CN106302231B - 数据流队列整形的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种数据流队列整形的方法，包括：根据每个数据流队列的原始权重值，通过权重压缩规则得到所述每个数据流队列的新权重值；根据所述数据流队列的新权重值之和，确定在每次服务中为所述每个数据流队列下发第一数量的令牌；根据所述数据流队列的新权重值，通过拥塞管理算法确定所述每个数据流队列的服务次数；按照下发令牌规则，在每次服务中为所述每个数据流队列下发所对应的第二数量的令牌。本发明实施例还同时公开了一种数据流队列整形的装置。

Description

数据流队列整形的方法及装置
技术领域
本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种数据流队列整形的方法及装置。
背景技术
随着互联网的快速发展，网络带宽迅速增加，人们对于网络也在不停的提出新的服务需求。在实现报文的高速转发处理的同时，人们对于网络连接的服务质量也越来越重视。
其中，流量整形(Traffic Shaping)是一种主动调整流量输出速率的措施，典型作用是使报文在一个协商的速率上转发，平滑流量的输出，降低下游的拥塞。流量整形一般采用为每条数据流队列分配令牌，每条数据流队列根据各自令牌数量的多少输出相应流量的报文，达到流量整形的作用。
在大量不同的数据流队列中，因为大流量的数据流队列具有较多的令牌数量，能够获得较多的服务次数，而小流量的数据流队列具有较少的令牌数量，获得的服务次数较小，这样就会容易引起小流量的数据流队列的突发，降低了流量整形的效果，影响用户体验。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种数据流队列整形的方法及装置，能有效减少小流量的数据流队列的突发，提高流量整形的效果和用户体验。
为达到上述目的，本发明实施例提供一种数据流队列整形的方法，所述方法包括：
根据每个数据流队列的原始权重值，通过权重压缩规则得到所述每个数据流队列的新权重值；
根据所述数据流队列的新权重值之和，确定在每次服务中为所述每个数据流队列下发第一数量的令牌；
根据所述数据流队列的新权重值，通过拥塞管理算法确定所述每个数据流队列的服务次数；
按照下发令牌规则，在每次服务中为所述每个数据流队列下发所对应的第二数量的令牌。
上述方法中，所述根据所述每个数据流队列的原始权重值，通过权重压缩规则得到所述每个数据流队列的新权重值，包括：
根据所述每个数据流队列的原始权重值与所述权重压缩规则，得到所述每个数据流队列的原始权重值的权重压缩倍数；
若所述权重压缩倍数小于等于权重最大压缩倍数的整数值、且经过权重压缩后的权重值大于等于权重压缩后的最小权重值的整数值，则对所述原始权重值按照所述权重压缩倍数进行压缩计算，得到新权重值；
若所述权重压缩倍数大于权重最大压缩倍数的整数值、或经过权重压缩后的权重值小于权重压缩后的最小权重值的整数值，则对所述原始权重值不进行权重压缩计算，新权重值等于所述原始权重值。
上述方法中，所述按照下发令牌规则，在每次服务中为所述每个数据流队列下发所对应的第二数量的令牌，包括：
为没经过权重压缩的所述数据流队列下发所述第一数量的令牌；为经过权重压缩的所述数据流队列下发所述第一数量与所述权重压缩倍数乘积数量的令牌。
上述方法中，所述得到所述每个数据流队列的新权重值之前，所述方法还包括：获取所述每个数据流队列的原始权重值；
上述方法中，所述拥塞管理算法为加权公平排队算法。
此外，为实现上述目的，本发明实施例还提供一种数据流队列整形的装置，所述装置包括：
权重压缩模块，用于根据每个数据流队列的原始权重值，通过权重压缩规则得到所述每个数据流队列的新权重值；
令牌数量确定模块，用于根据所述数据流队列的新权重值之和，确定在每次服务中为所述每个数据流队列下发第一数量的令牌；
服务次数确定模块，用于根据所述数据流队列的新权重值，通过拥塞管理算法确定所述每个数据流队列的服务次数；
令牌下发模块，用于按照下发令牌规则，在每次服务中为所述每个数据流队列下发所对应的第二数量的令牌。
