[发明专利]基于令牌桶算法的填充速率区间的划分方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其是涉及一种基于令牌桶算法的填充速率 区间的划分方法和装置。

背景技术

在数据通信技术中，流量控制是实现服务质量(Quality of Service，QO S)的一个关键技术，通过流量控制，可以为用户提供不同的访问速率和突发 带宽。目前数据通信系统中的流量控制基本都是基于RFC2697/RFC2698令牌 桶算法来实现的。

以RFC2698规定的tcTCM令牌桶算法为例来说，实现该算法的参数包括： 承诺访问速率(Committed Information Rate，CIR)，承诺突发度(Committ  ed Burst Size，CBS)，峰值访问速率(Peak Information Rate，PIR)和峰值 突发度(Peak Burst Size，PBS)，其中CBS代表C桶的最大深度，PBS代 表P桶的最大深度，CIR为往C桶中增加令牌的速度，PIR为往P桶中增加 令牌的速度。

总的来说，利用令牌桶算法实现流量控制的关键是要计算出当前时刻C 桶和P桶内的令牌数目，假设t0时刻C桶和P桶内的令牌数分别为Tc(t0) 和Tp(t0)，在t1时刻下一个数据包到达的时候，C桶和P桶内的令牌数分 别为Tc(t1)和Tp(t1)，则：

Tc(t1)＝Tc(t0)+(t1-t0)×CIR＝ΔT×CIR；

Tp(t1)＝Tp(t0)+(t1-t0)×PIR＝ΔT×PIR；

即每次进来数据包，都需要刷新此时令牌桶中的令牌数，也即都需要计 算ΔT×CIR和ΔT×PIR，由于现在网络技术发展越来越快，使得网络设备 的包处理能力也越来越大，这就意味着ΔT的最小值越来越小，即前后两个数 据包到达的时间间隔越来越小，这样，当系统对流量控制要求的范围比较大 时，即CIR和PIR的范围比较大时，要表示出ΔT_min×CIR_min---ΔT_max×CIR_max的数值范围就比较广，从而要表示该范围内所有的数据就需要有很宽的数据 位宽。

由于Tc(tn)和Tp(tn)都存储在外部闪存(Memory)中，数据位宽很大的 Tc(tn)和Tp(tn)就导致了需要大容量的Memory加以支持；另外，对于流量控 制进行具体实现的电路中，由于涉及到众多的算术运算逻辑，数据位宽很大 的Tc(tn)和Tp(tn)将消耗的更多的电路资源。总的来说，数据位宽很大的Tc(t n)和Tp(tn)导致了流量控制的精确实现需要付出更多的成本。

发明内容

本发明实施例提供了基于令牌桶算法的填充速率区间的划分方法和装 置，在网络设备的包处理时间间隔较小，而填充速率范围较大时，可以占用 较小的数据位宽来达到精确的流量控制要求。

一方面，本发明实施例提出了一种基于令牌桶算法的填充速率区间的划 分方法，该方法包括：得到在填充速率区间中当前令牌桶内令牌数为最小值 时对应的小数位数据位宽M，以及令牌数为最大值时对应的整数位数据位宽 N，M和N为正整数；选取所述数据位宽M和数据位宽N中较大的数据位宽； 根据所述较大的数据位宽将所述填充速率区间划分成多个子区间，所述子区 间中令牌桶内的令牌数对应的数据位宽为所述较大的数据位宽。

另一方面，本发明实施例还提出了一种基于令牌桶算法的填充速率区间 的划分装置，包括：数据位宽获取单元，用于得到在填充速率区间中当前令 牌桶内令牌数为最小值时对应的小数位数据位宽M，以及令牌数为最大值时对 应的整数位数据位宽N，M和N为正整数；选择单元，用于选取所述数据位宽 M和数据位宽N中较大的数据位宽；区间划分单元，用于根据所述较大的数据 位宽将所述填充速率区间划分成多个子区间，所述子区间中令牌桶内的令牌 数对应的数据位宽为所述较大的数据位宽。

本发明实施例通过对填充速率区间划分成若干子区间，使得在网络设备 的包处理时间间隔较小，而填充速率范围较大时，可以占用较小的数据位宽 精确表示当前桶内的令牌数并保证了流量控制的精度，而较小的数据位宽也 放宽了对Memory规格的要求，以及减少了流量控制具体实现的电路资源，从 而大幅降低了成本。

附图说明