一種帶寬資源分配系統(tǒng)與方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶寬資源分配系統(tǒng)，包括優(yōu)先級劃分策略存儲模塊、數(shù)據(jù)包分類器、數(shù)據(jù)包處理器、剩余帶寬估計模塊；其中，數(shù)據(jù)包分類器從優(yōu)先級劃分策略存儲模塊讀取優(yōu)先級劃分策略，并對外部傳輸而來的、經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧處理的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包實現(xiàn)分類，分類后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)包處理器中，數(shù)據(jù)包處理器根據(jù)所述剩余帶寬估計模塊的估計結(jié)果對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包加以處理，以保證高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包優(yōu)先處理，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包最終被分配到外部對應(yīng)的應(yīng)用中。本發(fā)明無需事先假設(shè)系統(tǒng)的接入帶寬大小和預(yù)留帶寬，可以根據(jù)優(yōu)先級對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行細(xì)粒度的調(diào)度，在高優(yōu)先級應(yīng)用得到最大可能的帶寬資源的前提下利用剩余帶寬更為低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
【專利說明】一種帶寬資源分配系統(tǒng)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及嵌入式系統(tǒng)，特別涉及一種帶寬資源分配系統(tǒng)與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著“三網(wǎng)融合”的全面推進，各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，推動了能夠承載融合網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的嵌入式終端的發(fā)展，具有網(wǎng)絡(luò)接入能力、支持各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的嵌入式終端受到了科研、運營機構(gòu)和生產(chǎn)部門的關(guān)注。
[0003]各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，特別一些流媒體服務(wù)或下載服務(wù)，需要大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。盡管近年來用戶接入帶寬得到很大的提升，但針對如此多對網(wǎng)絡(luò)資源高需求的應(yīng)用仍顯得捉襟見肘。嵌入式終端多采用Linux平臺或者Android平臺進行開發(fā)。Linux操作系統(tǒng)處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包采用FCFS (First Come First Serve，先進先服務(wù))的策略。它本身并不區(qū)分網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級，只是簡單地通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧處理，然后遞交到應(yīng)用層。這樣做的好處是可以最大化系統(tǒng)吞吐量，獲得最高的網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率。但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)接入帶寬資源耗盡時，部分應(yīng)用的QoS得不到保證，而這些業(yè)務(wù)有可能是用戶最為關(guān)注的業(yè)務(wù)。
[0004]針對帶寬資源的使用，現(xiàn)有的一些技術(shù)通過預(yù)留帶寬的方式以保證用戶關(guān)注業(yè)務(wù)的帶寬資源，如windows上的一些管理程序預(yù)留出帶寬以保證瀏覽器訪問網(wǎng)頁的性能。這種方法雖然能夠一定程度上保證某一業(yè)務(wù)的QoS需求，但如何確定預(yù)留的帶寬值是一個難題，當(dāng)預(yù)留出的帶寬大于業(yè)務(wù)需求，則造成帶寬資源的浪費，反之則業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的需求得不到滿足。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的帶寬分配方法或者容易造成帶寬資源浪費，或者使得業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的需求無法得到滿足的缺陷，從而提供一種更為高效、合理的帶寬資源分配系統(tǒng)與方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種帶寬資源分配系統(tǒng)，包括優(yōu)先級劃分策略存儲模塊、數(shù)據(jù)包分類器、數(shù)據(jù)包處理器、剩余帶寬估計模塊；其中，
[0007]所述的數(shù)據(jù)包分類器從所述的優(yōu)先級劃分策略存儲模塊讀取優(yōu)先級劃分策略，并對外部傳輸而來的、經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧處理的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包實現(xiàn)分類，分類后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包被傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)包處理器中，所述數(shù)據(jù)包處理器根據(jù)所述剩余帶寬估計模塊的估計結(jié)果對所述的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包加以處理，以保證高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包優(yōu)先處理，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包最終被分配到外部對應(yīng)的應(yīng)用中。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述的優(yōu)先級劃分策略包括依據(jù)應(yīng)用程序?qū)捹Y源的占用特點將應(yīng)用程序劃分為三個固定優(yōu)先級:時間敏感型、突發(fā)型和普通型；時間敏感型的應(yīng)用優(yōu)先級最高，突發(fā)型的應(yīng)用優(yōu)先級次之，普通型的應(yīng)用優(yōu)先級最低；
