CN112968845A - 一种带宽管理方法、装置、设备及机器可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种带宽管理方法、装置、设备及机器可读存储介质，该方法包括：获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；其中，第一优先队列被分配有对应的保证带宽，第二优先队列被分配有对应的保证带宽；判断当前是否存在第一优先队列对应的保证带宽有空闲，且第二优先队列对应的流量负载超过保证带宽；若存在，则优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列。通过本公开的技术方案，在两条分配有保证带宽的高优先级队列之间，当一条高优先级队列的保证带宽具有空闲，而另一条高优先级队列带宽不足时，空闲的保证带宽优先分配给另一条高优先级带宽，从而减少高优先级队列丢包的概率。

Description

一种带宽管理方法、装置、设备及机器可读存储介质
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其是涉及一种带宽管理方法、装置、设备及机器可读存储介质。
背景技术
CBQ(Class-Based Queuing，基于类的队列)是一种流量管理的Qos(Quality ofService，服务质量)方案。它可以根据流量的特征(如报文的IP地址、DSCP值等，由用户定义)将流量进行分类并使之进入相应的队列，在网络拥塞时对流量进行差分化管理，以保证拥塞情况下实时业务报文得以优先发送，剩余的流量基于类进行加权公平调度。
配置CBQ时，需要为EF(Expedited Forwarding，加速转发)队列和AF(AssuredForwarding，确保转发)队列配置保证带宽，保证带宽之外的流量为降级流量，当带宽充足时允许降级流量使用多余的带宽，当流量拥塞时，需要和WFQ(Weighted Fair Queuing，加权公平队列)队列根据权重分配剩余的带宽。
EF队列要求网络能够保证其峰值速率，在此速率下，EF队列的流量报文不会被丢弃。AF对流要求网络能够保证其一定的资源，但当网络拥塞时，可以丢弃部分流量报文。
而流量可能存在某个高优队列流量很小，另一个高优队列和WFQ队列流量较大的情况，对于此时流量较大的高优队列，除保证带宽内的流量外，其余流量就需要和WFQ队列抢占带宽。
发明内容
有鉴于此，本公开提供一种带宽管理方法、装置及电子设备、机器可读存储介质，以改善上述高优先级队列在流量负载较大时，需要与低优先级队列抢占带宽的问题。
具体地技术方案如下：
本公开提供了一种带宽管理方法，应用于流量管理设备，所述方法包括：获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；其中，第一优先队列被分配有对应的保证带宽，第二优先队列被分配有对应的保证带宽；判断当前是否存在第一优先队列对应的保证带宽有空闲，且第二优先队列对应的流量负载超过保证带宽；若存在，则优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列。
作为一种技术方案，所述获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载，包括：使用采样器对第一优先队列和第二优先队列进行采样，实时获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；当第一优先队列流量负载发生变化时，若已优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列，则根据第一优先队列流量负载发生变化的情况，调整已分配给第二优先队列的关联于第一优先队列的保证带宽。
作为一种技术方案，判断当前是否存在第一优先队列和/或第二优先队列对应的保证带宽有空闲，且第一优先队列和第二优先队列对应的流量负载均未超过保证带宽；若存在，则分配第一优先队列和/或第二优先队列对应的空闲的保证带宽至非保证带宽；所述非保证带宽用于未被分配有保证带宽的流量。
作为一种技术方案，所述第一优先队列被设置有的最小保证带宽，优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列时，第一优先队列剩余的保证带宽大于等于最小保证带宽。
本公开同时提供了一种带宽管理装置，应用于流量管理设备，所述装置包括：获取模块，用于获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；其中，第一优先队列被分配有对应的保证带宽，第二优先队列被分配有对应的保证带宽；判断模块，用于判断当前是否存在第一优先队列对应的保证带宽有空闲，且第二优先队列对应的流量负载超过保证带宽；分配模块，用于在所述判断模块判断存在时，优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列。
作为一种技术方案，所述获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载，包括：使用采样器对第一优先队列和第二优先队列进行采样，实时获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；当第一优先队列流量负载发生变化时，若已优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列，则根据第一优先队列流量负载发生变化的情况，调整已分配给第二优先队列的关联于第一优先队列的保证带宽。
作为一种技术方案，判断模块还用于判断当前是否存在第一优先队列和/或第二优先队列对应的保证带宽有空闲，且第一优先队列和第二优先队列对应的流量负载均未超过保证带宽；若存在，则分配第一优先队列和/或第二优先队列对应的空闲的保证带宽至非保证带宽；所述非保证带宽用于未被分配有保证带宽的流量。
作为一种技术方案，所述第一优先队列被设置有的最小保证带宽，优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列时，第一优先队列剩余的保证带宽大于等于最小保证带宽。
本公开同时提供了一种电子设备，包括处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，处理器执行所述机器可执行指令以实现前述的带宽管理方法。
本公开同时提供了一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现前述的带宽管理方法。
本公开提供的上述技术方案至少带来了以下有益效果：
在两条分配有保证带宽的高优先级队列之间，当一条高优先级队列的保证带宽具有空闲，而另一条高优先级队列带宽不足时，空闲的保证带宽优先分配给另一条高优先级带宽，而非加入到带宽池中，由高优先级队列与低优先级抢占剩余带宽，从而减少高优先级队列丢包的概率。
附图说明
为了更加清楚地说明本公开实施方式或者现有技术中的技术方案，下面将对本公开实施方式或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据本公开实施方式的这些附图获得其他的附图。
