專利名稱：一種端口數(shù)據(jù)流量動態(tài)均衡分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)，尤其涉及一種端口數(shù)據(jù)流量動態(tài)均衡分配方法。
背景技術(shù)：
將一個高速率接口的數(shù)據(jù)流分配給幾個低速率的接口，是數(shù)據(jù)通信里面經(jīng)常會遇到的問題。如，從2.5G端口到四個622M端口，從10G端口到四個2.5G端口以及從40G端口到四個10G端口，都是典型的例子。為了保證四個端口都能以最大容量進(jìn)行處理，這就需要在將流分配給四個端口時需要保證其均衡性。
現(xiàn)有技術(shù)，數(shù)據(jù)流初始化后，該流的數(shù)據(jù)包應(yīng)從固定的端口轉(zhuǎn)發(fā)，不再作調(diào)整，雖然這種方法簡單，但由于數(shù)據(jù)流都具有突發(fā)性，所以不可能進(jìn)行絕對的靜態(tài)均衡分配，當(dāng)流發(fā)生突發(fā)性增加而超過端口流量時，無法將一部分流量調(diào)整到其他端口，即不能實現(xiàn)動態(tài)均衡流量，此時就會發(fā)生丟包現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種端口數(shù)據(jù)流量動態(tài)均衡分配方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中因多個端口數(shù)據(jù)流量不能動態(tài)均衡而在數(shù)據(jù)流量突發(fā)性增加時存在丟包的問題。
為解決上述問題，本發(fā)明提供下述技術(shù)方案一種端口數(shù)據(jù)流量動態(tài)均衡分配方法，用于將一個第一端口的數(shù)據(jù)流分配給多個第二端口；其特征在于該方法包括步驟A、接收第一端口一個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)包；B、根據(jù)數(shù)據(jù)流的標(biāo)號判斷該數(shù)據(jù)流是否已初始化，如果是則進(jìn)行步驟D，否則，進(jìn)行步驟C；
C、為所述數(shù)據(jù)流分配一個第二端口作為目的端口，從該第二端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包并記錄該數(shù)據(jù)流標(biāo)號與該第二端口的對應(yīng)關(guān)系，轉(zhuǎn)步驟A；D、判斷所述數(shù)據(jù)流對應(yīng)的第二端口是否發(fā)生擁塞，如果未發(fā)生擁塞，則從該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的第二端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)步驟A；否則，將該數(shù)據(jù)流調(diào)整到下一個未發(fā)生擁塞的第二端口，從該未發(fā)生擁塞的第二端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包并記錄數(shù)據(jù)流標(biāo)號與該第二端口的對應(yīng)關(guān)系，轉(zhuǎn)步驟A。
根據(jù)上述方法將數(shù)據(jù)流的初始化標(biāo)志，數(shù)據(jù)流的標(biāo)號，與該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的目的端口號，以及該目的端口號的擁塞標(biāo)志之間的對應(yīng)關(guān)系保存于一個映射表中。
步驟C中，將一個取值在所述第二端口的數(shù)目之間循環(huán)的初始化令牌的值作為所述數(shù)據(jù)流的目的端口號，并在初始化該數(shù)據(jù)流后將初始化令牌的值加1，保證在初始化數(shù)據(jù)流時均衡分配端口號，其中該初始化令牌的初始值與多個第二端口中的最小端口號相同。
步驟D中，當(dāng)所有的第二端口均出現(xiàn)擁塞時，不調(diào)整所述數(shù)據(jù)流對應(yīng)的第二端口。
本發(fā)明能夠大幅度提高流量通過率，盡量減小因擁塞對流的影響，從而有效地減少了在流量突發(fā)時造成的丟包現(xiàn)象。


圖1為第一端與多個第二端口的模型圖；圖2為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式
參閱圖1所示，第一端口為端口A，該端口A為一個高速率的端口，從端口A的流量經(jīng)過均衡分配后送到四個第二端口(并不限于四個)去并行處理，該四個第二端口分別為端口B、C、D、E，均為低速率的端口。