[0009]其中，時間敏感型對應(yīng)于前臺應(yīng)用，即用戶正在關(guān)注的應(yīng)用；突發(fā)型對應(yīng)于對網(wǎng)絡(luò)流量要求不多的后臺應(yīng)用，包括后臺通信進程；普通型對應(yīng)于占用網(wǎng)絡(luò)帶寬大的后臺應(yīng)用，包括后臺下載。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述的數(shù)據(jù)包分類器在接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包后，提取該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性，包括數(shù)據(jù)包的源端口、源IP、目的端口及目的IP，將所接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性與預(yù)知的應(yīng)用所需網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的屬性進行比較，得到該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包所屬應(yīng)用，進而得到該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級類型，從而實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的分類。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述的數(shù)據(jù)包處理器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包所屬的應(yīng)用類型和當(dāng)前剩余帶寬資源，為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包增加不同的時間延遲，優(yōu)先級越高的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包所增加的時間延遲越小。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述的數(shù)據(jù)包處理器在處理數(shù)據(jù)包時，首先判斷當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級類型，對于時間敏感型的數(shù)據(jù)包，處理延遲為0，對于其他兩種類型的數(shù)據(jù)包，接著判斷當(dāng)前剩余帶寬是否大于閾值，若大于且在較當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級更高的隊列中尚有未處理的數(shù)據(jù)包，則增加當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲，若大于且較當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級更高的隊列為空，則減少當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲；若當(dāng)前剩余帶寬小于閾值，則增加當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述剩余帶寬估計模塊在計算當(dāng)前所能使用的帶寬資源時，采用利用估計的總帶寬減去當(dāng)前使用的帶寬資源的方法。
[0014]上述技術(shù)方案中，所述剩余帶寬估計模塊在估計總帶寬時，首先設(shè)定總帶寬為初始值為Btl ;接著統(tǒng)計單位時間內(nèi)系統(tǒng)已經(jīng)使用的帶寬資源B’;再探測當(dāng)前系統(tǒng)的剩余帶寬；最后更新總帶寬值B:當(dāng)剩余帶寬不足時，總帶寬值為單位時間內(nèi)系統(tǒng)已使用的帶寬，SPB=B’，否則，總帶寬Β=Β’ + Λ B。
[0015]本發(fā)明還提供了一種在所述的帶寬資源分配系統(tǒng)上實現(xiàn)的帶寬資源分配方法，包括:
[0016]步驟I)、數(shù)據(jù)包分類器從外部接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包后，對其進行處理，獲取所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性信息，包括源ΙΡ，源端口，目的IP和目的端口 ；
[0017]步驟2)、將所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性信息以及預(yù)知的應(yīng)用所需網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的屬性信息進行比較，得到該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包所屬應(yīng)用，進而得到該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級類型，將不同優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包存儲到不同的優(yōu)先級隊列中；
[0018]步驟3)、依據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級和當(dāng)前的帶寬資源狀況，分別計算網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理延遲；
[0019]步驟4)、根據(jù)處理延遲和當(dāng)前時間，計算網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的到期時間，按照到期時間的先后，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包放入數(shù)據(jù)包等待隊列中；所述數(shù)據(jù)包等待隊列按照先進先出的順序處理數(shù)據(jù)；
[0020]步驟5)、檢測所述數(shù)據(jù)包等待隊列，獲取首包的到期時間；
[0021]步驟6)、判斷當(dāng)前時間是否大于數(shù)據(jù)包等待隊列中首個包的到期時間，若是執(zhí)行下一步，否則重新執(zhí)行步驟5)；
[0022]步驟7)、將數(shù)據(jù)包等待隊列中的首個包放入緩沖區(qū)；
[0023]步驟8)、應(yīng)用程序讀取該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0024]上述技術(shù)方案中，所述的步驟3)包括:
[0025]步驟3-1)、判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級類型，對于時間敏感型的數(shù)據(jù)包，處理延遲為O，對于其他兩種類型的數(shù)據(jù)包，執(zhí)行后續(xù)操作；(
