一种流量整形器的令牌更新系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种流量整形器的令牌更新系统及方法，包括：针对非空队列，在报文被调度时对关联的流量整形器的令牌桶进行令牌更新，并在调度完成后为空队列时将数据队列加入空队列池，以及在数据队列为非空队列且更新后的令牌桶的令牌数量为负值时生成循环更新信号；针对各空队列，在有新的报文到达时对关联的流量整形器的令牌桶进行令牌更新；根据循环更新信号处理得到流量整形器的更新级别，并将流量整形器放入更新级别对应的更新池，以按照循环更新频率对令牌桶进行令牌更新；在各令牌桶进行令牌更新的过程中，检测到流量整形器的令牌桶处于有效状态时，将流量整形器移出更新池以参与调度。有益效果是降低时延，可以支持大量的流量整形器。流量整形器。流量整形器。

【技术实现步骤摘要】
一种流量整形器的令牌更新系统及方法


[0001]本专利技术涉及数据通信网络
，尤其涉及一种流量整形器的令牌更新系统及方法。

技术介绍

[0002]QoS(Quality of Service，服务质量)是网络的一种安全机制,是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。而流量整形器则是QoS领域一项重要的技术。通常，从其它端口到达的报文，通过转发器送到各个传输端口发送出去。在到达报文的速度短时间超过出口流量的带宽或者处于QoS考虑需要调节出口业务速率时，需要在出口处做报文的调度。一般情况下流量整形器和调度器一起使用，调度器用于选择哪个队列的报文优先传输，流量整形器用于筛选出在当前时刻有资格参与调度的候选队列，供调度器选择，进而实现在端口和队列的出口处控制各类业务的流速。
[0003]其中，流量整形器通常基于令牌桶原理实现，在报文到达时，首先确定令牌桶中的令牌数量是否有效，在令牌数量有效时允许调度，在令牌数量无效时报文被堵塞。现有技术中，存在多个流量整形器同时工作的情况，其数量往往达到数千个。为了提高效率节省资源，会有一个专门模块对所有的流量整形器做集中处理，而对于令牌产生部分传统的做法是采用循环更新的机制。该循环更新机制下，假设每个令牌桶的更新速率是1.5M，则一千个流量整形器每秒需要约3G(1.5M*1K*2)次读写操作，这对系统的要求非常高，通常由多组硬件并行实现。如果SHAPER的数目增加到一定数量，每秒读写的次数会是一个很大的数量级。由于系统每秒钟读写的次数是有极限的，所以存在严重的系统瓶颈。/>
技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种流量整形器的令牌更新系统，预先配置多个流量整形器，每个所述流量整形器关联一数据队列并通过一令牌桶对所述数据队列进行流量整形；所述令牌更新系统包括：
[0005]第一更新模块，用于针对各所述数据队列中的非空队列，在所述数据队列中的一报文被调度时对关联的所述流量整形器的所述令牌桶进行令牌更新，并在调度完成后所述数据队列为空队列时将所述数据队列加入一空队列池，以及在调度完成后所述数据队列为非空队列且更新后的所述令牌桶的令牌数量为负值时生成一循环更新信号；
[0006]第二更新模块，连接所述空队列池，用于针对各所述空队列，在有新的所述报文到达时对关联的所述流量整形器的所述令牌桶进行令牌更新；
[0007]循环更新池，包括具有不同更新级别的多个更新池，且每个所述更新池还具有与所述更新级别正相关的一循环更新频率；
[0008]第三更新模块，分别连接所述第一更新模块和所述循环更新池，用于根据所述循环更新信号处理得到对应的所述流量整形器的所述更新级别，并将所述流量整形器放入所述更新级别对应的所述更新池，以按照所述循环更新频率对所述令牌桶进行令牌更新；
[0009]第四更新模块，连接所述循环更新池，用于在各所述令牌桶进行令牌更新的过程中，检测到所述流量整形器对应的所述令牌桶的所述令牌数量为非负值时，将所述流量整形器移出所述更新池以参与调度。
[0010]优选的，每个所述更新池通过预先配置的一标准时间表示所述更新级别，且所述标准时间越小，所述更新级别越高，进而所述循环更新频率越高。
[0011]优选的，所述第三更新模块包括：
[0012]处理单元，用于根据所述循环更新信号、所述令牌桶的所述令牌数量以及预先配置的一令牌产生速率处理得到所述令牌数量累计至零的一预期时间；
[0013]匹配单元，连接所述处理单元，用于将所述预期时间分别与各所述标准时间之间进行比较，并将大于所述预期时间且与所述预期时间最相近的所述标准时间对应的所述更新级别作为所述流量整形器的所述更新级别；
[0014]更新单元，连接所述匹配单元，用于将所述流量整形器放入所述更新级别对应的所述更新池，以按照所述循环更新频率对所述令牌桶进行令牌更新。
[0015]优选的，所述预期时间为所述令牌数量累计至零的一预期时刻与当前时刻的时间差值；
[0016]则所述匹配单元在所述预期时间的变化过程中，将所述预期时间分别与各所述标准时间之间进行比较并持续输出比较结果，在所述比较结果表示所述流量整形器的所述更新级别发生改变时输出一调整信号；
[0017]所述更新单元根据所述调整信号调整所述流量整形器所在的所述更新池。
[0018]本申请还提供一种流量整形器的令牌更新方法，应用于上述的令牌更新系统，所述令牌更新系统中配置有一循环更新池，包括具有不同更新级别的多个更新池，且每个所述更新池还具有与所述更新级别正相关的一循环更新频率；
