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GBSC技术白皮书摘要：传统的平均限速不能合理的利用有限的网络带宽资源，造成网络带宽资源的严重浪费。博达通过GBSC实现弹性的带宽管理，通过路由器自动判断当前网络的繁忙程度，为用户执行不同的限速阀值，有效地提高了对有限网络带宽资源的使用，改善了用户的上网体验。?关键词：GBSC?弹性限速?QoS?带宽管理?1. 前言宽带路由器，最主要的用户群分布在企业和网吧用户群当中。从宽带路由器正式推出到广泛应用以来，已经快十年了，是否意味着市面上的宽带路由器都能很好的满足用户需求、解决用户问题呢？答案当然是否定的！2?是设备稳定性不好，老死机？2?是产品性能不够，带机量不够？2?是软件功能不够丰富，无法实现用户需求？宽带产品经过这么多年的发展，产品自身的稳定性通常不会成为问题。而且竞争厂家那么多，产品的多样性也不存在问题，选择合适的产品型号不可能出现性能不够的情况。软件功能则更没有问题，现在更多的情况是，路由器提供了太多的功能，而多数是一般用户不需要的。实际上，现在的主要问题是带宽分配策略上。因为宽带路由器的本质就是共享上网，多用户分享带宽。随着时代的进步，局域网规模越来越大，用户数越来越多；随着新业务的不断涌现，用户对带宽需求也越来越大；但受限于专线带宽的高昂资费，多数的网吧和企业接入带宽总是有限的。显然，这是一个矛盾，这是宽带路由器面临各种问题的根源。?1.1 我们来看看，如果不做带宽分配的策略，会产生什么情况？??假设某网络总接入带宽为10M，对应的局域网规模为100PC，这是一个典型的中小型规模的网络模型。理论上每个用户能得到10M/100=100Kbps的带宽资源，这个均值相对于电话线拨号（56Kbps）好不了多少，但满足一般的网络应用差不多是够的。但实际情况不是平均分配的，每个用户的喜好不同、应用不同，不同的网络应用“抢带宽”的能力也不同，比如大家熟知的迅雷Thunder就是典型。用迅雷下载高清电影达到200KB/s的速率是比较正常，考虑到这个速率单位是“字节”，即Bytes，换算成为带宽则≈200*8=1.6M。显然，这个人占了用户数的1%，但带宽则占到了16％，比例严重失调。如果网络中有5个PC在下载，或者一个PC同时开着5路，那么总带宽的16%*5=80%被消耗掉了；剩余的95%以上的人只能分享这可怜的20%的带宽，然后最终对网络效果的评价，则是取决于那95%的人，效果可想而知。?1.2 看看限速后会有什么效果？由于路由器或者网络的管理者无法预判每个用户的应用，所以进行无差别的平均限速是比较简单、也是早期比较常用的实现方式。??限速完成之后，每个用户都被实际划分了一个带宽保证值，本例中为100Kbps；如果自己不使用网络、或者只需要很少的带宽（如MSN聊天），则不受影响，感觉不到限速的存在；如果用户在进行BT或者迅雷等P2P下载，那么无论它的“抢带宽”有多强，他所能抢的带宽值最多就是100K。平均限速通过“少数服从多数”的策略保证了大部分用户使用网络正常，可以解决不同用户之间的相互影响。但这种方式有2个明显的缺点：⑴大部分普通用户不使用网络时，他们的带宽是浪费掉的，不能充分利用起来；⑵本例中局域网人数为100，但实际网络中，该数量是浮动的。如：网吧的18:00～22:00的黄金时段和23:00后的包夜时段，上网人数存在明显不同；按照统一的平均限速策略，显然不尽合理。2. 技术介绍GBSC—Group Based Service Control 基于组的服务控制GBSC是上海博达数据通信有限公司的私有技术，它实现的是一种弹性的带宽管理和行为管理。所谓弹性带宽，是指根据网络的繁忙程度来给予用户制定不同的带宽管理策略，从而获得更高效的带宽利用。这里的服务控制包括弹性带宽管理和上网行为管理两部分，本篇文档只介绍弹性带宽管理的一部分相关内容。?2.1 GBSC采用的算法：令牌桶算法令牌桶的原理是一种预带宽资源预分配的机制，通过token对用户的流量进行标记，通过调整令牌桶的大小来对用户流量实施实时性的管理。如图2.1 假设给某用户限速100KBps；???图2.1 令牌桶算法示意图100KBps，即每秒转发800Kbit报文，路由器就需要每秒钟往桶中增加800K个令牌（token），一个令牌对应一个bit，这里讲的800K就是用户的速率上限（限速值）；路由器收到指定（ip）用户的数据包后，如果用户的收发数据包速率小于令牌限定值，则所有数据bit都能领取到令牌正常转发；如果用户的数据包速率大于限定值，则必然有很多数据包领不到令牌而不能转发（丢弃）。根据这个机制，就可以实现限速的功能。?2.2 GBSC的实现博达的弹性限速有两种实现方式，分别是：静态型和动态型；?2.2.1静态型弹性限速??根据分析，大多数的网络环境都会存在繁忙或者空