专利名称：网络流量控制装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种流量控制装置及方法，特别是涉及网络流量控制装置 及方法。
背景技术：
近年来由于网络的快速发展，使用者急遽增加，虽然网络的频宽也以 惊人的速度成长，但是网络仍然壅塞，而且可预期在不短的未来也是如此， 就其主因为网络传输质量不佳所造成。
针对需要服务质量保证(Quality of service, Qos)的网络应用，如视 讯会议(Video Conference)、远距教学(Distance Learning)以及随选视讯 (Video 0ii Demand),都需要保证的频宽才能维持联机的质量，在传输的过 程中会因为当时的网络质量而影响传输速度。当不同的分组在同 一 时间都 需要传输时，就必须抢夺频宽资源，没有办法有效的提供保证频宽及稳定 的联机。
一般的解决办法就是提高网络频宽，如因特网服务供货商(Internet Service Provider, ISP)所提供的非对称数字用户线路(Asymmetrical Digital Subscriber, ADSL)与缆线调制解调器(cable modem)的宽带联机 服务。然而由于这两种宽带服务在客户端皆使用以太网络联机(Ethernet connec t i on)，而以太网络在设计上即以尽可能提供最大频宽为目标，因此， 若不控制客户端频宽的使用，将使得ISP业者的网络设备不堪负荷。此外， 就网络管理者而言，面对呈指数般成长的网络流賁，也需设法控制频宽， 以避免网络壅塞的问题。
因此，如何针对上述问题而提出 一种新颖网络频宽的流量控制装置及 方法，不仅可改善传统网络壅塞的缺点，又可有效地利用频宽，使可解决 上述的问题
发明内容
本发明的目的之一，在于提供一种网络流量控制装置及方法，在于控 制网络流量的平均速率。
本发明的目的之一，在于提供一种网络流量控制装置及方法，在于控 制网络流量的峰值速率。
本发明的目的之一，在于提供一种网络流量控制装置及方法，在于依 使用上的需求，可分别调整平均速率与峰值速率，以达到有效控制网络流 量。
本发明的网络流量控制装置包括一控制逻辑、 一第一计数单元与一第 二计数单元。其网络流量控制方法是在一队列暂存待传输的分组时，藉由 控制逻辑控制队列传输分组的流量，利用第 一计数单元与第二计数单元分 别产生一第 一计数值与 一第二计数值，当第 一计数值符合一第 一 阈值范围 且第二计数值亦符合一 第二阈值范围时，则由控制逻辑控制队列传输分组，
以有效控制网络的频宽。
图1为本发明的一较佳实施例的示意图2为本发明的一较佳实施例的方块图；以.及
图3为本发明的 一较佳实施例的流程图。
附图符号说明
10 队列
20 网络流量控制装置
21 第一漏桶
22 第二漏桶 2 3 控制逻辑
24 频率单元
25 第一计数单元
26 第二计数单元
27 存储单元
具体实施方式
为对本发明的结构特征及所实现的功效有更进一 步的了解与认识，现 结合附图对实施例作详细的说明。
请参阅图1,其为本发明的一实施例的示意图。网络流量控制装置20 用于控制网络装置的流量，例如控制交换器的网络流量。如图1所示，一
队列10储存待传输的分组，网络流量控制装置20连接队列10,以控制队 列IO传输分组。网络流量控制装置20藉由双漏桶(Dual Leaky Bucket)的 控制方式，分别控制传输分组的平均速率与峰值速率。
本发明一实施例的网络流量控制装置20包括一第一漏桶21、 一第二漏 桶22与一控制逻辑23。网络流量控制装置20藉由控制逻辑23配合第一漏 桶21以控制队列IO传输分组的平均速率，并加上控制逻辑23配合第二漏 桶22以控制队列IO传输分组的峰值速率，而达到有效控制网络流量。
第一漏桶21巨观上可控制队列10以一定f均速率传输分组，第二漏 桶22则控制队列10在传输每一分组的间有一间隔时间，以控制网络流量 的峰值速率。第一漏桶21包含多个第一讯标(token)与一第一阈值，第二 漏桶22包含多个第二讯标与一第二阈值，另外，第一漏桶21还包含一暴 冲量(Burst Size),该暴沖量为第 一阈值至一第三阈值间的区域，所以第 一阈值即为暴冲量加上第三阁值。
