专利名称：一种调整网络传输速率的系统和方法
技术领域：
本发明涉及通信技术，特别涉及一种调整网络传输速率的系统和方法。
背景技术：
在使用网络的过程中，难免会发生同一时刻多用户同时使用网络，因某部分应用占用过多网络带宽而导致其他用户的应用无法使用的情况。例如，一个用户通过下载文件， 对带宽占用过大，很可能导致其他用户此时的网络应用无法正常使用。在出现这样的问题时，可能会启用一些非常规软件对这类型用户进行端口限制， 或屏蔽端口来解决这个问题。但是端口限制或屏蔽端口对这些用户使用网络造成了影响， 降低了用户满意度。随着光通信技术的发展，网络带宽分配、网络传输速率的均衡越来越受到用户的关注。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种调整网络传输速率的系统和方法，有效实现网络带宽的平均分配、网络传输速率的均衡。根据本发明的一方面，本发明提供了一种调整网络传输速率的系统，该系统包括: 端口监测模块，速率计算模块、冗余速率存储模块和速率控制模块，其中端口监测模块，用于监测各端口的激活状态；速率计算模块，用于实时根据激活端口的数量和最大输出带宽计算带宽分配方案；冗余速率存储模块，用于存储未被分配的带宽；速率控制模块，用于根据速率计算模块的带宽分配方案进行带宽分配，并实时调整各端口的传输速率。本发明还提供了一种调整网络传输速率的方法，该方法包括速率计算模块根据最大输出带宽和激活端口的数量计算带宽分配方案；速率控制模块根据带宽分配方案进行带宽分配；当有端口发起网络请求时，速率控制模块实时调整该端口的传输速率；当有端口状态变化时，速率控制模块实时对各端口重新进行带宽分配。采用本发明实施例的系统和方法，与现有技术相比，能有效实现网络带宽的平均分配，并可以在不同场合或不同的时间段，根据端口的网络带宽的使用情况实时调整端口网络传输速率，从而达到了网络带宽均衡使用，有效的提升网络带宽的使用率。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是本发明实施例1提供的一种调整网络传输速率的系统结构框图。图2是本发明实施例2提供的一种调整网络传输速率的方法流程图。
图3是本发明实施例3提供的多个端口发起网络请求时的共享方法流程图。
具体实施例方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1如图1所示是本实施例1提供的传输速率的调整系统的结构框图，该系统包括端口监测模块101，速率计算模块102、冗余速率存储模块103和速率控制模块104，其中端口监测模块101，用于监测各端口的激活状态；具体地，当某个端口激活状态改变时，比如不插网线或无数据流量的情况，同步通知其他模块不需要处理此端口，并发送请求要求速率控制模块104重新调整速率分配；速率计算模块102，用于实时根据激活端口的数量和最大输出带宽计算带宽分配方案；具体地，在设备上电后，速率计算模块102计算理论上最大的对外带宽，并根据当前激活的端口的数量，平均分配理论上的最大带宽，同时预留一部分冗余带宽，供各端口随时调用，但当仅有一个端口为激活状态时，则将所有的带宽分配给这个端口，并关闭冗余带宽。其后速率计算模块102实时根据端口激活状态的变化重新计算带宽分配方案，并实时根据每一个端口发送的网络请求，计算该端口需要的带宽。将计算结果提供给速率控制模块104进行速率控制。冗余速率存储模块103，用于存储未被分配的带宽；速率控制模块104，用于根据速率计算模块102的计算出的带宽分配方案进行带宽分配，并实时配合冗余速率存储模块103调整各端口的传输速率。具体地，当某个端口请求的网络资源过大时，速率控制模块104将冗余速率存储模块103的带宽提供给对应的端口，更多的时候，是提供给一部分网络资源流量较小的服务使用。优选地，为了充分提高带宽的使用率，速率控制模块104还用于与冗余速率存储模块103和端口监测模块101实时进行交互，若某个端口在激活状态但是持续一定时间没有流量或持续流量小于分配的带宽，端口监测模块101计算出的该端口已用带宽得出各端口临时可调用的空闲带宽，并将这部分带宽临时存放在冗余速率存储模块103，并记录端口的编号，这部分速率可以提供给其他端口调用，但当本端口需要时，仍归还给本端口使用。速率控制模块104是本系统的核心，整个的传输速率控制命令的主控；保证在多端口同时发起网络请求时，能给予各端口分配最合理的传输速率，保证各端口的网络请求都能正常响应。例如一个交换机，有4个端口，出口总带宽是500K，如果端口监测模块101监测到4个端口都为激活状态，则速率计算模块102会先通过获取出口总带宽500K，然后计算出分配方案，比如将400K首先分配给4个端口，每个端口平均分配100K，预留的100K分配给冗余速率存储模块103 ；将计算出来的带宽分配方案提交给速率控制模块104，由速率控制模块104来进行整个分配过程。当其中某一个端口的网络请求资源大于100K时，速率控制模块104会将冗余速率存储模块中的100K分配给这个端口。当然，冗余速率存储模块 103也会配合其他模块随时存储为被使用的空闲带宽。通过上述技术方案，能根据激活端口的数量有效实现网络带宽的平均分配，并根据端口的网络带宽的使用情况实时调整端口网络传输速率，从而达到了网络带宽均衡使用，有效的提升网络带宽的使用率，防止因某部分应用占用过大带宽导致其他应用无法使用的情况的出现。