CN100505683C - 路由下一跳负荷分担的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种根据路由下一跳负荷分担的方法，该方法包括：a)配置路由负荷分担的IP地址网段和均衡路由组；b)在所述IP地址网段内生成一条路由，并把这条路由设置为到这个网段优先级最高的路由；c)当路由设备收到访问这个网段内某个IP地址的报文时，查找这条路由，并根据预先配置的路由负荷分担的情况，确定报文下一跳至正常的IP地址或均衡路由组。采用本发明所述的方法，可以极大程度地改善网络传输质量。

Description

路由下一跳负荷分担的方法

技术领域

本发明涉及一种路由下一跳负荷分担的方法，该方法使数据报文按既定的负荷分担策略进行传输，可以极大程度地改善网络质量。

背景技术

目前的路由器的寻址都是通过查找路由器的路由表，找到IP(Internet Protocol，网际协议)报文中的目的IP地址对应的下一跳进行转发。一个目的IP地址可能通过不同的路径到达，即可能有多条路由可以到达目的IP地址。

传统路由器可以通过等价路由来实现路由的负荷分担。即配置多条到同一目的地而且优先级相同的路由。到同一目的地存在多条不同的路径，而且它们的优先级也相同。当没有到同一目的地的更高优先级路由时，这几条路由都被IP采纳，在转发去往该目的地报文时，由IP依次通过各条路径发送，从而实现网络的负载分担。但上述技术具有以下缺陷：

1、多条等价路由间由于传输介质等传输环境不可能完全相同，因而他们之间肯定会有区别，比如链路带宽、链路状况等都可能会有很大的不同。现有技术无法实现按策略的进行负荷分担，而是只能简单的依次通过各条路径发送。

2、等价路由无法体现流的概念。源IP地址A访问目的IP地址B的一个TCP(Transfer Control Protocol，传输控制协议)连接中的报文，当通过不同的等价路径进行转发时，由于等价路由不可能完全相同，因而报文在等价路由上传输的速率很有可能不同，这极有能导致报文到达顺序紊乱，影响网络处理效率。

3、由于每条等价路由都需要有一个路由表项，因而需要生成多个路由表项，但这会占用路由设备过多的内存，降低路由的处理报文的效率。

4、路由表项只能手工配置，无法通过路由协议自动生成，增加了网络管理上的难度。

5、路由器的能力有限，一般的路由器支持的等价路由数不超过10条。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术缺陷，提供一种路由下一跳负荷分担的方法。该方法使路由器把访问目的IP的数据报文按照某种暨定的负荷分担策略进行传输，可以极大程度地改善网络数据报文传输质量。

为了实现上述目的，本发明的路由下一跳负荷分担的方法包括：

a)、配置路由负荷分担的IP地址网段和均衡路由组；

b)、在所述IP地址网段内生成一条路由，并把这条路由设置为到这个网段优先级最高的路由；

c)、当路由设备收到访问这个网段内某个IP地址的报文时，查找这条路由，并根据预先配置的路由负荷分担的策略，确定报文下一跳至正常的IP地址或均衡路由组。

其中：

步骤c)中还包括如下步骤：

c1)、当路由设备发现路由的下一跳为一个均衡路由组时，则从均衡路由组中按照配置过的负荷分担算法选定一个下一跳IP地址，并查找到下一跳IP对应的接口，将报文发送出去；

c2)、当路由设备发现路由的下一跳为一个正常IP地址时，则按照下一跳IP地址转发报文。

进一步的步骤还包括，在步骤c1)中：当路由设备收到报文时，路由设备是通过查找路由表或转发信息表来判断所找到的路由表项中的下一跳，如果判断下一跳为均衡路由组，则查找对应的均衡路由组消息，选定一条路由的下一跳IP地址，然后查找下一跳IP对应接口，将报文发送出去；如果判断下一跳为正常IP地址，则按照下一跳IP地址转发报文。

