專利名稱：一種基于令牌的互聯網流量控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及了分組交換網絡的流量控制技術，具體涉及一種基于令牌的互聯網流量控制方法。
背景技術：
目前互聯網中路由器的流量控制功能較弱，僅通過丟包信號向用戶終端設備提供網絡擁塞信息，進入網絡的流量主要由用戶終端設備通過傳輸層或應用層來自主控制，網絡缺乏相應的監(jiān)控能力。隨著斷點續(xù)傳、多線程下載等網絡技術的出現，互聯網的公平性和穩(wěn)定性受到了挑戰(zhàn)。核心無狀態(tài)公平隊列CSFQ(Core-Stateless Fair Queueing)就是一種增強網絡流量控制能力的方法，它由網絡接入路由器測量并標記會話流的發(fā)送速率，通常把源地址和目的地址均相同的數據包歸為一個會話流；在網絡中間路由器，根據輸出接口的擁塞程度自適應地調整公平帶寬參數，根據公平帶寬與數據包所標識的發(fā)送速率的比值得到該數據包的接收概率；該方法在網絡接入路由器，還可以把接入鏈路帶寬等參數作為權重，用加權后的發(fā)送速度標記數據包，提供有區(qū)別的服務。這種算法有三個缺陷無法應對Bit-Torrent下載引發(fā)的公平性問題、在穿越不同管理域時需要重新標記會話速率、權重信息無法跨越管理域。由于BT下載流的多目的地址性，CSFQ會話流單源單目的地址的分類方法，無法控制BT業(yè)務的匯總傳輸量，從而BT業(yè)務會降低其它傳統(tǒng)業(yè)務的服務質量，威脅互聯網公平性和穩(wěn)定性。由于不同管理域間無法建立完全的信任關系，需要對其數據流重新標記，這是該方法實施的主要性能瓶頸。由于權重信息無法可信地傳遞給其它管理域，在域間重新測量和標記會話速率時，權重信息必然丟失，這樣權重功能僅在一個管理域內部有效，限制了該方法的靈活性。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明致力于提供一種基于令牌的互聯網流量控制方法。
本發(fā)明的上述目的是通過如下的技術方案予以實現的一種基于令牌的互聯網流量控制方法，包括a1)在數據包中增加令牌級標識，用戶終端設備根據網絡擁塞情況設置待發(fā)送數據包的令牌級，數據包消耗的令牌數量與數據包的令牌級成正比；b1)網絡接入路由器控制終端用戶流入網絡的令牌速度，當數據包到達接入路由器時，接入路由器判斷其流量控制器中的令牌數量是否滿足該數據包的需要，若令牌數量小于該數據包需要消耗的令牌數量，丟棄該數據包，否則，接收該數據包，并減少其流量控制器中的令牌數量；c1)網絡中間路由器在其輸出接口上有一個物理擁塞控制器，物理擁塞控制器根據輸出鏈路的帶寬資源擁塞程度自適應地調整物理擁塞指數，當數據包到達網絡中間路由器時，若數據包的令牌級大于該物理擁塞指數，接收該數據包，否則，根據當前物理擁塞指數和數據包的令牌級，計算得到該數據包的公平丟包概率，按照公平丟包概率隨機丟棄該數據包，物理擁塞控制器在輸出數據包時，若數據包的令牌級小于物理擁塞指數，設置數據包的令牌級標識為當前物理擁塞指數。
所述步驟c1之后進一步包括