第一漏桶21会依据一第一递减频率与一第二递减个数去递减其所包括 的第一讯标的数量。第二漏桶22则会依据一第二递减频率与一第二递减个 数去递减其所包括的第二讯标的数量。此外，当第一漏桶21递减第一讯标 的数量至第三阈值范围时，则停止递减。第二漏桶22同样在递减第二讯标 的数量至第二阈值范围时，也就是递减第二讯^的数量小于或等于第二阈 值时，则停止递减。
控制逻辑23检测到有一分组进入队列10时，将会比较第一漏桶21的 第 一 讯标的数量是否符合第 一 阈值范围。当第 一 讯标的数量符合第 一 阈值 范围，即第一讯标的数量小于或等于第一阈值时，接续比较第二漏桶22的 第二讯标的数量是否符合第二阈值范围。当第二讯标的数量亦符合第二阈 值范围，即第二讯标的数量小于或等于第二阈值时，则传送一驱动讯号至 队列10，驱使队列IO传输分组，并回补多个第一讯标与多个第二讯标至第 一漏桶21与第二漏桶22,其中回补第一讯标与:第二讯标的数量依据该队列 10的传输出的分组的大小决定。其中一实施例为将回补码量订为相等于队
6列10的传输分组的大小，但〗衣实际状况，回补第一讯标的数量与回补第二 讯标的数量并不需要相等。藉由上述的方式即可控制队列IO传输分组的平 均速率与峰值速率。在比较第一漏桶21的第一讯标的数量与比较第二漏桶
22的第二讯标的数量时，其任一比较顺序皆应属本发明保护的范围。
请参阅图2,其为本发明的另一实施例的方块图。如图所示，由队列 IO接收分组，网络流量控制装置20耦接该队列10,以控制队列10的分组 流量，其包括一频率单元24,依据第一递减频率产生一第一频率讯号，并 依据第二递减频率产生一第二频率讯号，其中，频率单元24可为一压控振 荡器" 一第一计数单元25,产生一第一计数值,并依第一频率讯号与第一 递减个数递减该第一计数值。 一第二计数单元26同样用于产生一第二计数 值，并依第二频率讯号与第二递减个数递减该第二计数值。由上述可知， 第一计数值与第二计数值可做为图1所述的第一讯标的数量与第二讯标的 数量。
控制逻辑23，耦接频率单元24、第一计数单元25与第二计数单元26。 控制逻辑23检测到有一分组进入队列10时，将会检测第一计数单元"的 第一计数值与第二计数单元26的第二计数值，并比较第一计数值是否符合 第一阈值范围，且比较第二计数值是否符合第二阈值范围，若第一计数值 符合第一阈值范围并且第二计数值亦符合第二阈值范围，则传送一驱动讯 号至队列10,驱使队列IO传输分组，并分别传输一回补讯号至第一计数单 元25与第二计数单元26，第一计数单元25与第二计数单元26依据回补讯 号相加一回补值于第一计数单元25的第一计数值与第二计数单元26的第 二计数值。当控制逻辑23检测到第一计数单元25的第一计数值小于或等 于第三阈值时，则传送一停止讯号至第一计数单元25,使第一计数单元25 停止计数第一计数值；当控制逻辑23检测到第二计数单元26的第二计数 值小于或等于第二阔值时，则传送停止讯号至第二计数单元26,使第二计 数单元26停止计数第二计数值。于本实施例中，第一漏桶21包括该频率 单元24以及配合的第一计数单元25,而第二漏桶22包括该频率单元24以 及配合的第二计数单元26。
再者，网络流量控制装置20还包括一存储单元27，其耦接于控制逻辑 23,以储存第一阈值、第二阈值、第三阈值、第一递减频率、第一递减个 数、第二递减频率以及第二递减个数等数值，并提供该控制逻辑23读取，其中该控制逻辑23可用以设定频率单元24、第一计数单元25、第二计数 单元26的参数。
请参阅图3,其为本发明的另一实施例的网络流量控制方法的流程图， 首先，执行步骤S10以接收分组于队列，再执行步骤Sll比较第一计数值 是否符合一第一阈值范围，若第一计数值符合第一阈值，则接着执行步骤 S12比较第二计数值是否符合第二阈值范围，若第二计数值也符合第二阈值 范围，则再接着执行步骤S13传输队列的分组，并接下来执行步骤S14相 加一第一回补值于第一计数值以及相加一第二回补值于第二计数值。
在于步骤Sll中，第一计数值依据第一递减频率与第一递减个数持续 递减第一计数值，当第一计数值小于或等于第三阈值，则停止递减第一计 数值，同理，于步骤S12中，第二计数值依据第二递减频率与第二递减个 数持续递减第二计数值，当第二计数值小于或等于第二阅值，则停止递减 第二计数值，其中上述的第一递减频率与第一递减个数以及第二递减频率 与第二递减个数的二组参数可依不同的状况而分别调整，另外，步骤Sll 与步骤S12可交换执行次序，并不影响其结果。.
