(duì)列。
所述的至少兩種硬件流隊(duì)列是指保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列和快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列；所述的基于所述物理端口建立多個(gè)隧道是指基于物理端口建立的多個(gè)MPLSTE隧道；其中，在物理端口上分配保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列，使所述物理端口建立的所有MPLS TE隧道中選擇入保證轉(zhuǎn)發(fā)流的隧道均入所述物理端口上分配的保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列；在所述的物理端口上分配快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列，使所述物理端口建立的所有MPLS TE隧道中選擇入快速轉(zhuǎn)發(fā)流的隧道均入所述物理端口上分配的快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列。
利用承諾訪問速率(CARCommitted Access Rate)程序在MPLS TE隧道上進(jìn)行流量控制。
所述的承諾訪問速率程序包括根據(jù)預(yù)先設(shè)置的匹配規(guī)則對(duì)經(jīng)所述MPLSTE隧道發(fā)送的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分類，如果是沒有規(guī)定流量特性的數(shù)據(jù)包，就直接繼續(xù)發(fā)送，并不需要經(jīng)過令牌桶的處理；如果是需要進(jìn)行流量控制的數(shù)據(jù)包，則會(huì)進(jìn)入令牌桶中進(jìn)行處理；如果所述令牌桶中有足夠的令牌用來發(fā)送數(shù)據(jù)包，則允許數(shù)據(jù)包通過，數(shù)據(jù)包被繼續(xù)發(fā)送下去，如果令牌桶中的令牌不滿足數(shù)據(jù)包的發(fā)送條件，則數(shù)據(jù)包被丟棄。
當(dāng)所述物理端口上有隧道帶寬更改或者有新增和/或刪除隧道時(shí)，利用平滑動(dòng)態(tài)切換程序更新硬件流隊(duì)列帶寬限制。
所述的平滑動(dòng)態(tài)切換程序包括為所述的物理端口創(chuàng)建主硬件流隊(duì)列和備硬件流隊(duì)列；當(dāng)更新主硬件流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在備硬件流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到備硬件流隊(duì)列；當(dāng)更新備硬件流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在主硬件流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到主硬件流隊(duì)列。
本發(fā)明還提供了一種基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的帶寬預(yù)留裝置，所述裝置包括物理端口和基于所述物理端口建立的多個(gè)隧道；所述裝置還包括硬件流隊(duì)列分配單元，用于在物理端口上分配硬件流隊(duì)列；硬件流隊(duì)列選擇單元，用于使所述隧道在所述的硬件流隊(duì)列中選擇所入的硬件流隊(duì)列；硬件流隊(duì)列對(duì)應(yīng)單元，用于使選擇入相同硬件流隊(duì)列的隧道均入所述物理端口上分配的對(duì)應(yīng)的一個(gè)硬件流隊(duì)列。
所述的多個(gè)隧道是指多個(gè)MPLS TE隧道；并且，所述的硬件流隊(duì)列分配單元包括保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列分配單元，用于在物理端口上分配保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列；快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列分配單元，用于在物理端口上分配快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列；所述的硬件流隊(duì)列選擇單元，用于使所述多個(gè)MPLS TE隧道在所述的保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列和快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列中選擇一個(gè)所入的硬件流隊(duì)列；所述的硬件流隊(duì)列對(duì)應(yīng)單元，用于使所述多個(gè)MPLS TE隧道中所有選擇入保證轉(zhuǎn)發(fā)流的隧道均入所述物理端口上分配的保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列，使所述多個(gè)MPLS TE隧道中所有選擇走快速轉(zhuǎn)發(fā)流的隧道均入所述物理端口上分配的快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列。
本發(fā)明所述的裝置還包括帶寬管理單元，利用承諾訪問速率程序?qū)λ龅奈锢矶丝谶M(jìn)行流量控制。
