限速方法及装置、电子设备与流程

    技术2026-07-06  18


    本技术涉及网络,特别涉及一种限速方法及装置、电子设备。


    背景技术:

    1、速率限制(rate limiting)简称限速,是指限制用户发送的业务流量大小,避免突发的业务流量造成网络拥塞。

    2、相关技术提供了一种限速方法:网络中的分析平台获取网络设备上报的端口或线路的流量数据;分析平台根据流量数据确定流量均值,将该流量均值与限速配置进行比较,根据二者的大小关系对限速配置进行调整优化;分析平台将调整优化后的限速配置发布到网络设备,由网络设备对该端口或线路进行应用。

    3、上述限速方法以端口或线路作为限速对象,流量数据的上报和分析比较都是以端口或线路为对象,数据上报所需带宽大、数据分析的负载大。


    技术实现思路

    1、本技术提供了一种限速方法及装置、电子设备,能够基于应用进行流量的限速配置,能够减轻数据上报和分析的负载,并且能够提升业务质量。

    2、第一方面,本技术提供了一种限速方法,该方法包括:第一设备获取第一应用的流量数据,第一应用的流量数据包括在采集时间段内,针对第一应用按照采集时间间隔采集到的多个流量样本(流量值)组成的流量序列;第一设备根据第一应用的流量数据确定第一应用的限速配置,限速配置包括承诺信息速率(committed information rate,cir);第一设备针对第一应用的流量应用限速配置。

    3、上述第一应用可以是单个应用,例如xx视频、xx会议、xx下载器、xx备份等应用;上述第一应用也可以是指一类应用,例如视频类应用、会议类应用、下载类应用、备份类应用等。第一应用是单个应用还是一类应用可以根据需求配置。

    4、在该实现方式中,第一设备以应用作为对象,获取该应用对应的流量数据并分析,而不是以端口或线路作为对象时需要获取整个端口或线路的全流量数据并分析,减少了需要获取和分析的流量数据。另外,以应用作为对象,使得确定出的限速配置更适合应用,避免过多的应用报文被丢弃,从而能够减少应用的业务故障,提升业务质量。

    5、在一种实现方式中,限速配置可以包括cir。这种情况下限速可以使用单令牌桶来进行流量限速。

    6、在另一种实现方式中,该限速配置包括cir和峰值流量速率(peak informationrate,pir)。这种情况下限速可以使用双令牌桶来进行流量限速。

    7、在本技术的实现方式中,第一设备可以采用不同的方式确定第一应用的限速配置。下面通过示例来说明第一设备根据第一应用的流量数据确定第一应用的限速配置的过程:

    8、在本技术的一种示例中,第一设备可以直接从第一应用的流量数据中选择流量值作为cir和pir。

    9、该在示例中,第一设备根据第一应用的流量数据确定第一应用的限速配置,包括:

    10、第一设备从第一应用的流量数据中选取第二流量值和第三流量值分别作为cir和pir,第二流量值大于流量数据的流量均值,第三流量值大于第二流量值。

    11、在该实现方式中,通过从第一应用的流量数据中选取合适的第二流量值和第三流量值作为限速配置中的cir和pir,能够保证限速配置的精确性。其中,作为cir的第一流量配置大于流量均值,从而保证多数流量能够不受cir的限速影响。

    12、示例性地,第一设备可以根据流量数据中流量值的大小排序,从中选择第二流量值和第三流量值。

    13、例如,作为cir的第二流量值可以是流量数据中的第95个百分位(percentile)对应的流量值,作为pir的第三流量值可以是流量数据中的最大流量值。

    14、再例如,作为cir的第二流量值可以是流量数据中的第93个百分位对应的流量值,作为pir的第三流量值可以是流量数据中的第98个百分位对应的流量值。

    15、当然,上述第二流量值和第三流量值仅为示例,不作为本技术的限制。

    16、在本技术的另一种示例中,第一设备可以基于第一应用的流量数据计算cir和pir。

    17、该在示例中,第一设备根据第一应用的流量数据确定第一应用的限速配置,包括:

    18、第一设备基于第一应用的流量数据和第一应用的第一参数阈值确定cir,cir为满足如下条件的取值:

    19、基于cir确定的第一参数不大于第一参数阈值;

