专利名称：网络传输带宽管理方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种网络传输的带宽管理方法和系统，尤其涉及一种以双层式管理结构为基础以实现带宽设定的方法和系统，其可利用图形界面进行以增加设定的便利。
背景技术：
网络数据的传输是以数据包(Packet)方式来传递，各式各样的信息数据包互相争夺有限的带宽传输。在网络带宽足以提供信息流量的情况下，数据包的传输情形不会受到影响，但当数据包总流量超过网络带宽负载时就会发生拥挤堵塞的情形。如同在道路上各式车辆争夺车道造成整条道路严重塞车，但如果各式车辆能遵循所分配的车道行驶，那么即使机车在机车道上发生拥塞，公车和汽车也能在其车道上顺畅地行驶。带宽管理的概念与车道划分的概念类似，主要是当网络信息流量拥塞时仍可保障重要应用程序的网络带宽。
随着万维网的日益盛行，不仅企业内部对外的网络传输需求迅速上升，对于一般家庭或苏活(Small Office，Home Office；SOHO)族，也适应宽频网络的普及，更加重网络传输的负担。然而万维网带宽昂贵并且有限，不可能随着用户的需求而无限制增加。为有效解决此困境，利用带宽管理的技术将有限的带宽资源作最有效的分配是其中一种解决方法。但坊问各家厂商所提供的带宽管理器的价格动辄数十万甚至百万以上，而且用户必须对网络知识具有一定程度的了解，才能正确地设定和使用。对于具有带宽管理功能的企业级路由器(router)，使用前必先对路由器作相关的参数设定，例如在分类设定(class configuration)中设定分类名称(class name)、带宽预算(bandwidth budget)、优先级(priority)，在过滤设定(filter configuration)中设定目的IP地址(destination IP address)、目的子网络遮罩(destinationsubnet mask)、目的端口(destination port)、来源IP地址(source IP address)、来源子网络遮罩(source subnet mask)、来源端口(source port)和协议标识码(protocol ID)等，而且这些设定都是利用网络用户界面(web user interface)或终端机模拟程序(telnet)的方式来进行。这些设定参数和方式对于企业中的网管人员是轻而易举，但对一般家庭用户和SOHO族不仅深奥难懂并且繁琐费时。
一般具有带宽管理功能的路由器在进行带宽设定时是采用单层式的设定方式，即一次完成某个用户、某个应用程序和某个带宽大小的设定。如果要对另一个用户、另一个应用程序和另一个带宽大小作设定，就必须重复该设定步骤。如果要针对用户的优先级加以设定带宽和其所执行的多个应用程序分配带宽，那么如此的设定方式将显得比较没效率。
另外，原本不具备带宽管理的家庭或SOHO族，如果因需要作带宽管理，目前在市面上也不易找到一个容易操作设定并且平价的带宽管理装置。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种网络传输带宽管理方法，其利用双层式管理和图形界面的技术，使得一般家庭用户和SOHO族都能轻易地进行带宽设定。前述的带宽管理方法可利用一个网络传输带宽管理系统来实施，而且可供原来不具备带宽管理功能的家庭或SOHO族网络采用，以提供带宽管理功能。
为实现上述目的，本发明揭示一种网络传输带宽管理方法，其主要包含设定一个用户层次带宽和设定一个应用程序层次带宽两大步骤。该用户层次带宽的设定包含步骤(a)到(d)，步骤(a)提供一个主用户IP地址；步骤(b)提供至少一个或复数个从用户IP地址；步骤(c)设定一个主带宽给该主用户IP地址；和步骤(d)分配给该从用户IP地址副带宽。该应用程序层次带宽的设定包含步骤(e)到(h)，其中步骤(e)提供一个数据库；步骤(f)提供来自该数据库的复数个应用程序；步骤(g)执行该等复数个应用程序中的至少一个应用程序；和步骤(d)设定每个应用程序一个程序带宽。
上述主带宽、副带宽和程序带宽的设定可透过人性化的图形界面进行，通过调整该图形界面上的图像和调整滑块，即可实现带宽的设定。如此一来，带宽设定将变得非常方便，而可以被一般人士所广泛使用。
本发明的网络传输带宽管理系统包含一个主网络单元、至少一个从网络单元和一个网络传输装置，该主网络单元和至少一个从网络单元分别对应一个主用户IP地址和至少一个从用户IP地址，而且分别供一个主用户和至少一个从用户使用。该网络传输装置执行一个带宽管理程序，其可执行上述用户层次带宽和应用程序层次带宽的设定。并且该主网络单元和该等至少一个从网络单元经由该网络传输装置连接万维网。
举例而言，如果该主、从网络单元为电脑，并且该网络传输装置为一个无线或有线的路由器，该路由器即内置该带宽管理程序以执行上述用户层次带宽和应用程序层次带宽的设定。因此，就新购买者而言，可直接选购内置该带宽管理程序的路由器即可。
