[发明专利]一种高速率的流量控制方法和装置

说明书

一种高速率的流量控制方法和装置，涉及通信技术领域，方法包括步骤：需要进行流量控制的数据报文按照流水线的方式对令牌桶发起流控读请求；根据流控读请求的返回数据依次进行流控判决，转发判决通过的数据报文同时计算令牌的减量，对令牌桶发起减量写请求；令牌桶定时自刷新，计算令牌的增量发起增量写请求，所述减量和增量排队进行累积，进行cache操作；将同步的令牌值加上累积的增量或者减去累积的减量后，得到的结果根据令牌桶地址写入对应令牌桶；本发明提高包处理能力，保证不同包长的报文具有公平的转发机会。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体来讲涉及一种高速率的流量控制方法和装置。

背景技术

通信芯片需要基于报文属性(业务类型、用户、ip地址段等)对流量进行精准限制，即对网络中传送的数据报文采用不同的承诺访问速率(Committed Access Rate，CAR)进行流量控制，以达到网络带宽精细分配的目的。在芯片电路中实现方式是，流识别电路和流量控制电路配合使用完成限速。

流量控制电路普遍采用的方法是利用令牌桶对报文进行限速。电路按规定的时间间隔不断的向令牌桶填充令牌，直到装满为止。当处理报文时，将报文长度和令牌桶的令牌数进行比较。如果令牌足够，则允许报文通过，同时扣除与报文长度对应的令牌数；如果令牌不足，则将报文丢弃，或者降低报文的优先级。

但是，现有技术中存在两个问题。

问题1：基于令牌桶的流量限制会显著的降低包处理能力，现有方法已经很难满足高速率的包处理需求。

包的带宽处理能力(fps,每秒包个数)最大为时钟频率f(Hz)。令牌桶的操作，可以归纳为读-改-写的过程。

开启流控时，每个包处理需要读取和回写令牌。只有在当前包“读-改-写”完成后，流水线才能允许下一个包进入；即便引入cache机制，也至少需要在“改”的过程完成后，才能开启下一个包的“读”；如果判决电路的处理需要k时钟周期，则带宽处理能力变为

进一步，在更新过程中，每个时隙添加一遍令牌，需要占用一部分时序操作令牌桶，也显著的影响包处理能力。记填充周期时隙为period，更新令牌桶深度为depth，结合流控损失带宽，系统的最大带宽处理能力将降低为：

问题2：基于令牌桶的流量限制通过比较包长与当前令牌值进行丢包判决，现有方法短包抢占会使得长包失去发送机会，对相同属性流的长短包不具备公平性。

当限速生效时，只要令牌添加到允许短包包长的时候，就判决短包通过，同时扣减对应的令牌；也就是说，令牌不可能添加到允许长包包长的值，长包没有被判决通过的机会。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高速率的流量控制方法和装置，提高包处理能力，保证不同包长的报文具有公平的转发机会。

为达到以上目的，一方面，本发明采取一种高速率的流量控制方法，包括步骤：

需要进行流量控制的数据报文按照流水线的方式对令牌桶发起流控读请求；根据流控读请求的返回数据依次进行流控判决，转发判决通过的数据报文同时计算令牌的减量，对令牌桶发起减量写请求；

定时对令牌桶发起更新读请求；根据更新读请求的返回数据进行更新判决，对判决通过的令牌值计算令牌的增量发起增量写请求；

所述减量和增量排队进行累积，进行cache操作；将同步的令牌值加上累积的增量或者减去累积的减量后，得到的结果根据令牌桶地址写入对应令牌桶。

优选的，根据流控读请求返回数据依次进行流控判决，包括：

若流控读请求返回数据大于或等于预设置的令牌门限，转发所述数据报文；