优选地，为了当多个端口同时存在时，实时均衡传输速率，使每个端口都能合理的应用，该系统还可以包括网络请求分析模块105，网络请求分析模块105对每一个端口发送的网络请求进行分析，计算出相应的最佳传输速率及最大传输速率。还可以在当前网络请求处于空闲状态时，对网络请求进行分析，计算出最优化的网络访问方式。相应地，速率控制模块104根据请求分析模块计算出的最佳速率调整该端口的传输速率。优选地，为了降低对外带宽的重复使用率，该系统还包括网络请求相关性分析模块106和内部共享模块107，网络请求相关性分析模块106对多个端口发送的网络请求进行分析，如对端口发起的协议、地址等方式进行分析，将有相关性的请求进行合并，合并后的请求发送给内部共享模块107，由内部共享模块107 —起请求获得请求的数据，再共享给对应的端口。内部共享的方式有多种，比如将数据返回给其中一个端口，并由该端口内部映射给另一个端口。优选地，为了保证速率控制模块104的运行效率，本系统还包括缓存模块108，用于存储速率计算模块102和速率控制模块104需要调用的临时数据，比如速率计算模块102 计算的带宽分配结果存储在缓存模块108中，待速率控制模块104需要时调用(类似于一个小型数据库)。实施2图2是本发明实施例中调整网络传输速率的流程图S201、设备上电后，速率计算模块根据最大输出带宽和激活端口的数量计算带宽分配方案。本步骤中，速率控制模块先发命令给端口监测模块和速率计算模块，端口监测模块返回激活的端口数量，速率计算模块计算理论最大输出带宽后，开始计算带宽分配方案。 第一次分配带宽时，根据存在的激活端口数量，按照平均分配的原则进行。比如，可以将理论最大带宽的8成平均分配给每个端口，并将剩余的2成带宽作为冗余带宽预留。S202、速率控制模块根据带宽分配方案进行带宽分配。本步骤中，速率控制模块按照速率计算模块计算出的带宽分配方案，给每个端口分配带宽，并将预留的冗余带宽分配给冗余速率存储模块。S203、当有端口发起网络请求时，速率控制模块配合冗余速率存储模块实时调整该端口的传输速率。当端口发起网络请求，如果请求的网络资源大于分配的带宽，速率控制模块根据冗余速率存储模块中可借用的冗余带宽分配给该端口，调整该端口的传输速率。优选地，速率控制模块与端口监测模块会实时进行交互，通过端口监测模块计算出的当前各端口已用带宽信息得出各端口临时可调用的带宽，并将这部分带宽临时存放在冗余速率存储模块中，并记录端口的编号，这部分带宽可以提供给其他端口调用，但当本端口需要时，仍归还给本端口使用。优选地，速率控制模块还可以将请求交给网络请求分析模块，由该模块进行分析， 分析出对应的协议和相应的请求(例如是下载、上传、还是查看网页等等)，计算出最佳及最大传输速率，返回给速率控制模块，速率控制模块根据最佳传输速率调整该端口的传输速率。S204、当有端口状态变化时，速率控制模块实时对各端口重新进行带宽分配。具体地，当有端口启用或关闭时，端口监测模块通知速率控制模块重新分配带宽， 返回步骤S201，对各端口重新进行带宽分配。需要说明的是，步骤S203和步骤S204没有先后执行顺序，且根据具体的触发条件成立时可分别多次或者交互反复执行。实施例3如图3所示是本实施例提供的多个端口发起网络请求时的共享方法流程图，图中步骤301、当有多个端口发起网络请求时，网络请求分析模块将相同协议的请求发送给网络请求相关性分析模块进行相关性分析；速率控制模块将请求交给网络请求分析模块，由该模块进行分析，分析出对应的请求协议和相应的请求(例如是下载、上传、还是查看网页等等)，如果有多个请求协议相同，网络请求分析模块将相同协议的请求发送给网络请求相关性分析模块进行相关性分析。步骤302、网络请求相关性分析模块判断请求是否相关，如果不相关，则执行步骤 S303,如果相关，则执行步骤S304 ；网络请求相关性分析模块进行二次分析后，如果存在相同的请求(如请求内容或者回复的内容相同)，则合并为一个请求，合并后的请求发送给内部共享模块。若此时采用的协议为P2P协议(类似这种协议都可以)，则网络请求相关性分析模块要进行严格划分，将其中相同的内容交由内部共享模块进行处理，其他不相同的内容按照原来的处理方式进行处理。步骤303、分别按原请求流程进行处理也即不合并请求，按照原来的请求流程正常处理。步骤304、内部共享模块合并请求进行处理；步骤305、内部共享模块收到回复后，将获取到的数据共享给请求的端口。内部共享模块根据合并后的请求模拟进行网络访问，并将网络访问的结果拆分发送给请求的端口，或者发送给其中的一个端口，由这个端口映射给其他端口，形成内部共享机制。实施例4本实施例举例说明一个具有两个端口的相同调整网络传输速率的实例设备上电后，端口 1和端口 2处于工作状态，此时速率控制模块根据端口监测模块 (存在激活端口数为i)和速率计算模块计算的带宽分配方案(最大对外带宽为100K，预留一个20K，给每个端口分配40K)，将2个40K分别赋予两个端口，将1个20K速率放置在冗余速率存储模块中。