a2)域間互連路由器在其輸出接口上有一個物理擁塞控制器，物理擁塞控制器實時測量輸出鏈路的帶寬資源擁塞程度，自適應地調整其物理擁塞指數，當數據包到達域間互連路由器時，若數據包的令牌級大于物理擁塞指數，接收該數據包，否則，根據當前物理擁塞指數和數據包的令牌級，計算得到該數據包的公平丟包概率，按照公平丟包概率隨機丟棄該數據包，物理擁塞控制器在輸出數據包時，若數據包的令牌級小于物理擁塞指數，設置數據包的令牌級標識為當前物理擁塞指數；b2)域間互連路由器在其輸出接口上還有一個虛擬擁塞控制器，虛擬擁塞控制器根據令牌資源的擁塞程度自適應地調整虛擬擁塞指數，并對所有經過虛擬擁塞控制器的數據包降低其令牌級，降低的級數等于虛擬擁塞指數；c2)域間互連路由器在其輸入接口上控制其它管理域流入的令牌速度，當數據包到達域間互連路由器的輸入接口時，域間互連路由器判斷其流量控制器中的令牌數量是否滿足該數據包的需要，若令牌數量小于該數據包需要消耗的令牌數量，丟棄該數據包，否則，接收該數據包，并減少流量控制器中的令牌數量。
數據包消耗的令牌數量等于數據包的令牌級與數據包長度的乘積。
物理擁塞控制器實時測量其輸出速度，由輸出速度除以鏈路傳輸帶寬就得到物理擁塞更新因子；物理擁塞指數采用乘性迭代的逼近方式，新的物理擁塞指數等于當前物理擁塞指數乘以物理擁塞更新因子。
虛擬擁塞控制器實時測量其令牌輸出速度和數據包輸出速度，由令牌輸出速度減去令牌允許輸出速度，再除以數據包輸出速度就得到虛擬擁塞更新增量；虛擬擁塞指數采用加性迭代的逼近方式，新的虛擬擁塞指數等于當前虛擬擁塞指數加上虛擬擁塞更新增量。
物理擁塞控制器的公平丟包概率等于其當前物理擁塞指數減去數據包的令牌級，乘以1.1，除以當前物理擁塞指數。
在數據包中，除增加令牌級標識外，還增加了路徑令牌級標識、已確認降低級標識、令牌降低級標識、反向令牌級標識、反向降低級標識和前期令牌級標識，其中路徑令牌級標識用于收集傳輸路徑的最高物理擁塞指數，已確認降低級標識用于存儲虛擬擁塞控制器對令牌級的降低級數中已確認的部分，令牌降低級標識用于存儲虛擬擁塞控制器對令牌級的降低級數中待確認的部分，反向令牌級標識用于向通信對端反饋其前向傳輸路徑的最高物理擁塞指數，反向降低級標識用于向通信對端反饋其前向傳輸路徑上的所有虛擬擁塞控制器對令牌級的降低級數中已確認的部分，前期令牌級標識用于存儲發(fā)送方已知的前向傳輸路徑的最高物理擁塞指數。
用戶終端從通信對端返回數據包中提取反向令牌級和反向降低級，用反向令牌級和反向降低級之和，標識待發(fā)送數據包的令牌級。用戶終端根據收到數據包中的路徑令牌級、已確認降低級和反向令牌級的值，分別設置發(fā)送數據包的反向令牌級、反向降低級和前期令牌級；設置待發(fā)送數據包的路徑令牌級為其取值范圍內的最小值；設置待發(fā)送數據包的令牌降低級和已確認降低級為零。
物理擁塞控制器在輸出數據包時，不但更新令牌級標識，還要更新路徑令牌級、令牌降低級和已確認降低級標識，以便向終端設備傳遞網絡擁塞信息；路徑令牌級的更新方法是若物理擁塞指數大于路徑令牌級，就更新路徑令牌級為當前物理擁塞指數；令牌降低級的更新方法是將令牌降低級減少max(0，令牌降低級-max(0，前期令牌級-當前物理擁塞指數))；已確認降低級的更新方法是將已確認降低級增加max(0，令牌降低級-max(0，前期令牌級-當前物理擁塞指數))；虛擬擁塞控制器在輸出數據包時，不但更新令牌級標識，還要增加令牌降低級標識，增加的數量等于虛擬擁塞指數。
本發(fā)明具有如下技術效果1、在本系統(tǒng)中，鏈路越擁塞，要求通過該鏈路的數據包令牌級也越高，消耗的令牌資源也越大，這樣，對于接入令牌資源受限的情況，能夠通過的流量就越小，這樣就實現了網絡流量的接入控制功能，能有效減少網絡內部的丟包數量，降低了網絡流量振蕩。
