一种控制网络拥塞的方法和装置.pdf

本发明公开了一种控制网络拥塞的方法和装置，其中，所述方法包括：获知分配给IP承载链路的规划带宽；当采用所述IP承载链路传输数据时，检测所述IP承载链路，如果所述IP承载链路占用的带宽超过所述规划带宽，则通过SCTP偶联限制所述IP承载链路占用的带宽。使得通过限制SCTP偶联占用的最大带宽的来实现对该SCTP偶联对应的IP承载链路使用的最大带宽进行限制，避免了部分链路大量传输数据占用过多的网络带宽，影响其他链路的正常工作，从而避免了由此产生的网络拥塞问题。

1、  一种控制网络拥塞的方法，其特征在于，包括：
获知分配给IP承载链路的受限带宽；
当采用所述IP承载链路传输数据时，检测所述IP承载链路，如果所述IP承载链路占用的带宽超过所述受限带宽，则通过SCTP偶联限制所述IP承载链路占用的带宽。

2、  如权利要求1所述的控制网络拥塞的方法，其特征在于，所述获知分配给IP承载链路的受限带宽包括：
确定所述IP承载链路的规划带宽；
根据所述规划带宽，确定SCTP偶联两端分别使用的最大带宽；
从所述SCTP偶联两端分别使用的最大带宽中选择较小值作为SCTP偶联使用的所述受限带宽。

3、  如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述SCTP偶联两端分别使用的最大带宽中选择较小值作为SCTP偶联使用的受限带宽包括：
SCTP偶联对端接收SCTP偶联本端发送的所述SCTP偶联本端使用的最大带宽；
SCTP偶联对端根据所述SCTP偶联对端使用的最大带宽和所述SCTP偶联本端使用的最大带宽，选择二者的较小值作为所述SCTP偶联使用的所述受限带宽；
SCTP偶联对端将所述受限带宽返回给所述SCTP偶联本端。

4、  如权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述SCTP偶联本端发送的所述SCTP偶联本端使用的最大带宽通过初始化消息INIT携带；
所述SCTP偶联对端通过初始化响应消息INIT ACK将所述最小值返回给所述SCTP偶联本端。

5、  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过SCTP偶联限制所述IP承载链路占用的带宽包括：
将超出所述受限带宽的数据放入缓存区；或，
通知SCTP偶联对端降低数据发送速率，使得占用带宽低于所述受限带宽。

6、  一种控制网络拥塞的装置，其特征在于，包括：
获知单元，用于获知分配给IP承载链路的受限带宽；
检测单元，用于检测所述IP承载链路占用的带宽；
限制单元，用于当所述IP承载链路占用的带宽超过所述受限带宽时，通过SCTP偶联限制所述IP承载链路占用的带宽。

7、  如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获知单元包括：
规划模块，用于确定所述IP承载链路的规划带宽；
配置模块，用于确定SCTP偶联两端分别使用的最大带宽；
选择模块，用于从所述SCTP偶联两端分别使用的最大带宽中选择较小值作为SCTP偶联使用的所述受限带宽。

8、  如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述选择模块包括：
接收子模块，用于接收SCTP偶联本端发送的SCTP偶联本端使用的最大带宽；
协商子模块，用于SCTP偶联对端根据所述SCTP偶联对端使用的最大带宽和所述SCTP偶联本端使用的最大带宽，选择二者的较小值作为所述SCTP偶联使用的所述受限带宽；
发送子模块，用于将所述受限带宽返回给所述SCTP偶联本端。

9、  如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述限制单元包括：
第一处理模块，用于将超出所述受限带宽的数据放入缓存区；或，
第二处理模块，用于通知SCTP偶联对端降低数据发送速率，使得占用带宽低于所述受限带宽。

