一種基於應用識別的服務質量控制方法及系統的製作方法
2023-09-18 05:50:50 1
一種基於應用識別的服務質量控制方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於應用識別的服務質量控制方法及系統，所述方法包括：對流入防火牆的數據流進行協議分析,以識別出所述數據流所屬的應用對應的應用類型；根據預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，確定所識別出的應用類型對應的服務質量等級，並根據該服務質量等級對應修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值；根據修改後的所述差分服務代碼點的值，選擇與之相應的服務質量等級對應的服務質量進行數據包的轉發。本發明通過修改應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值定義該應用的服務質量等級，並選擇與差分服務代碼點的值相應的服務質量等級對應的服務質量進行數據包的轉發，有效地提高了用戶體驗。
【專利說明】一種基於應用識別的服務質量控制方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於計算機網絡【技術領域】，具體涉及一種基於應用識別的服務質量控制方法及系統。
【背景技術】
[0002]隨著網絡技術的飛速發展，提高用戶體驗是技術改進的重中之重，滿足用戶的需求也不再是簡單地滿足其業務需求，在滿足業務需求的同時已經越來越重視用戶體驗。當前的防火牆設備大多都是對業務流進行攔截或者放行，幾乎沒有做到根據用戶應用所需的服務質量(Quality of Service,QoS)進行進一步處理，由於不同的應用對服務質量的要求不同，如果對所有的應用程式流均採用統一的策略，即攔截或者放行，將不利於提高用戶體驗。
[0003]因此，有必要提供一種基於應用識別的服務質量控制方法及系統，根據不同的應用而定義出不同的服務質量，實現用戶應用的服務質量的按需定製，有效地提高了用戶體驗。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種基於應用識別的服務質量控制方法及系統，可以根據實際需求自定義服務質量等級與應用的對應關係，實現了用戶應用的服務質量的按需定製，有效地提聞了用戶體驗。
[0005]根據本發明的一個方面，提供一種基於應用識別的服務質量控制方法，包括以下步驟:步驟SI，對流入防火牆的數據流進行協議分析，以識別出所述數據流所屬的應用對應的應用類型；步驟S2，根據預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，確定所識別出的應用類型對應的服務質量等級，並根據該服務質量等級對應修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值；步驟S3，根據修改後的所述差分服務代碼點的值，選擇與之相應的服務質量等級對應的服務質量進行數據包的轉發。
[0006]其中，在上述發明中，所述應用類型包括:下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類，該6種應用類型的應用所對應的服務質量等級依次由低到聞。
[0007]其中，在上述發明中，所述服務質量等級包括:BE、AF1、AF2、AF3、AF4以及EF，其中BE的優先級最低，AF1、AF2、AF3和AF4的優先級為確保轉發，EF的優先級為急速轉發，該6種服務質量等級的優先級依次由低到高；所述預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係包括:應用類型中的下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類分別對應於服務質量等級中的BE、AF1、AF2、AF3、AF4以及EF。
[0008]其中，在上述發明中，所述步驟SI之前還包括:S0、設置應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，以及差分服務代碼點的值與服務質量等級的映射關係。
[0009]其中，在上述發明中，所述修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值，包括:修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點所佔用的3個字節，其中，通過不同的值分別對應不同的服務質量等級。
[0010]根據本發明的另一個方面，提供一種基於應用識別的服務質量控制系統，包括:協議分析單元，用於對流入防火牆的數據流進行協議分析，以識別出所述數據流所屬的應用對應的應用類型，並將識別的應用類型發送至服務質量等級定義單元；服務質量等級定義單元，用於接收所述協議分析單元識別出的應用類型，並根據預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，確定所識別出的應用類型對應的服務質量等級，根據該服務質量等級對應修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值；
[0011]轉發單元，用於根據修改後的所述差分服務代碼點的值，選擇與之相應的服務質量等級對應的服務質量進行數據包的轉發。
