专利名称：一种对压缩后流量进行监管的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种对压缩后流量进行监管的方法及装置。
背景技术：
在网络通信过程中，为了使有限的网络资源能够更好地发挥作用，防止大量突发的用户数据使网络发生拥塞，必须对用户的流量进行监管。流量监管的典型应用是监督进入网络的某一流量的规格，将其限制在合理的范围之内，或对超出的流量进行“惩罚”，以保护网络资源和运营商的利益。例如，限制某个连接的流量不能占用超过10％的网络带宽，如果发现该连接的流量超标，则可以选择丢弃该连接的报文。
实施流量监管首先要评估流量是否超出了规格，然后再根据评估结果实施调控策略。通常，流量规格评估采用令牌桶方式进行，令牌桶可以看作是一个有一定容量的存放令牌的容器，系统按设定的速率向桶中放置令牌，当桶中令牌满时，多出的令牌溢出，桶中令牌不再增加。图1示出了采用令牌桶评估流量的示意图，每到达一个报文就进行一次评估，判断桶中有没有足够的令牌可供使用，如果有，则说明流量被控制在允许的范围内，属于承诺内流量，此时要从桶中取走与报文转发权限相当的令牌数量(通常用一个令牌关联一个比特的报文转发权限)；如果没有，则说明已经耗费太多令牌，流量超标，属于额外流量。其中，桶中有没有足够的令牌可供使用通过以下方式来判断计算本次评估后桶中令牌数是否大于等于0，如果大于等于，则说明桶中有足够的令牌可供使用；否则，说明没有足够的令牌可供使用。其中，本次评估后桶中令牌数＝本次评估时桶中令牌数-本次被评估报文长度，本次评估时桶中令牌数＝(本次评估时间点-上次评估时间点)×承诺信息速率CIR+桶中剩余令牌数，其中，承诺信息速率CIR表示向桶中放置令牌的平均速率。
在使用令牌桶对流量进行评估后，需要根据评估结果为报文打上颜色标记即着色，然后根据颜色对报文进行转发、丢弃或修改报文优先级并发送等操作。比如，用绿色表示承诺内流量，用红色表示额外流量。当流量被控制在允许的范围内时，为报文打上绿色标记并进行转发；当流量超标时，为报文打上红色标记，然后直接作丢弃处理，或者为红色报文设置较低的优先级再继续发送。
另外，为了减少流量对网络带宽的占用，提高链路使用效率，通常会采用压缩算法对报文数据进行压缩。常用的压缩算法包括基于统计的压缩算法、基于字典的LZ压缩算法、基于差分的压缩算法以及报文头压缩算法等。流量监管和报文压缩都是网络中常用的链路服务质量(QoS)管理机制，很多情况下都会将这两种机制结合起来使用。在将这两种机制结合使用时，根据不同的组网需求，可以选择对压缩前流量进行监管或者对压缩后流量进行监管。比如，当需要对子网的实际用户流量进行限制时，则可以选择对压缩前流量进行监管；当需要对子网流量占用的链路带宽进行限制时，则可以选择对压缩后流量进行监管。
常用的对压缩后流量进行监管的方式主要有以下两种一、先进行报文压缩，再对压缩后报文实施流量监管，然后根据监管结果执行报文转发或丢弃处理，在这种方式下，不支持报文优先级重标记功能，因为在压缩后的报文中很难找到报文优先级字段的实际位置；二、先对报文进行预压缩处理，即只对报文进行压缩计算，获得压缩后报文长度，而不真正对报文数据进行更改，然后再对预压缩后的报文进行流量监管，并根据监管结果进行着色(包括转发、丢弃和报文优先级重标记)，最后再对非丢弃报文进行真正的压缩处理并发送出去。
可见，虽然第二种方式支持报文优先级重标记功能，但是其引入了预压缩处理，增加了流量压缩处理的复杂度，降低了压缩处理效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种对压缩后流量进行监管的方法及装置，在不增加压缩处理复杂度的前提下，实现对压缩后流量的监管。
