基于网络介质的流量控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于网络介质的流量控制系统及方法，涉及网络通信领域。该方法包括以下步骤：转发平面建立物理通道，根据物理通道的类型，确认每类物理通道的实时带宽，上报至控制平面；控制平面根据物理通道的类型生成对应的接口，根据每类物理通道的实时带宽，计算接口的流量整形参数，对流量进行整形。本发明专利技术能够实时调整带宽，在流量突发情况下，使报文以比较均匀的速度向外发送，降低了对转发平面硬件缓冲区的要求。

【技术实现步骤摘要】
基于网络介质的流量控制系统及方法
本专利技术涉及网络通信领域，具体是涉及一种基于网络介质的流量控制系统及方法。
技术介绍
目前的数据通信设备通常分为控制平面和转发平面，以OTN(OpticalTransportNetwork，光传送网)信令网的GCC(GeneralCommunicationChannel，通用通信信道)开销举例进行说明，正常的处理流程为：控制平面的应用层和协议模块发送管理数据，通过信令通道下发到转发平面；转发平面首先将数据缓存到硬件缓冲区中，等待进行OTN成帧和光电交叉处理后，将数据发送到数据线路上。由于GCC通用通信信道每帧只能携带两字节网管数据，在一个OTN成帧周期只能传输两个字节网管数据，同时转发平面的硬件也存在硬件周期，会定时清理发送缓冲区；基于此限制，在控制平面突发进行网管数据传输时，可能会出现以下问题：(1)控制平面无法感知转发平面网络拥塞情况，持续发送报文数据，会增加网络负担；(2)转发平面硬件缓冲区满的情况下，会导致丢包、包数据检验和异常等问题，导致实际线路上传输无效帧而引发不一致问题；(3)数据通道缺少管理机制，不能提供有效的流量控制和数据统计功能、以及相关的监管机制。针对传统方案存在的问题，可以通过增加硬件缓冲区的方式，来满足大量的网管数据传输需求，但基于转发平面硬件的限制缓冲区不可能做到很大，并且在处理突发流量时，硬件缓存也会存在失效的情况；另一种解决方案是：增加每帧传输管理数据的字节数，以增加带宽，但在通道固化和修改帧封装格式代价较大情况时，也不是最优化的方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种基于网络介质的流量控制系统及方法，能够实时调整带宽，在流量突发情况下，使报文以比较均匀的速度向外发送，降低了对转发平面硬件缓冲区的要求。本专利技术提供一种基于网络介质的流量控制系统，包括转发平面和控制平面，转发平面建立物理通道，根据物理通道的类型，确认每类物理通道的实时带宽，上报至控制平面；控制平面根据物理通道的类型生成对应的接口，根据每类物理通道的实时带宽，计算接口的流量整形参数，对接口的流量进行整形。在上述技术方案的基础上，所述转发平面建立物理通道时，上报物理通道的类型及实时带宽至控制平面，计算硬件缓冲区的大小并设置；物理通道的类型或实时带宽发生变化时，转发平面实时上报物理通道的变化至控制平面，重新计算硬件缓冲区的大小并设置。在上述技术方案的基础上，所述控制平面包括接口管理模块、IP协议栈、流量控制模块；控制平面的接口管理模块接收转发平面上报的物理通道的类型及实时带宽，根据物理通道的类型生成接口创建命令；接口管理模块通过配置命令向IP协议栈发送接口创建命令，并将物理通道的实时带宽下发至IP协议栈；IP协议栈接收到接口管理模块下发的接口创建命令后，创建相应的接口，IP协议栈通过配置通道将接口类型及接口实时带宽下发到流量控制模块；流量控制模块根据每类物理通道的实时带宽，计算接口的流量整形参数，根据接口的流量整形参数进行接口的流量整形处理，实现实时带宽调整。在上述技术方案的基础上，所述接口的流量整形参数包括：接口实时带宽Breal、流量整形定时器时钟周期Tscycle、流量整形定时器周期数Tks、每个流量整形周期Tshaping内的最大传输字节数max_byte_per_tick，所述接口实时带宽Breal与物理通道的实时带宽相同。在上述技术方案的基础上，所述接口的流量整形参数的具体计算过程如下：计算每秒钟的流量整形定时器周期数Tksec：Tksec＝1000ms/Tscycle；计算数据传输速率达到接口实时带宽Breal时，每个整形定时器时钟周期Tscycle内需要传输的字节数记为Bcal，Bcal＝Breal/Tksec＝(Breal×Tscycle)/1000ms；将Bcal与基础网络带宽Bbase进行比较，如果Bcal≥Bbase，表示当前的实际带宽需求己达到或超过基础带宽值，记流量整形定时器计算周期数Tkcal＝1，并将Bcal记为最大传输字节数max_byte_per_tick，计算过程结束；如果Bcal＜Bbase，则根据计算得到的Bcal计算需要多少个流量整形定时器周期数Tkcal才能达到基础带宽Bbase，计算公式为：Tkcal＝Sup(Bbase/Bcal)，其中Sup表示最小上界；根据计算得到的流量整形定时器周期数Tkcal，计算最大传输字节数max_byte_per_tick，计算公式为：max_byte_per_tick＝Bcal×Tkcal。本专利技术还提供一种基于网络介质的流量控制方法，包括以下步骤：转发平面建立物理通道，根据物理通道的类型，确认每类物理通道的实时带宽，上报至控制平面；控制平面根据物理通道的类型生成对应的接口，根据每类物理通道的实时带宽，计算接口的流量整形参数，对接口的流量进行整形。在上述技术方案的基础上，该方法还包括以下步骤：所述转发平面建立物理通道时，上报物理通道的类型及实时带宽至控制平面，计算硬件缓冲区的大小并设置；物理通道的类型或实时带宽发生变化时，转发平面实时上报物理通道的变化至控制平面，重新计算硬件缓冲区的大小并设置。