[發(fā)明專利]流量控制系統(tǒng)和流量控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310225861.5
• 申請(qǐng)日: 2013-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN103312621A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李雙彬;徐志捺;鄒志鵬;歐建新;鐘平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳中興網(wǎng)信科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/819
• 分類號(hào): H04L12/819
• 代理公司: 北京友聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;汪海屏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種流量控制系統(tǒng)和一種流量控制方法。

背景技術(shù)

智能管道技術(shù)已成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)。智能管道建立在對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的深度分析的基礎(chǔ)之上，達(dá)到對(duì)互聯(lián)網(wǎng)管道流量可視、可控、可運(yùn)營的目的。DPI設(shè)備在智能管道的建設(shè)中起到至關(guān)重要的作用，DPI設(shè)備需要在流量?jī)?nèi)容分析的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)流量?jī)?nèi)容的精準(zhǔn)控制。

令牌桶算法是DPI設(shè)備在流量管理和控制時(shí)的一種常用算法，其通過監(jiān)督進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)端口的流量速率，對(duì)超出部分的流量進(jìn)行丟棄，從而限制流量經(jīng)過的速率。例如將P2P流量速率限制到100M之內(nèi)。

如圖1所示，對(duì)于需要從某端口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的流量大小，通過設(shè)置令牌桶來進(jìn)行限制。一方面，按一定速度向令牌桶內(nèi)添加令牌，但令牌桶的大小有限，超出該大小的令牌將被丟棄。另一方面，網(wǎng)絡(luò)上每接收到數(shù)據(jù)包時(shí)，根據(jù)該數(shù)據(jù)包的大小，需要消耗掉令牌桶內(nèi)相應(yīng)數(shù)量的令牌，才能夠被轉(zhuǎn)發(fā)；而當(dāng)數(shù)據(jù)包所需要消耗的令牌數(shù)過大，超出了令牌桶內(nèi)的令牌總數(shù)，則數(shù)據(jù)包無法被立即轉(zhuǎn)發(fā)，甚至需要被丟棄。

對(duì)于某個(gè)由多個(gè)數(shù)據(jù)包構(gòu)成的數(shù)據(jù)流而言，其中的每個(gè)數(shù)據(jù)包都需要進(jìn)行協(xié)議類型識(shí)別。一方面，對(duì)于完成識(shí)別的數(shù)據(jù)包，需要根據(jù)上述步驟，將其所需的令牌數(shù)與令牌桶內(nèi)的令牌總數(shù)進(jìn)行比較，以確定是否能夠轉(zhuǎn)發(fā)；另一方面，對(duì)于未識(shí)別的數(shù)據(jù)包，則不經(jīng)過上述比較，直接轉(zhuǎn)發(fā)。

可見，現(xiàn)有的令牌桶流量控制方法，能夠做到對(duì)識(shí)別后的數(shù)據(jù)包的流量進(jìn)行精確控制，但對(duì)于未識(shí)別的數(shù)據(jù)包則由于直接轉(zhuǎn)發(fā)，無法計(jì)算在控制流量之內(nèi)，并且由于多條數(shù)據(jù)流的建立、數(shù)據(jù)流之間的老化狀態(tài)交替等原因，從而導(dǎo)致實(shí)際通過的流量多于流量控制的設(shè)定值，流量控制并不精確。

因此，需要一種新的流量控制技術(shù)，可以對(duì)數(shù)據(jù)流中未識(shí)別的數(shù)據(jù)包同樣進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)和控制，從而更精確地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用協(xié)議的流量控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是基于上述問題，提出了一種新的流量控制技術(shù)，可以對(duì)數(shù)據(jù)流中未識(shí)別的數(shù)據(jù)包同樣進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)和控制，從而更精確地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用協(xié)議的流量控制。

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種流量控制裝置，基于令牌桶算法控制數(shù)據(jù)傳輸流量，所述裝置包括：類型識(shí)別單元，用于對(duì)一條數(shù)據(jù)流中的每個(gè)數(shù)據(jù)包分別進(jìn)行協(xié)議類型識(shí)別；數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)單元，用于直接轉(zhuǎn)發(fā)所述類型識(shí)別單元無法識(shí)別的數(shù)據(jù)包；信息記錄單元，用于記錄所述無法識(shí)別的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流量；令牌更新單元，用于利用所述無法識(shí)別的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流量所需占用的令牌數(shù)，更新令牌桶中的令牌總量。

在該技術(shù)方案中，通過對(duì)未識(shí)別的數(shù)據(jù)包也進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)，并據(jù)此對(duì)令牌桶內(nèi)的令牌總量進(jìn)行更新，實(shí)際上是對(duì)這部分的數(shù)據(jù)包也進(jìn)行了流量控制，從而使得對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸流量的控制更加準(zhǔn)確。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括：數(shù)量獲取單元，用于獲取所述令牌桶中的實(shí)時(shí)令牌總量X1，以及指定的已識(shí)別數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流量所需占用的令牌數(shù)X2；其中，所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)單元還用于：當(dāng)X1≥X2時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)所述指定的已識(shí)別數(shù)據(jù)包，當(dāng)X1＜X2時(shí)，丟棄所述指定的已識(shí)別數(shù)據(jù)包，或等待所述實(shí)時(shí)令牌總量X1增長(zhǎng)至滿足X1≥X2時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)所述指定的已識(shí)別數(shù)據(jù)包。

在該技術(shù)方案中，已識(shí)別數(shù)據(jù)包即完成了協(xié)議類型識(shí)別的數(shù)據(jù)包，這部分?jǐn)?shù)據(jù)包需要通過對(duì)所需令牌數(shù)量和剩余令牌總量進(jìn)行比較后，才能夠判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)。對(duì)于令牌總量足夠的情況下，可以直接轉(zhuǎn)發(fā)；而對(duì)于令牌總量不足的情況下，可以直接丟棄該數(shù)據(jù)包，但由于令牌桶內(nèi)的令牌總量是不斷被注入而增長(zhǎng)的，因而可以等待到令牌總量足夠的時(shí)候再轉(zhuǎn)發(fā)，而無需丟棄該數(shù)據(jù)包，確保數(shù)據(jù)流的完整性。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述令牌更新單元還用于：在所述令牌桶內(nèi)的實(shí)時(shí)令牌總量小于所述無法識(shí)別的數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的令牌數(shù)的情況下，使所述令牌桶保持置空，直至后續(xù)注入的令牌數(shù)與所述無法識(shí)別的數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的令牌數(shù)相抵。

在該技術(shù)方案中，假定令牌桶內(nèi)的令牌總量為a，而無法識(shí)別的數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的令牌數(shù)為b，且令牌桶內(nèi)的令牌注入速度為v，則當(dāng)b＞a時(shí)，在t=(b-a)/v的時(shí)間內(nèi)，都需要保持令牌桶內(nèi)的令牌總量為0，以確保對(duì)未識(shí)別的數(shù)據(jù)包所占用的令牌數(shù)(實(shí)際上即占用的流量)進(jìn)行精準(zhǔn)的記錄。

在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述令牌更新單元用于：在每個(gè)無法識(shí)別的數(shù)據(jù)包被轉(zhuǎn)發(fā)之后，分別利用這個(gè)被轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流量所需占用的令牌數(shù)更新所述令牌桶中的令牌總量。