由于流量的突發(fā)性和不可預(yù)知性，所以當(dāng)原先分配到B端口的流量發(fā)生突發(fā)，其速率超過了A端口的流量的1/4時，此時就會發(fā)生丟包。本發(fā)明在這種突發(fā)情況下，將多出的部分流量自動地轉(zhuǎn)移到端口C，D或E上去進(jìn)行處理，以最大限度的避免發(fā)生丟包的現(xiàn)象，達(dá)到最佳的性能。也就是說，數(shù)據(jù)流具體去哪一個端口是根據(jù)后面四個端口的流量情況進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)的，流量多的就會將其動態(tài)分配到流量小的端口上去，以保持四個端口之間的流量均衡，保證其最佳的處理的能力。
為了使流量動態(tài)均衡，設(shè)置以下標(biāo)志初始化令牌，初始分配數(shù)據(jù)流時均衡分配端口號。初始化令牌的取值在第二端口的數(shù)目間環(huán)循，并且初值與端口中的最小端口號相同。當(dāng)初始化一個數(shù)據(jù)流時將該初始化令牌的當(dāng)前值作為該數(shù)據(jù)流的目的端口號(一個第二端口的端口號)，然后將初始化令牌的值加1。如圖1中，第二端口的數(shù)目為4，最小端口號為0，則初始化令牌的取值在0～3之間循環(huán)，即如果當(dāng)前值為3，則加1后的取值為0。
初始化標(biāo)志，用于表示某一個流是否已經(jīng)分配了端口號。
擁塞標(biāo)志(或稱動態(tài)調(diào)整標(biāo)志)，如果一個第二端口的流量達(dá)到一定的門限，表示此端口的流量已經(jīng)達(dá)到幾乎滿了，此時此標(biāo)志位將會置為1。
對于已經(jīng)初始化的數(shù)據(jù)流，將數(shù)據(jù)流的標(biāo)號(簡稱流號)、初始化標(biāo)志、目的端口號及該端口的擁塞標(biāo)志之間的對應(yīng)關(guān)系保存于映射表中，如下表所示。

如果為一個流分配的目的端口不發(fā)生擁塞，則以后這個流就一直發(fā)往這個目的端口。
初始分配時，流按照順序分配目的端口，分配了端口B后，將會去分配端口C，如此類推。按順序分配端口，在分配的過程中傳遞初始化令牌。同時當(dāng)一個流分配了一個端口后，將這個流以及它對應(yīng)的端口號等和初始化標(biāo)志寫入到映射表當(dāng)中去。
在非初始分配時，如果一個端口發(fā)生擁塞，此時擁塞標(biāo)志就會置起，則會將屬于他的部分的流分配給下一個目的端口，如果下一個目的端口也發(fā)生擁塞，則會分配給再下一個目的端口，以此類推。如果四個目的端口都需要動態(tài)調(diào)整，則目的端口不發(fā)生更改，此時就會發(fā)生丟包現(xiàn)象。
參閱圖2所示，對數(shù)據(jù)流的處理過程如下步驟10開始首先將所有的流的初始化標(biāo)志清為零，同時初始化令牌也清為零。
步驟20接收一個流的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)流標(biāo)號查詢映射表。
步驟30判斷數(shù)據(jù)是否已經(jīng)初始化，如果沒有初始化，則進(jìn)行步驟40，否則進(jìn)行步驟50。
步驟40將流的目的端口號置為初始化令牌的值，即將端口號與初始化令牌的值相同的端口作為該流的目的端口，從該端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包并將各對應(yīng)關(guān)系寫入映射表，同時將初始化令牌的值加1，轉(zhuǎn)步驟20。
步驟50判斷數(shù)據(jù)流對應(yīng)的目的端口是否發(fā)生擁塞，如果是則進(jìn)行步驟70，否則進(jìn)行步驟60；步驟60將數(shù)據(jù)包從數(shù)據(jù)流對應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)，即不調(diào)整目的端口，并轉(zhuǎn)步驟20。
步驟70將數(shù)據(jù)流的目的端口調(diào)整為下一個不擁塞的端口，從該不擁塞的端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包并將各對應(yīng)關(guān)系寫入映射表中，轉(zhuǎn)步驟20。
如果所有的端口都發(fā)生擁塞，則不發(fā)生調(diào)整。
本發(fā)明雖然第二端口為四個端口進(jìn)行說明，但該第二端口的數(shù)目可根據(jù)需要增加或減少，其方法與上述相同。