上述装置中，所述权重压缩模块，具体用于根据所述每个数据流队列的原始权重值与所述权重压缩规则，得到所述每个数据流队列的原始权重值的权重压缩倍数；若所述权重压缩倍数小于等于权重最大压缩倍数的整数值、且经过权重压缩后的权重值大于等于权重压缩后的最小权重值的整数值，则对所述原始权重值按照所述权重压缩倍数进行压缩计算，得到新权重值；若所述权重压缩倍数大于权重最大压缩倍数的整数值、或经过权重压缩后的权重值小于权重压缩后的最小权重值的整数值，则对所述原始权重值不进行权重压缩计算，新权重值等于所述原始权重值。
上述装置中，所述令牌下发模块，具体用于为没经过权重压缩的所述数据流队列下发所述第一数量的令牌；为经过权重压缩的所述数据流队列下发所述第一数量与所述权重压缩倍数乘积数量的令牌。
上述装置中，还包括：获取模块，用于获取所述每个数据流队列的原始权重值。
上述装置中，所述拥塞管理算法为加权公平排队算法。
本发明实施例提供的数据流队列整形的方法及装置，首先，根据各个数据流队列的原始权重值通过预先设置的权重压缩规则，得到各个数据流队列的新权重值；其次，以新权重值之和决定每次服务下发的令牌数量；然后，根据各个数据流队列的新权重值通过加权公平排队算法，获得各个数据流队列的服务次数；最后，按照下发令牌规则，在每次服务中为各个数据流队列下发所对应数量的令牌。通过对大流量的数据流队列的权重压缩，降低了大流量的数据流队列的权重，提高了小流量的数据流队列的权重，避免了权重值之间的过大差异，使小流量的数据流队列可以获得更多的服务次数，有效的减少了突发，提高了流量整形的效果和用户体验。另外，通过下发令牌规则使各个数据流队列获得了足够的令牌，达到了各数据流队列线速整形的目的，并且还保证了流量不损失。
附图说明
图1为本发明数据流队列整形的方法实施例一的流程图；
图2为本发明数据流队列整形的方法实施例二的流程图；
图3为本发明数据流队列整形的装置实施例的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1为本发明数据流队列整形的方法实施例一的流程图，如图1所示，本方法可以包括：
步骤101、根据每个数据流队列的原始权重值，通过权重压缩规则得到所述每个数据流队列的新权重值。
具体的，每个数据流队列的原始权重值如果符合权重压缩规则的要求，则对原始权重值按照权重压缩倍数进行压缩计算，得到权重压缩后的新权重值；如果不符合权重压缩规则的要求，则对所述原始权重值不进行权重压缩计算，新权重值等于原始权重值；
这里，每个数据流队列的原始权重值的权重压缩倍数是由该数据流队列的原始权重值与权重压缩规则得到的。
其中，权重压缩规则为：权重压缩倍数要小于等于权重最大压缩倍数的整数值、且经过权重压缩后的权重值要大于等于权重压缩后的最小权重值的整数值；相应的，上述处理具体为：
根据数据流队列的原始权重值与权重压缩规则中权重压缩后的最小权重值或权重最大压缩倍数，得到该数据流队列的原始权重值的权重压缩倍数；
若权重压缩倍数小于等于权重最大压缩倍数的整数值、且经过权重压缩后的权重值大于等于权重压缩后的最小权重值的整数值，则对原始权重值按照权重压缩倍数进行压缩计算，得到新权重值；
若权重压缩倍数大于权重最大压缩倍数的整数值、或经过权重压缩后的权重值小于权重压缩后的最小权重值的整数值，则对原始权重值不进行权重压缩计算，新权重值等于原始权重值。
这里需要说明的是，在本实施例中，对于权重最大压缩倍数与权重压缩后的最小权重值可以根据实际需求进行设置，在此不加以限定。另外，对于数据流队列的数目也是没有限制的。
步骤102、根据所述数据流队列的新权重值之和，确定在每次服务中为所述每个数据流队列下发第一数量的令牌。
在得到每个数据流队列的新权重值之后，将每个数据流队列的新权重值相加，得到数据流队列的新权重值之和；再根据该新权重值之和得到在每次服务中为每个数据流队列下发第一数量的令牌。其中，新权重值之和越大，在每次服务中下发的令牌数量也就越大，两者之间成正比关系。
步骤103、根据所述数据流队列的新权重值，通过拥塞管理算法确定所述每个数据流队列的服务次数。
具体的，根据上述步骤得出的数据流队列的新权重值，通过拥塞管理算法确定出每个数据流队列所对应的服务次数，每个数据流队列获得服务次数的多少取决于其新权重值的大小，权重值小的数据流队列获得的服务次数少，权重值大的数据流队列获得的服务次数多。其中，拥塞管理算法可以为加权公平排队算法。
步骤104、按照下发令牌规则，在每次服务中为所述每个数据流队列下发所对应的第二数量的令牌。
