[發明專利]一種基于報文緩存的網絡限速方法及裝置

有效

• 申請號: 201210419277.9
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102882809A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 劉彥靜
• 申請（專利權）人: 杭州迪普科技有限公司
• 主分類號: H04L12/861
• 分類號: H04L12/861
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 林祥

技術領域

本發明涉及數據網絡通信領域中的網絡限速技術，尤其涉及一種基于報文緩存的網絡限速方法和裝置。

背景技術

隨著網絡的不斷發展，網絡在人們生活中的地位不斷提升，用戶對網絡的需求不斷發生變化，要求傳輸的信息種類越來越多，要求提供的服務質量也越來越高。由于各種新型業務不斷涌現，大量的視頻點播、流媒體、網絡游戲等事實業務以及P2P類型業務廣泛應用于寬帶網絡，這些新業務不僅占用帶寬大，而且具有實時性，對網絡傳輸能力和服務質量提出了更高的要求，如何更好的控制網絡帶寬利用率,就成了日益重要的題目。

目前存在的網絡限速技術普遍采用令牌桶算法進行報文的限速。如圖1所示，首先，系統按照規定的速率往令牌桶中填充相應的令牌。其次，當數據報文到達時，先從令牌桶中獲取相應令牌，如果能獲取到足夠的令牌，則發送數據報文，同時從令牌桶中減去數據報文長度所對應的令牌數；如果不能獲取到足夠令牌則丟棄該報文。

由上述分析可知,現有技術的缺點主要表現為：（1）將上述現有方法利用到具有傳輸特性的具體應用進行限速時，超過限速速率的報文將被系統丟棄，會導致發送失敗的報文以原速率進行試探重傳，所以限速后用戶實際使用的帶寬小于限速帶寬，網絡速度變慢。（2）當報文的流入速率遠大于限速速率時，系統中會有大量的報文進行重傳操作，從而大大降低了帶寬利用率。并且限速策略剛生效時，這種重傳操作，使得報文交互速率很難快速的穩定在限速值附近，延長了限速后速率的穩定時間。（3）當報文流入的速率比限速速率大很多時，令牌桶的值會在很短的時間內被消耗完，在回填令牌之前會有大量報文因為沒有令牌而被丟包，所以令牌桶限速后報文輸出的流量非常不均勻。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于報文緩存的網絡限速方法及裝置，針對現有的網絡限速技術中帶寬利用率低且限速后的穩定時間延長等缺陷，提出了一種新的網絡限速方法和裝置，將未到達發送時刻的報文進行緩存，然后通過定時觸發、數據包觸發緩存報文輸出來實現限速功能。

本發明的技術方案如下：

一種基于報文緩存的網絡限速方法，其包括如下步驟：

A、根據網絡限定速率值V和已發送的第N-1個報文的長度L_N-1，計算第N個報文的可發送時刻T_N=T_(N-1)S+L_N-1/V，N為大于1的自然數;T_NS表示第N個報文的發送時刻，其中第一個報文的發送時刻T₁為系統賦予的初始值；

B、如果第N個報文的到達時刻T_NA大于等于所述的發送時刻T_N，則發送該報文并返回步驟A；

C、如果第N+M（M為大于等于0的整數）個報文的到達時刻T_（N+M）A小于所述可發送時刻T_N，則將該第N+M個報文緩存，并在T_N時刻到達時，發送第N個報文并返回步驟A。

一種基于報文緩存的網絡限速裝置，其包括以下單元：

計時單元，用于根據網絡限定速率值V和已發送的第N-1個報文的長度L_N-1，計算第N個報文的可發送時刻T_N=T_(N-1)S+L_N-1/V，N為大于1的自然數;T_NS表示第N個報文的發送時刻，其中第一個報文的發送時刻T₁為系統賦予的初始值；

報文收發單元，用于，當第N個報文的到達時刻T_NA大于等于所述的發送時刻T_N時發送該報文；

報文收發單元，用于，當第N+M（M為大于等于0的整數）個報文的到達時刻T_（N+M）A小于所述可發送時刻T_N，則將該第N+M個報文緩存，并在T_N時刻到達時，發送第N個報文。

本發明和現有技術相比，解決了傳統令牌桶限速丟包導致的丟包率高，數據包重傳概率大，限速后速率值穩定較慢的缺點，有效的提高了網絡帶寬利用率。同時，系統對于不同定時時間的統計功能，復用相同的物理資源來實現，能夠節省物理資源。

附圖說明

圖1為現有技術中一種令牌桶限速流量示意圖。

圖2為本發明中一種基于報文緩存的網絡限速裝置邏輯流程圖。

圖3為本發明實施例中一種定時觸發機制示意圖。