[發明專利]用于提供使帶寬利用率最大化的動態QOS的系統和方法

有效

• 申請號: 201410244389.4
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN104219174B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 程冰
• 申請（專利權）人: 網件有限公司
• 主分類號: H04L12/927
• 分類號: H04L12/927;H04L12/851
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;陳煒

一種被配置成實現QoS功能以使帶寬利用率最優化的網絡設備，該網絡設備包括：被配置成存儲高優先級吞吐量值和低優先級帶寬值的存儲器；向內部網絡上的至少一個計算機系統并且從內部網絡上的至少一個計算機系統傳遞包括多個數據分組的數據流的網絡設備輸入；以及向外部網絡上的至少一個計算機系統并且從外部網絡上的至少一個計算機系統傳遞包括多個數據分組的數據流的網絡設備輸出。該網絡設備還包括被配置成執行存儲在非易失性存儲器中的步驟的計算機處理器，該步驟包括識別數據流中的高優先級數據分組以檢測高優先級吞吐量值、設定低優先級帶寬值以及周期性地調整低優先級帶寬值。該QoS功能可以在不了解網絡中的任何鏈路的實際帶寬的情況下工作。

相關申請的交叉引用

無。

技術領域

本發明總體上涉及實現對網絡路由器中的高優先級業務的服務質量保障的領域，更具體而言，涉及在不了解實際帶寬的情況下使帶寬利用率最大化的用于實現對高優先級業務的服務質量保障的系統和方法。

背景技術

服務質量(QoS)是已知的并且在本文中被稱為QoS監管的功能，其被用于計算機聯網中以基于與數據流中的各個數據分組中的每個相關聯的優先等級來保障數據流的一定等級的性能。可以基于各種因素，例如對源發應用、設備或者用戶的識別來分配優先等級。例如，可以針對數據流中經識別的高優先級數據分組來保障所需的比特率、延遲、抖動、分組丟棄概率和/或誤碼率。使用QoS功能是為了在網絡容量可能會過載的情況下確保高優先級應用的數據傳送。示例包括要求固定的比特率并且對延遲敏感的實時流式傳輸多媒體應用，例如通過IP的語音、在線游戲以及流式傳輸視頻。QoS功能對于容量為有限資源的網絡，例如蜂窩數據通信網絡，也是重要的。

在計算機聯網中，QoS功能通常被實現在網絡路由器中。在路由器中，針對網絡上的每個業務類型來設定期望的服務等級。例如，通過允許視頻流式傳輸具有比因特網業務更高的QoS，在發送和/或接收視頻數據時干擾會少得多，因為網絡會特別為視頻應用預留相對大部分的帶寬。

傳統上QoS功能需要了解可供使用的因特網帶寬。如果帶寬未知或者實際帶寬不同于在QoS功能中使用的帶寬，則QoS功能將不能正常工作。例如，當在QoS功能中使用的帶寬高于實際可用的帶寬時，QoS功能將不能用于具有業務控制例如傳輸控制協議(TCP)的應用。反之，當在QoS功能中使用的帶寬低于實際可用的帶寬時，QoS功能將實際上阻止應用使用所有可用的帶寬，導致不必要的因特網業務減少。

QoS功能了解正確的現有帶寬的需要可以給用戶造成很多問題。例如，用戶可能會禁用QoS功能，因為他們不了解帶寬并且不能適當地配置其路由器。進一步來講，即使了解理論帶寬，但是實際帶寬可以動態地變化。例如，可以通過由同一區域中的一組訂戶共享的因特網連接來接收在電纜調制解調器處接收到的帶寬，使路由器可用的實際帶寬劣化。

相應地，為了確定帶寬，QoS功能通常包括查明并且連續地監控實際帶寬的功能。然而，帶寬監控功能具有其自身的缺點。例如，帶寬檢測功能需要使帶寬飽和以計算精確的最大值。在檢測操作期間，這種飽和必然會干擾正常的應用業務。如果頻繁地進行檢測，則這種干擾為用戶帶來問題。如果檢測進行得不夠頻繁，則實際帶寬將偏離理論帶寬的可能性將增加，而QoS功能所基于的正是理論帶寬。

需要用于在網絡設備中實現QoS功能而不必確定實際帶寬的系統和方法。還需要被配置成特別用于與外部網絡系統和/或應用進行通信的提供QoS功能的系統和方法。

發明內容