其中，所述的IP地址网段是指一个包括IP网络地址和子网掩码的IP地址的集合。

其中，所述的均衡路由组是指至少包含多条目的IP地址和掩码的IP地址相同的传统路由表项以及用于在多条路由表项中选取其中一条路由的下一跳IP地址的一种负荷分担算法的集合。

其中，上述路由设备包括路由器或三层网络交换机等。

与现有的技术相比，本发明方案由于按照不同路由的状况对这些路由设置不同的优先级，当传输数据报文的时候，路由器根据此设置把访问目的IP的报文根据预定的优先级选定不同的路由进行传输，可以极大程度上提高网络传输质量，并可以体现出流的概念，并保证一个TCP连接总是走唯一的一条路由，对支持的等价路由数目不限。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明转发报文的流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面对本发明技术方案进一步作详细说明。

本发明的核心思想是首先配置需要做路由负荷分担的IP地址网段和其对应的均衡路由组；为均衡路由组引入路由，可以引入静态路由或者从路由协议引入动态路由；均衡路由组中的每条路由可以配置优先级和路由负荷分担策略。

当配置了需要做路由负荷分担的IP地址网段之后，会在这个网段生成一条路由，并将这条路由的优先级设置为最高。当路由器收到访问这个网段内某个IP地址的报文，会通过路由表(当路由设备为路由器时)或转发信息表(当路由设备为三层网络交换机时)查找到这条路由。如果发现下一跳为一个均衡路由组，则从均衡路由组中按照配置过的负荷分担算法选定一个下一跳IP地址。查找到下一跳IP对应的接口，将报文发送出去。如果发现下一跳为正常IP地址，则按照下一跳IP地址转发报文。

下面结合本发明技术方案的报文转发流程图，以路由器为例详细说明本发明的实现方式，具体参考图1所示：

当路由器收到报文时，路由器根据IP地址网段生成的最高级别路由查找路由表；

当找到路由表之后，判断所找到的路由表项中的下一跳；

如果判断下一跳为正常IP地址，则按照下一跳IP地址转发报文；

如果判断下一跳为均衡路由组，则查找对应的均衡路由组消息，选定一条路由的下一跳IP地址。然后查找下一跳IP对应接口，将报文发送出去。

本发明的具体实现方案包括如下步骤：

a)、配置路由负荷分担的IP地址网段和均衡路由组；

b)、在所述IP地址网段内生成一条路由，并把这条路由设置为到这个网段优先级最高的路由；

c)、当路由设备收到访问这个网段内某个IP地址的报文时，查找这条路由，并根据预先配置的路由负荷分担的策略，确定报文下一跳至正常的IP地址或均衡路由组。

其中，步骤c)中进一步包括如下步骤：

c1)、当路由设备发现路由的下一跳为一个均衡路由组时，则从均衡路由组中按照配置过的负荷分担算法选定一个下一跳IP地址，并查找到下一跳IP对应的接口，将报文发送出去；

c2)、当路由设备发现路由的下一跳为一个正常IP地址时，则按照下一跳IP地址转发报文。

其中，步骤c1)还包括：当路由设备收到报文时，路由设备是通过查找路由表或转发信息表来判断所找到的路由表项中的下一跳，如果判断下一跳为均衡路由组，则查找对应的均衡路由组消息，选定一条路由的下一跳IP地址，然后查找下一跳IP对应接口，将报文发送出去；如果判断下一跳为正常IP地址，则按照下一跳IP地址转发报文。

本技术方案中所述的IP地址网段是指一个IP网段，即一个包括若干个IP地址的集合，包括IP网络地址和子网掩码，相当于传统路由表项中的目的IP和掩码，通过一个IP网络地址加一个子网掩码可以用来标示一个IP地址网段。一个IP地址如果和这个子网掩码相“与”后等于这个IP网络地址，就说明这个IP地址在这个网段里面。例如IP网络地址10.1.1.0，子网掩码255.255.255.0可以用来表示一个IP网段，这个IP地址网段包括IP地址范围从10.1.1.1到10.1.1.255。IP地址网段通常用在路由表中，地址网段的IP网络地址作为路由表的目的地址，子网掩码作为路由表的子网掩码。

