CN103731367A

CN103731367A - 路由器QoS方法及其路由器

Info

Publication number: CN103731367A
Application number: CN201210382990.0A
Authority: CN
Inventors: 张义东
Original assignee: Shanghai Feixun Data Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Feixun Data Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2014-04-16

Abstract

本发明公开了一种路由器QoS方法及其路由器。其中所述路由器QoS方法包括以下步骤：S₁、在Linux***的内核协议栈转发规则表中加入应用层业务标签；S₂、为各个应用层业务标签设置QoS队列优先级；S₃、在网络层中为各个MAC地址设置带宽或在数据链接层中为各个IP地址设置带宽。本发明还公开了使用所述路由器QoS方法的路由器。本发明的路由器QoS方法及其路由器，通过在网络通讯的第七层，应用层中对各个业务设置优先级来调整各个业务的带宽流量，从而使得用户能够流畅地使用多业务。

Description

路由器QoS方法及其路由器

技术领域

本发明涉及一种路由器QoS方法及其路由器，特别是涉及一种用于Linux***的路由器QoS方法及其路由器。

背景技术

随着网络带宽的不断增加，网络设备的流量也在不断的增加。而在互联网流量中的主要增长点是P2P（Peer-to-Peer对等或点到点）和网络视频，其中P2P占骨干网的55%，考虑到未知P2P后可能高达70%。而多用户使用路由器共享上网时，当单个用户使用P2P软件，由于P2P软件的特性，在共享大的下载带宽的同时，占用路由器总的上行带宽。由于接入ISP厂商（Internet Service Provider互联网服务提供商）的上行带宽普遍比较小，这样路由器的上行带宽被占用造成共享路由器的其他用户网络访问异常，甚至出现无法进行网络访问的情况。

所以目前的路由设备中往往集成QoS服务，这种传统的QoS服务根据MAC地址或者是IP地址进行用户带宽的限制。但是这种只负责用户的总带宽，所以在用户使用多种业务时，无法保证每个业务都能顺利获得正常工作的带宽流量，所以影响用户多业务的操作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的QoS服务中只针对MAC地址或者是IP地址进行用户带宽的限制，从而无法保证各个业务都能获得足够带宽流量的缺陷，提供一种路由器QoS方法及其路由器，通过在应用层中对各个业务设置优先级来调整各个业务的带宽流量，从而使得用户能够流畅地使用多业务。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种路由器QoS（Quality of Service服务质量）方法，用于使用Linux***（一种开源的操作***）的路由器，其特点是，所述路由器QoS方法包括以下步骤：

S₁、在Linux***的内核协议栈转发规则表中加入应用层业务标签；

S₂、为各个应用层业务标签设置QoS队列优先级；

S₃、在网络层中为各个MAC（Media Access Control介质访问控制）地址设置带宽或在数据链接层中为各个IP（Internet Protocol网络之间互连的协议）地址设置带宽。

本发明中在Linux***中通过在网络通讯定义的七层中的第七层，即应用层中增加业务标签来识别各个应用层的用户实际使用的业务，并通过分别设定不同的优先级来保证用户各个业务的网络连接。其中所述内核协议栈转发规则表为现有Linux***内核的组成部分之一。所述QoS队列优先级用于标注各个业务在使用网络带宽时的优先级。

此外本发明还进一步地再网络通讯定义的第二层或第三层，即网络层或数据链接层中限制对应MAC或IP地址的带宽，从而进一步保证不同用户的业务之间的网络连接。

较佳地，步骤S₁之前还包括以下步骤：

S₀、在Linux***的内核中加入Layer7内核补丁，并在iptables（Linux内核集成的IP信息包过滤***）程序中加入Layer7iptables补丁。

其中现有的Linux***中可以使用的Layer7补丁有2个，一个用于Linux内核的Layer7内核补丁，另一个用于用户空间的iptables程序的Layer7iptables补丁。

因此通过上述步骤S₀，利用现有的Layer7补丁实现增加Linux***中网络通讯的应用层的过滤功能。

较佳地，所述步骤S₁为：

在Linux***的内核协议栈转发规则表中通过iptalbes的mangle表（iptables中一种表的格式）加入应用层业务标签。

较佳地，所述步骤S₂为：

通过tc命令（Linux***中一种命令语言）为各个应用层业务标签设置QoS队列优先级。

本发明还提供一种路由器，其特点是，所述路由器使用Liunx***，并使用如上所述的路由器QoS方法。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的路由器QoS方法及其路由器，通过在网络通讯的第七层，应用层中对各个业务设置优先级来调整各个业务的带宽流量，从而使得用户能够流畅地使用多业务。