一种控制网络拥塞的方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术，特别涉及一种控制网络拥塞的方法和装置。
背景技术
随着网络的演进，IP为核心的趋势已经是势不可挡，3GPP提出的第三代移动通信标准R4版中提出了基于全IP网的核心网架构。为了保证七号信令在无QoS(Quality of Service，业务质量)保证的IP网上可靠传输，3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)建议电路交换域底层的信令承载采用SigTran(Signaling Transport，信令传输)协议簇。
SigTran协议簇是由IETF(The Internet Engineering Task Force，互连网工程任务组)的SigTran工作组制定的一系列协议，实现了七号信令网与IP网的融合，如图1所示，为SigTran协议簇模型。从功能上SigTran协议簇可以分为两大块：SCTP(Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议)和一些七号信令的UAL(User Adaptation Layer，用户适配层)协议，如SUA(Signalling Connection Control Part User AdaptationLayer，信令连接控制部分用户消息适配层)、M3UA(Message Transfer PartLevel 3 User Adaptation layer，3层消息传输部分用户适配)、M2UA(Message Transfer Part Level 2 User Adaptation layer，2层消息传输部分用户适配)等。其中，SCTP实际上是一个面向连接的协议，SCTP提供了在两个SCTP端点之间的一组传送地址间建立偶联的方法，通过这些建立好的偶联，SCTP端点可以发送SCTP分组。
在IP承载网中，宽带链路消息是使用IP网传输的，当IP承载网中的部分链路大量发送消息或者重传数据时会大量占用网络带宽资源，影响其它链路的正常工作，严重时会导致整个承载网拥塞。
发明内容
本发明实施例通过一种控制网络拥塞的方法和装置，避免了部分IP链路大量占用网络带宽资源而造成的网络拥塞。
本发明实施例提供了一种控制网络拥塞的方法，包括：
获知分配给IP承载链路的受限带宽；
当采用所述IP承载链路传输数据时，检测所述IP承载链路，如果所述IP承载链路占用的带宽超过所述受限带宽，则通过SCTP偶联限制所述IP承载链路占用的带宽。
本发明实施例提供了一种控制网络拥塞的装置，包括：
获知单元，用于获知分配给IP承载链路的受限带宽；
检测单元，用于检测所述IP承载链路占用的带宽；
限制单元，用于当所述IP承载链路占用的带宽超过所述受限带宽时，通过SCTP偶联限制所述IP承载链路占用的带宽。
本发明实施例提供了一种控制网络拥塞的方法和装置，通过限定SCTP偶联使用带宽来限制该SCTP偶联对应的IP宽带链路占用承载网的最大带宽，解决了部分宽带链路大量收发包影响其他链路正常工作的问题，避免了网络拥塞的产生。
附图说明
图1是SigTran协议簇模型；
图2是M3UA链路与SCTP偶联的对应关系示意图；
图3是本发明实施例提供的一种控制网络拥塞的方法；
图4是本发明实施例提供的另一种控制网络拥塞的方法；
图5是本发明实施例提供的一种控制网络拥塞的装置示意图；
图6是图5中限制单元的结构示意图。
具体实施方式
在现有技术中，宽带链路与SCTP偶联存在直接对应关系，下面以M3UA链路与SCTP偶联的对应关系为例进行说明。如图2所示，为M3UA链路与SCTP偶联的对应关系示意图。从图中可以看出，M3UA链路与SCTP偶联的关系是一一对应的。一条M3UA链路不可能对应多个SCTP偶联，一个SCTP偶联也不可能对应多条M3UA链路，这是由SCTP的协议的工作模式决定的。SCTP的工作单位是偶联，上层协议(如M3UA)的工作单位是链路。由于SCTP层的偶联在对接设备之间一一对应，上层协议(如M3UA)的链路在对接设备之间也一一对应，如果一个偶联可以同时为上层多条链路工作或者多个偶联同时为某一条链路工作，那么链路发送消息时在链路的发送方必须指定接收方的链路号，SCTP发送方也必须在消息中携带对端的链路号，但是SCTP并不支持这种功能。又由于链路号是各个设备的内部编号，不是协议规定的编码，所以SCTP也不可能支持这种功能。通过上述说明可以得出，通过限定单条SCTP偶联的最大使用带宽，就可以限制该偶联对应的上层宽带链路占用的IP承载网的最大带宽，继而可以通过限制单条宽带链路占用的最大带宽来解决单条链路大量收发包影响其他链路正常工作的问题，避免网络拥塞的产生。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种控制网络拥塞的方法，包括：
