[发明专利]多级层次化带宽管理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络的带宽管理，具体涉及多级层次化带宽管理的方法。

背景技术

网络发展日新月异，随着IP网络上新应用的不断出现，对IP网络的服务质量也提出了新的要求，例如VoIP等实时业务就对报文的传输延迟提出了较高要求，如果报文传送延时太长，将是用户所不能接受的(相对而言，E-Mail和FTP业务对时间延迟并不敏感)。为了支持具有不同服务需求的语音、视频以及数据等业务，并加以区分，进而为之提供相应的服务，QoS(Quality of Service，服务质量)技术得以广泛应用，QoS技术主要采用RFC2697建议的srTCM(A Single Rate Three Color Marker)算法和RFC2698建议的trTCM(A Two Rate Three Color Marker)算法，使用两个令牌桶对流量进行评估，根据评估结果，为报文标记绿、黄、红三种颜色，再根据报文的颜色将报文重新标记为不同的丢弃优先级。

但是，随着目前网络设备的高速发展，单端口容量变大，接入用户增多，传统的QoS在应用中遇到了新问题：

(1)传统的QoS是基于端口带宽进行调度的，仅根据报文优先级进行分类，将不同优先级的报文送入与之对应优先级的队列，队列调度对不同优先级的报文进行分别处理，优先级高的报文优先处理。这样产生的结果就是对用户不敏感，只对服务等级敏感，会产生混乱的抢占结果。

(2)传统的QoS做不到同时对单个端口和端口中不同业务类型的流量进行控制。

为了达到分层调度的目的，HQoS(Hierarchical Quality of Service，分层QoS)技术应运而生，与传统的QoS相比，HQoS可以将调度队列划分为如物理级别、逻辑级别、应用或业务级别等多个调度级别，每一级别可以使用不同的特征进行流量管理。例如，物理级别用于管理整个物理接口的带宽，而逻辑级别可以用于管理接口上各用户的带宽，业务级别可以用于管理某一用户各种不同业务的带宽。这样通过不同级别的队列调度，实现了多层次的流量管理，从而可以更好地帮助运营商实现多用户、多业务的服务管理。

目前，为了实现分层QoS，PTN设备的核心交叉盘上的以太网交换芯片通常采用ASIC(Application Specific Intergrated Circuits专用集成电路)或专用的硬件来实现，其实现方法不公开，并且无法处理较多层次的业务带宽的保证和复用，在应用上受到较大限制。比如：broadcom(美国博通公司)生产的BCM56524以太网交换芯片，最多只能实现2级的带宽管理，如果要实现更细分的业务带宽管理功能(比如：第一级管理用户的VoIP、Internet和IPTV等不同种类的业务，第二级管理不同的用户，第三级管理所有用户复用的物理链路带宽)，则需要升级更高性能交换芯片或采用专用的硬件来实现，一方面增加了设备成本，另一方面在应用灵活性上也受到很大限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决现有通过硬件实现层次化带宽管理，设备成本高，升级及应用不灵活的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种多级层次化带宽管理的方法，基于MEF Traffic Shapping算法实现层次化带宽管理，在业务需求变更或升级时，不需要升级硬件，通过升级软件的方式满足新的业务带宽管理需求。

该方法包括以下步骤：

A10、根据业务模型配置各级调度节点的CIR和PIR(或EIR)；在第一级调度的各节点，根据用户购买的带宽设置该节点的CIR；从第二级调度开始，各节点的带宽分配原则为：EIR_ni＝PIR_ni-CIR_ni，n≥2；式中，CIR_ni表示第n级的第i个调度节点所配置的保证带宽CIR，EIR_ni表示第n级的第i个调度节点所配置的超出带宽EIR，PIR_ni表示第n级第i个调度节点所配置的峰值带宽PIR，CIR_n-1j表示第n级的第i个节点所管理的前一级(n-1)调度节点中第j个节点所配置的保证带宽CIR，m表示第n级的第i个节点所管理的前一级调度节点的个数；

A20、在第一级调度的各节点，利用MEF、RFC2697或RFC2698算法分别将报文标记为绿色、黄色或红色；从第二级调度的各节点开始，将各节点均配置为色敏感模式和耦合模式，并根据MEF算法进行流量整形。

在上述方法中，步骤A20的详细步骤如下：