2、在本系統(tǒng)中，對于一個接入令牌資源固定的會話流，其數據包的令牌級存在一個唯一的最優(yōu)點，以該令牌級傳輸數據包能獲得最高的網絡傳輸速度，前面算法計算得到的令牌級就正好等于這個最優(yōu)點。以UDP業(yè)務為例，在發(fā)送數據包時設置低于最優(yōu)點的令牌級，雖然可以增大其數據包進入網絡的速度，但其丟包率的增幅更大，反而會降低其吞吐量。這樣的約束機制，有助于避免無效的數據傳輸。
3、在本系統(tǒng)中，在網絡接入路由器和域間互連路由器，只需要在輸入接口配置一個簡單的令牌桶控制器就可以有效控制用戶濫用網絡資源的行為，而不需要監(jiān)視每個會話流的行為特性，計算復雜度取得了很大降低。
4、在本系統(tǒng)中，在網絡中間路由器和域間互連路由器，只需要控制輸出接口的物理擁塞指數和虛擬擁塞指數，就可以實現流量控制和資源公平分配的功能，而不需要監(jiān)視每個會話流的行為特性。
5、本系統(tǒng)具有BT業(yè)務公平性，在本系統(tǒng)中BT業(yè)務的使用者可以高效地利用網絡的空閑帶寬資源，但不會影響其他用戶的服務質量。
6、在本系統(tǒng)中，固定的字節(jié)流量通過擁塞程度高的鏈路，會消耗更多的令牌資源。以令牌資源作為計費的依據，就可以實現基于網絡擁塞程度的、靈活先進的計費模式。


圖1為本發(fā)明中令牌級擴展頭的內部結構圖；圖2為本發(fā)明在IPv6網絡環(huán)境的設備連接圖；圖3為本發(fā)明在IPv6網絡環(huán)境的用戶終端設備內部結構圖；圖4為本發(fā)明在IPv6網絡環(huán)境的用戶出口路由器內部結構圖；圖5為本發(fā)明在IPv6網絡環(huán)境的網絡接入路由器內部結構圖；圖6為本發(fā)明在IPv6網絡環(huán)境的網絡中間路由器內部結構圖；圖7為本發(fā)明在IPv6網絡環(huán)境的域間互連路由器內部結構圖；具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明在以IPv6網絡環(huán)境為基礎，來實現本流量控制系統(tǒng)。
協議擴展為了滿足流量控制的要求，需要擴展現有IPv6標準，在IP包頭中增加一個令牌級擴展頭，其值暫定為101，對應的關鍵字為TKLV。如圖1所示，該擴展頭的格式如下第一個八比特組為下一個包頭的類型；第二個八比特組為擴展頭長度，指明令牌級擴展頭的長度，以八比特組的數量來表示，并且不包括最開始的8個八比特組；其值為1；第三個八比特組為令牌類型tktype，其值為1，表明當前版本為1，其它值保留；第四個八比特組為數據長度tklen，其值為7，表明當前版本的有效信息字節(jié)的長度為7；第五個八比特組為令牌級tklevel，取值范圍暫定為[10，100]的整數，其它值保留，其值在經過網絡中間路由器和域間互連路由器時，可被路由器升高或降低；第六個八比特組為路徑令牌級tkpath，取值范圍為[10，100]的整數，其它值保留，其發(fā)送時的初始值為10，該值用于存儲數據包傳輸路徑中的最高物理擁塞指數；第七個八比特組為令牌降低級tkdown，取值范圍為
的整數，其它值保留，它是用于匯總數據包傳輸路徑中虛擬擁塞控制器對令牌級還未確認的降低量；第八個八比特組為已確認降低級tkdowned，取值范圍為
的整數，其它值保留，它是用于匯總數據包傳輸路徑中虛擬擁塞控制器對令牌級已確認的降低量；第九個八比特組為前期令牌級tkprev，取值范圍為[10，100]的整數，其它值保留，其值為上一次收集到的傳輸路徑中最高物理擁塞指數，該值在傳輸過程中不變；第十個八比特組為反向令牌級tkback，取值范圍為[10，100]的整數，其它值保留，它存儲的是從對端收到數據包中的路徑令牌級字段，該值在傳輸過程中不變；第十一個八比特組為反向降低級tkbackdown，取值范圍為