本發(fā)明所述的裝置還包括，平滑動(dòng)態(tài)切換單元，用于在所述物理端口上有隧道帶寬更改或者有新增和/或刪除隧道時(shí)更新硬件流隊(duì)列帶寬限制。
所述的平滑動(dòng)態(tài)切換單元包括硬件流隊(duì)列創(chuàng)建單元，用于為所述的物理端口創(chuàng)建主硬件流隊(duì)列和備硬件流隊(duì)列；流量切換單元，當(dāng)更新主硬件流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在備硬件流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到備硬件流隊(duì)列；當(dāng)更新備硬件流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在主硬件流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到主硬件流隊(duì)列。
本發(fā)明的有益效果在于，突破硬件流隊(duì)列數(shù)目限制，從理論上可以滿足用戶對(duì)于MPLS TE規(guī)格的無限需求；不占用過多的硬件流隊(duì)列。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中MPLS TE組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中MPLS TE硬件流隊(duì)列分配示意圖；
圖3是本發(fā)明基于物理端口的MPLS TE實(shí)現(xiàn)示意圖；圖4是軟CAR工作原理圖；圖5是本發(fā)明基于物理端口的流隊(duì)列分配改進(jìn)示意圖；圖6是本發(fā)明流隊(duì)列初始配置狀態(tài)示意圖；圖7是本發(fā)明平滑動(dòng)態(tài)切換后的流隊(duì)列配置示意圖；圖8是本發(fā)明另一平滑動(dòng)態(tài)切換后的流隊(duì)列配置示意圖；圖9是本發(fā)明具體實(shí)施方式
中路由設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖11是本發(fā)明裝置的具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。為突破硬件流隊(duì)列數(shù)目的限制，按照物理端口進(jìn)行分配，在每個(gè)物理端口上新分配流隊(duì)列AF1/EF?；谀骋晃锢矶丝诮⒌乃蠱PLS TE Tunnel(隧道)中，選擇走AF1流的Tunnel都走所在物理端口新分配的AF1隊(duì)列，選擇走EF流的Tunnel都走所在物理端口新分配的EF隊(duì)列。如此就基本不受硬件流隊(duì)列數(shù)目的限制，從理論上可以支持不受限制的MPLS TE規(guī)格。基于物理端口的MPLS TE實(shí)現(xiàn)如圖3所示。
其中帶寬保證是通過承諾訪問速率程序(以下程為軟件CAR)來實(shí)現(xiàn)，軟件CAR利用漏桶技術(shù)實(shí)現(xiàn)報(bào)文限流。如圖4所示，系統(tǒng)按照規(guī)定的速率向令牌桶中存放令牌，經(jīng)過此接口的報(bào)文依次取得令牌，取得令牌的報(bào)文繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)桶中的令牌相應(yīng)減少；如果桶中的令牌不夠，則報(bào)文丟棄，以此達(dá)到限速的目的。
軟件CAR對(duì)于ISP來說，對(duì)用戶送入網(wǎng)絡(luò)中的流量進(jìn)行控制是十分必要的。對(duì)于企業(yè)網(wǎng)，對(duì)某些應(yīng)用的流量進(jìn)行控制也是一個(gè)有力的控制網(wǎng)絡(luò)狀況的工具。網(wǎng)絡(luò)管理者可以使用軟件CAR來對(duì)流量進(jìn)行控制。軟件CAR利用令牌桶(Tocken Bucket，TB)進(jìn)行流量控制。圖4為軟件CAR進(jìn)行流量控制的基本處理過程示意圖。首先，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的匹配規(guī)則來對(duì)報(bào)文進(jìn)行分類，如果是沒有規(guī)定流量特性的報(bào)文，就直接繼續(xù)發(fā)送，并不需要經(jīng)過令牌桶的處理；如果是需要進(jìn)行流量控制的報(bào)文，則會(huì)進(jìn)入令牌桶中進(jìn)行處理。如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來發(fā)送報(bào)文，則允許報(bào)文通過，報(bào)文可以被繼續(xù)發(fā)送下去。如果令牌桶中的令牌不滿足報(bào)文的發(fā)送條件，則報(bào)文被丟棄。這樣，就可以對(duì)某類報(bào)文的流量進(jìn)行控制。令牌桶按用戶設(shè)定的速度向桶中放置令牌，并且，用戶可以設(shè)置令牌桶的容量，當(dāng)桶中令牌的量超出桶的容量的時(shí)候，令牌的量不再增加。當(dāng)報(bào)文被令牌桶處理的時(shí)候，如果令牌桶中有足夠的令牌可以用來發(fā)送報(bào)文，則報(bào)文可以通過，可以被繼續(xù)發(fā)送下去，同時(shí)，令牌桶中的令牌量按報(bào)文的長(zhǎng)度做相應(yīng)的減少。當(dāng)令牌桶中的令牌少到報(bào)文不能再發(fā)送時(shí)，報(bào)文被丟棄。令牌桶是一個(gè)控制數(shù)據(jù)流量的很好的工具。當(dāng)令牌桶中充滿令牌的時(shí)候，桶中所有的令牌代表的報(bào)文都可以被發(fā)送，這樣可以允許數(shù)據(jù)的突發(fā)性傳輸。當(dāng)令牌桶中沒有令牌的時(shí)候，報(bào)文將不能被發(fā)送，只有等到桶中生成了新的令牌，報(bào)文才可以發(fā)送，這就可以限制報(bào)文的流量只能是小于等于令牌生成的速度，達(dá)到限制流量的目的。