權(quán)利要求
1.一種端口數(shù)據(jù)流量動態(tài)均衡分配方法，用于將一個第一端口的數(shù)據(jù)流分配給多個第二端口；其特征在于該方法包括步驟A、接收第一端口一個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)包；B、根據(jù)數(shù)據(jù)流的標(biāo)號判斷該數(shù)據(jù)流是否已初始化，如果是則進(jìn)行步驟D，否則，進(jìn)行步驟C；C、為所述數(shù)據(jù)流分配一個第二端口作為目的端口，從該第二端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包并記錄該數(shù)據(jù)流標(biāo)號與該第二端口的對應(yīng)關(guān)系，轉(zhuǎn)步驟A；D、判斷所述數(shù)據(jù)流對應(yīng)的第二端口是否發(fā)生擁塞，如果未發(fā)生擁塞，則從該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的第二端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)步驟A；否則，將該數(shù)據(jù)流調(diào)整到下一個未發(fā)生擁塞的第二端口，從該未發(fā)生擁塞的第二端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包并記錄數(shù)據(jù)流標(biāo)號與該第二端口的對應(yīng)關(guān)系，轉(zhuǎn)步驟A。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將數(shù)據(jù)流的初始化標(biāo)志，數(shù)據(jù)流的標(biāo)號，與該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的目的端口號，以及該目的端口號的擁塞標(biāo)志之間的對應(yīng)關(guān)系保存于一個映射表中。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C中，將一個取值在所述第二端口的數(shù)目之間循環(huán)的初始化令牌的值作為所述數(shù)據(jù)流的目的端口號，并在初始化該數(shù)據(jù)流后將初始化令牌的值加1，保證在初始化數(shù)據(jù)流時均衡分配端口號，其中該初始化令牌的初始值與多個第二端口中的最小端口號相同。
4.如權(quán)利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，步驟D中，當(dāng)所有的第二端口均出現(xiàn)擁塞時，不調(diào)整所述數(shù)據(jù)流對應(yīng)的第二端口。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一端口的速率高于第二端口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種端口數(shù)據(jù)流量動態(tài)均衡分配方法，用于將一個第一端口的數(shù)據(jù)流分配給多個第二端口；該方法為接收第一端口一個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)包；根據(jù)數(shù)據(jù)流的標(biāo)號判斷該數(shù)據(jù)流是否已初始化，如果未初始化，則為該流分配一個目的端口并記錄對應(yīng)關(guān)系；如果已初始化，則判斷所述數(shù)據(jù)流對應(yīng)的第二端口是否發(fā)生擁塞，如果未發(fā)生擁塞，則從該數(shù)據(jù)流對應(yīng)的第二端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；如果發(fā)生擁塞則將該數(shù)據(jù)流調(diào)整到下一個未發(fā)生擁塞的第二端口，從該未發(fā)生擁塞的第二端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包并記錄數(shù)據(jù)流標(biāo)號與該第二端口的對應(yīng)關(guān)系。
文檔編號H04L12/56GK1622532SQ20031011666
公開日2005年6月1日 申請日期2003年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月25日
發(fā)明者葉錦華, 姚慧勇, 蔣治 申請人:華為技術(shù)有限公司