的整數，其它值保留，它存儲的是從對端收到數據包中的已確認降低級字段，該值在傳輸過程中不變。
第十二、十三、十四、十五和十六個八比特組為填充字節(jié)。
圖2為IPv6網絡環(huán)境的結構，流量控制實體分布在用戶終端設備、用戶出口路由器、網絡接入路由器、網絡中間路由器和域間互連路由器上。
用戶終端設備如圖3所示，在用戶終端的IP層增加了網絡擁塞特性資料庫，每個擁塞特性由四元組構成(host_tkpath，host_tkdowned，host_tkback，host_tkbackdown)，每個源地址和目的地址對存在一個唯一的擁塞特性與之對應。網絡擁塞特性資料庫具有從收到的數據包提取擁塞信息，對發(fā)送的數據包設置令牌級標識和擁塞信息的功能。當收到對端的數據包時，擁塞特性四元組的更新算法是host_tkpath元素設置為數據包中的路徑令牌級，host_tkdowned元素設置為數據包中的已確認降低級，host_tkback元素設置為數據包中的反向令牌級，host_tkbackdown元素設置為數據包中的反向降低級，更新算法用等式表示如下host_tkpath＝tkpath；host_tkdowned＝tkdowned；host_tkback＝tkback；host_tkbackdown＝tkbackdown；當向通信對端發(fā)送數據包時，設置數據包中令牌級擴展頭的算法是令牌級設置為元素host_tkback與host_tkbackdown的和，前期令牌級設置為元素host_tkback，反向令牌級設置為元素host_tkpath，反向降低級設置為元素host_tkdowned，路徑令牌級、令牌降低級和已確認降低級分別設置為10、0和0，該算法的等式表示如下tklevel＝host_tkback+host_tkbackdown；
tkpath＝10；tkdown＝0；tkdowned＝0；tkprev＝host_tkback；tkback＝host_tkpath；tkbackdown＝host_tkdowned；用戶出口路由器如圖4所示，用戶出口路由器的輸出接口由基于啟動勢的延遲抖動受限公平隊列SPJBQ(Start Potential-based Jitter Bounded Queueing)和令牌桶整形器構成。SPJBQ把從每個用戶終端收到的數據包歸為一個會話，公平分配用戶出口的令牌資源。令牌桶整形器的工作過程是當整形器中的令牌資源足夠發(fā)送下一個數據包時，它就從SPJBQ的輸出隊列中取出一個數據包，發(fā)送到傳輸鏈路上。該令牌桶整形器和網絡接入路由器的令牌桶控制器配置相同的令牌桶深度和令牌到達速度，保證輸出數據流消耗令牌的速度遵循與接入服務提供商簽訂的合約規(guī)范。
網絡接入路由器如圖5所示，在網絡接入路由器，基于令牌的令牌桶控制器根據用戶合約規(guī)定來配置令牌桶深度D和令牌生成速率S。該令牌桶控制器的控制過程是這樣的，當有數據包到達時，若令牌桶控制器中的令牌數量不足以滿足該數據包的要求時，丟棄該數據包；否則，減少令牌桶控制器中的令牌數量，接收該數據包，放置到輸出接口中。