[0026]步驟3-2)、若當(dāng)前剩余帶寬大于閾值，而在較當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級更高的隊列中尚有未處理的數(shù)據(jù)包，則增加當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲，若較當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級更高的隊列為空，則減少當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲；
[0027]步驟3-3)、若當(dāng)前剩余帶寬小于閾值，則增加當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲。
[0028]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0029]1、本發(fā)明通過對應(yīng)用使用的帶寬資源進行管理，利用有限的帶寬資源為多個應(yīng)用提高有效的帶寬資源分配策略，有效保證了用戶關(guān)注業(yè)務(wù)的帶寬資源；
[0030]2、本發(fā)明無需事先假設(shè)系統(tǒng)的接入帶寬大小和預(yù)留帶寬，可以根據(jù)優(yōu)先級對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行細(xì)粒度的調(diào)度，在高優(yōu)先級應(yīng)用得到最大可能的帶寬資源的前提下利用剩余帶寬更為低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明的嵌入式帶寬資源分配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
[0033]參考圖1，本發(fā)明的嵌入式帶寬資源分配系統(tǒng)包括:優(yōu)先級劃分策略存儲模塊、數(shù)據(jù)包分類器、數(shù)據(jù)包處理器、剩余帶寬估計模塊；其中，所述的數(shù)據(jù)包分類器能夠從所述的優(yōu)先級劃分策略存儲模塊讀取優(yōu)先級劃分策略，并對外部傳輸而來的、經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧處理的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包實現(xiàn)分類，分類后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)包處理器中，所述數(shù)據(jù)包處理器根據(jù)剩余帶寬估計模塊的估計結(jié)果對所述的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包加以處理，以保證高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包優(yōu)先處理，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包最終被分配到對應(yīng)的應(yīng)用程序中。
[0034]下面對系統(tǒng)中各個模塊的功能做進一步說明。
[0035]所述的數(shù)據(jù)包分類器依據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性以及優(yōu)先級劃分策略對數(shù)據(jù)包進行分類，并將其存放到對應(yīng)的優(yōu)先級隊列中。其中，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性包括數(shù)據(jù)包的源端口、源IP、目的端口及目的IP。在所述的優(yōu)先級劃分策略中，依據(jù)應(yīng)用程序?qū)捹Y源的占用特點將應(yīng)用程序劃分為三個固定優(yōu)先級:時間敏感型、突發(fā)型和普通型。時間敏感型對應(yīng)于前臺應(yīng)用，即用戶正在關(guān)注的應(yīng)用；突發(fā)型對應(yīng)于對網(wǎng)絡(luò)流量要求不多的后臺應(yīng)用，如后臺通信進程；普通型對應(yīng)于占用網(wǎng)絡(luò)帶寬大的后臺應(yīng)用，如后臺下載。對于時間敏感型應(yīng)用，應(yīng)保證其得到最高優(yōu)先級的處理，突發(fā)型次之，最后是普通型。
[0036]數(shù)據(jù)包分類器在接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包后，提取該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性，包括數(shù)據(jù)包的源端口、源IP、目的端口及目的IP，將所接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性與預(yù)知的應(yīng)用所需網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的屬性(包括該應(yīng)用所需網(wǎng)絡(luò)服務(wù)所對應(yīng)的IP、端口信息)進行比較，得到該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包所屬應(yīng)用，進而得到該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級類型，從而實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的分類。具有不同優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包被放入不同的優(yōu)先級隊列中。
[0037]所述的數(shù)據(jù)包處理器根據(jù)數(shù)據(jù)包所屬的應(yīng)用類型和當(dāng)前剩余帶寬資源，增加不同的處理延遲，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級調(diào)度，優(yōu)先級越高的數(shù)據(jù)包延遲越小。
[0038]具體而言，數(shù)據(jù)包處理器對當(dāng)前所要處理的處理包執(zhí)行如下操作:(I)判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級類型，對于時間敏感型的數(shù)據(jù)包，處理延遲為O，對于其他兩種類型的數(shù)據(jù)包，執(zhí)行后續(xù)操作；(2)若當(dāng)前剩余帶寬大于閾值，而在較當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級更高的隊列中尚有未處理的數(shù)據(jù)包，則增加當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲，若較當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級更高的隊列為空，則減少當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲；(3)若當(dāng)前剩余帶寬小于閾值，則增加當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲。