[0012]其中，在上述發明中，所述應用類型包括:下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類，該6種應用類型的應用所對應的服務質量等級依次由低到高；所述應用的服務質量等級包括:BE、AF1、AF2、AF3、AF4以及EF，其中BE的優先級最低，AFU AF2、AF3和AF4的優先級為確保轉發，EF的優先級為急速轉發，該6種服務質量等級的優先級依次由低到高；應用類型中的下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類分別對應於服務質量等級中的BE、AF1、AF2、AF3、AF4以及EF。
[0013]其中，在上述發明中，服務質量等級定義單元還包括:服務質量等級確定單元和修改單元；服務質量等級確定單元，用於在接收所述協議分析單元識別出的數據流的應用類型之後，根據預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，確定該應用所適用的服務質量等級；修改單元，基於服務質量等級確定單元確定出的該應用的服務質量等級，修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值。
[0014]其中，在上述發明中，所述修改單元修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值，包括:修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點所佔用的3個字節，通過不同的值分別對應不同的服務質量等級。
[0015]其中，在上述發明中，所述系統還包括:設置單元，用於設置應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，以及差分服務代碼點的值與服務質量等級的映射關係。
[0016]根據本發明的一種基於應用識別的服務質量控制方法及系統，在不同應用類型的數據流經過網絡設備時，網絡設備通過修改應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值定義該應用的服務質量等級，並選擇與差分服務代碼點的值相應的服務質量等級對應的服務質量進行數據包的轉發，有效地提高了用戶體驗；另外，由於差分服務代碼點在三層IP中佔有8個字節，所修改的差分服務代碼點的值只是其中的3個，而且設備可以自定義選擇應用的服務質量等級，使得本發明具有很強的靈活性和擴展性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1顯示了現有技術的用戶應用處理的原理圖；
[0018]圖2顯示了本發明的用戶應用處理的原理圖；
[0019]圖3顯示了本發明優選實施例的基於應用識別的服務質量控制方法的流程圖；
[0020]圖4顯示了本發明優選實施例的應用類型與其相對應的服務質量等級的映射關係圖；[0021]圖5顯示了本發明優選實施例的基於應用識別的服務質量控制系統的結構示意圖；
[0022]圖6顯示了本發明優選實施例的服務質量等級定義單元的結構示意圖；
[0023]圖7顯示了本發明另一優選實施例的基於應用識別的服務質量控制系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合【具體實施方式】並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而並非要限制本發明的範圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發明的概念。
[0025]圖1顯示了現有技術的用戶應用處理的原理圖。
[0026]如圖1所示，用戶與Internet之間的交互應用往往是由防火牆設備來進行初步處理，在現有技術中，防火牆設備大多對應用流進行攔截或者放行，均按照統一的服務質量處理用戶應用，幾乎沒有做到根據用戶應用所需的服務質量進行進一步處理，由於不同的應用對服務質量的要求不同，如果對所有的應用程式流均採用統一的策略，即攔截或者放行，將不利於提聞用戶體驗。
[0027]圖2顯示了本發明的用戶應用處理的原理圖。
[0028]如圖2所示，在本發明中，防火牆設備不再是對用戶應用進行簡單地攔截或者放行，而是會根據用戶應用所適用的服務質量，即用戶應用對服務質量的要求，預先定義該應用的服務質量等級，並按照與該服務質量等級對應的服務質量將用戶應用轉發至Internet,在完成用戶與Internet之間的交互應用的同時,確保了重要應用業務不受延遲或丟棄，有效地提高了用戶體驗。
[0029]圖3顯示了本發明優選實施例的基於應用識別的服務質量控制方法的流程圖；圖4顯示了本發明優選實施例的應用類型與其相對應的服務質量等級的映射關係圖。
[0030]如圖3所示，本發明優選實施例的基於應用識別的服務質量控制方法，包括以下步驟:
[0031]步驟SI，對流入防火牆的數據流進行協議分析，以識別出所述數據流所屬的應用對應的應用類型。
[0032]一般地，數據流流向Internet時，先要流經防火牆設備處，待防火牆設備對數據流進行初步處理後，進行下一步轉發至Internet，或者直接攔截。當防火牆設備檢測到有數據流流入時，會對流入的數據流進行協議分析，判斷該數據流所屬的應用的類型。具體來說，應用類型包括下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類，這6種應用類型的應用所對應的服務質量的等級要求依次由低到高，即整個網絡系統應該優先轉發處理電子商務類的應用，其次依次是流媒體類、遊戲類、即時通信類、協議數據類，最後才會轉發處理下載類，這樣才能確保重要應用業務不受延遲或丟棄。防火牆設備會對流入的數據流進行協議分析，判斷該數據流所屬的應用是屬於下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類、電子商務類中的哪一類。
