專利名稱：網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流量控制裝置及方法，特別是涉及網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置 及方法。
背景技術(shù)：
近年來由于網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，使用者急遽增加，雖然網(wǎng)絡(luò)的頻寬也以 驚人的速度成長(zhǎng)，但是網(wǎng)絡(luò)仍然壅塞，而且可預(yù)期在不短的未來也是如此， 就其主因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量不佳所造成。
針對(duì)需要服務(wù)質(zhì)量保證(Quality of service, Qos)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如視 訊會(huì)議(Video Conference)、遠(yuǎn)距教學(xué)(Distance Learning)以及隨選視訊 (Video 0ii Demand),都需要保證的頻寬才能維持聯(lián)機(jī)的質(zhì)量，在傳輸?shù)倪^ 程中會(huì)因?yàn)楫?dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量而影響傳輸速度。當(dāng)不同的分組在同 一 時(shí)間都 需要傳輸時(shí)，就必須搶奪頻寬資源，沒有辦法有效的提供保證頻寬及穩(wěn)定 的聯(lián)機(jī)。
一般的解決辦法就是提高網(wǎng)絡(luò)頻寬，如因特網(wǎng)服務(wù)供貨商(Internet Service Provider, ISP)所提供的非對(duì)稱數(shù)字用戶線路(Asymmetrical Digital Subscriber, ADSL)與纜線調(diào)制解調(diào)器(cable modem)的寬帶聯(lián)機(jī) 服務(wù)。然而由于這兩種寬帶服務(wù)在客戶端皆使用以太網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)(Ethernet connec t i on)，而以太網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)上即以盡可能提供最大頻寬為目標(biāo)，因此， 若不控制客戶端頻寬的使用，將使得ISP業(yè)者的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不堪負(fù)荷。此外， 就網(wǎng)絡(luò)管理者而言，面對(duì)呈指數(shù)般成長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)流賁，也需設(shè)法控制頻寬， 以避免網(wǎng)絡(luò)壅塞的問題。
因此，如何針對(duì)上述問題而提出 一種新穎網(wǎng)絡(luò)頻寬的流量控制裝置及 方法，不僅可改善傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)壅塞的缺點(diǎn)，又可有效地利用頻寬，使可解決 上述的問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一，在于提供一種網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置及方法，在于控 制網(wǎng)絡(luò)流量的平均速率。
本發(fā)明的目的之一，在于提供一種網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置及方法，在于控 制網(wǎng)絡(luò)流量的峰值速率。
本發(fā)明的目的之一，在于提供一種網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置及方法，在于依 使用上的需求，可分別調(diào)整平均速率與峰值速率，以達(dá)到有效控制網(wǎng)絡(luò)流 量。
本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置包括一控制邏輯、 一第一計(jì)數(shù)單元與一第 二計(jì)數(shù)單元。其網(wǎng)絡(luò)流量控制方法是在一隊(duì)列暫存待傳輸?shù)姆纸M時(shí)，藉由 控制邏輯控制隊(duì)列傳輸分組的流量，利用第 一計(jì)數(shù)單元與第二計(jì)數(shù)單元分 別產(chǎn)生一第 一計(jì)數(shù)值與 一第二計(jì)數(shù)值，當(dāng)?shù)?一計(jì)數(shù)值符合一第 一 閾值范圍 且第二計(jì)數(shù)值亦符合一 第二閾值范圍時(shí)，則由控制邏輯控制隊(duì)列傳輸分組，
以有效控制網(wǎng)絡(luò)的頻寬。


圖1為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的示意圖2為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的方塊圖；以.及
