[发明专利]一种弹性的网络带宽控制方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，具体地说，是涉及一种弹性的网络带宽控制方法及其系统。 

背景技术

现有的网络带宽控制方案仅限于单一的应用类型或者主机类型控制，存在不能灵活、有效地利用带宽资源的缺陷。而且，当网络流量较大时，流量突变无法对带宽进行有效控制，很容易造成网络的总流量受到影响；而另一方面，当有数据包需要发送却取包不成功时，现有的控制无法进行带宽再分配，无法发送数据包，必然造成带宽资源浪费。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹性的网络带宽控制方法，以实现在不增加路由器或交换机等设备硬件成本的基础上提高带宽利用率，该方法包括以下步骤： 

一种弹性的网络带宽控制方法，包括以下步骤： 

(1)初始化各网络接口，设置数据传输速率、应用类型单位时间片、主机单位时间片、应用类型控制参数和主机控制参数，计算单位时间片内可发送最大字节数与主机单位时间片内不同方式下可发送最大字节数； 

(2)接收数据包，并识别其应用类型和IP地址； 

(3)根据该数据包的应用类型，查看是否存在该应用类型的缓存队列，如果不存在，则创建该应用类型优先级队列和主机缓存队列，并执行下一步；否则，直接执行下一步； 

(4)按照应用类型优先级从高到低以及主机控制参数进行数据包发送； 

(5)判断是否发送完所有的数据包，如果是，则程序停止，否则，返回执行步骤(4)。 

其中，所述步骤(1)中应用类型控制参数为应用类型优先级值；而主机控制参数则包括主机IP地址、带宽使用模式、保证方式属性值和限制方式属性值、突发属性值和再分配使能属性值；所述带宽使用模式包括共享模式和限制模式，相应地，所述主机单位时间片内不同方式包括：主机单位时间片内保证且独占方式、主机单位时间片内保证且共享方式、主机单位时间片内限制且独占方式和主机单位时间片内限制且共享方式。 

而所述步骤(1)中单位时间片内可发送最大字节数与主机单位时间片内不同方式下可发送最大字节数，分别如下式： 

单位时间片内可发送最大字节数=数据传输速率*应用类型单位时间片*1024*1000/8      (1-1) 

主机单位时间片内保证且独占方式下可发送最大字节数=保证方式下数据传输速率*主机单位时间片*1024      (1-2) 

主机单位时间片内保证且共享方式下可发送最大字节数=保证方式下数据传输速率*主机单位时间片*1024/共享主机台数      (1-3) 

主机单位时间片内限制且独占方式下可发送最大字节数=限制方式下数据传输速率*主机单位时间片*1024      (1-4) 

主机单位时间片内限制且共享方式下可发送最大字节数=限制方式下数据传输速率*主机单位时间片*1024/共享主机台数      (1-5)。 

进一步地，所述步骤(3)中创建应用类型优先级队列的方法如下： 

(3.1)查看数据包的协议类型与端口号，根据设置的优先级值计算优先级分类值； 

(3.2)根据预设的优先级分类值范围，创建高应用类型优先级队列、中应用类型优先级队列和低应用类型优先级队列。 

优选地，所述步骤(3)中创建主机缓存队列的原则为：根据主机IP地址分别建立主机缓存队列。而且，每个主机缓存队列均设置保证方式下数据传输速率和限制方式下数据传输速率，其中，限制方式下数据传输速率小于或等于网络最大数据传输速率，而保证方式下数据传输速率则小于限制方式下数据传输速率。 

所述步骤(4)中按应用类型优先级进行数据包发送的方法如下: 

(4.1)计算应用类型时间片数目； 

(4.2)判断应用类型时间片数目是否大于零，如果是，则当前时间片内剩余可发送总字节数叠加，应用类型记录时间为当前时刻，否则，执行下一步； 

(4.3)根据高应用类型优先级队列、中应用类型优先级队列和低应用类型优先级队列是否有数据包来计算应用类型优先级队列相关参数； 

(4.4)判断优先级比例和是否为零，如果是，则表明无数据包，程序立即结束；否则，则表明有数据包等待发送，数据包记录标志设为1； 

(4.5)判断当前应用类型优先级标志与上一轮时间片内该应用类型优先级标志是否相同，若相同，则按照上一轮各应用类型优先级队列带宽分配比例执行，否则，替换应用类型优先级标志，重新计算各应用类型优先级队列带宽分配比例和当前单位时间片内各应用类型优先级剩余可发送总字节数；