为达到上述目的，本发明提供的对压缩后流量进行监管的方法如下接收到待监管报文后，计算负贷令牌桶中的令牌数，并判断计算得到的令牌数是否为正值，如果为正值，则对所述待监管报文进行压缩处理，将压缩后的报文发送出去，并按照压缩后的报文长度从令牌桶中取走令牌；如果为非正值，则丢弃所述待监管报文；或者，对所述待监管报文进行优先级重标记，对标记后的报文进行压缩处理，将压缩后的报文发送出去，并按照压缩后的报文长度从令牌桶中取走令牌。
其中，所述负贷令牌桶中的令牌数通过下式计算得到令牌桶中的令牌数＝(本次评估时间点-上次评估时间点)×承诺信息速率+桶中剩余令牌数，其中，所述承诺信息速率为向令牌桶中放置令牌的平均速率。
所述计算负贷令牌桶中的令牌数还包括将桶中剩余令牌数更新为当前计算得到的令牌数，并将令牌桶计算时间标记更新为本次评估时间点。
当一个令牌关联一个比特的报文转发权限时，所述按照压缩后的报文长度从令牌桶中取走令牌包括计算当前桶中剩余令牌数与压缩后报文长度之差，并将桶中剩余令牌数更新为所计算得到的差值。
所述当计算所得到令牌数为正值时，对待监管报文进行压缩处理还包括先对所述待监管报文进行优先级标记，然后再对标记后的报文进行压缩处理。
本发明提供的对压缩后流量进行监管的装置包括流量监管预处理单元、报文压缩单元和流量监管单元，其中，流量监管预处理单元，用于在接收到待监管报文后，计算负贷令牌桶中的令牌数，并判断计算得到的令牌数是否为正值，如果为正值，则将收到的待监管报文发送给报文压缩单元；如果为非正值，则丢弃所述待监管报文，或者，对所述待监管报文进行优先级重标记，并将标记后的报文发送给报文压缩单元；报文压缩单元，用于对收到的报文进行压缩处理，并将压缩后的报文发送给流量监管单元；流量监管单元，用于将收到的压缩后的报文发送出去，并按照压缩后的报文长度从令牌桶中取走令牌。
其中，所述流量监管预处理单元还用于将桶中剩余令牌数更新为当前计算得到的令牌数，并将令牌桶计算时间标记更新为本次评估时间点。
所述流量监管预处理单元还用于在判断出所述计算得到的令牌数为正值后，先对所述待监管报文进行优先级标记，然后再将标记后的报文发送给报文压缩单元。
由此可见，本发明将整个流量监管过程分成了流量评估和从令牌桶中取走令牌两部分，报文压缩在这两个过程之间进行。在本发明所提供的技术方案中，只需对经过流量评估后的非丢弃报文进行一次压缩处理，而无需事先对所有的待监管报文进行预压缩，从而避免了压缩处理复杂度的增加。并且，对于需要丢弃的报文，无需再进行压缩处理，从而提高了压缩处理效率。
图1为现有技术中采用令牌桶评估流量的示意图。
图2为本发明中对压缩后流量进行监管的方法流程图。
图3为本发明中对压缩后流量进行监管的装置结构示意图。
具体实施例方式
在详细阐述本发明之前，这里首先介绍一下负贷令牌桶的概念，负贷令牌桶与普通令牌桶的主要差别是普通令牌桶中的令牌数最少为0，而负贷令牌桶中的令牌数允许为负值。采用负贷令牌桶进行流量监管的过程如下收到待监管报文后，计算本次评估时桶中令牌数，如果该值为正，则说明流量控制在允许的范围内，转发收到的报文，并从桶中取走与报文转发权限相当的令牌数量，当桶中令牌数小于报文所需令牌数时，桶中剩余令牌数减为负值；如果本次评估时桶中令牌数为负值或0，则说明流量超标，对收到的报文作丢弃或修改优先级处理。
可见，采用负贷令牌桶算法与采用普通令牌桶算法作为流量监管的流量评估方式的区别在于负贷令牌桶算法是通过计算本次评估时当前桶中令牌数是否为正来评估流量是否超标；而普通令牌桶算法是通过计算本次评估后桶中令牌数是否为正或0来评估流量是否超标。