圖3為本發(fā)明的 一較佳實(shí)施例的流程圖。
附圖符號(hào)說明
10 隊(duì)列
20 網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置
21 第一漏桶
22 第二漏桶 2 3 控制邏輯
24 頻率單元
25 第一計(jì)數(shù)單元
26 第二計(jì)數(shù)單元
27 存儲(chǔ)單元
具體實(shí)施方式
為對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所實(shí)現(xiàn)的功效有更進(jìn)一 步的了解與認(rèn)識(shí)，現(xiàn) 結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例作詳細(xì)的說明。
請(qǐng)參閱圖1,其為本發(fā)明的一實(shí)施例的示意圖。網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置20 用于控制網(wǎng)絡(luò)裝置的流量，例如控制交換器的網(wǎng)絡(luò)流量。如圖1所示，一
隊(duì)列10儲(chǔ)存待傳輸?shù)姆纸M，網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置20連接隊(duì)列10,以控制隊(duì) 列IO傳輸分組。網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置20藉由雙漏桶(Dual Leaky Bucket)的 控制方式，分別控制傳輸分組的平均速率與峰值速率。
本發(fā)明一實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置20包括一第一漏桶21、 一第二漏 桶22與一控制邏輯23。網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置20藉由控制邏輯23配合第一漏 桶21以控制隊(duì)列IO傳輸分組的平均速率，并加上控制邏輯23配合第二漏 桶22以控制隊(duì)列IO傳輸分組的峰值速率，而達(dá)到有效控制網(wǎng)絡(luò)流量。
第一漏桶21巨觀上可控制隊(duì)列10以一定f均速率傳輸分組，第二漏 桶22則控制隊(duì)列10在傳輸每一分組的間有一間隔時(shí)間，以控制網(wǎng)絡(luò)流量 的峰值速率。第一漏桶21包含多個(gè)第一訊標(biāo)(token)與一第一閾值，第二 漏桶22包含多個(gè)第二訊標(biāo)與一第二閾值，另外，第一漏桶21還包含一暴 沖量(Burst Size),該暴沖量為第 一閾值至一第三閾值間的區(qū)域，所以第 一閾值即為暴沖量加上第三閣值。
第一漏桶21會(huì)依據(jù)一第一遞減頻率與一第二遞減個(gè)數(shù)去遞減其所包括 的第一訊標(biāo)的數(shù)量。第二漏桶22則會(huì)依據(jù)一第二遞減頻率與一第二遞減個(gè) 數(shù)去遞減其所包括的第二訊標(biāo)的數(shù)量。此外，當(dāng)?shù)谝宦┩?1遞減第一訊標(biāo) 的數(shù)量至第三閾值范圍時(shí)，則停止遞減。第二漏桶22同樣在遞減第二訊標(biāo) 的數(shù)量至第二閾值范圍時(shí)，也就是遞減第二訊^的數(shù)量小于或等于第二閾 值時(shí)，則停止遞減。
控制邏輯23檢測(cè)到有一分組進(jìn)入隊(duì)列10時(shí)，將會(huì)比較第一漏桶21的 第 一 訊標(biāo)的數(shù)量是否符合第 一 閾值范圍。當(dāng)?shù)?一 訊標(biāo)的數(shù)量符合第 一 閾值 范圍，即第一訊標(biāo)的數(shù)量小于或等于第一閾值時(shí)，接續(xù)比較第二漏桶22的 第二訊標(biāo)的數(shù)量是否符合第二閾值范圍。當(dāng)?shù)诙崢?biāo)的數(shù)量亦符合第二閾 值范圍，即第二訊標(biāo)的數(shù)量小于或等于第二閾值時(shí)，則傳送一驅(qū)動(dòng)訊號(hào)至 隊(duì)列10，驅(qū)使隊(duì)列IO傳輸分組，并回補(bǔ)多個(gè)第一訊標(biāo)與多個(gè)第二訊標(biāo)至第 一漏桶21與第二漏桶22,其中回補(bǔ)第一訊標(biāo)與:第二訊標(biāo)的數(shù)量依據(jù)該隊(duì)列 10的傳輸出的分組的大小決定。其中一實(shí)施例為將回補(bǔ)碼量訂為相等于隊(duì)
6列10的傳輸分組的大小，但〗衣實(shí)際狀況，回補(bǔ)第一訊標(biāo)的數(shù)量與回補(bǔ)第二 訊標(biāo)的數(shù)量并不需要相等。藉由上述的方式即可控制隊(duì)列IO傳輸分組的平 均速率與峰值速率。在比較第一漏桶21的第一訊標(biāo)的數(shù)量與比較第二漏桶