例如，通过智能识别各种不同的应用层中用户业务（包括P2P、HTTP（超文本传送协议）和FTP（文件传送协议）等），通过将不同的业务的IP包制作不同的标记，设置不同的优先级。通过将P2P业务包设置较低的优先级，设置HTTP连接等较高的QoS优先级，这样用户在使用P2P业务时，不影响用户的上网等其他业务。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例的路由器QoS方法的流程图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示，本实施例的路由器使用Linux***，例如Ubuntu或Centos等Linux***，并且在网络通讯中第七层应用层中识别网络数据包的封装包，以及其他的网络服务包，通过不同业务包运用不同的QoS规则，最大限度的保证各个用户应用的网络连接。

具体地说，本实施例的路由器的QoS方法通过下述流程实现了在应用层中识别各个封装包。

步骤1，在Linux***的内核中加入Layer7内核补丁，并在iptables程序中加入Layer7iptables补丁。

本实施例中，通过Layer7补丁，使Linux***内核增加了对于网络第七层应用层的业务包的识别功能，通过识别相应的应用层的数据包的功能来区分不同的业务包，从而可以进行后续的数据包处理等操作。

并且在基于Linux***的路由设备的制作过程中，对iptables程序进行制作，同时增加Layer7识别补丁，即所述Layer7iptables补丁。

步骤2，在Linux***的内核协议栈转发规则表中通过iptalbes的mangle表加入应用层业务标签。

即在Linux***的内核协议栈转发规则表中，通过iptables命令设置内核协议栈，从而识别各种不同的网络业务包，通过mangle表设置不同的标签，从而能够进行包的转发。

具体地说，iptables程序就是Linux***的应用层配置的命令，通过不同的iptables命令来配置Linux***内核，所述Linux***内核的协议栈可以识别不同的网络报。内核协议栈中有mangle表，可以对网络包进行相应的修改和标签处理。由于网络通讯的第七层的用户业务的不同，在网络包中会有所差别，例如用户使用QQ（腾讯公司的通讯软件）上网时，此时在网络包中就会存在“qq”字段，通过识别网络中的“qq”字段就可以识别出不同的业务包数据。这样通过预先设置的规则（本实施例中通过iptables程序配置），对于这些包进行相应的标签等处理。

步骤3，通过tc命令为各个应用层业务标签设置QoS队列优先级。从而在协议栈进行路由的转发过程中，优先转发设置优先级高的网络包。

具体地说，本实施例的tc命令其实也是配置Linux***内核的命令，在Linux***内核中支持不同的QoS算法的处理。tc命令所做的就是对于网络通讯的第七层中带有不同的标签的数据包，配置不同的QoS规则，使得Linux***内核对于不同的规则的优先级的数据包，差别处理。从而实现预先设置的QoS功能。

而且本实施例的路由器中所述各个应用层业务标签设置QoS队列优先级的设置可以通过现有技术中常用的路由器页面配置方式实现。在最大限度的保证选择业务的网络连接的同时，通过页面配置的方式还可以实现快速的简单的配置各种网路应用服务的优先级。

步骤4，在网络层中为各个MAC地址设置带宽或在数据链接层中为各个IP地址设置带宽。

而且本实施例的路由器中所述各个MAC地址或IP地址到的总带宽的设置也可以通过现有技术中常用的路由器页面配置方式实现，而且步骤3和步骤4中所述的参数的设置均设置于统一个路由器配置页面中，从而用户能够快速的简单的配置各种网路应用服务的带宽，进而保证用户的上网服务。

此后在用户使用各个业务时，本实施例的路由器通过优先级的划分为各个业务提供网络带宽。例如，用户将各种网络应用业务的数据包，发送给路由器，由路由器进行路由转发。路由器在收到要转发的包后，根据网络通讯第七层应用层来鉴别不同的业务包，并对不同的业务包，打上不同的标签（例如，用户常用的迅雷下载等业务被识别为一种业务，聊天业务被识别为一种业务，网页浏览等被识别为另外一种业务）。然后对于不同标签的网络数据包，使用不同的QoS优先级，对报文进行路由转发。保证优先级较高的包提前进行转发（例如迅雷下载使用低优先级，聊天使用中优先级，网页访问使用高优先级等）。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种路由器QoS方法，用于使用Linux***的路由器，其特征在于，所述路由器QoS方法包括以下步骤：

S₂、为各个应用层业务标签设置QoS队列优先级；

S₃、在网络层中为各个MAC地址设置带宽或在数据链接层中为各个IP地址设置带宽。

2.如权利要求1所述的路由器QoS方法，其特征在于，步骤S₁之前还包括以下步骤：

S₀、在Linux***的内核中加入Layer7内核补丁，并在iptables程序中加入Layer7iptables补丁。

3.如权利要求2所述的路由器QoS方法，其特征在于，所述步骤S₁为：

在Linux***的内核协议栈转发规则表中通过iptalbes的mangle表加入应用层业务标签。

4.如权利要求1-3中任一项所述的路由器QoS方法，其特征在于，所述步骤S₂为：

通过tc命令为各个应用层业务标签设置QoS队列优先级。

5.一种路由器，其特征在于，所述路由器使用Liunx***，并使用如权利要求1-4中任一项所述的路由器QoS方法。