[0039]所述的剩余帶寬估計模塊用于計算當(dāng)前所能使用的帶寬資源。該模塊在計算當(dāng)前所能使用的帶寬資源時，采用了用估計的總帶寬減去當(dāng)前使用的帶寬資源的方法。目前已有多種技術(shù)可探測系統(tǒng)的剩余帶寬，但考慮到頻繁的探測流需要浪費一定的帶寬資源以及實時性不夠的問題，本發(fā)明采用定期探測剩余帶寬(不需要過于頻繁)和統(tǒng)計探測期間使用的帶寬資源來估算總帶寬，在實時調(diào)整的時候，再根據(jù)估算出來的總帶寬減去當(dāng)前占用的帶寬來得到實時的剩余帶寬。估算總帶寬的具體步驟包括:(I)設(shè)定總帶寬為初始值為B0 ； (2)統(tǒng)計單位時間內(nèi)系統(tǒng)已經(jīng)使用的帶寬資源B’；(3)探測當(dāng)前系統(tǒng)的剩余帶寬；(4)更新總帶寬值B:當(dāng)剩余帶寬不足時，總帶寬值為單位時間內(nèi)系統(tǒng)已使用的帶寬，即B=B’，否貝U，總帶寬Β=Β’ +ΛΒ。另外，當(dāng)前使用的帶寬情況可以通過統(tǒng)計得到。
[0040]以上是對本發(fā)明的嵌入式帶寬資源分配系統(tǒng)的說明，下面結(jié)合該系統(tǒng)對帶寬資源分配方法進行描述。
[0041]步驟201)、數(shù)據(jù)包分類器從外部接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包后，對其進行處理，獲取所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性信息，包括源IP，源端口，目的IP和目的端口 ；
[0042]步驟202)、將所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性信息以及預(yù)知的應(yīng)用所需網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的屬性信息進行比較，得到該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包所屬應(yīng)用，進而得到該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級類型，將不同優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包存儲到不同的優(yōu)先級隊列中；
[0043]步驟203)、依據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級和當(dāng)前的帶寬資源狀況，分別計算網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理延遲；
[0044]步驟204)、根據(jù)處理延遲和當(dāng)前時間，計算網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的到期時間，按照到期時間的先后，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包放入數(shù)據(jù)包等待隊列中；所述數(shù)據(jù)包等待隊列按照先進先出的順序處理數(shù)據(jù)；
[0045]步驟205)、檢測所述數(shù)據(jù)包等待隊列，獲取首包的到期時間；
[0046]步驟206)、判讀當(dāng)前時間是否大于數(shù)據(jù)包等待隊列中首個包的到期時間，若是執(zhí)行下一步，否則重新執(zhí)行步驟205)；
[0047]步驟207)、將數(shù)據(jù)包等待隊列中的首個包放入緩沖區(qū)；
[0048]步驟208)、應(yīng)用程序讀取該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0049]最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種帶寬資源分配系統(tǒng)，其特征在于，包括優(yōu)先級劃分策略存儲模塊、數(shù)據(jù)包分類器、數(shù)據(jù)包處理器、剩余帶寬估計模塊；其中， 所述的數(shù)據(jù)包分類器從所述的優(yōu)先級劃分策略存儲模塊讀取優(yōu)先級劃分策略，并對外部傳輸而來的、經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧處理的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包實現(xiàn)分類，分類后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包被傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)包處理器中，所述數(shù)據(jù)包處理器根據(jù)所述剩余帶寬估計模塊的估計結(jié)果對所述的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包加以處理，以保證高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包優(yōu)先處理，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包最終被分配到外部對應(yīng)的應(yīng)用中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬資源分配系統(tǒng)，其特征在于，所述的優(yōu)先級劃分策略包括依據(jù)應(yīng)用程序?qū)捹Y源的占用特點將應(yīng)用程序劃分為三個固定優(yōu)先級:時間敏感型、突發(fā)型和普通型；時間敏感型的應(yīng)用優(yōu)先級最高，突發(fā)型的應(yīng)用優(yōu)先級次之，普通型的應(yīng)用優(yōu)先級最低； 其中，時間敏感型對應(yīng)于前臺應(yīng)用，即用戶正在關(guān)注的應(yīng)用；突發(fā)型對應(yīng)于對網(wǎng)絡(luò)流量要求不多的后臺應(yīng)用，包括后臺通信進程；普通型對應(yīng)于占用網(wǎng)絡(luò)帶寬大的后臺應(yīng)用，包括后臺下載。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶寬資源分配系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)包分類器在接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包后，提取該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性，包括數(shù)據(jù)包的源端口、源IP、目的端口及目的IP，將所接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性與預(yù)知的應(yīng)用所需網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的屬性進行比較，得到該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包所屬應(yīng)用，進而得到該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級類型，從而實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的分類。