步骤301：获知分配给IP承载链路的受限带宽；
按照网络规划，确定本局到另一局向的总带宽，结合网络设备的物理性能对宽带链路数和确定单条IP宽带链路的规划带宽。根据所述规划带宽，确定SCTP偶联两端分别使用的最大带宽从所述SCTP偶联两端分别使用的最大带宽中选择较小值作为SCTP偶联使用的所述受限带宽。
步骤302：当采用所述IP承载链路传输数据时，检测所述IP承载链路，如果所述IP承载链路占用的带宽超过所述受限带宽，则通过SCTP偶联限制所述IP承载链路占用的带宽。
具体的，检测IP承载链路占用带宽的方法可以采用本领域技术人员公知的技术手段，本发明实施例对此并不加以限定，本发明实施例通过获知检测得出的IP承载链路实际占用的带宽与受限带宽相比较，如果，所述IP承载链路实际占用的带宽超过所述受限带宽，通过本发明实施例中的分析可以得出：通过限定单条SCTP偶联的最大使用带宽，就可以限制该偶联对应的所述IP承载链路占用的IP承载网的最大带宽。
本发明实施例通过检测IP承载链路实际占用的带宽是否超过受限带宽，若是，则通过限定SCTP偶联使用的最大带宽来限制该SCTP偶联对应的所述IP承载链路占用IP承载网的最大带宽，解决了部分宽带链路大量收发包影响其他链路正常工作的问题，避免了网络拥塞的产生。
如图4所示，为本发明实施例提供的另一种控制网络拥塞的方法，本实施例描述了如何通过SCTP偶联限制所述SCTP偶联对应的IP承载链路占用的带宽的具体步骤，包括：
步骤401：确定所述IP承载链路的规划带宽；
本局到另一局向需要的链路总带宽在网络建立或扩容时确定的(假设链路总带宽为M)，本局到另一局向的宽带链路数可以设置为2N个，那么每条链路的最大带宽为：BMAX＝M/2N。此处的BMAX的大小还受到本局和另一局向网络设备的物理性能的制约，例如单板的CPU速率，如果此处的单一链路的最大带宽BMAX过大，则可能造成CPU过载，对网络设备造成损害。
假如本局同另一局向相连的链路总带宽为16M，那么从本局到该局向可以规划16条宽带链路，每条宽带链路可以占用的最大带宽为1M。
需要说明的是，本步骤中给出了进行的链路规划的实施方式，并非对对链路规划进行限定，实际的链路规划中，还可以考虑其他的因素，例如：承载业务的类型，业务的可扩展性等等。
步骤402：根据所述规划带宽，确定SCTP偶联两端分别使用的最大带宽。
具体的，根据SCTP偶联两端设备的CPU处理速率、网络容量等参数，结合IP承载链路的规划带宽对SCTP偶联两端分别使用的最大带宽进行配置，使得SCTP偶联两端在满足所述规划带宽要求的同时可以合理利用本地设备资源。
步骤403：SCTP偶联本端发起偶联建立流程，SCTP偶联本端可以通过初始化消息INIT消息将本端使用的最大带宽发送给SCTP偶联对端；
偶联建链发起端可以作为本端，偶联的另一端则为对端。
步骤404：SCTP偶联对端接收SCTP偶联本端发送的所述本端使用的最大带宽，结合自身使用的最大带宽，确认所述SCTP偶联使用的最大带宽，具体算法为：
从所述本端使用的最大带宽与对端使用的最大带宽中选择较小值作为SCTP偶联使用的受限带宽。
步骤405：SCTP偶联对端可以通过初始化响应消息INIT ACK将所述偶联使用的受限带宽发送给SCTP偶联本端。
步骤406：偶联建立成功后，SCTP偶联两端使用协商后的所述受限带宽进行传输数据，即偶联两端传输数据占用的带宽不超过所述偶联使用的受限带宽。
需要说明的是，SCTP偶联两端使用协商后的受限带宽进行传输数据，当传输的数据需要的带宽超过协商后的受限带宽时，SCTP偶联的发送方可以将超出协商带宽的传输数据放入缓冲区中，待后续传输的数据占用的带宽减小时再进行传输，或者接收方检测到发送方发送的数据占用的带宽超出了所述受限带宽，接收方通知发送方降低数据的发送速率，从而保证该SCTP偶联传输的数据占用的带宽不会超出协商后的受限带宽大小，相应地，该SCTP偶联对应的IP承载链路也不会超过受限带宽。