另外，如果用户原本即拥有一个路由器但是不具有带宽管理功能，其可仅购买一个可执行该带宽管理程序的带宽管理装置，并且与原本的路由器串接，以增加带宽管理功能，而可以减少成本支出。
图1为本发明的第一实施例的网络传输带宽管理系统示意图；图2为本发明的一个实施例的网络传输带宽管理流程图；图3为本发明的另一个实施例的网络传输带宽管理流程图；图4和5例示本发明的网络传输带宽管理方法的设定画面；图6和7例示本发明的第二和第三实施例的网络传输带宽管理系统示意图。
具体实施例方式
图1为本发明的一个实施例的网络传输带宽管理系统3的示意图，其中一个主网络单元31和复数个(或至少一个)从网络单元32是利用无线或有线传输的方式透过一个网络传输装置30与万维网12连接，并且该主网络单元31、该从网络单元32和该网络传输装置30形成一个内部网络10。该网络传输装置30可为一个路由器、一个网关(gateway)或一个接入点(Access Point；AP)，而主网络单元31和从网络单元32可以是电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant；PDA)、手机或其他需通过IP上网的装置。特定而言，该主网络单元31和从网络单元32可分别为公司主管和员工所使用连接网络的电脑，或分别为家庭中父母亲和子女所使用连接网络的电脑。一般而言，公司主管和家中父母亲是处理较重要的事务，因而应赋予较大的权限以分配带宽，而有主、从之分。
图2为本发明所揭示的网络传输带宽管理流程图，其主要包含两大部分，分别为设定一个用户层次带宽的步骤S1和设定一个应用程序层次带宽的步骤S2。一个用户先利用密码在与一个家庭或一个SOHO族使用的该内部网络10连接的任一个网络单元上登录，以取得主用户的身份，而其所操作的网络单元即作为该主网络单元31。该主用户在该主网络单元31可通过该内部网络10对该主网络单元31本身和复数个从网络单元32进行其带宽大小的设定。
设定一个用户层次带宽的步骤S1包含以下步骤一开始由该网络传输装置30提供一个主用户IP地址(步骤S11)并且提供复数个(或至少一个)从用户IP地址(步骤S12)，该主用户IP地址和从用户IP地址对应于该主网络单元31和从网络单元32。接着设定一个主带宽范围给该主用户IP地址(步骤S13)，用以提供该主网络单元31的带宽范围。之后分配给每一位从用户IP地址一个副带宽范围(步骤S14)，用以分配从用户所操作的从网络单元32的带宽范围。
设定一个应用程序层次的带宽(步骤S2)是针对每位用户IP地址所拥有的带宽范围，执行以下步骤首先，提供一个数据库(步骤S21)，该数据库是建立在该网络传输装置30中。该数据库存储有该主网络单元31和各个该从网络单元32上较常用的复数个应用程序，并且该数据库将会随时更新。以上所提及的应用程序是指执行时需占用到网络带宽的程序。之后，从该数据库提供复数个应用程序(步骤S22)，以提供各个用户一份较常用的应用程序名单，并执行其中至少一个应用程序(步骤S23)。接着，设定该等至少一个应用程序一个程序带宽(步骤S24)，其由该主用户通过内部网络10针对在该主网络单元31和各个从网络单元32上所执行的复数个应用程序设定复数个程序带宽。在该主网络单元31中执行的复数个应用程序的程序带宽总和不得超过该主带宽范围的最小值。同理，在各该从网络单元32中执行的复数个应用程序的程序带宽总和不得超过该副带宽范围的最小值。
为方便主用户设定带宽，该程序带宽的大小可分三个等级，例如优、较好和普通三等级。随后，判断是否尚有用户的程序带宽未设定(步骤S25)。如果结果为是，那么重复执行步骤S21；否则设定步骤结束。另外，主用户也可以从主网络单元31通过内部网络10来中止或连接该等复数个从网络单元32与万维网的连线。
上述带宽管理方法可利用图形界面进行带宽设定，其实施流程如图3所示，其中步骤S31到S36属于设定一个用户层次带宽的步骤S3，而步骤S43到S46属于设定一个应用程序层次带宽的步骤S4。
设定一个用户层次带宽的步骤S3包含以下步骤在该主网络单元31中执行一个带宽管理公用程序(步骤S31)，该主网络单元31具有权限可以通过该内部网络10对主网络单元31本身和复数个从网络单元32设定其带宽范围。提供该主网络单元IP地址(步骤S32)和复数个从网络单元IP地址(步骤S33)。接着调整一个第一图像以设定一个主带宽范围给该主网络单元IP地址(步骤S34)。之后，调整复数个第二图像以设定给每个复数个从网络单元IP地址一个副带宽范围(步骤S35)，并且将该主带宽范围和副带宽范围显示在一个第一画面中(步骤S36)。
图4例示一个第一画面40中各个网络单元调整带宽的图像配置。在第一画面40中显示主网络单元图像31′和复数个从网络单元图像32′，以表示该等网络单元正与万维网连线。在该主网络单元图像31′下方则显示一个长方形的第一图像311，其两端点各有一个三角形的调整滑块311A和311B。利用鼠标指针点选并拖曳调整滑块311A，即可改变「最大」方框311C中的数值(表示主带宽最大值或主带宽限制)；而点选并拖曳调整滑块311B，即可改变「最小」方框311D中的数值(表示主带宽最小值或主保证带宽)。其中带宽大小是以百分比的形式显示。步骤S34所设定的主带宽范围的最大、最小值即分别显示在该「最小」方框311D和该「最大」方框311C。
