CN101026589A - 一种路由选择的方法和路由器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种路由选择的方法和路由器，具体为：出口路由器接收来自局域网的请求报文，所述请求报文的目的地址为因特网中服务器的网络地址；出口路由器利用所述请求报文检测各广域网(WAN)接口所对应链路的响应速度，将响应速度最快的链路所对应的WAN接口设置为所述目的地址对应的下一跳出接口，实现路由选择。应用本发明方案，出口路由器无需手工配置，而是直接利用请求报文来确定路由，不但可以大大减少网络管理人员手工配置的工作量，而且可以保证局域网按照最佳路径访问因特网中的服务器。

Description

一种路由选择的方法和路由器

技术领域

本发明涉及路由技术，特别是涉及一种路由选择的方法和路由器。

背景技术

目前，当某个局域网要接入因特网(Internet)时，为了保障接入可靠，通常与两个或两个以上运营商同时连接。也就是说，局域网的Internet出口路由器存在两个或两个以上广域网(WAN)接口，各个WAN接口可以通过从不同运营商租用的链路来接入因特网。

实际应用中，由于不同运营商网络之间连接的带宽比较窄，局域网通过出口路由器不同的WAN接口访问因特网的速度可能不同。比如：出口路由器中有两个WAN接口，一个是W1接口，对应运营商A，另一个是W2接口，对应运营商B。如果局域网要访问运营商A网络中某个服务器，比如某个游戏网站，如果直接从W1接口接入来访问该服务器，其速度比较快，可以满足用户的体验需求；而如果从W2接口接入来访问该服务器，其速度则比较慢，很难满足用户需求。

为了保证接入质量，在局域网的出口路由器上通常采用手工配置静态路由的方法，在路由表中将属于某运营商网段地址的下一跳出接口设置为对应该运营商的WAN接口。这样，当局域网要访问该运营商网段内的某个服务器，出口路由器就可以直接从对应该运营商的WAN接入，从而保证访问的速度和质量。

但是，现有技术是采用手工配置的方式，其配置工作量比较大，并且在网络发生变化的情况下，出口路由器还需要更新原有的配置，其过程比较繁琐，大大增加了网络管理员的工作量，不利于局域网接入技术的推广。

发明内容

有鉴于此，本发明第一个发明目的是提供一种路由选择的方法，无需手工配置而实现最佳路由的选择。

本发明的第二个发明目的是提供一种路由器，无需手工配置而实现最佳路由的选择。

为了达到上述第一个目的，本发明提出的技术方案为：

一种路由选择的方法，该方法包括以下步骤：

a、出口路由器接收来自局域网的请求报文，所述请求报文的目的地址为因特网中服务器的网络地址；

b、出口路由器利用所述请求报文检测各广域网WAN接口所对应链路的响应速度，将响应速度最快的链路所对应的WAN接口设置为所述目的地址对应的下一跳出接口，实现路由的选择。

上述方案中，所述步骤b之后进一步包括：

当接收到与步骤b所述目的地址相同的请求报文时，按照所述目的地址对应的下一跳出接口将请求报文发送出去。

上述方案中，步骤b所述检测各WAN接口所对应链路的响应速度的方法为：

出口路由器根据自身WAN接口数复制所述请求报文，通过各WAN接口同时发送各请求报文，接收返回的响应报文，并按照接收响应报文的先后顺序确定链路的响应速度。

上述方案中，事先设置用于记录目的地址和下一跳出接口对应关系的路由转发表，所述步骤a和步骤b之间进一步包括：

出口路由器判断出路由转发表中不存在所述目的地址的表项，创建新的表项，将所述请求报文的目的地址记录在新创建表项中；步骤b所述将请求报文发送出去的方法为：根据路由转发表，将请求报文从所述目的地址对应的下一跳出接口发送出去。

上述方案中，步骤b所述将响应速度最快的链路所对应的WAN接口设置为所述目的地址对应的下一跳出接口的方法为：将所述响应速度最快的链路所对应的WAN接口记录在新创建表项中。

上述方案中，该方法进一步包括：

在新创建一个表项或将WAN接口记录在新创建的表项中时，出口路由器启动为所述新创建的表项所设置的老化计时器，如果计时到达事先设置的老化时间，则删除对应的表项。

上述方案中，如果出口路由器的WAN接口配置了网络地址转换协议NAT，在将请求报文从WAN接口发送出去之前，该方法进一步包括：

按照NAT协议对接收到的请求报文进行处理。

对于本发明的第二个发明目的，本发明提出的技术方案为：

一种路由器，至少包括局域网侧收发单元、因特网侧收发单元，该路由器还包括：

路由控制单元，利用来自局域网侧收发单元的请求报文检测因特网收发单元中各广域网WAN接口所对应链路的响应速度，将响应速度最快链路对应的WAN接口设置为请求报文中目的地址对应的下一跳出接口。

