[发明专利]一种基于报文缓存的网络限速方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数据网络通信领域中的网络限速技术，尤其涉及一种基于报文缓存的网络限速方法和装置。

背景技术

随着网络的不断发展，网络在人们生活中的地位不断提升，用户对网络的需求不断发生变化，要求传输的信息种类越来越多，要求提供的服务质量也越来越高。由于各种新型业务不断涌现，大量的视频点播、流媒体、网络游戏等事实业务以及P2P类型业务广泛应用于宽带网络，这些新业务不仅占用带宽大，而且具有实时性，对网络传输能力和服务质量提出了更高的要求，如何更好的控制网络带宽利用率,就成了日益重要的题目。

目前存在的网络限速技术普遍采用令牌桶算法进行报文的限速。如图1所示，首先，系统按照规定的速率往令牌桶中填充相应的令牌。其次，当数据报文到达时，先从令牌桶中获取相应令牌，如果能获取到足够的令牌，则发送数据报文，同时从令牌桶中减去数据报文长度所对应的令牌数；如果不能获取到足够令牌则丢弃该报文。

由上述分析可知,现有技术的缺点主要表现为：（1）将上述现有方法利用到具有传输特性的具体应用进行限速时，超过限速速率的报文将被系统丢弃，会导致发送失败的报文以原速率进行试探重传，所以限速后用户实际使用的带宽小于限速带宽，网络速度变慢。（2）当报文的流入速率远大于限速速率时，系统中会有大量的报文进行重传操作，从而大大降低了带宽利用率。并且限速策略刚生效时，这种重传操作，使得报文交互速率很难快速的稳定在限速值附近，延长了限速后速率的稳定时间。（3）当报文流入的速率比限速速率大很多时，令牌桶的值会在很短的时间内被消耗完，在回填令牌之前会有大量报文因为没有令牌而被丢包，所以令牌桶限速后报文输出的流量非常不均匀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于报文缓存的网络限速方法及装置，针对现有的网络限速技术中带宽利用率低且限速后的稳定时间延长等缺陷，提出了一种新的网络限速方法和装置，将未到达发送时刻的报文进行缓存，然后通过定时触发、数据包触发缓存报文输出来实现限速功能。

本发明的技术方案如下：

一种基于报文缓存的网络限速方法，其包括如下步骤：

A、根据网络限定速率值V和已发送的第N-1个报文的长度L_N-1，计算第N个报文的可发送时刻T_N=T_(N-1)S+L_N-1/V，N为大于1的自然数;T_NS表示第N个报文的发送时刻，其中第一个报文的发送时刻T₁为系统赋予的初始值；

B、如果第N个报文的到达时刻T_NA大于等于所述的发送时刻T_N，则发送该报文并返回步骤A；

C、如果第N+M（M为大于等于0的整数）个报文的到达时刻T_（N+M）A小于所述可发送时刻T_N，则将该第N+M个报文缓存，并在T_N时刻到达时，发送第N个报文并返回步骤A。

一种基于报文缓存的网络限速装置，其包括以下单元：

计时单元，用于根据网络限定速率值V和已发送的第N-1个报文的长度L_N-1，计算第N个报文的可发送时刻T_N=T_(N-1)S+L_N-1/V，N为大于1的自然数;T_NS表示第N个报文的发送时刻，其中第一个报文的发送时刻T₁为系统赋予的初始值；

报文收发单元，用于，当第N个报文的到达时刻T_NA大于等于所述的发送时刻T_N时发送该报文；

报文收发单元，用于，当第N+M（M为大于等于0的整数）个报文的到达时刻T_（N+M）A小于所述可发送时刻T_N，则将该第N+M个报文缓存，并在T_N时刻到达时，发送第N个报文。

本发明和现有技术相比，解决了传统令牌桶限速丢包导致的丢包率高，数据包重传概率大，限速后速率值稳定较慢的缺点，有效的提高了网络带宽利用率。同时，系统对于不同定时时间的统计功能，复用相同的物理资源来实现，能够节省物理资源。

附图说明

图1为现有技术中一种令牌桶限速流量示意图。

图2为本发明中一种基于报文缓存的网络限速装置逻辑流程图。

图3为本发明实施例中一种定时触发机制示意图。