    20、其中,第一参数用于指示第一流量值在第一条件中的数量,第一流量值为位于cir和流量数据中最大流量值之间的流量值。

    21、这里,位于cir和流量数据中最大流量值之间的流量值可以包括cir和最大流量值,也可以不包括cir和最大流量值。

    22、在该实现方式中,通过选择合适的cir使得确定的第一参数不大于第一参数阈值,从而保证使得该流量数据中超出cir的点的数量不至于过多,这样在使用该cir进行限速时不会有过多的报文被丢弃,保证了该应用的业务质量,也说明该cir能够适用于该应用的限速。

    23、示例性地,第一条件为如下之一:

    24、第一应用的流量数据的采集时间段内,单位时间内,单位时间单位带宽内。

    25、其中,单位时间是指一个单位长度的时间,该单位时间可以根据需要设定,例如一天、一小时、或者一个流量样本采集周期;单位带宽是指一个单位大小的带宽,例如1mbps带宽,或者将0至流量数据中最大值归一化为1个单位带宽。

    26、与上述各个第一条件分别对应的,第一参数为如下之一:

    27、第一流量值的数量,第一流量值的数量与时长的比值,第一流量值与面积的比值(也可以称为点密度);

    28、其中,时长为流量数据的采集时间段长度,例如a天、a个小时、a个采集周期;面积为差值和时长的乘积,差值为cir和流量数据中最大流量值之间的差值,例如bmbps,或者将0至流量数据中最大值归一化为1个单位带宽,差值是占这1个单位带宽的比例。

    29、在一些示例中,cir可以是满足条件的取值中的最小值,cir取值小,应用占用的带宽少,能够保证更多应用的业务质量。

    30、在另一些示例中,cir也可以是满足条件的取值中的其他值,例如中间值等,本技术对此不做限制。

    31、在该示例中,第一应用的第一参数阈值大小与第一应用的服务质量(quality ofservice,qos)等级高低可以负相关。

    32、其中,qos等级高低是指应用对于时延、丢包率等qos参数要求的高低,例如qos等级高,对应的时延要求高(也即要求时延低)、丢包率要求高(也即要求丢包率低);qos等级低,对应时延要求较低、丢包率要求较低等。当然这里仅以qos等级分为两级作为示例,qos等级可以划分为更多等级,对此不做限制。

    33、第一应用的qos等级越高,使用的第一参数阈值越小,cir越大,第一应用的qos等级越低,使用的第一参数阈值越大,cir越小。这种布置方式使得qos等级越高的应用更易获得带宽,优先保证qos等级高的应用的业务质量。

    34、当然,cir大小还与流量数据有关,上述cir大小是以相同流量数据为基础说明的,在相同流量数据为基础下,针对不同qos等级的应用能够确定出不同cir。

    35、例如,会议应用的qos等级高于备份应用的qos等级,则使用上述方案,会议应用能够相对获得更大cir,从而在端口限速时,会议应用被丢弃的报文少于备份应用被丢弃的报文。

    36、上述第一参数阈值大小虽然会随着应用类型不同而不同,但存在一个配置的范围,会在范围内取值,例如,第一参数为点密度,则第一参数阈值的取值范围为0.05~0.1。

    37、该在示例中,第一设备根据第一应用的流量数据确定第一应用的限速配置,还包括:

    38、第一设备确定第一应用的流量数据中超过cir的流量数据的广义帕累托分布gpd;

    39、第一设备基于gpd确定pir,pir对应的累积分布函数cdf的取值小于分布阈值,所述pir对应的cdf取值是指在超过所述cir的流量数据中满足所述gpd的流量数据里,小于或等于pir的值(流量样本)出现概率的和。

    40、其中,小于或等于pir的值(流量样本)出现概率的和,也即满足gpd的流量数据里小于或等于pir的比例。

    41、由于超过cir的流量数据并不是全部满足gpd,因此,先确定出超过cir的流量数据中满足gpd的部分,然后从这部分中选择pir,保证该pir对应的cdf的取值达到分布阈值。

    42、其中,分布阈值可以根据需求设定,例如0.9。在一种示例中,分布阈值的选取也可以参考应用的qos等级,qos等级越高,选取的分布阈值可以越大,进而使得确定出的pir越大。

    43、在该实现方式中,在确定出cir后,利用cir确定出流量数据中超过cir的流量数据,然后确定这些流量数据的gpd分布,利用gpd分布确定pir,使得不超过pir的累积分布函数cdf的取值达到分布阈值,从而保证足够多的流量数据小于该pir,这样在使用该pir进行限速时不会导致该应用中过多的报文出现延迟或被丢弃,保证了该应用的业务质量,也说明该pir能够适用于该应用的限速。