上述方案中，所述路由控制单元包括：

链路检测单元，用于根据因特网侧收发单元中WAN接口数复制来自局域网侧收发单元的请求报文，通过各WAN接口同时发送各请求报文，接收返回的响应报文，并按照接收响应报文的先后顺序确定链路的响应速度，通知路由表管理单元将响应速度最快链路所对应的WAN接口记录在新创建表项中；

路由表管理单元，用于存储路由转发表，创建新的表项，将请求报文中的目的地址和对应的下一跳出接口记录在新创建的表项中。

上述方案中，所述路由控制单元进一步包括：

上述方案中，所述路由控制单元包括：

判别单元，用于判断路由表管理单元中的路由转发表是否存在来自局域网侧收发单元的请求报文中目的地址的表项，如果不存在，则通知路由表管理单元创建新的表项，并触发链路检测单元对链路响应速度进行检测；如果存在，则直接从所述目的地址对应的下一跳出接口发送出去。

上述方案中，所述路由控制单元进一步包括：

表项老化计时器，用于对路由转发表中的每一个表项进行计时，并在到达事先设置的老化时间时，通知路由表管理单元删除对应的表项；

所述路由表管理单元进一步用于：根据表项老化计时器的通知删除对应的表项。

上述方案中，所述路由器进一步包括：

网络地址转换NAT协议处理单元，用于将请求报文按照NAT协议进行处理，并将处理后的请求报文通过因特网侧收发单元发送出去。

综上所述，本发明提出的一种路由选择的方法和路由器，可以利用请求报文检测各WAN接口对应链路的响应速度，将响应速度最快的链路对应的WAN接口设置为下一跳出接口，并在后续接收到目的地址相同的请求报文时，按照对应的下一跳出接口发送出去。这样，出口路由器无需手工配置，而是直接利用请求报文来确定路由，不但大大了减少网络管理人员手工配置的工作量，而且可以保证局域网按照最佳路径访问因特网中的服务器。

附图说明

图1是本发明选择路由方法的流程图；

图2是本发明方法实施例中组网示意图；

图3是本发明方法实施例的流程图；

图4是本发明路由器内部结构示意图；

图5是本发明路由器实施例内部结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明的基本思想是：直接采用局域网要访问因特网的请求报文对出口路由器各广域网(WAN)接口对应链路的响应速度进行检测，将响应速度最快的链路作为最佳路径，局域网就可以通过确定的最佳路径来访问因特网。

图1是本发明实现路由选择的流程图。如图1所示，本发明实现路由选择可以包括以下步骤：

步骤101：出口路由器接收来自局域网的请求报文，所述请求报文的目的地址为因特网中服务器的网络地址；

当局域网中某用户要访问因特网中的某服务器，不能直接访问，而是要通过出口路由器来访问该服务器。对因特网中服务器的访问需要根据该服务器的在因特网中的网络地址进行，即根据该服务器的IP地址进行访问。本步骤所述请求报文就是局域网请求访问因特网中服务器的请求报文。

步骤102：出口路由器利用所述请求报文检测各WAN接口所对应链路的响应速度，将响应速度最快的链路所对应的WAN接口设置为所述目的地址对应的下一跳出接口，实现路由的选择。

本发明中，出口路由器有两个或两个以上的WAN接口，每个WAN接口对应不同运营商的链路。当局域网要访问因特网中某服务器时，由于没有象现有技术一样事先配置好路由，出口路由器此时并不能确定应该由哪个出接口发送请求报文。为了保证可以通过最佳路径来访问服务器，本发明先利用请求报文对各链路进行检测，将响应速度最快的链路作为最佳路径，并将后续的请求报文从所述最佳路径传输给要访问的服务器。

这里，所述检测各WAN接口对应链路的响应速度的方法可以为：出口路由器根据自身WAN接口数复制所述请求报文，通过各WAN接口同时发送各请求报文，接收返回的响应报文，并按照接收响应报文的先后顺序确定链路的响应速度。

实际应用中，对链路响应速度的检测通常有以下两种情况：

第一种情况是要访问的服务器属于某运营商网络中的服务器，并且出口路由器与该运营商网络之间的链路正常。在这种情况下，如果直接通过该运营商的链路来访问服务器，其响应速度比其它链路要快得多。也就是说，当出口路由器最先从某个WAN接收到返回的响应报文，就可以确定该WAN接口对应的链路就是要访问的服务器所在网络运营商的链路，直接将该WAN接口设置为下一跳出接口即可。