本发明提供另一实施例，其假设第二阈值为30、第三阈值为40、暴冲 量为1 522 、第一递减频率为每秒递减4次、第一递减个数为10、第二递减 频率为每秒2次以及第二递减个数为5，其中，第一阈值为暴沖量加上第三 阈值，即1 522加40为1562。当有一分组为64字节进入队列，并由控制逻 辑检测到该分组时，则比较第一计数值是否符合第一阈值范围并接续比较 第二计数值是否符合第二阈值范围，由于初始状态的第 一计数值与第二计 数值可设定为第三阈值与第二阈值，所以此时的第 一 计数值与第二计数值 分别符合第一阈值范围与第二阈值范围，即第一计数值为40,其小于值为 1 562的第一阈值，而第二计数值为30，其小于或等于值为30的第二阈值。 控制逻辑控制队列传输分组，并加分组的大小为64于第一计数值与第二计 数值(由于前述的64字节分组进入队列)，此时第一计数值为40加64为104, 第二计数值为30加64为94。当下一个分组仍为64字节进入队列时，第一 计数值为104仍然符合第一阈值范围，但第二计数值为94并不符合第二阈 值范围30,必须依据第二递减频率与第二递减个数，递减第二计数值，约 等待6.5秒后，第二计数值递减为30或以下后，符合第二阈值时，控制逻 辑才控制队列以传输分组，如此可避免连续23个如上述的64字节分组连续发出，造成暴沖现象。虽然可以将1522的暴沖量设定为一较小值，但当
下一个分组为1500字节进入队列时，此分组可能无法传输。因此，藉由调
整第一递减频率与第一递减个数以控制网络流量的平均速率，并藉由调整 第二递减频率、第二递减个数与第二阈值，使传输每一分组的间产生间隔 时间，以控制网络流量的峰值速率。
由上述的本发明的网络流量控制原理可知，同样可藉由第一计数单元 与第二计数单元来递增第一计数值与第二计数值的方式来完成第一漏桶与 第二漏桶的工作机制，进而完成控制网络流量的平均速率与峰值速率，此 为本领域技术人员所熟知，因此便不再赘述。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施 的范围，凡依本发明的权利要求所述的形状、构造、特征及精神所为的均 等变化与修饰，均应包含于本发明的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种网络流量控制方法，其步骤包括接收一分组于一队列；比较一第一计数值是否符合一第一阈值范围；以及比较一第二计数值是否符合一第二阈值范围；其中，该第一计数值符合该第一阈值范围且该第二计数值符合该第二阈值范围时，传输该队列的该分组，并加一第一回补值于该第一计数值以及加一第二回补值于该第二计数值。
2. 如权利要求1所述的方法，还包括依据一第一递减频率与一第一递减个数递减该第一计数值；以及 依据一第二递减频率与一第二递减个数递减该第二计数值。
3. 如权利要求2所述的方法，其中于递减该第一计数值的步骤中，该 第 一计数值符合一第三阈值范围时，则停止递减该第一计数值。
4. 如权利要求2所述的方法，其中于递减该第二计数值的步骤中，该 第二计数值符合该第二阈值范围时，则停止递减该第二计数值。
5. 如权利要求1所述的方法，其中于加该第一回补值于该第一计数值 以及加该第二回补值于该第二计数值的步骤，该第 一回补值是依据通过该 队列的该分组的大小所决定。
6. 如权利要求1所述的方法，其中于加该第一回补值于该第一计数值 以及加该第二回补值于该第二计数值的步骤，该第二回补值是依据通过该 队列的该分组的大小所决定。
7. —种网络流量控制装置，其包括 一队列，接收一分组； 一第一计数单元，产生一第一计数值； 一第二计数单元，产生一第二计数值；以及 ■一控制逻辑，耦接该队列、该第一计数单元与该第二计数单元，并于 该第 一计数值符合一第 一阈值范围以及该第二计数值符合一第二阔值范围 时，传输一驱动讯号至该队列，以驱使该队列传输该分组，且传输一回补 讯号至该第 一计数单元与该第二计数单元，而驱使该第 一计数单元加一第 一回补值于该第一计数值以及驱使该第二计数单元加一第二回补值于该第二计数值。
8. 如权利要求7所述的装置，其中该第一计数单元依据一第一递减频率与一第 一递减个数递减该第一计数值，以及该第二计数单元依据一第二 递減频率与一第二递减个数递减该第二计数值。
9. 如权利要求7所述的装置，还包括一频率单元，耦接该第一计数单元与该第二计数单元，分别产生一第 一频率讯号与一第二频率讯号，其中该第一计数单元依据该第一频率讯号 与一第一递减个数，递减该第一计数值，该第夂计数单元依据该第二频率 讯号与一第二递减个数递减该第二计数值。
10. 如权利要求9所述的装置，其中该第一计数单元于该第一计数值符 合一第三阈值范围时，则停止递减该第一计数值。
11. 如权利要求10所述的装置，其中该第一阈值为一暴沖量加上该第 三阈值。
12. 如权利要求9所述的装置，其中该第二计数单元于该第二计数值符 合该第二阈值范围时，则停止递减该第二计数值。
13. 如权利要求7所述的装置，其中该第一回补值是依据通过该队列的 该分组的大小决定。
14. 如权利要求7所述的装置，其中该第二回补值是依据通过该队列的 该分组的大小决定。
全文摘要
本发明有关于一种网络流量控制装置及方法，该流量控制装置包括一控制逻辑、一第一计数单元、一第二计数单元。其流量控制方法使用一双漏桶法(Dual Leaky Bucket)，分别由第一计数单元产生一第一计数值与第二计数单元产生一第二计数值，使控制逻辑依据第一计数值是否符合一第一阈值范围，以控制平均速率，以及依据第二计数值是否符合一第二阈值范围，以控制峰值速率，当两者条件都符合时；则传输队列的分组，如此以有效控制网络流量。
文档编号H04L12/56GK101527672SQ200810083148
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月7日 优先权日2008年3月7日
发明者张春贵, 陈俊儒 申请人:瑞昱半导体股份有限公司