这里，所述下发令牌规则为预先设置好的规则，该规则包括：为没经过权重压缩的数据流队列下发第一数量的令牌；为经过权重压缩的数据流队列下发第一数量与权重压缩倍数乘积数量的令牌。
相应的，上述处理过程具体为：
在每次服务中为没经过权重压缩的数据流队列下发第一数量的令牌，即第二数量等于第一数量；
在每次服务中为经过权重压缩的数据流队列下发第一数量与权重压缩倍数乘积数量的令牌，即第二数量等于第一数量与权重压缩倍数乘积的数量。
本发明实施例提供的数据流队列整形的方法，通过对大流量的数据流队列的权重值进行压缩，降低了大流量的数据流队列的权重值，提高了小流量的数据流队列的权重值，避免了权重值之间的过大差异，使小流量的数据流队列可以获得更多的服务次数，有效的减少了突发，提高了流量整形的效果和用户体验。另外，通过下发令牌规则使各个数据流队列获得了足够的令牌，达到了各数据流队列线速整形的目的，并且还保证了流量不损失。
图2为本发明数据流队列整形的方法实施例二的流程图，如图2所示，本方法可以包括：
步骤201、获取每个数据流队列的原始权重值。
根据每条数据流队列的整形流量获得对应的原始权重值。在本实施例中，例如，设有3条数据流队列Q1、Q2和Q3，这三条数据流队列的原始权重值分别为60、7000和600。
这里需要说明的是，对于数据流队列的数目仅以3条来举例说明，具体的数目可以根据实际需求进行设置，在此并不加以限定。
步骤202、根据所述每个数据流队列的原始权重值，通过权重压缩规则得到所述每个数据流队列的新权重值。
具体的，每个数据流队列的原始权重值如果符合权重压缩规则的要求，则对原始权重值按照权重压缩倍数进行压缩计算，得到权重压缩后的新权重值；如果不符合权重压缩规则的要求，则对所述原始权重值不进行权重压缩计算，新权重值等于原始权重值；
这里，每个数据流队列的原始权重值的权重压缩倍数是由该数据流队列的原始权重值与权重压缩规则得到的。
其中，权重压缩规则为：权重压缩倍数要小于等于权重最大压缩倍数的整数值、且经过权重压缩后的权重值要大于等于权重压缩后的最小权重值的整数值；相应的，上述处理具体为：
根据数据流队列的原始权重值与权重压缩规则中的权重压缩后的最小权重值或权重最大压缩倍数得到该数据流队列的原始权重值的权重压缩倍数；
若权重压缩倍数小于等于权重最大压缩倍数的整数值、且经过权重压缩后的权重大于等于权重压缩后的最小权重的整数值，则对原始权重值按照权重压缩倍数进行压缩计算，得到新权重值；
若权重压缩倍数大于权重最大压缩倍数的整数值、或经过权重压缩后的权重小于权重压缩后的最小权重的整数值，则对原始权重值不进行权重压缩计算，新权重值等于原始权重值。
例如，预先设置好的权重最大压缩倍数为100，权重压缩后的最小权重值为60。对于数据流队列Q1，原始权重值已经等于最小权重值，所以不需要进行权重压缩，新的权重值依然为60；对于数据流队列Q2，原始权重值可以压缩，由于权重压缩倍数要小于等于权重最大压缩倍数的整数值且经过权重压缩后的权重值要大于等于权重压缩后的最小权重值的整数值，因此最大只能压缩100倍，经过压缩后的新权重值为70；对于数据流队列Q3，原始权重值也可以压缩，由于权重压缩倍数要小于等于权重最大压缩倍数的整数值且经过权重压缩后的权重值要大于等于权重压缩后的最小权重值的整数值，因此可以压缩10倍，经过压缩后得到的新权重值为60。这样通过权重压缩，得到了三条数据流队列的新权重值，数据流队列Q1为60，数据流队列Q2为70，数据流队列Q3为60。
这里需要说明的是，在本实施例中，对于权重最大压缩倍数与权重压缩后的最小权重值可以根据实际需求进行设置，在此不加以限定。
步骤203、根据所述数据流队列的新权重值之和，确定在每次服务中为所述每个数据流队列下发第一数量的令牌。
在得到每个数据流队列的新权重值之后，将每个数据流队列的新权重值相加，得到数据流队列的新权重值之和；再根据该新权重值之和得到在每次服务中为每个数据流队列下发第一数量的令牌。其中，新权重值之和越大，在每次服务中下发的令牌数量也就越大，两者之间成正比关系。
例如，根据步骤202得到的数据流队列Q1的新权重值60、数据流队列Q2的新权重值70、数据流队列Q3的新权重值60，将这三个数据流队列的新权重值相加，得到新权重值之和为190；在根据新权重值之和190得到在每次服务中为每个数据流队列下发38个令牌，即第一数量为38。
步骤204、根据所述数据流队列的新权重值，通过拥塞管理算法确定所述每个数据流队列的服务次数。