[0033]步驟S2，根據預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，確定所識別出的應用類型對應的服務質量等級，並根據該服務質量等級對應修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值。
[0034]在防火牆設備識別出流入的數據流所屬應用對應的應用類型之後，依據預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，確定所識別出的應用類型對應的服務質量等級。具體地，服務質量等級包括:BE、AF1、AF2、AF3、AF4以及EF，其中BE的優先級最低，AFU AF2、AF3和AF4的優先級為確保轉發，EF的優先級為急速轉發，該6種服務質量等級的優先級依次由低到高，根據預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係確定流入的數據流所屬應用對應的應用類型的服務質量到底屬於BE、AF1、AF2、AF3、AF4、EF中的哪一種。
[0035]其中，應用類型與其相對應的服務質量等級的映射關係如圖4所示，具體為:應用類型中的下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類分別對應於服務質量等級中的BE、AF1、AF2、AF3、AF4以及EF。下載類包括迅雷、P2P等一些下載軟體；協議數據類包括傳統協議數據傳輸等，例如http ;即時通信類包括(^、1^隊阿里旺旺等；遊戲類包括騰訊類遊戲、網遊等；流媒體類包括網絡電話、流媒體視頻、PPS等；電子商務類包括網銀、股票軟體、餘額寶等；當然可以根據需求預設其他類的應用類型與其相對應的服務質量的關係。定義出應用類型與服務質量等級的映射關係，並基於應用類型對應服務質量等級的服務質量由數據包中的差分服務代碼點的值決定的關係，即形成應用類型、服務質量等級、差分服務代碼點值之間的映射關係。具體來說，下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類、電子商務類分別對應於服務質量等級中的BE、AF1、AF2、AF3、AF4、EF等級，服務質量等級中的BE、AFU AF2、AF3、AF4、EF等級分別對應於不同的差分服務代碼點值。
[0036]在確定所識別出的應用類型對應的服務質量等級之後，據服務質量等級與差分服務代碼點值的映射關係，修改應用所對應的IP包中的差分服務代碼點的值。具體地，通過修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點所佔用的3個字節來修改差分服務代碼點的值，不同的差分服務代碼點分別對應不同的服務質量等級，其中「000」字節對應於服務質量等級中的BE等級，「001」字節對應於服務質量等級中的AFl等級，「010」字節對應於服務質量等級中的AF2等級，「011」字節對應於服務質量等級中的AF3等級，「100」字節對應於服務質量等級中的AF4等級，「101」字節對應於服務質量等級中的EF等級。
[0037]步驟S3，根據修改後的所述差分服務代碼點的值，選擇與之相應的服務質量等級對應的服務質量進行數據包的轉發。
[0038]在修改差分服務代碼點的值之後，即在完成了應用的服務質量等級定義之後，根據修改後的差分服務代碼點的值，選擇與之相應的服務質量等級對應的服務質量進行數據包的轉發。具體來說，如果是EF級別，則急速轉發該數據；如果是AF級別，則確保轉發該數據；如果是EF級別，則在其他級別高的轉發之後才轉發該數據。
[0039]優選地，在所述步驟SI之前，還包括:設置應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，以及差分服 務代碼點的值與服務質量等級的映射關係，用戶可根據應用處理快慢的需求自由設置應用的服務質量，有助於提高本發明的實用性和適用範圍。
[0040]通過採用上述流程，根據不同的應用而定義出不同的服務質量等級，實現用戶應用的服務質量的按需定製，與現有技術中防火牆設備對所有的應用程式流均採用統一服務質量的策略相比，有效地提高了用戶體驗，因為不同的應用對服務質量的要求不同，只採用簡單的放行會導致某些應用業務量受延遲或丟棄會，不利於提高用戶體驗。
[0041]圖5顯示了本發明優選實施例的基於應用識別的服務質量控制系統的結構示意圖；圖6顯示了本發明優選實施例的服務質量等級確定單元的結構示意圖。
[0042]如圖5所示，本發明優選實施例的基於應用識別的服務質量控制系統包括以下部件:協議分析單元1、服務質量等級定義單元2以及轉發單元3。
[0043]協議分析單元1，用於對流入防火牆的數據流進行協議分析，以識別出該數據流所屬的應用對應的應用類型，判斷出所屬應用是屬於下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類中的哪一類，，並將識別的應用類型發送至服務質量等級定義單元2。一般地，下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類這6種應用類型的應用所對應的服務質量等級要求依次由低到高，即整個網絡系統應該優先轉發處理電子商務類的應用，其次依次是流媒體類、遊戲類、即時通信類、協議數據類，最後才會轉發處理下載類，這樣有助於確保重要應用業務不受延遲或丟棄。