同理，复数个从网络单元图像32′也具有相同的功能，其中第二图像321和调整滑块321A、321B用以调整其相对应的从网络单元32的带宽范围，而其带宽的最大值(即副带宽限制)和最小值(即副保证带宽)则以百分比的形式分别显示在「最大」方框321C和「最小」方框321D。同理为方便带宽的设定，步骤S35所得的该等复数个副带宽范围最大值也可以百分比显示在该第一画面40的「最大」方框321C中。还有第三图像322，用以控制其相对应的从网络单元32的连线状态，点选该第三图像322则中止其网络连线，再次点选则恢复其网络连线。
设定一个应用程序层次带宽的步骤S4包含下列步骤首先针对每个网络单元提供一个数据库(步骤S43)，即每一个网络单元都具有相对应的数据库，该数据库位于该网络传输装置30中，并且该数据库内部存储最近在该相对应网络单元上执行的复数个应用程序名单。随着不同的应用程序在该主、从网络单元上执行，该相对应数据库的内容可随时更新。接着，在一个第二画面上显示来自该数据库的复数个应用程序图像(步骤S44)，并且点选其中至少一个第四图像以执行至少一个应用程序(步骤S45)，该第四图像在本实施例中是该相对应应用程序的网络连线按钮。点选该第四图像即可中止该相对应应用程序的网络连线，再点选一次即可恢复其网络连线。之后，使用一个第五图像以设定该等至少一个应用程序一个程序带宽(步骤S46)。
在图4中点选任一个从网络单元图像32′后即进入如图5所示的一个第二画面50，其显示该从网络单元32调整程序带宽的图像配置(同理，也可点选主网络单元图像31′后即进入类似图5的画面)。在该第二画面50下半部显示由数据库51所提供的复数个应用程序图像，其表示目前在该从网络单元32上所执行的复数个应用程序。每一个应用程序图像右方都显示一个第五图像324，第五图像324上标示三个位置324A、324B和324C，其表示程序带宽所预设的三种带宽等级，例如优、较好和普通。当利用鼠标指针移动滑动块324D到任一个位置时，即完成程序带宽的设定。该第二画面50另外提供复数个第四图像323，其作用与该第三图像322类似，即用来控制相对应应用程序的网络连线状态。
利用第一画面40和第二画面50所提供的双层式(或可称为渐层式)结构的图形界面，即可轻易地完成原本深奥难懂且繁琐费时的带宽设定。
为免于每次上线后需重新执行带宽管理方法进行带宽分配，在完成步骤S31到S36之后，可将主带宽范围和副带宽范围和其相应的IP地址存储在网络传输装置30中，而成为一个默认值(default)，以方便供下次上线直接下载该默认值进行设定。上述下载该默认值进行设定的过程称为一个默认带宽设定过程。该默认带宽设定过程的另一个实施例说明如下依序进行步骤S31、S32和S33之后，将万维网服务提供商(Internet Service Provider；ISP)所提供的带宽平均分配给在内部网络10中的所有IP地址。为了方便用户直接利用默认值，在该网络传输装置30中还包含一个触发元件，该触发元件用来执行该默认带宽设定过程。该触发元件可为按钮(button)或开关(switch)。只要启动这个触发元件即可直接利用默认值完成各网络单元的带宽范围设定。
上述带宽管理可利用内置在该网络传输装置30(例如一路由器)的软件程序或固件程序加以控制。另外，如果用户已具备一个网络传输装置但是不具有上述本发明的带宽管理功能，该用户可另外安装一个带宽管理装置加以处理，其详细技术内容如下所述。
图6和图7为本发明的带宽管理系统的两个实施例。和图1比较，其为将该网络传输装置30以一个网络传输装置61和一个带宽管理装置63取代，并且该网络传输装置61和带宽管理装置63是串接。该网络传输装置61(例如传统的路由器或网关)并不具有执行本发明的带宽管理方法的功能，因此通过增加具有可执行本发明的带宽管理方法的软件或固件程序的该带宽管理装置63，即可进行本发明的带宽管理。
图6和图7的网络传输装置61和带宽管理装置63的串接顺序略微不同，一是将该网络传输装置61连接于万维网(Internet)端，一则将该带宽管理装置63连接于万维网端，而同样都能执行上述的带宽管理工作。
另外在该带宽管理装置63中还包含一个触发元件，该触发元件用来执行该默认带宽设定过程。该触发元件可为按钮(button)或开关(switch)。
本发明的技术内容和技术特点已揭示如上，然而所属领域技术人员仍可能基于本发明的教示和揭示内容而作出种种不背离本发明精神的替代和修正。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替代和修正，并为上述权利要求书所涵盖。
权利要求
1.一种网络传输带宽管理方法，其特征在于包含以下步骤设定一个用户层次带宽；和设定一个应用程序层次带宽。