網絡中間路由器網絡中間路由器只與域內信任的路由器相連。如圖6所示，在網絡中間路由器，基于令牌的流量控制器由位于輸出接口的物理擁塞控制器和后繼的尾丟棄隊列構成。物理擁塞控制器有一個重要的工作參數-物理擁塞指數α，其取值范圍為[10，100]的整數。物理擁塞控制器有三個功能，自適應地調整物理擁塞指數α、按照公平丟包概率隨機丟棄數據包、更新數據包的令牌級和其它擁塞標識。在網絡中間路由器，設備輸出端口的鏈路速率為C，采用指數平滑方法測量得到物理擁塞控制器的輸出速度為ν，ν＞C的情況稱為物理擁塞，ν＜C的情況稱為物理空閑。輸出速度ν與鏈路速率C的比值，反映了輸出接口的帶寬資源擁塞程度，該比值越大，輸出接口的帶寬資源擁塞程度越高。物理擁塞指數α的自適應算法是每經歷一段持續(xù)時間的物理擁塞，物理擁塞指數α就增加，每經歷一段持續(xù)時間的物理空閑，物理擁塞指數α就減少。物理擁塞指數α的更新值為物理擁塞指數α的當前值乘以輸出速度ν，再除以鏈路速率C。在物理擁塞控制器，根據數據包的令牌級γ和當前出口的物理擁塞指數α按照公平丟包概率隨機丟棄數據包，其算法是這樣的。若令牌級γ大于或等于物理擁塞指數α，就接收該數據包；若令牌級γ小于物理擁塞指數α，則該數據包的公平丟包概率ρ為1.1*(α-γ)/α，物理擁塞控制器以公平丟包概率ρ隨機丟棄該數據包，以概率1-ρ接收該數據包。物理擁塞控制器在輸出數據包時，令牌級擴展頭的更新算法是若數據包的令牌級標識小于物理擁塞指數，則設置其令牌級標識為物理擁塞指數。若數據包的路徑令牌級標識小于物理擁塞指數，則設置其路徑令牌級標識為物理擁塞指數。數據包的令牌降低級標識減少max(0，tkdown-max(0，tkprev-α))，數據包的已確認降低級標識增加max(0，tkdown-max(0，tkprev-α))，用等式表示如下
若tklevel＜α，則tklevel＝α；若tkpath＜α，則tkpath＝α；tkdowned+＝max(0，tkdown-max(0，tkprev-α))；tkdown-＝max(0，tkdown-max(0，tkprev-α))；域間互連路由器域間互連路由器成對出現，如圖7所示，每個域間接口由輸出接口和輸入接口兩個功能實體構成的。在輸入接口，令牌桶控制器根據相鄰運營商達成的協議來配置令牌桶深度D和令牌生成速率S。該令牌桶控制器的控制過程是這樣的，當有數據包到達時，若令牌桶控制器中的令牌數量不足以滿足該數據包的要求時，丟棄該數據包；否則，減少令牌桶控制器中的令牌數量，接收該數據包。
在輸出接口，基于令牌的流量控制器由物理擁塞控制器、虛擬擁塞控制器和令牌桶整形器順序連接而成。其中物理擁塞控制器的工作過程與網絡中間路由器相同。
虛擬擁塞控制器有一個重要的工作參數-虛擬擁塞指數κ，其取值范圍為
的整數。虛擬擁塞控制器有兩個功能，自適應地調整虛擬擁塞指數κ和降低輸出數據包的令牌級。
域間互連互通合約所規(guī)定的域間令牌允許輸出速度為K，虛擬擁塞控制器采用指數平滑方法測量得到其令牌輸出速度μ和數據包的輸出速度ν。μ＞K的情況稱為虛擬擁塞，μ＜K的情況稱為虛擬空閑。令牌輸出速度μ與域間令牌允許輸出速度K的比值，反映了域間輸出接口的令牌資源擁塞程度，該比值越大，輸出接口的令牌資源擁塞程度也越高。虛擬擁塞指數的自適應算法是每經歷一段持續(xù)時間的虛擬擁塞，虛擬擁塞指數就增加，每經歷一段持續(xù)時間的虛擬空閑，虛擬擁塞指數就減少。虛擬擁塞指數的更新算法是這樣的由令牌輸出速度μ減去域間令牌允許輸出速度K，除以數據包的輸出速度ν，就得到虛擬擁塞更新增量δ。虛擬擁塞指數κ的更新值等于虛擬擁塞指數κ的當前值加上虛擬擁塞更新增量δ。