[0044]服務質量等級定義單元2，連接到協議分析單元1，用於接收協議分析單元I識別出的應用類型，並根據預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，確定所識別出的應用類型對應的服務質量等級。待服務質量等級確定後，根據該服務質量等級對應修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值。
[0045]其中，服務質量等級定義單元2的結構如圖6所示，服務質量等級定義單元2包括服務質量等級確定單元21和修改單元22。
[0046]服務質量等級確定單元21，連接到協議分析單元1，用於在接收協議分析單元I識別出的數據流的應用類型之後，根據預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，確定該應用所適用的服務質量等級。應用的服務質量的等級包括:BE、AFU AF2、AF3、AF4以及EF，BE的優先級最低，AFl、AF2、AF3和AF4的優選級為確保轉發，EF的優選級為急速轉發，這6種服務質量的等級的優先級別依次由低到高，服務質量等級確定單元21根據自定義的應用與其自適用的服務質量的映射關係確定流入的數據所屬的應用的服務質量到底屬於BE、AF1、AF2、AF3、AF4、EF中的哪一種。自定義的應用與其自適用的服務質量的映射關係具體為:應用類型中的下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類分別對應於服務質量等級中的BE、AF1、AF2、AF3、AF4以及EF，其中下載類包括迅雷、P2P等一些下載軟體；協議數據類包括傳統協議數據傳輸等，例如http ;即時通信類包括QQ、MSN、阿里旺旺等；遊戲類包括騰訊類遊戲、網遊等；流媒體類包括網絡電話、流媒體視頻、PPS等；電子商務類包括網銀、股票軟體、餘額寶等；當然可以根據需求定義其他類的應用與其自適用的服務質量的關係。
[0047]修改單元22，連接到服務質量等級確定單元21，用於根據服務質量等級確定單元21確定出的該應用的服務質量等級修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值，以定義該應用的服務質量的等級。
[0048]在確定應用的服務質量等級之後，修改單元22根據服務質量等級與差分服務代碼點值的映射關係修改應用所對應的數據中的差分服務代碼點的值，以定義該應用的服務質量的等級。具體地，通過修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點所佔用的3個字節來修改差分服務代碼點的值，不同的差分服務代碼點分別對應不同的服務質量等級，其中「000」字節對應於服務質量等級中的BE等級，「001」字節對應於服務質量等級中的AFl等級，「010」字節對應於服務質量等級中的AF2等級，「011」字節對應於服務質量等級中的AF3等級，「 100」字節對應於服務質量等級中的AF4等級，「 101」字節對應於服務質量等級中的EF等級。
[0049]轉發單元3，連接到服務質量等級定義單元2，用於根據修改後的差分服務代碼點的值，選擇與之相應的服務質量等級對應的服務質量進行數據包的轉發。在質量等級定義單元2完成應用的服務質量等級定義之後，轉發單元3根據修改後的差分服務代碼點的值選擇與之相應的服務質量等級對應的服務質量進行數據包的轉發。具體來說，如果是EF級另O，則急速轉發該數據；如果是AF級別，則確保轉發該數據；如果是EF級別，則在其他級別高的數據轉發之後才轉發該數據。
[0050]圖7顯示了本發明另一優選實施例的基於應用識別的服務質量控制系統的結構示意圖。
[0051 ] 如圖7所示，在本發明另一優選實施例中，還包括設置單元4，其連接到服務質量等級定義單元2，用於設置應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，以及差分服務代碼點的值與服務質量等級的映射關係，使得用戶可根據應用處理快慢的需求自由設置應用的服務質量，提高了本發明的實用性和適用範圍。
[0052]如上所述，根據本發明的一種基於應用識別的服務質量控制方法及系統，在不同應用類型的數據流經過網絡設備時，網絡設備通過修改應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值定義該應用的服務質量等級，並選擇與差分服務代碼點的值相應的服務質量等級對應的服務質量進行數據包的轉發，有效地提高了用戶體驗；另外，由於差分服務代碼點在三層IP中佔有8個字節，所修改的差分服務代碼點的值只是其中的3個，而且設備可以自定義選擇應用的服務質量等級，使得本發明具有很強的靈活性和擴展性。
[0053]應當理解的是，本發明的上述【具體實施方式】僅僅用於示例性說明或解釋本發明的原理，而不構成對本發明的限制。因此，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。此外，本發明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求範圍和邊界、或者這種範圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。
【權利要求】