具体的，根据上述步骤得出的数据流队列的新权重值，通过拥塞管理算法确定出每个数据流队列所对应的服务次数，每个数据流队列获得服务次数的多少取决于其新权重值的大小，权重值小的数据流队列获得的服务次数少，权重值大的数据流队列获得的服务次数多。其中，拥塞管理算法可以为加权公平排队算法。
例如，对于数据流队列Q1，其新权重值为60，获得的服务次数为120次；对于数据流队列Q2，其新权重值为70，获得的服务次数为140次；对于数据流队列Q1，其新权重值为60，获得的服务次数为120次。
步骤205、按照下发令牌规则，在每次服务中为所述每个数据流队列下发所对应的第二数量的令牌。
其中，所述下发令牌规则为预先设置好的规则，该规则包括：为没经过权重压缩的数据流队列下发第一数量的令牌；为经过权重压缩的数据流队列下发第一数量与权重压缩倍数乘积数量的令牌。
相应的，上述处理过程具体为：
在每次服务中为没经过权重压缩的数据流队列下发第一数量的令牌，即第二数量等于第一数量；
在每次服务中为经过权重压缩的数据流队列下发第一数量与权重压缩倍数乘积数量的令牌，即第二数量等于第一数量与权重压缩倍数乘积的数量。
例如，根据第一数量的令牌，即38个令牌，对于数据流队列Q1，因为权重值没有经过权重压缩，因此在每次服务中下发的令牌个数还是38个；对于数据流队列Q2，因为权重值被压缩了100倍，所以在每次服务中下发的令牌个数为38*100＝3800个；对于数据流队列Q3，因为权重值被压缩了10倍，所以在每次服务中下发的令牌个数为38*10＝380个。
本发明实施例提供的数据流队列整形的方法，通过对大流量的数据流队列的权重值进行压缩，降低了大流量的数据流队列的权重值，提高了小流量的数据流队列的权重值，避免了权重值之间的过大差异，使小流量的数据流队列可以获得更多的服务次数，有效的减少了突发，提高了流量整形的效果和用户体验。另外，通过下发令牌规则使各个数据流队列获得了足够的令牌，达到了各数据流队列线速整形的目的，并且还保证了流量不损失。
图3为本发明数据流队列整形的装置实施例的结构图，如图3所示，本实施例的装置03包括：权重压缩模块031、令牌数量确定模块032、服务次数确定模块033、令牌下发模块034。
其中，所述权重压缩模块031，用于根据每个数据流队列的原始权重值，通过权重压缩规则得到所述每个数据流队列的新权重值；
所述令牌数量确定模块032，用于根据所述数据流队列的新权重值之和，确定在每次服务中为所述每个数据流队列下发第一数量的令牌；
所述服务次数确定模块033，用于根据所述数据流队列的新权重值，通过拥塞管理算法确定所述每个数据流队列的服务次数；
所述令牌下发模块034，用于按照下发令牌规则，在每次服务中为所述每个数据流队列下发所对应的第二数量的令牌。
进一步的，所述权重压缩模块031，具体用于根据所述每个数据流队列的原始权重值与所述权重压缩规则，得到所述每个数据流队列的原始权重值的权重压缩倍数；若所述权重压缩倍数小于等于权重最大压缩倍数的整数值、且经过权重压缩后的权重值大于等于权重压缩后的最小权重值的整数值，则对所述原始权重值按照所述权重压缩倍数进行压缩计算，得到新权重值；若所述权重压缩倍数大于权重最大压缩倍数的整数值、或经过权重压缩后的权重值小于权重压缩后的最小权重值的整数值，则对所述原始权重值不进行权重压缩计算，新权重值等于所述原始权重值。
进一步的，所述令牌下发模块034，具体用于为没经过权重压缩的所述数据流队列下发所述第一数量的令牌；为经过权重压缩的所述数据流队列下发所述第一数量与所述权重压缩倍数乘积数量的令牌。
进一步的，本实施例的装置03还包括：获取模块035，所述获取模块035，用于获取所述每个数据流队列的原始权重值。
进一步的，所述拥塞管理算法为加权公平排队算法。
本实施例的装置，可以用于执行上述所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。在实际应用中，所述权重压缩模块031、令牌数量确定模块032、服务次数确定模块033、令牌下发模块034、获取模块035可由位于装置上的中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等器件实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数据流队列整形的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据每个数据流队列的原始权重值，通过权重压缩规则得到所述每个数据流队列的新权重值；