图1是本公开一种实施方式中的带宽管理方法的流程图；
图2是本公开一种实施方式中的带宽管理装置的结构图；
图3是本公开一种实施方式中的电子设备的硬件结构图。
具体实施方式
在本公开实施方式使用的术语仅仅是出于描述特定实施方式的目的，而非限制本公开。本公开和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开实施方式可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
本公开提供一种带宽管理方法、装置及电子设备、机器可读存储介质，以改善上述技术问题的问题。
具体地技术方案如后述。
本公开提供了一种带宽管理方法，应用于流量管理设备，所述方法包括：获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；其中，第一优先队列被分配有对应的保证带宽，第二优先队列被分配有对应的保证带宽；判断当前是否存在第一优先队列对应的保证带宽有空闲，且第二优先队列对应的流量负载超过保证带宽；若存在，则优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列。
具体地，如图1，包括以下步骤：
步骤S11，获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载。
步骤S12，判断当前是否存在第一优先队列对应的保证带宽有空闲，且第二优先队列对应的流量负载超过保证带宽。
步骤S13，优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列。
其中，第一优先队列被分配有对应的保证带宽，第二优先队列被分配有对应的保证带宽。
在本公开的实施方式中，第一优先队列和第二优先队列分别是EF队列和AF队列，或者第一优先队列和第二优先队列分别是AF队列和EF队列，两条队列调换空闲和高负载状态分别对应两种不同的实际情况，不影响本公开的实施方式的实施。
在两条分配有保证带宽的高优先级队列之间，当一条高优先级队列的保证带宽具有空闲，而另一条高优先级队列带宽不足时，空闲的保证带宽优先分配给另一条高优先级带宽而非加入到带宽池中，由高优先级队列与低优先级抢占剩余带宽，从而减少高优先级队列丢包的概率。
在一种实施方式中，所述获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载，包括：使用采样器对第一优先队列和第二优先队列进行采样，实时获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；当第一优先队列流量负载发生变化时，若已优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列，则根据第一优先队列流量负载发生变化的情况，调整已分配给第二优先队列的关联于第一优先队列的保证带宽。
在一种实施方式中，判断当前是否存在第一优先队列和/或第二优先队列对应的保证带宽有空闲，且第一优先队列和第二优先队列对应的流量负载均未超过保证带宽；若存在，则分配第一优先队列和/或第二优先队列对应的空闲的保证带宽至非保证带宽；所述非保证带宽用于未被分配有保证带宽的流量。
在一种实施方式中，所述第一优先队列被设置有的最小保证带宽，优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列时，第一优先队列剩余的保证带宽大于等于最小保证带宽。
在一种实施方式中，在EF队列和AF队列使用采样器，实时监控队列流量的大小，以EF队列空闲、AF队列高负载为例，当采样一段时间内发现EF队列流量较小，小于保证带宽时，便将多余的保证带宽自适应的分配给AF队列，以达到保证AF队列的高优先级流量尽量优先转发，而WFQ队列的低优先级流量又不至于完全没有带宽。
更具体的，EF队列保证带宽500MB，AF队列保证带宽300MB，剩余200MB带宽供WFQ降级流量按权分配。动态分配CBQ带宽分配，配置800MB带宽供EF队列和AF队列共用，且AF队列的最小保证带宽为300MB，当各类的流量都拥塞时，按照上述500MB、300MB、200MB的权重分配带宽，当采样器发现EF队列或AF队列的流量较少时，便将800MB中空闲的带宽分配给需要的EF队列或AF队列。
出队列流量严格按照优先级进行流量调度和带宽分配，仅有高优先级流量传输后有剩余带宽时才能调度低优先级流量，相较于普通的CBQ队列，本实施方式在各自的AF队列和EF队列增加了采样器，根据采样的结果动态分配保证带宽。
本公开同时提供了一种带宽管理装置，如图2，应用于流量管理设备，所述装置包括：获取模块21，用于获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；其中，第一优先队列被分配有对应的保证带宽，第二优先队列被分配有对应的保证带宽；判断模块22，用于判断当前是否存在第一优先队列对应的保证带宽有空闲，且第二优先队列对应的流量负载超过保证带宽；分配模块23，用于在所述判断模块判断存在时，优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列。
在一种实施方式中，所述获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载，包括：使用采样器对第一优先队列和第二优先队列进行采样，实时获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；当第一优先队列流量负载发生变化时，若已优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列，则根据第一优先队列流量负载发生变化的情况，调整已分配给第二优先队列的关联于第一优先队列的保证带宽。
在一种实施方式中，判断模块还用于判断当前是否存在第一优先队列和/或第二优先队列对应的保证带宽有空闲，且第一优先队列和第二优先队列对应的流量负载均未超过保证带宽；若存在，则分配第一优先队列和/或第二优先队列对应的空闲的保证带宽至非保证带宽；所述非保证带宽用于未被分配有保证带宽的流量。
在一种实施方式中，所述第一优先队列被设置有的最小保证带宽，优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列时，第一优先队列剩余的保证带宽大于等于最小保证带宽。
装置实施方式与对应的方法实施方式相同或相似，在此不再赘述。
在一种实施方式中，本公开提供了一种电子设备，包括处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，处理器执行所述机器可执行指令以实现前述的带宽管理方法，从硬件层面而言，硬件架构示意图可以参见图3所示。
在一种实施方式中，本公开提供了一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现前述的带宽管理方法。
