专利名称：一种流量整形处理方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及在帧中继分片与帧中继流量整形组合应用时，对分片占用带宽的处理方法。
背景技术：
VoFR扩展了帧中继的应用，使得终端用户能够在一条租赁线上同时进行数据、语音和传真等不同业务，大大提高带宽利用率。在语音数据同传时，为了避免发送大数据报文而导致语音时延增大，抖动明显的现象，引入了数据分片的方法。通过把大数据报文拆分为多个与语音大小相当的小报文，语音和分片数据间隔发送，使语音得到及时处理，避免了时延抖动的产生。
另外为了以较均匀的速率向网络发送数据流量，帧中继引入了流量整形(Traffic Shaping)的方法，通过令牌桶的机制来控制数据流量。令牌桶算法采用令牌桶来管理队列控制器，允许突发数据存在，同时它还能保证一种长时间内稳定的平均传输速率。令牌桶算法以恒定的速率产生令牌，漏桶可以保留令牌。输入数据数据进入漏桶并取得令牌后流出令牌桶，如果没有得到令牌就在桶内等待下一个令牌的产生。每一个令牌能够传送一个分组，数据报文流出桶后相应的令牌就消失了。这样通过控制令牌产生的速率，就可以控制流出队列的数据的平均速率了。通过这种令牌桶的机制，可以使网络运营商为用户提供最小承诺信息速率(MinCIR)保证服务。在网络空闲时，用户可以以大于MinCIR的速率复用带宽，当网络拥塞时，运营商可以保证为用户提供MinCIR的带宽。其原理图如图1所示图1是流量整形的处理过程，从图中可以看出，现有的流量整形处理中，当数据报文到来的时候，首先对数据报文进行分类，如果数据报文需要进行流量整形处理，则将数据报文送入流量整形队列。若队列为空，则进入令牌桶中进行处理。如果令牌桶中有足够的令牌可以用来发送数据报文，则数据报文可以通过，可以被继续发送下去。如果令牌桶中的令牌不满足数据报文的发送条件，则数据报文入回到流量整形队列中；若队列满则数据报文被丢弃。当流量整形队列中有数据报文的时候，流量整形按一定的周期从队列中取出数据报文进行发送，每次发送数据报文时，将把流量整形令牌桶中的令牌代表的数据量都发送出去。
当帧中继分片与流量整形组合应用时，由于数据数据分片后，分片报文要添加额外的报文头，会占用比原先更高的带宽。例如一个1500字节的数据报文到达帧中继链路层后，如果不配置分片，按照Q.922协议封装格式，需要添加的字节包括2字节DLCI头+2字节协议号+2字节FCS，总长度为1506字节。如果配置了帧中继FRF.12分片，且分片大小为30的话，1500字节的数据报文加上2字节的协议号(NLPID)总共1502字节必须被拆分为51片，每个分片需要添加的额外字节包括2字节DLCI头+2字节分片协议号+2字节分片报文头+2字节FCS，也就是每个分片要消耗8个字节。这样1500字节的数据实际需要占用的带宽为51*8+1502＝1910字节，比原来的1506字节增加了26.8％。而与流量整形组合应用时，如果不考虑分片占用的额外带宽，会导致整形后的流量与预期严重偏差。
现有流量整形技术领域中，思科(CISCO)公司采用了先对数据报文进行分片然后再做流量整形的方法。这样所有的分片占用的额外报文头也会消耗流量整形令牌桶里的令牌，不会造成流量计算错误。思科这种先分片再做流量整形的方法，可以避免流量计算不准确的现象，但容易出现分片报文无法成功发送，导致对端无法重组的问题。例如上面所述的一个1500字节的数据报文，拆分成51片后，需要占用1910字节。此时如果流量整形令牌桶当前大小只能发送20个分片，剩余的31个分片只能先入队列，如果队列无法存放所有31个数据报文的话，必然要丢弃某些分片报文，假设丢弃了50和51两个分片。这样其余49个分片到达对端后由于始终无法收到分片结束报文，所以分片无法重组，最后只能丢弃，这49个分片可以认为是“垃圾报文”，占用了无谓的带宽。所以针对帧中继分片重组必须要“全发全收”，任何一个分片的丢弃都会导致整个分组的不可用的特点。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术中先分片再做流量整形的方法中容易出现分片报文无法成功发送，导致对端无法重组的问题，提出一种先分片再做流量整形的方法。
一种流量整形处理方法，其特征在于包括以下步骤a、接收数据报文；b、判断是否需要对数据报文进行分片，如果是，进入步骤c，如果否，进入步骤d；c、计算分片需要的带宽，进入步骤d；d、判断FRTS令牌是否符合带宽的需求，如果是，进入步骤e，如果否，进入步骤f；e、将数据报文分片并发送；f、将数据报文进行不发送处理。
所述的计算分片需要的带宽的步骤，通过如下公式计算分片后的总字节＝(正向取整(待分片报文长度/分片大小))*(分片报文头长度+分片协议字节+帧中继报文头+帧中继FCS字节)+待分片报文长度。
所述的步骤f，是将数据报文丢弃。
所述的步骤f，是将数据报文重新入队列，返回步骤d。
由于采用了本发明的流量整形处理方法，可以避免分片报文无法全部发送，导致接收端不能正确重组的问题。同时，由于精确的计算分片需要消耗的带宽，避免流量统计偏小的问题。
