[發明專利]應用于分布式文件系統的流量控制策略

有效

• 申請號: 201310552008.4
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103532873B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 陸月明;尹珊
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L12/813
• 分類號: H04L12/813;H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種應用于分布式文件系統的流量控制策略，在應用層和網絡層上進行流量控制，保證服務的可靠性及服務質量，屬于計算機科學與技術領域。本發明應用于分布式文件系統中，可以實現流量分類和標記、排隊與帶寬分配、擁塞管理和突發流量控制功能，達到提高分布式文件系統的服務質量，完善系統功能等目標。

技術領域

本發明涉及一種應用于分布式文件系統的流量控制策略，該策略針對系統中的上傳、下載及備份流量進行操作，完善現有系統功能，屬于計算機科學與技術領域。

背景技術

隨著大數據時代的到來，分布式文件系統憑借其擴展能力和高可用性，受到越來越廣泛的關注。分布式文件系統由管理服務器、數據服務器、客戶端三大模塊組成。管理服務器負責各個數據服務器的管理，文件讀寫調度，文件空間回收及恢復等；數據服務器負責連接管理服務器，聽從管理服務器調度，提供存儲空間，并為客戶提供數據傳輸；客戶端就是系統的使用者。

在分布式文件系統中，所有的數據都被無區別地對待，系統盡最大的努力存儲和下載所有用戶的所有類型數據。但是由于共享服務器的局限性，系統不可能同時為所有的用戶提供優良的服務，所以對于很多情況來說，這種無區別的服務會影響服務質量。例如，流媒體需要更多地考慮實時性。同時對于不同用戶的不同需求，也需要有不同的服務效果。

本發明提出一種應用于分布式文件系統的流量控制策略，對不同的數據流區別對待。本發明在應用層和網絡層上進行流量控制，保證用戶上傳、下載流量的可靠性及服務質量。同時只要用戶支付相應的費用，就可以在某些層面上享受更多的、體驗更好的服務。

發明內容

為了克服現有分布式文件系統對所有數據無區別等同對待的不足，本發明提供一種能夠應用于分布式文件系統的流量控制解決方案。本發明由流量分類和標記、排隊與帶寬分配、擁塞管理和突發流量控制四大模塊組成。

(1)本發明組成模塊

●流量分類和標記模塊：流量分類和標記是整個策略的核心部分。通過對流量的標識，并依據一定的匹配規則，就可以識別出對象，有區別地實施服務。

●排隊與帶寬分配模塊：該模塊主要分為排隊和帶寬分配兩個部分。第一部分是排隊，將客戶優先級信息放入隊列中緩存，并采取調度算法安排流量的服務順序。第二部分是帶寬分配，結合IP QoS的功能，在帶寬分配上區別對待不同等級流量。

●擁塞管理模塊：服務器的擁塞狀態會影響服務器性能。當服務器發生擁塞時，通過降低正在服務中的任務帶寬來減輕擁塞狀態；當服務器過度擁塞時，通過主動放棄任務的操作來減輕過度擁塞。

●突發流量控制模塊：針對用戶上傳流量。如果系統中有突發的大量上傳流量，則會造成服務器的過載狀態，容易引起客戶與服務器的連接中斷現象。本發明采用令牌桶的方法來降低突發數據的速率，只有擁有令牌的流量才可以通過，這樣就將數據寫入速率控制在令牌產生速率之下。

(2)本發明各模塊的實現技術

1、流量分類和標記

采用長度為8bit的優先級標識位，動態標記數據流。當客戶端向管理服務器發送請求時，管理服務器不僅要向客戶返回數據服務器編號等信息，同時要通知數據服務器該客戶即將采取操作，并將以下8bit優先級標識位發送給數據服務器。數據服務器暫存這些信息直到操作結束。

表1優先級標識位

下面將詳細介紹各標識位的具體分類方法。

a.上傳或下載標識位

上傳為0，下載為1。

b.用戶等級標識位