在上述技术方案的基础上，所述控制平面根据物理通道的类型生成对应的接口，根据每类物理通道的实时带宽，计算接口的流量整形参数，对接口的流量进行整形，具体过程为：控制平面的接口管理模块接收转发平面上报的物理通道的类型及实时带宽，根据物理通道的类型生成接口创建命令；接口管理模块通过配置命令向IP协议栈发送接口创建命令，并将物理通道的实时带宽下发至IP协议栈；IP协议栈接收到接口管理模块下发的接口创建命令后，创建相应的接口，IP协议栈通过配置通道将接口类型及接口实时带宽下发到流量控制模块；流量控制模块根据每类物理通道的实时带宽，计算接口的流量整形参数，根据接口的流量整形参数进行接口的流量整形处理，实现实时带宽调整。在上述技术方案的基础上，所述接口的流量整形参数包括：接口实时带宽Breal、流量整形定时器时钟周期Tscycle、流量整形定时器周期数Tks、每个流量整形周期Tshaping内的最大传输字节数max_byte_per_tick，所述接口实时带宽Breal与物理通道的实时带宽相同。在上述技术方案的基础上，所述接口的流量整形参数的具体计算过程如下：计算每秒钟的流量整形定时器周期数Tksec：Tksec＝1000ms/Tscycle；计算数据传输速率达到接口实时带宽Breal时，每个整形定时器时钟周期Tscycle内需要传输的字节数记为Bcal，Bcal＝Breal/Tksec＝(Breal×Tscycle)/1000ms；将Bcal与基础网络带宽Bbase进行比较，如果Bcal≥Bbase，表示当前的实际带宽需求己达到或超过基础带宽值，记流量整形定时器计算周期数Tkcal＝1，并将Bcal记为最大传输字节数max_byte_per_tick，计算过程结束；如果Bcal＜Bbase，则根据计算得到的Bcal计算需要多少个流量整形定时器周期数Tkcal才能达到基础带宽Bbase，计算公式为：Tkcal＝Sup(Bbase/Bcal)，其中Sup表示最小上界；根据计算得到的流量整形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于网络介质的流量控制系统，包括转发平面和控制平面，其特征在于：转发平面建立物理通道，根据物理通道的类型，确认每类物理通道的实时带宽，上报至控制平面；控制平面根据物理通道的类型生成对应的接口，根据每类物理通道的实时带宽，计算接口的流量整形参数，对接口的流量进行整形。

【技术特征摘要】
1.一种基于网络介质的流量控制系统，包括转发平面和控制平面，其特征在于：转发平面建立物理通道，根据物理通道的类型，确认每类物理通道的实时带宽，上报至控制平面；控制平面根据物理通道的类型生成对应的接口，根据每类物理通道的实时带宽，计算接口的流量整形参数，对接口的流量进行整形。2.如权利要求1所述的基于网络介质的流量控制系统，其特征在于：所述转发平面建立物理通道时，上报物理通道的类型及实时带宽至控制平面，计算硬件缓冲区的大小并设置；物理通道的类型或实时带宽发生变化时，转发平面实时上报物理通道的变化至控制平面，重新计算硬件缓冲区的大小并设置。3.如权利要求1所述的基于网络介质的流量控制系统，其特征在于：所述控制平面包括接口管理模块、IP协议栈、流量控制模块；控制平面的接口管理模块接收转发平面上报的物理通道的类型及实时带宽，根据物理通道的类型生成接口创建命令；接口管理模块通过配置命令向IP协议栈发送接口创建命令，并将物理通道的实时带宽下发至IP协议栈；IP协议栈接收到接口管理模块下发的接口创建命令后，创建相应的接口，IP协议栈通过配置通道将接口类型及接口实时带宽下发到流量控制模块；流量控制模块根据每类物理通道的实时带宽，计算接口的流量整形参数，根据接口的流量整形参数进行接口的流量整形处理，实现实时带宽调整。4.如权利要求3所述的基于网络介质的流量控制系统，其特征在于：所述接口的流量整形参数包括：接口实时带宽Breal、流量整形定时器时钟周期Tscycle、流量整形定时器周期数Tks、每个流量整形周期Tshaping内的最大传输字节数max_byte_per_tick，所述接口实时带宽Breal与物理通道的实时带宽相同。5.如权利要求4所述的基于网络介质的流量控制系统，其特征在于：所述接口的流量整形参数的具体计算过程如下：计算每秒钟的流量整形定时器周期数Tksec：Tksec＝1000ms/Tscycle；计算数据传输速率达到接口实时带宽Breal时，每个整形定时器时钟周期Tscycle内需要传输的字节数记为Bcal，Bcal＝Breal/Tksec＝(Breal×Tscycle)/1000ms；将Bcal与基础网络带宽Bbase进行比较，如果Bcal≥Bbase，表示当前的实际带宽需求己达到或超过基础带宽值，记流量整形定时器计算周期数Tkcal＝1，并将Bcal记为最大传输字节数max_byte_per_tick，计算过程结束；如果Bcal＜Bbase，则根据计算得到的Bcal计算需要多少个流量整形定时器周期数Tkcal才能达到基础带宽Bbase，计算公式为：Tkcal＝Sup(Bbase/Bcal)，其中Sup表示最小上界；根据计算得到的流量整形定时器周期数Tkcal，计算最大传输字节数max_byte_per_tick，计算公式为：max_byte_per_tick＝Bcal×Tkcal。6.一种基于网络介质的流量控制方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡世星，陈道光，高璐晓，徐振兵，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42