图1是现有技术中流量整形处理过程示意图；图2是本发明分片带宽计算处理流程图；图3是本发明另一个分片带宽计算处理流程图。
具体实施例方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式
。
先流量整形再做数据报文分片策略的优点在于如果数据报文经过了整形处理即表示发送端有足够的带宽来保证数据报文的发送，数据报文此时再做分片处理，就可以保证所有分片都能够在发送端发送出去，避免“垃圾报文”的产生。这里要解决的问题是由于分片后要消耗更多的带宽，如何在未分片时把这部分额外带宽精确的计算在内，避免超过指定流量。
如图2和3所示，是采用本发明流量整形处理方法的流程图，从图中可以看出，本发明采用的方法是，当数据报文经过流量整形，计算需要消耗的令牌数时，判断如果是需要分片的数据报文，根据分片协议类型，预先把分片需要消耗的额外带宽计算在内，如果令牌足够则数据报文可以发送，否则入队列或者丢弃。数据报文的带宽计算、流量整形、分片统一都由路由器完成。
据此，本发明的流量整形处理方法，包括以下步骤a、接收数据报文；先接收来自上层的数据报文。
b、判断是否需要对数据报文进行分片，如果是，进入步骤c，如果否，进入步骤d；这个步骤要先判断该步骤a中接收到的数据报文是否需要进行分片，根据本发明的设计思想，如果需要进行分片，则进入后面的计算带宽的步骤，否则直接将该数据报文进入令牌桶。
c、计算分片需要的带宽，进入步骤d；这是本发明的一个关键点所在，即预先把分片需要消耗的额外带宽计算在内。在本发明中，采用如下的带宽计算方法分片后的总字节＝(正向取整(待分片报文长度/分片大小))*(分片报文头长度+分片协议字节+帧中继报文头+帧中继FCS字节)+待分片报文长度。
这样，就可以保证所有分片都能够在发送端发送出去，避免“垃圾报文”的产生。
d、判断FRTS令牌是否符合带宽的需求，如果是，进入步骤e，如果否，进入步骤f；FRTS帧中继流量整形是通过令牌桶的方法来控制数据流量，令牌可以理解为数据发送的能力。本发明对采用的令牌机制没有具体限制。
e、将数据报文分片并发送；f、将数据报文进行不发送处理。
其中，步骤f中的不发送处理，可以包括以下情况1、将数据报文丢弃；这实际上是结束了数据报文的发送流程，这是报文发送中较为常见的一种处理方式，常常在数据报文发生拥塞的时候采用。
2、将数据报文重新入队列，返回步骤d。
这种方式是对发送报文的一个暂缓发送，将目前无法正常发送的数据报文重新归入队列，等待网络资源允许的时候，再进行重新发送，这也是一种较为常见的方式。
下面我们看一个采用本发明流量整形处理方法的一个具体例子如果配置了FRF.12分片，分片大小为50字节，则800字节的待分片报文需要的总带宽为，
分片后的总字节＝正向取整(800/50)*(2+2+2+2)+800＝16*8+800＝928以上分片报文头长度及分片协议字节的具体长度参考各协议的定义。
本发明通过以上叙述的力量整形处理方法，可以在数据报文发送的过程中，避免分片报文无法全部发送，导致接收端不能正确重组的问题。同时，由于精确的计算分片需要消耗的带宽，可以避免流量统计偏小。由于帧中继带宽精确计算的方法用于控制本端路由器发送速率，不存在不同厂商之间的互通性问题，因此其他路由器采用本算法也可实现相应功能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种流量整形处理方法，其特征在于包括以下步骤a、接收数据报文；b、判断是否需要对数据报文进行分片，如果是，进入步骤c，如果否，进入步骤d；c、计算分片需要的带宽，进入步骤d；d、判断FRTS令牌是否符合带宽的需求，如果是，进入步骤e，如果否，进入步骤f；e、将数据报文分片并发送；f、将数据报文进行不发送处理。
2.如权利要求1所述的流量整形处理方法，其特征在于所述的计算分片需要的带宽的步骤，通过如下公式计算分片后的总字节＝(正向取整(待分片报文长度/分片大小))*(分片报文头长度+分片协议字节+帧中继报文头+帧中继帧校验和字节)+待分片报文长度。
3.如权利要求2所述的流量整形处理方法，其特征在于所述的步骤f，是将数据报文丢弃。
4.如权利要求2所述的流量整形处理方法，其特征在于所述的步骤f，是将数据报文重新入队列，返回步骤d。
全文摘要
本发明涉及通信领域，尤其涉及在帧中继分片与帧中继流量整形组合应用时，对分片占用带宽的处理方法。一种流量整形处理方法，其特征在于包括以下步骤a.接收数据报文；b.判断是否需要对数据报文进行分片，如果是，进入步骤c，如果否，进入步骤d；c.计算分片需要的带宽，进入步骤d；d.判断FRTS令牌是否符合带宽的需求，如果是，进入步骤e，如果否，进入步骤f；e.将数据报文分片并发送；f.将数据报文进行不发送处理。通过以上叙述的力量整形处理方法，可以在数据报文发送的过程中，避免分片报文无法全部发送，导致接收端不能正确重组的问题。同时，由于精确的计算分片需要消耗的带宽，可以避免流量统计偏小。
文档编号H04L12/56GK1549511SQ0313133
公开日2004年11月24日 申请日期2003年5月13日 优先权日2003年5月13日
发明者苏征远 申请人:华为技术有限公司