帶寬調(diào)整，當(dāng)物理端口上有Tunnel帶寬更改或者有新增/刪除Tunnel時(shí)，需要更新硬件流隊(duì)列帶寬限制。在有流量的情況下，更新硬件流隊(duì)列參數(shù)很容易導(dǎo)致單板重啟等異常。本具體實(shí)施方式
利用平滑動(dòng)態(tài)切換的方式來解決該帶寬調(diào)整問題。
為每個(gè)物理端口創(chuàng)建主隊(duì)列AF1/EF和備隊(duì)列AF1’/EF’，改進(jìn)后的流隊(duì)列分配示意圖如圖5所示其中主備隊(duì)列的分配是為了實(shí)現(xiàn)流量平滑切換而用，舉例描述實(shí)現(xiàn)原理1)初始狀態(tài)為基于同一物理端口創(chuàng)建Tunnel1和Tunnel2，帶寬保證分別為10M和20M，都選擇出隊(duì)列為AF流。如此以來，AF流需要分配30M帶寬，具體分配如圖6所示。
2)在Tunnel1和Tunnel2上有大流量報(bào)文時(shí)，Tunnel1更改帶寬保證為20M。需要先在AF’流中配置為40M，然后切換流量到AF’流上，實(shí)現(xiàn)流隊(duì)列平滑動(dòng)態(tài)切換，不會(huì)影響報(bào)文的發(fā)送，具體分配如圖7所示。
3)當(dāng)基于該物理端口上新建Tunnel3并配置帶寬保證50M時(shí)，先在AF流中配置90M，然后切換流量到AF流上，具體分配如圖8所示。
4)以此類推，當(dāng)硬件流隊(duì)列帶寬保證需要更改時(shí)，在兩條流隊(duì)列之間平滑切換。
本發(fā)明所描述的方法適用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備，如圖9所示是作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備之一的路由器設(shè)備。該路由器設(shè)備主要分為路由處理系統(tǒng)、轉(zhuǎn)發(fā)支撐部分和快速轉(zhuǎn)發(fā)部分三個(gè)組成要素，其中路由處理系統(tǒng)為主控軟件子系統(tǒng)，主要完成系統(tǒng)的集中控制與管理功能，包括路由協(xié)議、系統(tǒng)安全實(shí)施、系統(tǒng)配置與維護(hù)、系統(tǒng)運(yùn)行控制與管理、網(wǎng)管代理等，是整個(gè)系統(tǒng)的控制管理中樞。
轉(zhuǎn)發(fā)支撐部分運(yùn)行于接口板的控制CPU，主要任務(wù)是配合路由支持單元支持好數(shù)據(jù)通道的快速轉(zhuǎn)發(fā)，具體包括鏈路協(xié)議、轉(zhuǎn)發(fā)信息表的下發(fā)和維護(hù)、統(tǒng)計(jì)/告警/狀態(tài)信息的采集上報(bào)、協(xié)議數(shù)據(jù)報(bào)文的中轉(zhuǎn)控制等。
快速轉(zhuǎn)發(fā)部分運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)處理器中，主要完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)報(bào)文的快速轉(zhuǎn)發(fā)，以及轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)原始數(shù)據(jù)的采集維護(hù)。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
是關(guān)于MPLS TE方面在路由器設(shè)備中的具體實(shí)現(xiàn)，路由處理系統(tǒng)主要根據(jù)隧道的(Tunnel)的創(chuàng)建、刪除、更新等動(dòng)作在軟件CAR參數(shù)、流隊(duì)列分配及參數(shù)設(shè)置上進(jìn)行調(diào)整，并下發(fā)給轉(zhuǎn)發(fā)支撐單元。如圖10所示，在路由處理系統(tǒng)中具有硬件流隊(duì)列分配單元，用于在物理端口上分配硬件流隊(duì)列；硬件流隊(duì)列選擇單元，用于使所述隧道在所述的硬件流隊(duì)列中選擇所入的硬件流隊(duì)列；硬件流隊(duì)列對(duì)應(yīng)單元，用于使選擇入相同硬件流隊(duì)列的隧道均入所述物理端口上分配的對(duì)應(yīng)的一個(gè)硬件流隊(duì)列。例如(如圖11所示)，在物理端口上分配至少兩種硬件流隊(duì)列。