數據包經過虛擬擁塞控制器的更新算法是對數據包的令牌級標識減少κ，令牌降低級標識增加κ。該算法的等式表述如下tklevel-＝κ；tkdown+＝κ；這樣對于虛擬擁塞控制器，一個長度為L，令牌級標識為γ的輸入數據包經過其后的令牌桶整形器時消耗的令牌數量為L*(γ-κ)。
令牌桶整形器的工作過程是當整形器中的令牌資源足夠發(fā)送下一個數據包時，它就從虛擬擁塞控制器的輸出隊列中取出一個數據包，發(fā)送到傳輸鏈路上。
綜上所述，本發(fā)明公開了一種基于令牌的互聯網流量控制方法。上面描述的應用場景和實施例，并非用于限定本發(fā)明，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，可做各種的更動和潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍視權利要求范圍所界定。
權利要求
1.一種基于令牌的互聯網流量控制方法，其步驟包括a1)在數據包中增加令牌級標識，用戶終端設備根據網絡擁塞情況設置待發(fā)送數據包的令牌級，數據包消耗的令牌數量與數據包的令牌級成正比；b1)網絡接入路由器控制終端用戶流入網絡的令牌速度，當數據包到達接入路由器時，接入路由器判斷其流量控制器中的令牌數量是否滿足該數據包的需要，若令牌數量小于該數據包需要消耗的令牌數量，丟棄該數據包，否則，接收該數據包，并減少流量控制器中的令牌數量；c1)網絡中間路由器在其輸出接口上有一個物理擁塞控制器，物理擁塞控制器根據輸出接口的帶寬資源擁塞程度自適應地調整物理擁塞指數，當數據包到達物理擁塞控制器時，若數據包的令牌級大于物理擁塞指數，接收該數據包，否則，根據當前物理擁塞指數和數據包的令牌級，計算得到該數據包的公平丟包概率，按照公平丟包概率隨機丟棄該數據包，物理擁塞控制器在輸出數據包時，若數據包的令牌級小于物理擁塞指數，設置數據包的令牌級標識為當前物理擁塞指數。
2.如權利要求1所述的基于令牌的互聯網流量控制方法，其特征在于所述步驟c1之后進一步包括a2)域間互連路由器在其輸出接口上有一個物理擁塞控制器，物理擁塞控制器實時測量輸出接口的帶寬資源擁塞程度，自適應地調整其物理擁塞指數，當數據包到達物理擁塞控制器時，若數據包的令牌級大于物理擁塞指數，接收該數據包，否則，根據當前物理擁塞指數和數據包的令牌級，計算得到該數據包的公平丟包概率，按照公平丟包概率隨機丟棄該數據包，物理擁塞控制器在輸出數據包時，若數據包的令牌級小于物理擁塞指數，設置數據包的令牌級標識為當前物理擁塞指數；b2)域間互連路由器在其輸出接口上還有一個虛擬擁塞控制器，虛擬擁塞控制器根據令牌資源的擁塞程度自適應地調整虛擬擁塞指數，并對所有經過虛擬擁塞控制器的數據包降低其令牌級，降低的級數等于虛擬擁塞指數；c2)域間互連路由器在其輸入接口上控制其它管理域流入的令牌速度，當數據包到達域間互連路由器的輸入接口時，域間互連路由器判斷其流量控制器中的令牌數量是否滿足該數據包的需要，若令牌數量小于該數據包需要消耗的令牌數量，丟棄該數據包，否則，接收該數據包，并減少流量控制器中的令牌數量。
3.如權利要求1或2所述的基于令牌的互聯網流量控制方法，其特征在于數據包消耗的令牌數量等于數據包的令牌級與數據包長度的乘積。
4.如權利要求1或2所述的基于令牌的互聯網流量控制方法，其特征在于物理擁塞控制器實時測量其輸出速度，由輸出速度除以鏈路傳輸帶寬就得到物理擁塞更新因子；物理擁塞指數采用乘性迭代的逼近方式，新的物理擁塞指數等于當前物理擁塞指數乘以物理擁塞更新因子。