22的第二訊標(biāo)的數(shù)量時(shí)，其任一比較順序皆應(yīng)屬本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖2,其為本發(fā)明的另一實(shí)施例的方塊圖。如圖所示，由隊(duì)列 IO接收分組，網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置20耦接該隊(duì)列10,以控制隊(duì)列10的分組 流量，其包括一頻率單元24,依據(jù)第一遞減頻率產(chǎn)生一第一頻率訊號(hào)，并 依據(jù)第二遞減頻率產(chǎn)生一第二頻率訊號(hào)，其中，頻率單元24可為一壓控振 蕩器" 一第一計(jì)數(shù)單元25,產(chǎn)生一第一計(jì)數(shù)值,并依第一頻率訊號(hào)與第一 遞減個(gè)數(shù)遞減該第一計(jì)數(shù)值。 一第二計(jì)數(shù)單元26同樣用于產(chǎn)生一第二計(jì)數(shù) 值，并依第二頻率訊號(hào)與第二遞減個(gè)數(shù)遞減該第二計(jì)數(shù)值。由上述可知， 第一計(jì)數(shù)值與第二計(jì)數(shù)值可做為圖1所述的第一訊標(biāo)的數(shù)量與第二訊標(biāo)的 數(shù)量。
控制邏輯23，耦接頻率單元24、第一計(jì)數(shù)單元25與第二計(jì)數(shù)單元26。 控制邏輯23檢測(cè)到有一分組進(jìn)入隊(duì)列10時(shí)，將會(huì)檢測(cè)第一計(jì)數(shù)單元"的 第一計(jì)數(shù)值與第二計(jì)數(shù)單元26的第二計(jì)數(shù)值，并比較第一計(jì)數(shù)值是否符合 第一閾值范圍，且比較第二計(jì)數(shù)值是否符合第二閾值范圍，若第一計(jì)數(shù)值 符合第一閾值范圍并且第二計(jì)數(shù)值亦符合第二閾值范圍，則傳送一驅(qū)動(dòng)訊 號(hào)至隊(duì)列10,驅(qū)使隊(duì)列IO傳輸分組，并分別傳輸一回補(bǔ)訊號(hào)至第一計(jì)數(shù)單 元25與第二計(jì)數(shù)單元26，第一計(jì)數(shù)單元25與第二計(jì)數(shù)單元26依據(jù)回補(bǔ)訊 號(hào)相加一回補(bǔ)值于第一計(jì)數(shù)單元25的第一計(jì)數(shù)值與第二計(jì)數(shù)單元26的第 二計(jì)數(shù)值。當(dāng)控制邏輯23檢測(cè)到第一計(jì)數(shù)單元25的第一計(jì)數(shù)值小于或等 于第三閾值時(shí)，則傳送一停止訊號(hào)至第一計(jì)數(shù)單元25,使第一計(jì)數(shù)單元25 停止計(jì)數(shù)第一計(jì)數(shù)值；當(dāng)控制邏輯23檢測(cè)到第二計(jì)數(shù)單元26的第二計(jì)數(shù) 值小于或等于第二闊值時(shí)，則傳送停止訊號(hào)至第二計(jì)數(shù)單元26,使第二計(jì) 數(shù)單元26停止計(jì)數(shù)第二計(jì)數(shù)值。于本實(shí)施例中，第一漏桶21包括該頻率 單元24以及配合的第一計(jì)數(shù)單元25,而第二漏桶22包括該頻率單元24以 及配合的第二計(jì)數(shù)單元26。
再者，網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置20還包括一存儲(chǔ)單元27，其耦接于控制邏輯 23,以儲(chǔ)存第一閾值、第二閾值、第三閾值、第一遞減頻率、第一遞減個(gè) 數(shù)、第二遞減頻率以及第二遞減個(gè)數(shù)等數(shù)值，并提供該控制邏輯23讀取，其中該控制邏輯23可用以設(shè)定頻率單元24、第一計(jì)數(shù)單元25、第二計(jì)數(shù) 單元26的參數(shù)。
請(qǐng)參閱圖3,其為本發(fā)明的另一實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)流量控制方法的流程圖， 首先，執(zhí)行步驟S10以接收分組于隊(duì)列，再執(zhí)行步驟Sll比較第一計(jì)數(shù)值 是否符合一第一閾值范圍，若第一計(jì)數(shù)值符合第一閾值，則接著執(zhí)行步驟 S12比較第二計(jì)數(shù)值是否符合第二閾值范圍，若第二計(jì)數(shù)值也符合第二閾值 范圍，則再接著執(zhí)行步驟S13傳輸隊(duì)列的分組，并接下來執(zhí)行步驟S14相 加一第一回補(bǔ)值于第一計(jì)數(shù)值以及相加一第二回補(bǔ)值于第二計(jì)數(shù)值。
在于步驟Sll中，第一計(jì)數(shù)值依據(jù)第一遞減頻率與第一遞減個(gè)數(shù)持續(xù) 遞減第一計(jì)數(shù)值，當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)值小于或等于第三閾值，則停止遞減第一計(jì) 數(shù)值，同理，于步驟S12中，第二計(jì)數(shù)值依據(jù)第二遞減頻率與第二遞減個(gè) 數(shù)持續(xù)遞減第二計(jì)數(shù)值，當(dāng)?shù)诙?jì)數(shù)值小于或等于第二閱值，則停止遞減 第二計(jì)數(shù)值，其中上述的第一遞減頻率與第一遞減個(gè)數(shù)以及第二遞減頻率 與第二遞減個(gè)數(shù)的二組參數(shù)可依不同的狀況而分別調(diào)整，另外，步驟Sll 與步驟S12可交換執(zhí)行次序，并不影響其結(jié)果。.