这里，机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(RadomAccess Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。
上述实施方式阐明的***、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本公开时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施方式可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式、或结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本公开实施方式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、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施方式的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可以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、嵌入式处理机或其它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它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。
而且，这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它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者多个流程和/或方框图一个方框或者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它可编程数据处理设备上，使得在计算机或者其它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，从而在计算机或其它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。
本领域技术人员应明白，本公开的实施方式可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本公开可以采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式、或者结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本公开可以采用在一个或者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(可以包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本公开的实施方式而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种带宽管理方法，其特征在于，应用于流量管理设备，所述方法包括：
获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；
其中，第一优先队列被分配有对应的保证带宽，第二优先队列被分配有对应的保证带宽；
判断当前是否存在第一优先队列对应的保证带宽有空闲，且第二优先队列对应的流量负载超过保证带宽；
若存在，则优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载，包括：
使用采样器对第一优先队列和第二优先队列进行采样，实时获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；
当第一优先队列流量负载发生变化时，若已优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列，则根据第一优先队列流量负载发生变化的情况，调整已分配给第二优先队列的关联于第一优先队列的保证带宽。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
判断当前是否存在第一优先队列和/或第二优先队列对应的保证带宽有空闲，且第一优先队列和第二优先队列对应的流量负载均未超过保证带宽；
若存在，则分配第一优先队列和/或第二优先队列对应的空闲的保证带宽至非保证带宽；
所述非保证带宽用于未被分配有保证带宽的流量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一优先队列被设置有的最小保证带宽，优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列时，第一优先队列剩余的保证带宽大于等于最小保证带宽。
5.一种带宽管理装置，其特征在于，应用于流量管理设备，所述装置包括：
获取模块，用于获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；
其中，第一优先队列被分配有对应的保证带宽，第二优先队列被分配有对应的保证带宽；
判断模块，用于判断当前是否存在第一优先队列对应的保证带宽有空闲，且第二优先队列对应的流量负载超过保证带宽；
分配模块，用于在所述判断模块判断存在时，优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载，包括：
使用采样器对第一优先队列和第二优先队列进行采样，实时获取第一优先队列和第二优先队列的当前流量负载；
当第一优先队列流量负载发生变化时，若已优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列，则根据第一优先队列流量负载发生变化的情况，调整已分配给第二优先队列的关联于第一优先队列的保证带宽。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
判断模块还用于判断当前是否存在第一优先队列和/或第二优先队列对应的保证带宽有空闲，且第一优先队列和第二优先队列对应的流量负载均未超过保证带宽；
若存在，则分配第一优先队列和/或第二优先队列对应的空闲的保证带宽至非保证带宽；
所述非保证带宽用于未被分配有保证带宽的流量。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一优先队列被设置有的最小保证带宽，优先分配第一优先队列的空闲的保证带宽给第二优先队列时，第一优先队列剩余的保证带宽大于等于最小保证带宽。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器执行所述机器可执行指令，以实现权利要求1-4任一所述的方法。
10.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现权利要求1-4任一所述的方法。
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