作為硬件流隊(duì)列分配單元的保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列分配單元在物理端口上分配保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列，硬件流隊(duì)列選擇單元，用于使所述隧道選擇所入的硬件流隊(duì)列為保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列；硬件流隊(duì)列對(duì)應(yīng)單元，使所述物理端口建立的所有MPLS TE隧道中選擇走保證轉(zhuǎn)發(fā)流的隧道都走所述物理端口上分配的保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列；作為硬件流隊(duì)列分配單元的快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列分配單元在所述的物理端口上分配快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列，硬件流隊(duì)列選擇單元，用于使所述隧道選擇所入的硬件流隊(duì)列為快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列；硬件流隊(duì)列對(duì)應(yīng)單元，使所述物理端口建立的所有MPLS TE隧道中選擇走快速轉(zhuǎn)發(fā)流的隧道都走所述物理端口上分配的快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列。
轉(zhuǎn)發(fā)支撐部分，根據(jù)路由處理系統(tǒng)控制表項(xiàng)的下發(fā)進(jìn)行整理并通知快速轉(zhuǎn)發(fā)單元進(jìn)行修改；快速轉(zhuǎn)發(fā)單元主要完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)，在轉(zhuǎn)發(fā)過程中根據(jù)上層下發(fā)的控制參數(shù)執(zhí)行軟件CAR、流隊(duì)列選擇、入流隊(duì)列等操作。例如(如圖11所示)，轉(zhuǎn)發(fā)支撐部分具有軟件CAR單元，用于對(duì)所述的物理端口進(jìn)行流量控制。
快速轉(zhuǎn)發(fā)部分，利用帶寬管理單元對(duì)帶寬進(jìn)行管理，其中帶寬管理單元利用軟件CAR參數(shù)的下發(fā)提供了單條Tunnel的帶寬保證，流隊(duì)列的選擇確定了報(bào)文下行入的是主流隊(duì)列還是備流隊(duì)列，硬件流隊(duì)列參數(shù)的配置保證了該物理端口上所有Tunnel流量的快速轉(zhuǎn)發(fā)。例如(如圖11所示)，快速轉(zhuǎn)發(fā)部分具有平滑動(dòng)態(tài)切換單元，用于在所述物理端口上有隧道帶寬更改或者有新增和/或刪除隧道時(shí)更新硬件流隊(duì)列帶寬限制。所述的平滑動(dòng)態(tài)切換單元包括硬件流隊(duì)列創(chuàng)建單元，用于為所述的物理端口創(chuàng)建主硬件流隊(duì)列和備硬件流隊(duì)列；流量切換單元，當(dāng)更新主硬件流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在備硬件流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到備硬件流隊(duì)列；當(dāng)更新備硬件流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在主硬件流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到主硬件流隊(duì)列。
在硬件流隊(duì)列為AF1的情況下，硬件流隊(duì)列創(chuàng)建單元為所述的物理端口創(chuàng)建主AF1流隊(duì)列和備AF1流隊(duì)列；流量切換單元，當(dāng)更新主AF1流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在備AF1流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到備AF1流隊(duì)列；當(dāng)更新備AF1流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在主AF1流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到主AF1流隊(duì)列。
在硬件流隊(duì)列為EF的情況下，硬件流隊(duì)列創(chuàng)建單元為所述的物理端口創(chuàng)建主EF流隊(duì)列和備EF流隊(duì)列；流量切換單元，當(dāng)更新主EF流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在備EF流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到備EF流隊(duì)列；當(dāng)更新備EF流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在主EF流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到主EF流隊(duì)列。
在本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中，MPLS TE僅使用了AF1和EF兩條流，但是作為硬件流的BE、AF2、AF3、AF4等流同樣使用本發(fā)明。MPLS TE也僅是本發(fā)明的應(yīng)用之一。
本發(fā)明的另一具體實(shí)施方式
是關(guān)于在ATM接口下，有多條永久型虛電路(PVC)需要帶寬保證時(shí)，為節(jié)省流隊(duì)列，同樣也可采用本發(fā)明基于接口分配流隊(duì)列。