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬資源分配系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)包處理器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包所屬的應(yīng)用類型和當(dāng)前剩余帶寬資源，為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包增加不同的時間延遲，優(yōu)先級越高的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包所增加的時間延遲越小。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶寬資源分配系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)包處理器在處理數(shù)據(jù)包時，首先判斷當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級類型，對于時間敏感型的數(shù)據(jù)包，處理延遲為O，對于其他兩種類型的數(shù)據(jù)包，接著判斷當(dāng)前剩余帶寬是否大于閾值，若大于且在較當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級更高的隊列中尚有未處理的數(shù)據(jù)包，則增加當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲，若大于且較當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級更高的隊列為空，則減少當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲；若當(dāng)前剩余帶寬小于閾值，則增加當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬資源分配系統(tǒng)，其特征在于，所述剩余帶寬估計模塊在計算當(dāng)前所能使用的帶寬資源時，采用利用估計的總帶寬減去當(dāng)前使用的帶寬資源的方法。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶寬資源分配系統(tǒng)，其特征在于，所述剩余帶寬估計模塊在估計總帶寬時，首先設(shè)定總帶寬為初始值為Btl ;接著統(tǒng)計單位時間內(nèi)系統(tǒng)已經(jīng)使用的帶寬資源B’ ；再探測當(dāng)前系統(tǒng)的剩余帶寬；最后更新總帶寬值B:當(dāng)剩余帶寬不足時，總帶寬值為單位時間內(nèi)系統(tǒng)已使用的帶寬，即B=B’，否則，總帶寬Β=Β’ +ΛΒ。
8.—種在權(quán)利要求1-7之一的帶寬資源分配系統(tǒng)上實現(xiàn)的帶寬資源分配方法，包括: 步驟I)、數(shù)據(jù)包分類器從外部接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包后，對其進行處理，獲取所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性信息，包括源IP，源端口，目的IP和目的端口 ； 步驟2)、將所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的屬性信息以及預(yù)知的應(yīng)用所需網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的屬性信息進行比較，得到該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包所屬應(yīng)用，進而得到該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級類型，將不同優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包存儲到不同的優(yōu)先級隊列中； 步驟3)、依據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級和當(dāng)前的帶寬資源狀況，分別計算網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理延遲； 步驟4)、根據(jù)處理延遲和當(dāng)前時間，計算網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的到期時間，按照到期時間的先后，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包放入數(shù)據(jù)包等待隊列中；所述數(shù)據(jù)包等待隊列按照先進先出的順序處理數(shù)據(jù)； 步驟5)、檢測所述數(shù)據(jù)包等待隊列，獲取首包的到期時間； 步驟6)、判斷當(dāng)前時間是否大于數(shù)據(jù)包等待隊列中首個包的到期時間，若是執(zhí)行下一步，否則重新執(zhí)行步驟5)； 步驟7)、將數(shù)據(jù)包等待隊列中的首個包放入緩沖區(qū)； 步驟8)、應(yīng)用程序讀取該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶寬資源分配方法，其特征在于，所述的步驟3)包括: 步驟3-1)、判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級類型，對于時間敏感型的數(shù)據(jù)包，處理延遲為O，對于其他兩種類型的數(shù)據(jù)包，執(zhí)行后續(xù)操作； 步驟3-2)、若當(dāng)前剩余帶寬大于閾值，而在較當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級更高的隊列中尚有未處理的數(shù)據(jù)包，則增加當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲，若較當(dāng)前數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級更高的隊列為空，則減少當(dāng)前數(shù)據(jù) 包的處理延遲； 步驟3-3)、若當(dāng)前剩余帶寬小于閾值，則增加當(dāng)前數(shù)據(jù)包的處理延遲。
【文檔編號】H04L12/865GK103841052SQ201210491521
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月27日
【發(fā)明者】朱小勇, 姜艷, 孫鵬, 程鋼 申請人:中國科學(xué)院聲學(xué)研究所, 上海尚恩華科網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司