    44、当然,上述两个确定cir和pir的示例可以相互结合,例如采用第一种示例中选取第二流量值的方式确定cir,然后使用第二个示例中计算gpd分布的方式确定pir;或者,采用第二种示例中计算点密度的方式确定cir,然后使用第一个示例中选取第三流量值的方式确定pir。

    45、可选地,第一设备在获取或者分析流量数据时,可以仅针对未进行限速配置的应用或者限速配置需要调整的应用,而不是每个应用的流量数据都进行获取和分析。节省了第一设备的资源。

    46、示例性地,第一设备在满足如下条件之一的情况下,获取第一应用的流量数据,或者,第一设备在满足如下条件之一的情况下,根据第一应用的流量数据确定第一应用的限速配置:

    47、第一应用未配置限速;

    48、基于第一应用已配置的cir确定的第一参数大于第一参数阈值,或基于第一应用已配置的cir确定的第一参数小于第一应用对应的第二参数阈值,第二参数阈值小于第一参数阈值。

    49、其中,第一参数大于第一参数阈值说明cir配置过小,需要增大cir;第一参数小于第一应用对应的第二参数阈值说明cir配重过大,需要减小cir。

    50、如前文所述,第一应用的第一参数阈值大小可以与第一应用的qos等级高低负相关,从而使得qos等级越高的应用,确定出的cir尽量越大,保证这些应用的业务质量。

    51、示例性地,第一应用的第二参数阈值大小可以与第一应用的qos等级高低正相关,这样,qos等级越高的应用,对应的第二参数阈值越大,触发减小cir的限速配置调整的门槛越高,qos等级越低的应用,对应的第二参数阈值越小,触发减小cir的限速配置调整的门槛越低。通过不同qos等级的应用触发减小cir的限速配置调整的门槛不同,让qos等级越高的应用减小cir的情况越少,优先保证qos等级越高的应用的业务质量。

    52、在本技术的一种示例中,第一设备在确定出限速配置之后,直接应用该限速配置。

    53、在本技术的另一种示例中,第一设备在确定出限速配置之后,并不直接应用该限速配置,而是通过图形用户界面输出,在确认可以应用该限速配置之后,再应用该限速配置。这种方式由于征询了用户或网管的意见,应用或者不应用该限速配置都更加符合需求。

    54、示例性地,第一设备针对第一应用的流量应用限速配置,包括:

    55、第一设备通过图形用户界面输出第一应用的限速配置;

    56、第一设备接收针对限速配置的指令,指令用于指示是否应用限速配置;

    57、第一设备在指令指示应用限速配置的情况下,针对第一应用的流量应用限速配置。

    58、其中,图形用户界面可以是第一设备本地的图形用户界面,也可以是远端设备的图形用户界面,对此不做限制。

    59、第二方面,本技术提供了一种限速方法,该方法包括:

    60、第二设备在接收到第一应用的流量的情况下,获取第一应用的限速配置,限速配置包括承诺信息速率cir;

    61、第二设备针对第一应用的流量应用限速配置。

    62、在该实现方式中,第二设备以应用作为对象,在接收到第一应用的流量时,获取该应用对应的限速配置进行限速。该限速方案以应用作为对象,选用与应用对应的限速配置,更适合该应用,从而能够避免应用的业务故障。

    63、可选地,限速配置还包括峰值流量速率pir,第二设备针对第一应用的流量应用限速配置,包括:

    64、第二设备基于配置有限速配置中的pir和cir的令牌桶对第一应用的流量进行限速。

    65、可选地,该方法还包括:

    66、第二设备发送第一应用的流量数据;

    67、第二设备接收根据第一应用的流量数据确定出的限速配置。

    68、可选地,第二设备在满足如下条件之一的情况下,发送第一应用的流量数据:

    69、第一应用未配置限速;

    70、基于第一应用已配置的cir确定的第一参数大于第一应用对应的第一参数阈值,或基于第一应用已配置的cir确定的第一参数小于第一应用对应的第二参数阈值,第二参数阈值小于第一参数阈值;

    71、其中,第一参数用于指示第一流量值在第一条件中的数量,第一流量值为位于cir和流量数据中最大流量值之间的流量值。

    72、第三方面,本技术提供了一种限速装置,该装置包括:

    73、获取单元,用于获取第一应用的流量数据;

    74、确定单元,用于根据第一应用的流量数据确定第一应用的限速配置,限速配置包括承诺信息速率cir;

    75、限速单元,用于针对第一应用的流量应用限速配置。

    76、可选地,确定单元,用于基于第一应用的流量数据和第一应用的第一参数阈值确定cir,cir为满足如下条件的取值:

    77、基于cir确定的第一参数不大于第一参数阈值;

    78、其中,第一参数用于指示第一流量值在第一条件中的数量,第一流量值为位于cir和流量数据中最大流量值之间的流量值。

    79、可选地,第一条件为如下之一:

    80、第一应用的流量数据的采集时间段内,单位时间内,单位时间单位带宽内。

    81、可选地,第一应用的第一参数阈值大小与第一应用的服务质量qos等级高低负相关。

    82、可选地,限速配置还包括峰值流量速率pir,确定单元,用于确定第一应用的流量数据中超过cir的流量数据的广义帕累托分布gpd;基于gpd确定pir,pir对应的累积分布函数cdf的取值小于分布阈值,所述pir对应的cdf取值是指在超过所述cir的流量数据中满足所述gpd的流量数据里,小于或等于pir的值出现概率的和。

    83、可选地,获取单元,用于在满足如下条件之一的情况下,获取第一应用的流量数据,或者,确定单元,用于在满足如下条件之一的情况下,根据第一应用的流量数据确定第一应用的限速配置:

    84、第一应用未配置限速;

    85、基于第一应用已配置的cir确定的第一参数大于第一参数阈值,或基于第一应用已配置的cir确定的第一参数小于第一应用对应的第二参数阈值,第二参数阈值小于第一参数阈值。

    86、可选地,限速单元,用于通过图形用户界面输出第一应用的限速配置;接收针对限速配置的指令,指令用于指示是否应用限速配置;在指令指示应用限速配置的情况下,针对第一应用的流量应用限速配置。

    87、第四方面,本技术提供了一种限速装置,该装置包括:

    88、获取单元,用于在接收到第一应用的流量的情况下,获取第一应用的限速配置,限速配置包括承诺信息速率cir;

    89、限速单元,用于针对第一应用的流量应用限速配置。

    90、可选地,限速配置还包括峰值流量速率pir,限速单元,用于基于配置有限速配置中的pir和cir的令牌桶对第一应用的流量进行限速。

    91、可选地,该装置还包括:

    92、发送单元,用于发送第一应用的流量数据;

    93、接收单元,用于接收根据第一应用的流量数据确定出的限速配置。

    94、可选地,发送单元,用于在满足如下条件之一的情况下,发送第一应用的流量数据:

    95、第一应用未配置限速;

    96、基于第一应用已配置的cir确定的第一参数大于第一应用对应的第一参数阈值,或基于第一应用已配置的cir确定的第一参数小于第一应用对应的第二参数阈值,第二参数阈值小于第一参数阈值;

    97、其中,第一参数用于指示第一流量值在第一条件中的数量,第一流量值为位于cir和流量数据中最大流量值之间的流量值。

    98、第五方面,提供了一种电子设备。所述电子设备包括处理器和存储器。所述存储器用于存储软件程序以及模块。所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的软件程序和/或模块实现上述第一方面或第一方面的任一种可能的实施方式中的方法,或者实现上述第二方面或第二方面的任一种可能的实施方式中的方法。

    99、可选地,所述处理器为一个或多个,所述存储器为一个或多个。

    100、可选地,所述存储器可以与所述处理器集成在一起,或者所述存储器与处理器分离设置。

    101、在具体实现过程中,存储器可以为非瞬时性(non-transitory)存储器,例如只读存储器(read only memory,rom),其可以与处理器集成在同一块芯片上,也可以分别设置在不同的芯片上,本技术对存储器的类型以及存储器与处理器的设置方式不做限定。

    102、第六方面,提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品包括计算机程序代码,当所述计算机程序代码被计算机运行时,使得所述计算机执行上述第一方面或第一方面的任一种可能的实施方式中的方法,或者执行上述第二方面或第二方面的任一种可能的实施方式中的方法。

    103、第七方面,本技术提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储处理器所执行的程序代码,所述程序代码包括用于实现上述第一方面任一种可能的实施方式中的方法,或者实现上述第二方面或第二方面的任一种可能的实施方式中的方法。

    104、第八方面,提供了一种芯片,包括处理器,处理器用于从存储器中调用并运行所述存储器中存储的指令,使得安装有所述芯片的通信设备执行上述第一方面任一种可能的实施方式中的方法,或者执行上述第二方面或第二方面的任一种可能的实施方式中的方法。