本發(fā)明提供另一實(shí)施例，其假設(shè)第二閾值為30、第三閾值為40、暴沖 量為1 522 、第一遞減頻率為每秒遞減4次、第一遞減個(gè)數(shù)為10、第二遞減 頻率為每秒2次以及第二遞減個(gè)數(shù)為5，其中，第一閾值為暴沖量加上第三 閾值，即1 522加40為1562。當(dāng)有一分組為64字節(jié)進(jìn)入隊(duì)列，并由控制邏 輯檢測(cè)到該分組時(shí)，則比較第一計(jì)數(shù)值是否符合第一閾值范圍并接續(xù)比較 第二計(jì)數(shù)值是否符合第二閾值范圍，由于初始狀態(tài)的第 一計(jì)數(shù)值與第二計(jì) 數(shù)值可設(shè)定為第三閾值與第二閾值，所以此時(shí)的第 一 計(jì)數(shù)值與第二計(jì)數(shù)值 分別符合第一閾值范圍與第二閾值范圍，即第一計(jì)數(shù)值為40,其小于值為 1 562的第一閾值，而第二計(jì)數(shù)值為30，其小于或等于值為30的第二閾值。 控制邏輯控制隊(duì)列傳輸分組，并加分組的大小為64于第一計(jì)數(shù)值與第二計(jì) 數(shù)值(由于前述的64字節(jié)分組進(jìn)入隊(duì)列)，此時(shí)第一計(jì)數(shù)值為40加64為104, 第二計(jì)數(shù)值為30加64為94。當(dāng)下一個(gè)分組仍為64字節(jié)進(jìn)入隊(duì)列時(shí)，第一 計(jì)數(shù)值為104仍然符合第一閾值范圍，但第二計(jì)數(shù)值為94并不符合第二閾 值范圍30,必須依據(jù)第二遞減頻率與第二遞減個(gè)數(shù)，遞減第二計(jì)數(shù)值，約 等待6.5秒后，第二計(jì)數(shù)值遞減為30或以下后，符合第二閾值時(shí)，控制邏 輯才控制隊(duì)列以傳輸分組，如此可避免連續(xù)23個(gè)如上述的64字節(jié)分組連續(xù)發(fā)出，造成暴沖現(xiàn)象。雖然可以將1522的暴沖量設(shè)定為一較小值，但當(dāng)
下一個(gè)分組為1500字節(jié)進(jìn)入隊(duì)列時(shí)，此分組可能無法傳輸。因此，藉由調(diào)
整第一遞減頻率與第一遞減個(gè)數(shù)以控制網(wǎng)絡(luò)流量的平均速率，并藉由調(diào)整 第二遞減頻率、第二遞減個(gè)數(shù)與第二閾值，使傳輸每一分組的間產(chǎn)生間隔 時(shí)間，以控制網(wǎng)絡(luò)流量的峰值速率。
由上述的本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)流量控制原理可知，同樣可藉由第一計(jì)數(shù)單元 與第二計(jì)數(shù)單元來遞增第一計(jì)數(shù)值與第二計(jì)數(shù)值的方式來完成第一漏桶與 第二漏桶的工作機(jī)制，進(jìn)而完成控制網(wǎng)絡(luò)流量的平均速率與峰值速率，此 為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，因此便不再贅述。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施 的范圍，凡依本發(fā)明的權(quán)利要求所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所為的均 等變化與修飾，均應(yīng)包含于本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)流量控制方法，其步驟包括接收一分組于一隊(duì)列；比較一第一計(jì)數(shù)值是否符合一第一閾值范圍；以及比較一第二計(jì)數(shù)值是否符合一第二閾值范圍；其中，該第一計(jì)數(shù)值符合該第一閾值范圍且該第二計(jì)數(shù)值符合該第二閾值范圍時(shí)，傳輸該隊(duì)列的該分組，并加一第一回補(bǔ)值于該第一計(jì)數(shù)值以及加一第二回補(bǔ)值于該第二計(jì)數(shù)值。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括依據(jù)一第一遞減頻率與一第一遞減個(gè)數(shù)遞減該第一計(jì)數(shù)值；以及 依據(jù)一第二遞減頻率與一第二遞減個(gè)數(shù)遞減該第二計(jì)數(shù)值。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中于遞減該第一計(jì)數(shù)值的步驟中，該 第 一計(jì)數(shù)值符合一第三閾值范圍時(shí)，則停止遞減該第一計(jì)數(shù)值。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中于遞減該第二計(jì)數(shù)值的步驟中，該 第二計(jì)數(shù)值符合該第二閾值范圍時(shí)，則停止遞減該第二計(jì)數(shù)值。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中于加該第一回補(bǔ)值于該第一計(jì)數(shù)值 以及加該第二回補(bǔ)值于該第二計(jì)數(shù)值的步驟，該第 一回補(bǔ)值是依據(jù)通過該 隊(duì)列的該分組的大小所決定。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中于加該第一回補(bǔ)值于該第一計(jì)數(shù)值 以及加該第二回補(bǔ)值于該第二計(jì)數(shù)值的步驟，該第二回補(bǔ)值是依據(jù)通過該 隊(duì)列的該分組的大小所決定。