2.如权利要求1所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于还包含一个利用密码登录以取得所述主用户身份的步骤。
3.如权利要求1所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于设定所述用户层次带宽的步骤包含提供一个主用户IP地址；提供至少一个从用户IP地址；设定一个主带宽范围给所述主用户IP地址；和设定至少一个副带宽范围给所述至少一个从用户IP地址。
4.如权利要求3所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述主带宽由图形界面的图像设定。
5.如权利要求3所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述副带宽由图形界面的图像设定。
6.如权利要求3所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述主带宽和副带宽以百分比表示。
7.如权利要求3所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述用户层次带宽的设定还包含一个控制所述至少一个从用户IP地址连线状态的步骤。
8.如权利要求7所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述连线状态由图形界面的图像控制。
9.如权利要求3所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于配合一个带宽管理装置、一个主网络单元和至少一个从网络单元来实施，其中所述主网络单元和至少一个从网络单元分别对应所述主用户IP地址和至少一个从用户IP地址，所述带宽管理装置用来执行所述用户层次带宽和应用程序层次带宽的设定。
10.如权利要求9所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述主网络单元和所述至少一个从网络单元通过所述带宽管理装置与万维网连接。
11.如权利要求9所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述带宽管理装置是一个路由器、一个网关或一个接入点。
12.如权利要求9所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述主网络单元和所述复数个从网络单元选自电脑、个人数字助理、手机或需要通过IP上网的装置。
13.如权利要求1所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述应用程序层次带宽的设定包含以下步骤执行至少一个应用程序；和设定所述至少一个应用程序一个程序带宽。
14.如权利要求13所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述至少一个应用程序由一个数据库提供。
15.如权利要求13所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述应用程序的执行利用图形界面的图像进行。
16.如权利要求13所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述程序带宽的设定利用图形界面的图像进行。
17.如权利要求13所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述程序带宽是以等级区分。
18.如权利要求14所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述数据库中的应用程序可随时更新。
19.如权利要求3所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述应用程序层次带宽的设定包含以下步骤执行至少一个应用程序；和设定所述至少一个应用程序一个程序带宽，其中所述程序带宽小于等于所述副带宽。
20.如权利要求9所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述带宽管理装置还包含一个触发元件，其用来执行一个默认带宽设定过程。
21.如权利要求20所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述触发元件是一个按钮或一个开关。
22.如权利要求20所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述默认带宽设定过程包含以下步骤提供所述主用户IP地址；提供所述至少一个从用户IP地址；和分配带宽给所述主用户IP地址和所述至少一个从用户IP地址。