[0019]则所述令牌更新方法包括：
[0020]步骤S1、所述令牌更新系统针对各所述数据队列中的非空队列，在所述数据队列中的一报文被调度时对关联的所述流量整形器的所述令牌桶进行令牌更新，并判断调度完成后所述数据队列是否为空队列：
[0021]若是，则将所述数据队列加入一空队列池，随后转向步骤S2；
[0022]若否，则转向步骤S3；
[0023]步骤S2、所述令牌更新系统针对各所述空队列，在有新的所述报文到达时对关联的所述流量整形器的所述令牌桶进行令牌更新，随后返回所述步骤S1；
[0024]步骤S3、所述令牌更新系统判断更新后的所述令牌桶的令牌数量是否为负值：
[0025]若否，则返回所述步骤S1；
[0026]若是，则生成一循环更新信号，随后转向步骤S4；
[0027]步骤S4、所述令牌更新系统根据所述循环更新信号处理得到对应的所述流量整形器的所述更新级别，并将所述流量整形器放入所述更新级别对应的所述更新池，以按照所述循环更新频率对所述令牌桶进行令牌更新；
[0028]步骤S5、所述令牌更新系统在各所述令牌桶进行令牌更新的过程中，检测到各所述更新池中的所述流量整形器对应的所述令牌桶的所述令牌数量为非负值时，将所述流量整形器移出所述更新池以参与调度。
[0029]优选的，每个所述更新池通过预先配置的一标准时间表示所述更新级别，且所述标准时间越小，所述更新级别越高，进而所述循环更新频率越高。
[0030]优选的，所述步骤S4包括：
[0031]步骤S41、所述令牌更新系统根据所述循环更新信号、所述令牌桶的所述令牌数量以及预先配置的一令牌产生速率处理得到所述令牌数量累计至零的一预期时间；
[0032]步骤S42、所述令牌更新系统将所述预期时间分别与各所述标准时间之间进行比较，并将大于所述预期时间且与所述预期时间最相近的所述标准时间对应的所述更新级别作为所述流量整形器的所述更新级别；
[0033]步骤S43、所述令牌更新系统将所述流量整形器放入所述更新级别对应的所述更新池，以按照所述循环更新频率对所述令牌桶进行令牌更新。
[0034]优选的，所述预期时间为所述令牌数量累计至零的一预期时刻与当前时刻的时间差值；
[0035]则所述步骤S42中，所述令牌更新系统在所述预期时间的变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流量整形器的令牌更新系统，其特征在于，预先配置多个流量整形器，每个所述流量整形器关联一数据队列并通过一令牌桶对所述数据队列进行流量整形；所述令牌更新系统包括：第一更新模块，用于针对各所述数据队列中的非空队列，在所述数据队列中的一报文被调度时对关联的所述流量整形器的所述令牌桶进行令牌更新，并在调度完成后所述数据队列为空队列时将所述数据队列加入一空队列池，以及在调度完成后所述数据队列为非空队列且更新后的所述令牌桶的令牌数量为负值时生成一循环更新信号；第二更新模块，连接所述空队列池，用于针对各所述空队列，在有新的所述报文到达时对关联的所述流量整形器的所述令牌桶进行令牌更新；循环更新池，包括具有不同更新级别的多个更新池，且每个所述更新池还具有与所述更新级别正相关的一循环更新频率；第三更新模块，分别连接所述第一更新模块和所述循环更新池，用于根据所述循环更新信号处理得到对应的所述流量整形器的所述更新级别，并将所述流量整形器放入所述更新级别对应的所述更新池，以按照所述循环更新频率对所述令牌桶进行令牌更新；第四更新模块，连接所述循环更新池，用于在各所述令牌桶进行令牌更新的过程中，检测到所述流量整形器对应的所述令牌桶的所述令牌数量为非负值时，将所述流量整形器移出所述更新池以参与调度。2.根据权利要求1所述的令牌更新系统，其特征在于，每个所述更新池通过预先配置的一标准时间表示所述更新级别，且所述标准时间越小，所述更新级别越高，进而所述循环更新频率越高。3.根据权利要求2所述的令牌更新系统，其特征在于，所述第三更新模块包括：处理单元，用于根据所述循环更新信号、所述令牌桶的所述令牌数量以及预先配置的一令牌产生速率处理得到所述令牌数量累计至零的一预期时间；匹配单元，连接所述处理单元，用于将所述预期时间分别与各所述标准时间之间进行比较，并将大于所述预期时间且与所述预期时间最相近的所述标准时间对应的所述更新级别作为所述流量整形器的所述更新级别；更新单元，连接所述匹配单元，用于将所述流量整形器放入所述更新级别对应的所述更新池，以按照所述循环更新频率对所述令牌桶进行令牌更新。4.根据权利要求3所述的令牌更新系统，其特征在于，所述预期时间为所述令牌数量累计至零的一预期时刻与当前时刻的时间差值；则所述匹配单元在所述预期时间的变化过程中，将所述预期时间分别与各所述标准时间之间进行比较并持续输出比较结果，在所述比较结果表示所述流量整形器的所述更新级别发生改变时输出一调整信号；所述更新单元根据所述调整信号调整所述流量整形器所在的所述更新池。5.一种流量整形器的令牌更新方法，其特征在于，应用于如根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：何运锋，
申请(专利权)人：苏州裕太微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：