1.一種基於應用識別的服務質量控制方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟Si，對流入防火牆的數據流進行協議分析，以識別出所述數據流所屬的應用對應的應用類型； 步驟S2，根據預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，確定所識別出的應用類型對應的服務質量等級，並根據該服務質量等級對應修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值； 步驟S3，根據修改後的所述差分服務代碼點的值，選擇與之相應的服務質量等級對應的服務質量進行數據包的轉發。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述應用類型包括: 下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類，該6種應用類型的應用所對應的服務質量等級依次由低到高。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述服務質量等級包括: BE、AF1、AF2、AF3、AF4以及EF，其中BE的優先級最低，AF1、AF2、AF3和AF4的優先級為確保轉發，EF的優先級為急速轉發，該6種服務質量等級的優先級依次由低到高； 所述預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係包括: 應用類型中的下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類分別對應於服務質量等級中的BE、AF1、AF2、AF3、AF4以及EF。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述步驟SI之前還包括: SO、設置應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，以及差分服務代碼點的值與服務質量等級的映射關係。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特徵在於，所述修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值，包括: 修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點所佔用的3個字節，其中，通過不同的值分別對應不同的服務質量等級。
6.一種基於應用識別的服務質量控制系統，其特徵在於，包括: 協議分析單元(1)，用於對流入防火牆的數據流進行協議分析，以識別出所述數據流所屬的應用對應的應用類型，並將識別的應用類型發送至服務質量等級定義單元(2)； 服務質量等級定義單元(2)，用於接收所述協議分析單元(I)識別出的應用類型，並根據預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，確定所識別出的應用類型對應的服務質量等級，根據該服務質量等級對應修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值； 轉發單元(3)，用於根據修改後的所述差分服務代碼點的值，選擇與之相應的服務質量等級對應的服務質量進行數據包的轉發。
7.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於， 所述應用類型包括:下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類，該6種應用類型的應用所對應的服務質量等級依次由低到高； 所述應用的服務質量等級包括:BE、AF1、AF2、AF3、AF4以及EF，其中BE的優先級最低，AFU AF2、AF3和AF4的優先級為確保轉發，EF的優先級為急速轉發，該6種服務質量等級的優先級依次由低到高；其中，應用類型中的下載類、協議數據類、即時通信類、遊戲類、流媒體類以及電子商務類分別對應於服務質量等級中的BE、AF1、AF2、AF3、AF4以及EF。
8.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，服務質量等級定義單元(2)還包括:服務質量等級確定單元(21)和修改單元(22)； 服務質量等級確定單元(21 )，用於在接收所述協議分析單元(I)識別出的數據流的應用類型之後，根據預設的應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，確定該應用所適用的服務質量等級； 修改單元(22)，基於服務質量等級確定單元(21)確定出的該應用的服務質量等級，修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值。
9.根據權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述修改單元(22)修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點的值，包括: 修改該應用所對應的數據包中的差分服務代碼點所佔用的3個字節，其中，通過不同的值分別對應不同的服務質量等級。
10.根據權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述系統還包括:設置單元(4)，用於設置應用類型與其自適用的服務質量等級的映射關係，以及差分服務代碼點的值與服務質量等級的映 射關係。
【文檔編號】H04L29/08GK103973773SQ201410140460
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月9日 優先權日:2014年4月9日
【發明者】王宇 申請人:漢柏科技有限公司