[发明专利]一种公平网络流量管控方法及装置有效

专利信息
申请号: 202110121803.2 申请日: 2021-01-28
公开(公告)号: CN112787950B 公开(公告)日: 2022-07-12
发明(设计)人: 单丹枫;张鹏;李昊 申请(专利权)人: 西安交通大学
主分类号: H04L47/215 分类号: H04L47/215
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 王艾华
地址: 710049 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 公平 网络流量 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种公平网络流量管控方法,其特征在于,

以预设定的速度产生令牌,当令牌产生时,将全局令牌桶中的令牌数增加1,然后从活跃流链表的头部取出一条流,通过Count-min Sketch结构将该流的令牌占用量减少1;此时,如果该流的令牌占用量大于0,则将该流重新插入到活跃流链表的尾部;

当长度为l的分组到达时,流量控制器根据该分组所属的流的令牌占用量和当前全局令牌桶中的令牌数来决定是否允许该分组通过;如果该分组允许通过,则通过Count-minSketch将该流的令牌占用量增加l;如果允许分组通过且分组到达之前该分组所属流的令牌占用量为0,则将该流插入到活跃流链表尾部。

2.根据权利要求1所述的一种公平网络流量管控方法,其特征在于,令牌发生器按照预设定的速度产生令牌,每当产生一个令牌时,执行以下步骤:

S1:将令牌桶中的令牌数增加1;

S2:在活跃流链表的头部取出一个表项,并且提取出五元组信息;

S3:根据S2提取出的五元组信息,将Count-min Sketch中当前流的令牌占用量减少1;

S4:根据S2提取出的五元组信息,查询Count-min Sketch中当前流的令牌占用量,用o(i)来表示;

S5:如果o(i)0,则将S2所取出的表项插入至活跃流链表的尾部;否则不进行任何操作。

3.根据权利要求1所述的一种公平网络流量管控方法,其特征在于,当长度为l的分组到达时,执行以下步骤:

步骤1:当分组到达交换机时,流量控制器解析分组,获得分组的五元组信息,并且记录分组长度l;

步骤2:流量控制器根据步骤1获得的五元组信息,通过查询Count-min Sketch获得当前流的令牌占用量,用o(i)来表示;

步骤3:流量控制器查询全局令牌桶中的令牌数k;

步骤4:当o(i)≥k或者lk时,将分组丢弃;否则,将分组发送出去;

步骤5:将令牌桶中的令牌数减少l;

步骤6:通过步骤1获取的五元组和长度信息,将Count-min Sketch中当前流的令牌占用量o(i)增加l;

步骤7:若o(i)为0,则将该分组的五元组信息封装为一个表项,插入到活跃流链表的尾部;如果o(i)不为0,不进行任何操作。

4.根据权利要求2所述的一种公平网络流量管控方法,其特征在于,所述步骤S4中,查询Count-min Sketch获得当前流的令牌占用量,包括以下步骤:

步骤1:利用d个哈希函数将f映射到分别位于d行中的d个计数器,d为Count-minSketch结构的行数;

步骤2:返回d个计数器中的最小值。

5.根据权利要求3所述的一种公平网络流量管控方法,其特征在于,所述步骤2中,查询Count-min Sketch获得当前流的令牌占用量,包括以下步骤:

步骤1:利用d个哈希函数将f映射到分别位于d行中的d个计数器,d为Count-minSketch结构的行数;

步骤2:返回d个计数器中的最小值。

6.根据权利要求3所述的一种公平网络流量管控方法,其特征在于,所述步骤6中,更新流的令牌占用量包括以下步骤:

步骤1:利用d个哈希函数将f映射到分别位于d行中的d个计数器;

步骤2:令所有定位到的计数器的值更新c,若c0,则分别将d个计数器的值增加c;若c0,则分别将d个计数器的值减-c,c=l。

7.根据权利要求3所述的一种公平网络流量管控方法,其特征在于,所述步骤1中,流的五元组信息为源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号、协议号;其中,源IP地址、目的IP地址和协议号从分组的IP包头中获得;对于TCP或UDP报文,源端口号和目的端口号从分组的TCP或者UDP包头中获得,对于其它报文,源端口号和目的端口号为0。

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