7. —種網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置，其包括 一隊(duì)列，接收一分組； 一第一計(jì)數(shù)單元，產(chǎn)生一第一計(jì)數(shù)值； 一第二計(jì)數(shù)單元，產(chǎn)生一第二計(jì)數(shù)值；以及 ■一控制邏輯，耦接該隊(duì)列、該第一計(jì)數(shù)單元與該第二計(jì)數(shù)單元，并于 該第 一計(jì)數(shù)值符合一第 一閾值范圍以及該第二計(jì)數(shù)值符合一第二闊值范圍 時(shí)，傳輸一驅(qū)動(dòng)訊號(hào)至該隊(duì)列，以驅(qū)使該隊(duì)列傳輸該分組，且傳輸一回補(bǔ) 訊號(hào)至該第 一計(jì)數(shù)單元與該第二計(jì)數(shù)單元，而驅(qū)使該第 一計(jì)數(shù)單元加一第 一回補(bǔ)值于該第一計(jì)數(shù)值以及驅(qū)使該第二計(jì)數(shù)單元加一第二回補(bǔ)值于該第二計(jì)數(shù)值。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其中該第一計(jì)數(shù)單元依據(jù)一第一遞減頻率與一第 一遞減個(gè)數(shù)遞減該第一計(jì)數(shù)值，以及該第二計(jì)數(shù)單元依據(jù)一第二 遞減頻率與一第二遞減個(gè)數(shù)遞減該第二計(jì)數(shù)值。
9. 如權(quán)利要求7所述的裝置，還包括一頻率單元，耦接該第一計(jì)數(shù)單元與該第二計(jì)數(shù)單元，分別產(chǎn)生一第 一頻率訊號(hào)與一第二頻率訊號(hào)，其中該第一計(jì)數(shù)單元依據(jù)該第一頻率訊號(hào) 與一第一遞減個(gè)數(shù)，遞減該第一計(jì)數(shù)值，該第夂計(jì)數(shù)單元依據(jù)該第二頻率 訊號(hào)與一第二遞減個(gè)數(shù)遞減該第二計(jì)數(shù)值。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其中該第一計(jì)數(shù)單元于該第一計(jì)數(shù)值符 合一第三閾值范圍時(shí)，則停止遞減該第一計(jì)數(shù)值。
11. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其中該第一閾值為一暴沖量加上該第 三閾值。
12. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其中該第二計(jì)數(shù)單元于該第二計(jì)數(shù)值符 合該第二閾值范圍時(shí)，則停止遞減該第二計(jì)數(shù)值。
13. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其中該第一回補(bǔ)值是依據(jù)通過該隊(duì)列的 該分組的大小決定。
14. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其中該第二回補(bǔ)值是依據(jù)通過該隊(duì)列的 該分組的大小決定。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)于一種網(wǎng)絡(luò)流量控制裝置及方法，該流量控制裝置包括一控制邏輯、一第一計(jì)數(shù)單元、一第二計(jì)數(shù)單元。其流量控制方法使用一雙漏桶法(Dual Leaky Bucket)，分別由第一計(jì)數(shù)單元產(chǎn)生一第一計(jì)數(shù)值與第二計(jì)數(shù)單元產(chǎn)生一第二計(jì)數(shù)值，使控制邏輯依據(jù)第一計(jì)數(shù)值是否符合一第一閾值范圍，以控制平均速率，以及依據(jù)第二計(jì)數(shù)值是否符合一第二閾值范圍，以控制峰值速率，當(dāng)兩者條件都符合時(shí)；則傳輸隊(duì)列的分組，如此以有效控制網(wǎng)絡(luò)流量。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101527672SQ200810083148
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者張春貴, 陳俊儒 申請(qǐng)人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司