本技术方案中所述的均衡路由组是这样一个逻辑概念，它至少包含两部分内容，一个是多条目的IP和掩码的IP地址相同的传统路由表项，另一个是负荷分担算法。每次均衡路由组被使用时，按照配置的负荷分担算法从它包含的路由表项中选取一条优先级最高的路由的下一跳IP地址。所述的负荷分担算法可以采用传统的负荷分担算法。

另外，本发明技术方案中的路由设备还可以是网络三层交换机。三层交换机除了有路由表之外，还有转发信息表(FIB)。FIB与路由表的区别在于FIB对报文是精确匹配，而路由表是最长匹配。方案中的均衡路由组也可以配置在FIB中的下一跳的位置，通过查找FIB代替前述方案中的路由表，实现路由负荷分担，其实现方案是相同的。

此外，由于网络上的路由会经常变化，为了保证均衡路由组中的路由的可用性，需要定时或者实时的检测路由的可用性。可以通过检测路由的下一跳可达性或者通过路由协议通知路由变化来保证路由的可用性。

通过本发明技术方案实现的路由负荷分担有如下的优点：

1、可以实现有策略的路由负荷分担；

2、均衡路由组可以同时包括静态路由和动态路由；

3、可以实现一个流一直走同一条路由；

4、一个均衡路由组只占用一条路由表项，节省路由表空间；

5、能保证路由可用性，自动根据网络路由变化而更新。

Claims (6)

1、一种路由下一跳负荷分担的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)配置路由负荷分担的IP地址网段和均衡路由组；

b)在所述IP地址网段内生成一条路由，并把这条路由设置为到这个网段优先级最高的路由；

c)当路由设备收到访问这个网段内某个IP地址的报文时，查找这条路由，并根据预先配置的路由负荷分担的策略，确定报文下一跳至正常的IP地址或均衡路由组；

所述均衡路由组至少包含多条目的IP和掩码的IP地址相同的路由表项和负荷分担算法；所述负荷分担算法用于在均衡路由组被使用时，从包含的路由表项中选取一条优先级最高的路由的下一跳IP地址；所述正常的IP地址为所述步骤b中生成的路由中下一跳的IP地址。

2、如权利要求1所述的下一跳负荷分担的方法，其特征在于，在步骤c)中进一步包括如下步骤：

c1)当路由设备发现路由的下一跳为一个均衡路由组时，则从均衡路由组中按照配置过的负荷分担算法选定一个下一跳IP地址，并查找到下一跳IP对应的接口，将报文发送出去；

c2)当路由设备发现路由的下一跳为一个正常IP地址时，则按照下一跳IP地址转发报文。

3、根据权利要求2所述的路由下一跳负荷分担的方法，其特征在于，步骤c1)还包括：当路由设备收到报文时，路由设备是通过查找路由表或转发信息表来判断所找到的路由表项中的下一跳，如果判断下一跳为均衡路由组，则查找对应的均衡路由组消息，选定一条路由的下一跳IP地址，然后查找下一跳IP对应接口，将报文发送出去；如果判断下一跳为正常IP地址，则按照下一跳IP地址转发报文。

4、根据权利要求1-3任何一项所述的路由下一跳负荷分担的方法，其特征在于，所述的IP地址网段是指一个包括IP网络地址和子网掩码的IP地址的集合。

5、根据权利要求1-3任何一项所述的路由下一跳负荷分担的方法，其特征在于，所述的均衡路由组是指至少包含多条目的IP地址和掩码的IP地址相同的传统路由表项以及用于在多条路由表项中选取其中一条路由的下一跳IP地址的一种负荷分担算法的集合。

6、根据权利要求1-3所述的路由下一跳负荷分担的方法，其特征在于，所述路由设备包括路由器或三层网络交换机。

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