需要进一步说明的是，步骤403中，SCTP偶联本端通过INIT消息将本端使用的最大带宽发送给SCTP偶联对端可以通过扩展RFC2960协议来实现，即：
在INIT消息中增加可选参数MAX Bandwidth，SCTP偶联本端通过该参数把本端使用的最大带宽发送给SCTP偶联对端。MAX Bandwidth可选参数的详细定义如下：
Variable Parameters                        Status Type Value
-------------------------------------------------------------------
MAX Bandwidth                              Optional  20
 0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|        Type＝20              |        Length＝8               |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                        MAX Bandwidth                          |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
MAX Bandwidth：32bits(unsigned integer)
相应地，步骤405中SCTP偶联对端可以通过INIT ACK将所述偶联使用的最大带宽发送给SCTP偶联本端。在INIT ACK消息中增加可选参数MAXBandwidth，SCTP偶联对端通过该参数将确定的该偶联使用的最大带宽发送给SCTP偶联本端。具体的INIT ACK消息中MAX Bandwidth可选参数的定义与上述INIT消息中MAX Bandwidth可选参数的定义相同。
本发明实施例中，通过对SCTP偶联占用的最大带宽的限制来实现对该SCTP偶联对应的宽带链路使用的最大带宽进行限制，避免了部分链路大量传输数据占用过多的网络带宽，影响其他链路的正常工作，从而避免了由此产生的网络拥塞问题。
与上述方法实施例相对应，本发明还提供了一种控制网络拥塞的装置，如下所述：
如图5所示，为本发明实施例提供的一种控制网络拥塞的装置，包括：
获知单元501，用于获知分配给IP承载链路的受限带宽；
检测单元502，用于检测所述IP承载链路占用的带宽；
限制单元503，用于当所述IP承载链路占用的带宽超过所述受限带宽时，通过SCTP偶联限制所述IP承载链路占用的带宽。
如图6所示，为本发明实施例提供的另一种控制网络拥塞的装置示意图，具体的为对图5作出的进一步细化，
所述获知单元501具体包括：
规划模块601，用于确定所述IP承载链路的规划带宽；
配置模块602，用于确定SCTP偶联两端分别使用的最大带宽；
选择模块603，用于从所述SCTP偶联两端分别使用的最大带宽中选择较小值作为SCTP偶联使用的所述受限带宽。
所述选择模块603包括：
接收子模块6031，用于接收SCTP偶联本端发送的SCTP偶联本端使用的最大带宽；
协商子模块6032，用于SCTP偶联对端根据所述SCTP偶联对端使用的最大带宽和所述SCTP偶联本端使用的最大带宽，选择二者的较小值作为所述SCTP偶联使用的所述受限带宽；
发送子模块6033，用于将所述受限带宽返回给所述SCTP偶联本端。
所述限制单元503包括：
第一处理模块604，用于将超出所述受限带宽的数据放入缓存区；
第二处理模块605，用于通知SCTP偶联对端降低数据发送速率，使得占用带宽低于所述受限带宽。
本发明实施例提供了一种控制网络拥塞的方法和装置，通过对SCTP偶联占用的最大带宽的限制来实现对该SCTP偶联对应的宽带链路使用的最大带宽进行限制，避免了部分链路大量传输数据占用过多的网络带宽，影响其他链路的正常工作，从而避免了由此产生的网络拥塞问题。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。