在本发明中，为了不增加流量压缩处理的复杂度，选择采用负贷令牌桶算法作为流量监管的流量评估方式。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
参见图2所示，本发明提供的对压缩后流量进行监管的方法主要包括以下步骤步骤201接收到待监管报文后，使用负贷令牌桶算法进行流量评估，计算本次评估时桶中令牌数，并将桶中剩余令牌数更新为当前计算得到的令牌数，同时将令牌桶计算时间标记更新为本次评估时间点，以供下次评估使用。
其中，本次评估时桶中令牌数＝(本次评估时间点-上次评估时间点)×承诺信息速率CIR+桶中剩余令牌数。
步骤202判断步骤201中计算得到的本次评估时桶中令牌数是否为正值，如果为正值，则说明所述待监管报文为承诺内流量，执行步骤203；如果为非正值，则说明所述待监管报文为额外流量，执行步骤205。
步骤203根据流量监管配置，使用指定压缩算法(如基于统计的压缩算法、基于字典的LZ压缩算法、基于差分的压缩算法或报文头压缩算法等)对收到的待监管报文进行压缩；或者，先对所述待监管报文进行优先级标记，如标记为较高的优先级5，然后再使用指定压缩算法对标记过的报文进行压缩。
步骤204将压缩后的报文发送出去，并按照压缩后的报文长度更新桶中剩余令牌数，然后跳出本流程。
其中，当一个令牌关联一个比特的报文转发权限时，更新后的桶中剩余令牌数＝上次计算的桶中剩余令牌数-压缩后报文长度，所述上次计算的桶中剩余令牌数即步骤201中计算得到的令牌数。
步骤205根据流量监管配置，丢弃所收到的待监管报文，并更新流量监管的“丢弃报文统计”信息，结束本流程；或者，将所述待监管报文的优先级标记为较低的优先级如1，然后再使用指定压缩算法对标记过的报文进行压缩，并返回执行步骤204。
实际上，图2将整个流量监管过程分成了流量评估和从令牌桶中取走令牌两部分，报文压缩在这两个过程之间进行。
虽然在技术实现上不能严格区分出报文压缩是在流量监管之前进行的，但是从效果上来看，确实达到了对流量先压缩后监管的目的。
由图2所示的对压缩后流量进行监管的过程可见，采用负贷令牌桶算法作为流量监管的流量评估方式后，无需对待监管报文进行预压缩处理，便可实现对压缩后流量的监管，不会增加流量压缩处理的复杂度。并且，在图2所示的技术方案中，对于需要丢弃的报文，无需再进行压缩处理，从而提高了压缩处理效率。
相应地，本发明还提供了一种对压缩后流量进行监管的装置，其结构参见图3所示，主要包括流量监管预处理单元、报文压缩单元和流量监管单元。其中，流量监管预处理单元，用于在接收到待监管报文后，计算负贷令牌桶中的令牌数，并判断计算得到的令牌数是否为正值，如果为正值，则将收到的待监管报文发送给报文压缩单元；如果为非正值，则丢弃所述待监管报文，或者，对所述待监管报文进行优先级重标记，并将标记后的报文发送给报文压缩单元；报文压缩单元，用于对收到的报文进行压缩处理，并将压缩后的报文发送给流量监管单元；流量监管单元，用于将收到的压缩后的报文发送出去，并按照压缩后的报文长度从令牌桶中取走令牌。
其中，流量监管预处理单元还用于将桶中剩余令牌数更新为当前计算得到的令牌数，并将令牌桶计算时间标记更新为本次评估时间点。
并且，流量监管预处理单元还可用于在判断出所述计算得到的令牌数为正值后，先对所述待监管报文进行优先级标记，然后再将标记后的报文发送给报文压缩单元。