第二种情况是要访问的服务器属于某运营商网络中的服务器，但出口路由器与该运营商网络之间的链路故障。在这种情况下，如果通过该链路来访问服务器，将不会获得返回的响应报文。由于出口路由器也同时从其它链路对服务器进行访问，其它某个链路对应的WAN接口将最先获得返回的响应报文。此时，虽然最先返回响应报文的链路不是要访问服务器所在网络运营商的链路，但为了保证局域网可靠地接入因特网，相对于已经故障地链路来说，其仍然可以作为最佳路径，直接将对应的WAN接口设置为下一跳出接口即可。

由此可见，不管链路是否正常，出口路由器都可以将最先接收响应报文的WAN接口设置为下一跳出接口。此后，如果后续又接收到访问该服务器的请求报文，直接从请求报文中目的地址对应的下一跳出接口发送出去即可。当然，这里所设置的下一跳出接口是与请求报文中的目的地址对应的。如果局域网需要访问因特网中其它的服务器，则需要重新执行步骤101和步骤102来确定与其它服务器目的地址对应的下一跳出接口。

为了更好地说明本发明方案，下面用较佳实施例进行详细描述。

图2是本实施例组网示意图。如图2所示，出口路由器有两个WAN接口，分别为W1接口和W2接口。其中，W1接口对应运营商A，通过链路A1与网络连接；W2接口对应运营商B，通过链路B1与网络连接。本实施例中，局域网中用户终端的IP地址为私网地址，要访问的服务器属于运营商A网络中的服务器，比如某个网络游戏服务器，其IP地址为IP1，出口路由器上配置有网络地址转换(NAT)协议。

另外，为了更好地记录目的地址与下一跳出接口的对应关系，本实施例事先设置一个路由转发表，每一个表项包括目的地址和下一跳出接口，其格式如表一所示：

目的地址	下一跳出接口
		…	…

表一

图3是本实施例实现路由选择的流程图。如图3所示，本实施例可以包括以下步骤：

步骤301：出口路由器接收来自局域网的请求报文，所述请求报文携带的目的地址为IP1；

步骤302：出口路由器根据接收到的请求报文的目的地址查询路由转发表，并判断路由转发表中是否存在所述目的地址的表项；

如果路由转发表中存在请求报文的目的地址的表项，则出口路由器之前已经确定并记录了对应的下一跳出接口，直接按照下一跳出接口转发报文即可；

如果路由转发表中不存在请求报文的目的地址的表项，则出口路由器执行如步骤303所述的后续操作。

步骤303：出口路由器在路由转发表中创建新的表项，并将请求报文中的目的地址记录在新创建的表项中。

此时，路由转发表的记录状态如表二所示：

目的地址	下一跳出接口
		…	…
IP1

表二

步骤304：出口路由器复制一份接收到的请求报文，再将两份请求报文分别发送给W1接口和W2接口；

本实施例中出口路由器有两个WAN接口，只需要复制一份请求报文即可。实际应用中，如果出口路由器有两个以上WAN接口，则需要根据WAN接口数来复制请求报文，确保至少向每个WAN接口发送一份请求报文。

步骤305：W1接口和W2接口分别按照NAT协议处理请求报文，再将处理后的请求报文发送出去；

本实施例中，局域网中用户终端的IP地址是私网地址，不能直接利用私网地址访问因特网中的服务器，而出口路由器的WAN接口配置了NAT协议，可以对请求报文按照NAT协议处理，即将请求报文中的源地址转换为WAN接口自身的IP地址。这里所述WAN接口自身的IP地址属于公网地址，可以直接访问因特网中的服务器，至于具体如何对请求报文进行NAT协议处理则属于现有技术，此处不再赘述。当然，实际应用中，如果局域网中用户终端的IP地址是公网地址，就可以不在出口路由器的WAN接口配置NAT协议，也不需要进行NAT协议处理，即可以省略本步骤。

步骤306：出口路由器接收返回的响应报文，按照接收响应报文的先后顺序确定链路的响应速度，将响应速度最快的链路对应的WAN接口记录在新创建表项中；

由于最先返回响应报文的链路就是响应速度最快的链路，而出口路由器也总是将响应速度最快的链路对应的WAN接口作为下一跳出接口，所以，实际应用中，出口路由器只需要将最先返回响应报文的WAN接口记录在新创建表项中，丢弃其它的响应报文即可。具体方法可以为：出口路由器接收到返回的响应报文，根据响应报文的源地址查询路由转发表，判断路由转发表中包含响应报文源地址的表项中是否存在对应的下一跳出接口，如果存在，则直接丢弃接收到的响应报文；否则，将接收该响应报文的WAN接口记录在路由转发表中。