在ATM接口建立兩個(gè)硬件流隊(duì)列，用于使ATM接口建立的所有PVC中選擇走兩個(gè)硬件流之一的PVC都走所述物理端口上分配的對(duì)應(yīng)的硬件流隊(duì)列。
利用軟件CAR在PVC上進(jìn)行流量控制，即根據(jù)預(yù)先設(shè)置的匹配規(guī)則對(duì)經(jīng)所述PVC發(fā)送的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分類，如果是沒有規(guī)定流量特性的數(shù)據(jù)包，就直接繼續(xù)發(fā)送，并不需要經(jīng)過令牌桶的處理；如果是需要進(jìn)行流量控制的數(shù)據(jù)包，則會(huì)進(jìn)入令牌桶中進(jìn)行處理；如果所述令牌桶中有足夠的令牌用來發(fā)送數(shù)據(jù)包，則允許數(shù)據(jù)包通過，數(shù)據(jù)包被繼續(xù)發(fā)送下去，如果令牌桶中的令牌不滿足數(shù)據(jù)包的發(fā)送條件，則數(shù)據(jù)包被丟棄。
當(dāng)接口上有PVC帶寬更改或者有新增和/或刪除隧道時(shí)，采用平滑動(dòng)態(tài)切換方式更新硬件流隊(duì)列帶寬限制。具體步驟為為對(duì)應(yīng)硬件流隊(duì)列創(chuàng)建主硬件流隊(duì)列和備硬件流隊(duì)列，當(dāng)更新主硬件流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在備硬件流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到備硬件流隊(duì)列；當(dāng)更新備硬件流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在主硬件流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到主硬件流隊(duì)列。
這樣ATM接口下的PVC數(shù)目也可以突破硬件流隊(duì)列的限制。
本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果為突破硬件流隊(duì)列數(shù)目限制，滿足用戶對(duì)于MPLS TE規(guī)格的無限需求；不占用過多的硬件流隊(duì)列。
因此以上具體實(shí)施方式
僅用于說明本發(fā)明，而非用于限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的帶寬預(yù)留方法，其特征是包括以下步驟在物理端口上分配至少兩種硬件流隊(duì)列；基于所述物理端口建立多個(gè)隧道；所述隧道在所述的硬件流隊(duì)列類型中選擇所入的硬件流隊(duì)列類型；使選擇入相同硬件流隊(duì)列類型的隧道均入所述物理端口上分配的對(duì)應(yīng)的一個(gè)硬件流隊(duì)列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的至少兩種硬件流隊(duì)列是指保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列和快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列；所述的基于所述物理端口建立多個(gè)隧道是指基于物理端口建立的多個(gè)MPLS TE隧道；其中，在物理端口上分配保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列，使所述物理端口建立的所有MPLS TE隧道中選擇入保證轉(zhuǎn)發(fā)流的隧道均入所述物理端口上分配的保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列；在所述的物理端口上分配快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列，使所述物理端口建立的所有MPLS TE隧道中選擇入快速轉(zhuǎn)發(fā)流的隧道均入所述物理端口上分配的快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，利用承諾訪問速率程序在MPLSTE隧道上進(jìn)行流量控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，所述的承諾訪問速率程序包括根據(jù)預(yù)先設(shè)置的匹配規(guī)則對(duì)經(jīng)所述MPLS TE隧道發(fā)送的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分類，如果是沒有規(guī)定流量特性的數(shù)據(jù)包，就直接繼續(xù)發(fā)送，并不需要經(jīng)過令牌桶的處理；如果是需要進(jìn)行流量控制的數(shù)據(jù)包，則會(huì)進(jìn)入令牌桶中進(jìn)行處理；如果所述令牌桶中有足夠的令牌用來發(fā)送數(shù)據(jù)包，則允許數(shù)據(jù)包通過，數(shù)據(jù)包被繼續(xù)發(fā)送下去，如果令牌桶中的令牌不滿足數(shù)據(jù)包的發(fā)送條件，則數(shù)據(jù)包被丟棄。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征是，當(dāng)所述物理端口上有隧道帶寬更改或者有新增和/或刪除隧道時(shí)，利用平滑動(dòng)態(tài)切換程序更新硬件流隊(duì)列帶寬限制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是，所述的平滑動(dòng)態(tài)切換程序包括為所述的物理端口創(chuàng)建主硬件流隊(duì)列和備硬件流隊(duì)列；當(dāng)更新主硬件流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在備硬件流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到備硬件流隊(duì)列；當(dāng)更新備硬件流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在主硬件流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到主硬件流隊(duì)列。