以上所述对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种对压缩后流量进行监管的方法，其特征在于，该方法包括接收到待监管报文后，计算负贷令牌桶中的令牌数，并判断计算得到的令牌数是否为正值，如果为正值，则对所述待监管报文进行压缩处理，将压缩后的报文发送出去，并按照压缩后的报文长度从令牌桶中取走令牌；如果为非正值，则丢弃所述待监管报文，或者，对所述待监管报文进行优先级重标记，对标记后的报文进行压缩处理，将压缩后的报文发送出去，并按照压缩后的报文长度从令牌桶中取走令牌。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负贷令牌桶中的令牌数通过下式计算得到令牌桶中的令牌数＝(本次评估时间点-上次评估时间点)×承诺信息速率+桶中剩余令牌数，其中，所述承诺信息速率为向令牌桶中放置令牌的平均速率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算负贷令牌桶中的令牌数还包括将桶中剩余令牌数更新为当前计算得到的令牌数，并将令牌桶计算时间标记更新为本次评估时间点。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当一个令牌关联一个比特的报文转发权限时，所述按照压缩后的报文长度从令牌桶中取走令牌包括计算当前桶中剩余令牌数与压缩后报文长度之差，并将桶中剩余令牌数更新为所计算得到的差值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当计算所得到令牌数为正值时，对待监管报文进行压缩处理还包括先对所述待监管报文进行优先级标记，然后再对标记后的报文进行压缩处理。
6.一种对压缩后流量进行监管的装置，其特征在于，包括流量监管预处理单元、报文压缩单元和流量监管单元，其中，流量监管预处理单元，用于在接收到待监管报文后，计算负贷令牌桶中的令牌数，并判断计算得到的令牌数是否为正值，如果为正值，则将收到的待监管报文发送给报文压缩单元；如果为非正值，则丢弃所述待监管报文，或者，对所述待监管报文进行优先级重标记，并将标记后的报文发送给报文压缩单元；报文压缩单元，用于对收到的报文进行压缩处理，并将压缩后的报文发送给流量监管单元；流量监管单元，用于将收到的压缩后的报文发送出去，并按照压缩后的报文长度从令牌桶中取走令牌。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述流量监管预处理单元还用于将桶中剩余令牌数更新为当前计算得到的令牌数，并将令牌桶计算时间标记更新为本次评估时间点。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述流量监管预处理单元还用于在判断出所述计算得到的令牌数为正值后，先对所述待监管报文进行优先级标记，然后再将标记后的报文发送给报文压缩单元。
全文摘要
本发明提供了一种对压缩后流量进行监管的方法，该方法包括接收到待监管报文后，计算负贷令牌桶中的令牌数，并判断计算得到的令牌数是否为正值，如果为正值，则对所述待监管报文进行压缩处理，将压缩后的报文发送出去，并按照压缩后的报文长度从令牌桶中取走令牌；如果为非正值，则丢弃所述待监管报文，或者，对所述待监管报文进行优先级重标记，对标记后的报文进行压缩处理，将压缩后的报文发送出去，并按照压缩后的报文长度从令牌桶中取走令牌。另外，本发明还提供了一种对压缩后流量进行监管的装置。利用本发明所提供的技术方案，能够在不增加压缩处理复杂度的前提下，实现对压缩后流量的监管。
文档编号H04L12/56GK101094180SQ20071011936
公开日2007年12月26日 申请日期2007年7月20日 优先权日2007年7月20日
发明者常慧锋 申请人:杭州华三通信技术有限公司