    105、第九方面,提供另一种芯片。所述另一种芯片包括输入接口、输出接口、处理器和存储器。所述输入接口、输出接口、所述处理器以及所述存储器之间通过内部连接通路相连。所述处理器用于执行所述存储器中的代码,当所述代码被执行时,所述处理器用于执行上述第一方面任一种可能的实施方式中的方法,或者执行上述第二方面或第二方面的任一种可能的实施方式中的方法。


    技术特征:

    1.一种限速方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一设备根据所述第一应用的流量数据确定所述第一应用的限速配置,包括:

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一条件为如下之一:

    4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述第一应用的第一参数阈值大小与所述第一应用的服务质量qos等级高低负相关。

    5.根据权利要求2至4任一项所述的方法,其特征在于,所述限速配置还包括峰值流量速率pir,所述第一设备根据所述第一应用的流量数据确定所述第一应用的限速配置,还包括:

    6.根据权利要求2至5任一项所述的方法,其特征在于,所述第一设备在满足如下条件之一的情况下,获取所述第一应用的流量数据,或者,所述第一设备在满足如下条件之一的情况下,根据所述第一应用的流量数据确定所述第一应用的限速配置:

    7.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述第一设备针对所述第一应用的流量应用所述限速配置,包括:

    8.一种限速方法,其特征在于,所述方法包括:

    9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述限速配置还包括峰值流量速率pir,所述第二设备针对所述第一应用的流量应用所述限速配置,包括:

    10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

    11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述第二设备在满足如下条件之一的情况下,发送所述第一应用的流量数据:

    12.一种限速装置,其特征在于,所述装置包括:

    13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述确定单元,用于基于所述第一应用的流量数据和所述第一应用的第一参数阈值确定所述cir,所述cir为满足如下条件的取值:

    14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第一条件为如下之一:

    15.根据权利要求13或14所述的装置,其特征在于,所述第一应用的第一参数阈值大小与所述第一应用的服务质量qos等级高低负相关。

    16.根据权利要求13至15任一项所述的装置,其特征在于,所述限速配置还包括峰值流量速率pir,所述确定单元,用于确定所述第一应用的流量数据中超过所述cir的流量数据的广义帕累托分布gpd;基于所述gpd确定所述pir,所述pir对应的累积分布函数cdf的取值小于分布阈值,所述pir对应的cdf取值是指在超过所述cir的流量数据中满足所述gpd的流量数据里,小于或等于pir的值出现概率的和。

    17.根据权利要求13至16任一项所述的装置,其特征在于,所述获取单元,用于在满足如下条件之一的情况下,获取所述第一应用的流量数据,或者,所述确定单元,用于在满足如下条件之一的情况下,根据所述第一应用的流量数据确定所述第一应用的限速配置:

    18.根据权利要求12至17任一项所述的装置,其特征在于,所述限速单元,用于通过图形用户界面输出所述第一应用的限速配置;接收针对所述限速配置的指令,所述指令用于指示是否应用所述限速配置;在所述指令指示应用所述限速配置的情况下,针对所述第一应用的流量应用所述限速配置。

    19.一种限速装置,其特征在于,所述装置包括:

    20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述限速配置还包括峰值流量速率pir,所述限速单元,用于基于配置有所述限速配置中的pir和cir的令牌桶对所述第一应用的流量进行限速。

    21.根据权利要求19或20所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:

    22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述发送单元,用于在满足如下条件之一的情况下,发送所述第一应用的流量数据:

    23.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器和存储器,所述存储器用于存储软件程序,所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的软件程序,以使所述电子设备实现如权利要求1至11任一项所述的方法。

    24.一种限速系统,其特征在于,所述限速系统包括第一设备和第二设备,所述第一设备用于执行如权利要求1至7任一项所述的方法,所述第二设备用于执行如权利要求8至11任一项所述的方法。

    25.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质用于存储处理器所执行的程序代码,所述程序代码包括用于实现如权利要求1至11任一项所述的方法的指令。

    26.一种计算机程序产品,其特征在于,包括程序代码,当计算机运行所述计算机程序产品时,使得所述计算机执行如权利要求1至11任一项所述的方法。


    技术总结
    本发明公开了一种限速方法及装置、电子设备。该方法包括:获取第一应用的流量数据,第一应用的流量数据包括在采集时间段内,针对第一应用按照采集时间间隔采集到的多个流量样本组成的流量序列;根据所述第一应用的流量数据确定所述第一应用的限速配置,所述限速配置包括承诺信息速率;针对所述第一应用的流量应用所述限速配置。

    技术研发人员:史浩,方铭浩,李粤琛,华坤明,温珍清,夏斌
    受保护的技术使用者:华为技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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