7.一種基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的帶寬預(yù)留裝置，所述裝置包括物理端口和基于所述物理端口建立的多個(gè)隧道；其特征是還包括硬件流隊(duì)列分配單元，用于在物理端口上分配硬件流隊(duì)列；硬件流隊(duì)列選擇單元，用于使所述隧道在所述的硬件流隊(duì)列中選擇所入的硬件流隊(duì)列；硬件流隊(duì)列對(duì)應(yīng)單元，用于使選擇入相同硬件流隊(duì)列的隧道均入所述物理端口上分配的對(duì)應(yīng)的一個(gè)硬件流隊(duì)列。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征是，所述的多個(gè)隧道是指多個(gè)MPLSTE隧道；并且，所述的硬件流隊(duì)列分配單元包括保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列分配單元，用于在物理端口上分配保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列；快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列分配單元，用于在物理端口上分配快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列；所述的硬件流隊(duì)列選擇單元，用于使所述多個(gè)MPLS TE隧道在所述的保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列和快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列中選擇一個(gè)所入的硬件流隊(duì)列；所述的硬件流隊(duì)列對(duì)應(yīng)單元，用于使所述多個(gè)MPLS TE隧道中所有選擇入保證轉(zhuǎn)發(fā)流的隧道均入所述物理端口上分配的保證轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列，使所述多個(gè)MPLS TE隧道中所有選擇走快速轉(zhuǎn)發(fā)流的隧道均入所述物理端口上分配的快速轉(zhuǎn)發(fā)流隊(duì)列。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征是還包括帶寬管理單元，利用承諾訪問速率程序?qū)λ龅奈锢矶丝谶M(jìn)行流量控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征是還包括，平滑動(dòng)態(tài)切換單元，用于在所述物理端口上有隧道帶寬更改或者有新增和/或刪除隧道時(shí)更新硬件流隊(duì)列帶寬限制。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征是，所述的平滑動(dòng)態(tài)切換單元包括硬件流隊(duì)列創(chuàng)建單元，用于為所述的物理端口創(chuàng)建主硬件流隊(duì)列和備硬件流隊(duì)列；流量切換單元，當(dāng)更新主硬件流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在備硬件流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到備硬件流隊(duì)列；當(dāng)更新備硬件流隊(duì)列帶寬限制時(shí)，先在主硬件流隊(duì)列中進(jìn)行新帶寬限制配置，然后切換流量到主硬件流隊(duì)列。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的帶寬預(yù)留方法及裝置，用于突破硬件流隊(duì)列數(shù)目上的限制。其中，在物理端口上分配至少兩種硬件流隊(duì)列，基于所述物理端口建立多個(gè)隧道；所述隧道在所述的硬件流隊(duì)列類型中選擇所入的硬件流隊(duì)列類型；使選擇入相同類型硬件流隊(duì)列的隧道均入所述物理端口上分配的對(duì)應(yīng)類型的一個(gè)硬件流隊(duì)列。本發(fā)明突破了硬件流隊(duì)列數(shù)目限制，從理論上可以滿足用戶對(duì)于MPLS TE規(guī)格的無限需求；不占用過多的硬件流隊(duì)列。
文檔編號(hào)H04L29/08GK1953421SQ20061014587
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日
發(fā)明者王黎陽, 任廣濤 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司