5.如權利要求2所述的基于令牌的互聯網流量控制方法，其特征在于虛擬擁塞控制器實時測量其令牌輸出速度和數據包輸出速度，由令牌輸出速度減去令牌允許輸出速度，再除以數據包輸出速度就得到虛擬擁塞更新增量；虛擬擁塞指數采用加性迭代的逼近方式，新的虛擬擁塞指數等于當前虛擬擁塞指數加上虛擬擁塞更新增量。
6.如權利要求1或2所述的基于令牌的互聯網流量控制方法，其特征在于物理擁塞控制器的公平丟包概率等于其當前物理擁塞指數減去數據包的令牌級，乘以1.1，除以當前物理擁塞指數。
7.如權利要求2所述的基于令牌的互聯網流量控制方法，其特征在于在數據包中，除增加令牌級標識外，還增加了路徑令牌級標識、已確認降低級標識、令牌降低級標識、反向令牌級標識、反向降低級標識和前期令牌級標識，其中路徑令牌級標識用于收集傳輸路徑的最高物理擁塞指數，已確認降低級標識用于存儲虛擬擁塞控制器對令牌級的降低級數中已確認的部分，令牌降低級標識用于存儲虛擬擁塞控制器對令牌級的降低級數中待確認的部分，反向令牌級標識用于向通信對端反饋其前向傳輸路徑的最高物理擁塞指數，反向降低級標識用于向通信對端反饋其前向傳輸路徑上的所有虛擬擁塞控制器對令牌級的降低級數中已確認的部分，前期令牌級標識用于存儲發(fā)送方已知的前向傳輸路徑的最高物理擁塞指數。
8.如權利要求7所述的基于令牌的互聯網流量控制方法，其特征在于用戶終端從通信對端返回數據包中提取反向令牌級和反向降低級，用反向令牌級和反向降低級之和，標識待發(fā)送數據包的令牌級。
9.如權利要求7所述的基于令牌的互聯網流量控制方法，其特征在于用戶終端根據收到數據包中的路徑令牌級、已確認降低級和反向令牌級的值，分別設置發(fā)送數據包的反向令牌級、反向降低級和前期令牌級；設置待發(fā)送數據包的路徑令牌級為其取值范圍內的最小值；設置待發(fā)送數據包的令牌降低級和已確認降低級為零。
10.如權利要求7所述的基于令牌的互聯網流量控制方法，其特征在于物理擁塞控制器在輸出數據包時，不但更新令牌級標識，還要更新路徑令牌級、令牌降低級和已確認降低級標識，以便向終端設備傳遞網絡擁塞信息；路徑令牌級的更新方法是若物理擁塞指數大于路徑令牌級，就更新路徑令牌級為當前物理擁塞指數；令牌降低級的更新方法是將令牌降低級減少max(0，令牌降低級-max(0，前期令牌級-當前物理擁塞指數))；已確認降低級的更新方法是將已確認降低級增加max(0，令牌降低級-max(0，前期令牌級-當前物理擁塞指數))；虛擬擁塞控制器在輸出數據包時，不但更新令牌級標識，還要增加令牌降低級標識，增加的數量等于虛擬擁塞指數。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于令牌的互聯網流量控制方法，涉及分組交換網絡的流量控制技術。該方法包括用戶終端設備根據網絡擁塞情況設置待發(fā)送數據包的令牌級；網絡接入路由器控制終端用戶流入網絡的令牌速度；網絡中間路由器在輸出接口上擁有一個物理擁塞控制器，物理擁塞控制器根據帶寬資源擁塞程度自適應地調整物理擁塞指數，并按計算所得的公平丟包概率，隨機丟棄令牌級小于物理擁塞指數的數據包；域間互連路由器的輸出接口不但擁有物理擁塞控制器，還擁有一個虛擬擁塞控制器，虛擬擁塞控制器根據令牌資源的擁塞程度自適應地調整虛擬擁塞指數，降低所有輸出數據包的令牌級。本發(fā)明能公平分配帶寬資源，有效減少網絡內部的丟包數量。
文檔編號H04L12/24GK101035078SQ20071009021
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權日2007年4月13日
發(fā)明者石志強 申請人:中國科學院軟件研究所