端口 1发起网络请求，网络请求分析模块对该网络请求进行分析，根据协议以及请求内容，计算端口 1可能需要的最大速率，在网络请求属于单点请求，且速率足够的情况下，端口 1使用速率控制模块分配的40K的最大带宽；若带宽不够，端口 1向速率控制模块请求借用冗余速率存储模块的带宽以保证访问正常，若冗余速率存储模块有冗余带宽，则借用给端口 1。同理，端口 2发起网络请求时，处理方法与端口 1雷同。假设此时交换端口 1使用非P2P协议访问网络，而交换端口 2使用P2P协议访问网络。若交换端口 2的速率上限超出40K，则会请求将冗余速率存储模块中的20K也借给自身使用，若此时交换端口 1未使用冗余速率存储模块中的20K，则将此带宽借给交换端口 2 使用。若交换端口 1和交换端口 2发起的网络请求有一致的地方，则交由内部共享模块发起请求，然后将获取到的数据，分别反馈给交换端口 1和交换端口 2。在正常使用过程中，若有新端口开启或关闭，则需要重新分配带宽。上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、 修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种调整网络传输速率的系统，其特征在于，包括端口监测模块，速率计算模块、 冗余速率存储模块和速率控制模块，其中所述端口监测模块，用于监测各端口的激活状态；所述速率计算模块，用于实时根据激活端口的数量和最大输出带宽计算带宽分配方案；所述冗余速率存储模块，用于存储未被分配的带宽；所述速率控制模块，用于根据所述带宽分配方案进行带宽分配，并实时调整各端口的传输速率。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述速率计算模块具体用于按激活端口的数量平均分配所述最大输出带宽，并预留一部分冗余带宽。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冗余速率存储模块还用于存储网络资源流量持续小于分配的带宽的端口的空闲带宽；相应地，所述冗余速率存储模块的存储的带宽用于提供给网络资源流量大于分配的带宽的端口使用，或者提供给网络资源流量小的服务使用。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括网络请求分析模块，用于对每一个端口发送的网络请求进行分析，计算出最佳传输速率；相应地，所述速率控制模块还用于根据所述网络请求分析模块计算出的最佳速率调整该端口的传输速率。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括网络请求相关性分析模块和内部共享模块，其中，所述网络请求相关性分析模块，用于对多个端口发送的网络请求进行分析，对相关的网络请求进行合并，将合并后的请求传送给内部共享模块；所述内部共享模块，用于处理合并后的请求，将获取到的数据共享给请求的端口。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括缓存模块，用于存储各模块需要调用的临时数据。
7.—种调整网络传输速率的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤速率计算模块根据最大输出带宽和激活端口的数量计算带宽分配方案；速率控制模块根据带宽分配方案进行带宽分配；当有端口发起网络请求时，速率控制模块实时调整该端口的传输速率；当有端口状态变化时，速率控制模块实时对各端口重新进行带宽分配。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述当有端口发起网络请求时，速率控制模块实时调整该端口的传输速率包括当端口发起网络请求，如果请求的网络资源大于分配的带宽，速率控制模块根据冗余速率存储模块中可借用的带宽分配给该端口，调整该端口的传输速率；或者速率控制模块与所述端口监测模块实时进行交互，通过所述端口监测模块计算出的当前各端口已用带宽信息得出各端口临时可调用的带宽，并将这部分带宽临时存放在所述冗余速率存储模块中。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当有多个端口发起网络请求时，网络请求分析模块将相同协议的请求发送给网络请求相关性分析模块进行相关性分析；如果请求相关则合并为一个请求，合并后请求由内部共享模块处理，将获取到的数据共享给请求的端口。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述相关的请求包括请求内容或者回复的内容相同。
全文摘要
本发明公开了一种调整网络传输速率的系统，应用在网络传输领域。所述系统包括用于监测各端口的激活状态的端口监测模块、用于计算带宽分配方案的速率计算模块、用于存储未被分配的带宽的冗余速率存储模块、以及用于根据带宽分配方案进行带宽分配，并实时调整传输速率的速率控制模块。本发明还公开了一种调整网络传输速率的方法，通过本发明的系统及方法，能有效实现网络带宽的平均分配，并根据端口的网络带宽的使用情况实时调整端口网络传输速率，从而达到了网络带宽均衡使用，有效的提升网络带宽的使用率。
文档编号H04L12/56GK102394822SQ20111034242
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者张滨 申请人:中兴通讯股份有限公司