23.如权利要求22所述的网络传输带宽管理方法，其特征在于所述主用户IP地址和所述至少一个从用户IP地址的带宽是采用平均分配的方式。
24.一种网络传输带宽管理系统，其特征在于包含一个主网络单元，供一个主用户使用；至少一个从网络单元，供至少一个从用户使用；和一个网络传输装置，执行一个带宽管理程序，用以设定一个用户层次带宽和一个应用程序层次带宽；其中所述主网络单元和所述至少一个从网络单元经由所述网络传输装置连接万维网。
25.如权利要求24所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述用户层次带宽的设定包含以下步骤提供所述主用户IP地址；提供所述至少一个从用户IP地址；设定一个主带宽范围给所述主用户IP地址；和设定至少一个副带宽范围给所述至少一个从用户IP地址。
26.如权利要求24所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述应用程序层次带宽的设定包含以下步骤执行至少一个应用程序；和设定所述至少一个应用程序一个程序带宽。
27.如权利要求24所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述网络传输装置是一个路由器、一个网关或一个接入点。
28.如权利要求24所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述网络传输装置还包含一个触发元件，其用以执行一个默认带宽设定过程。
29.如权利要求28所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述触发元件是一个按钮或一个开关。
30.如权利要求28所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述默认带宽设定过程包含以下步骤提供所述主用户IP地址；提供所述至少一个从用户IP地址；和分配带宽给所述主用户IP地址和所述至少一个从用户IP地址。
31.如权利要求30所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述主用户IP地址和所述至少一个从用户IP地址的带宽是采用平均分配的方式。
32.一种网络传输带宽管理系统，其特征在于包含一个主网络单元，供一个主用户使用；至少一个从网络单元，供至少一个从用户使用；一个网络传输装置，用来将所述主网络单元和所述至少一个从网络单元的数据传输到万维网；和一个带宽管理装置，串接所述网络传输装置，并且执行一个带宽管理程序，用来设定一个用户层次带宽和一个应用程序层次带宽。
33.如权利要求32所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述用户层次的带宽设定包含以下步骤提供所述主用户IP地址；提供所述至少一个从用户IP地址；设定一个主带宽范围给所述主用户IP地址；和分配给所述至少一个从用户IP地址一个副带宽范围。
34.如权利要求32所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述应用程序层次带宽的设定包含以下步骤执行至少一个应用程序；和设定所述至少一个应用程序一个程序带宽。
35.如权利要求32所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述带宽管理装置还包含一个触发元件，其用来执行一个默认带宽设定过程。
36.如权利要求35所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述触发元件是一个按钮或一个开关。
37.如权利要求35所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述默认带宽设定过程包含以下步骤提供所述主用户IP地址；提供所述至少一个从用户IP地址；和分配带宽给所述主用户IP地址和所述至少一个从用户IP地址。
38.如权利要求37所述的网络传输带宽管理系统，其特征在于所述主用户IP地址和所述至少一个从用户IP地址的带宽是采用平均分配的方式。
全文摘要
本发明的网络传输带宽管理方法，其主要包含设定一个用户层次带宽和设定一个应用程序层次带宽两大步骤。所述用户层次带宽的设定是首先提供一个主用户IP地址和至少一个从用户IP地址，接着设定一个主带宽给所述主用户IP地址，并且分配副带宽给所述从用户IP地址。所述应用程序层次带宽的设定是执行至少一个应用程序，并且设定所述应用程序一个程序带宽。所述应用程序可由一个数据库提供。上述的主带宽、副带宽和程序带宽的设定可透过人性化的图形界面进行，而得以广泛使用。
文档编号H04L12/24GK1808989SQ20051000246
公开日2006年7月26日 申请日期2005年1月21日 优先权日2005年1月21日
发明者李明堂 申请人:弘真科技股份有限公司