根据所述数据流队列的新权重值之和，确定在每次服务中为所述每个数据流队列下发第一数量的令牌；其中，所述数据流队列的新权重值之和越大，在每次服务中为所述每个数据流队列下发的第一数量的令牌数量也就越大，两者之间成正比关系；
根据所述数据流队列的新权重值，通过拥塞管理算法确定所述每个数据流队列的服务次数；
按照下发令牌规则，在每次服务中为所述每个数据流队列下发所对应的第二数量的令牌。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个数据流队列的原始权重值，通过权重压缩规则得到所述每个数据流队列的新权重值，包括：
根据所述每个数据流队列的原始权重值与所述权重压缩规则，得到所述每个数据流队列的原始权重值的权重压缩倍数；
若所述权重压缩倍数小于等于权重最大压缩倍数的整数值、且经过权重压缩后的权重值大于等于权重压缩后的最小权重值的整数值，则对所述原始权重值按照所述权重压缩倍数进行压缩计算，得到新权重值；
若所述权重压缩倍数大于权重最大压缩倍数的整数值、或经过权重压缩后的权重值小于权重压缩后的最小权重值的整数值，则对所述原始权重值不进行权重压缩计算，新权重值等于所述原始权重值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照下发令牌规则，在每次服务中为所述每个数据流队列下发所对应的第二数量的令牌，包括：
为没经过权重压缩的所述数据流队列下发所述第一数量的令牌；为经过权重压缩的所述数据流队列下发所述第一数量与所述权重压缩倍数乘积数量的令牌。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述得到所述每个数据流队列的新权重值之前，所述方法还包括：获取所述每个数据流队列的原始权重值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述拥塞管理算法为加权公平排队算法。
6.一种数据流队列整形的装置，其特征在于，所述装置包括：
权重压缩模块，用于根据每个数据流队列的原始权重值，通过权重压缩规则得到所述每个数据流队列的新权重值；
令牌数量确定模块，用于根据所述数据流队列的新权重值之和，确定在每次服务中为所述每个数据流队列下发第一数量的令牌；其中，所述数据流队列的新权重值之和越大，在每次服务中为所述每个数据流队列下发的第一数量的令牌数量也就越大，两者之间成正比关系；
服务次数确定模块，用于根据所述数据流队列的新权重值，通过拥塞管理算法确定所述每个数据流队列的服务次数；
令牌下发模块，用于按照下发令牌规则，在每次服务中为所述每个数据流队列下发所对应的第二数量的令牌。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述权重压缩模块，具体用于根据所述每个数据流队列的原始权重值与所述权重压缩规则，得到所述每个数据流队列的原始权重值的权重压缩倍数；若所述权重压缩倍数小于等于权重最大压缩倍数的整数值、且经过权重压缩后的权重值大于等于权重压缩后的最小权重值的整数值，则对所述原始权重值按照所述权重压缩倍数进行压缩计算，得到新权重值；若所述权重压缩倍数大于权重最大压缩倍数的整数值、或经过权重压缩后的权重值小于权重压缩后的最小权重值的整数值，则对所述原始权重值不进行权重压缩计算，新权重值等于所述原始权重值。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述令牌下发模块，具体用于为没经过权重压缩的所述数据流队列下发所述第一数量的令牌；为经过权重压缩的所述数据流队列下发所述第一数量与所述权重压缩倍数乘积数量的令牌。
9.根据权利要求6、7或8所述的装置，其特征在于，还包括：获取模块，用于获取所述每个数据流队列的原始权重值。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述拥塞管理算法为加权公平排队算法。
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