需要注意的是，这里所述响应报文的源地址就是被访问服务器的IP地址，也就是之前发送的请求报文中的目的地址。所以，按照响应报文中源地址查询到的表项就是新创建的表项。此时，新创建的表项已经记录有与请求报文中目的地址对应的下一跳出接口。假设W1最先接收到返回的响应报文，路由转发表的记录状态如表三所示：

目的地址	下一跳出接口
		…	…
IP1	W1

表三

步骤307：出口路由器在后续接收到目的地址为IP1的请求报文时，直接按照路由转发表中对应的下一跳出接口发送出去。

当然，如果出口路由器WAN接口配置了NAT协议，后续请求报文也需要在经过NAT协议处理后才发送出去。

另外，实际应用中，由于网络的状态是动态变化的，原来正常的链路可能发生故障，原来故障的链路也可能重新恢复正常。为了更好地适应网络的变化，保证局域网以最佳路径访问因特网中服务器，还可以为路由转发表中的每一个表项单独设置老化计时器。在新创建一个表项或将WAN接口记录在新创建的表项中时，出口路由器启动对应的老化计时器，如果计时到达事先设置的老化时间，则删除该表项。

删除路由转发表中某表项后，如果出口路由器又接收到目的地址与删除表项中目的地址相同的请求报文，则需要重新执行步骤303～步骤306，重新确定与该目的地址对应的下一跳出接口。重新确定的下一跳出接口可能与删除前的相同，也可能由于网络发生变换而与删除前的不相同。

针对上述实现路由选择的方法，本发明还提出一种路由器。图4是本发明路由器的内部结构示意图。如图4所示，该路由器至少包括：局域网侧收发单元401、路由控制单元402、因特网侧收发单元403。

其中，局域网侧收发单元401用于接收和发送出口路由器与局域网交互的报文；路由控制单元402，利用来自局域网侧收发单元401的请求报文检测因特网收发单元403中各广域网WAN接口所对应链路的响应速度，将响应速度最快链路对应的WAN接口设置为请求报文中目的地址对应的下一跳出接口；因特网侧收发单元403用于接收和发送出口路由器与因特网交互的报文。

为了更好地说明本发明路由器内部结构图，下面用一个较佳实施例进行详细说明。

图5是本实施例路由器的内部结构示意图。如图5所示，本实施例中，路由器也包括局域网侧收发单元401、路由控制单元402、因特网侧收发单元403，所述路由控制单元402又可以包括链路检测单元4022和路由表管理单元4023。实际应用中，当路由器接收到来自局域网的请求报文时，为了更好地区分是否需要按照本发明方案进行路由选择，路由控制单元402还可以包括判别单元4021。其中，

判别单元4021，用于判断路由表管理单元4023中的路由转发表是否存在来自局域网侧收发单元401的请求报文中目的地址的表项，如果不存在，则通知路由表管理单元4023创建新的表项，并触发链路检测单元4022对链路响应速度进行检测；如果存在，则直接从所述目的地址对应的下一跳出接口发送出去，所述目的地址对应的下一跳出接口为因特网侧收发单元403中的WAN接口；

链路检测单元4022，用于根据因特网侧收发单元403中WAN接口数复制来自局域网侧收发单元401的请求报文，通过各WAN接口同时发送各请求报文，接收返回的响应报文，并按照接收响应报文的先后顺序确定链路的响应速度，通知路由表管理单元4023将响应速度最快链路所对应的WAN接口记录在新创建表项中；

路由表管理单元4023，用于存储路由转发表，创建新的表项，将请求报文中的目的地址和对应的下一跳出接口记录在新创建的表项中。

当局域网侧收发单元401接收到请求报文时，由判别单元4021判断路由表管理单元4023中的路由转发表是否存在所述请求报文中目的地址的表项，如果不存在，则通知路由表管理单元4023创建新的表项，并触发链路检测单元4022对链路响应速度进行检测。一方面，路由表管理单元4023根据判别单元4021的通知创建新的表项，将请求报文中的目的地址记录在新创建的表项中；另一方面，链路检测单元4022根据因特网侧收发单元403中WAN接口数复制请求报文，通过各WAN接口同时发送各请求报文，接收返回的响应报文，按照接收响应报文的先后顺序确定链路的响应速度，再通知路由表管理单元4023将响应速度最快链路所对应的WAN接口记录在新创建表项中。

此后，当出口路由器接收到来自局域网的请求报文，仍然由判别单元4021判断路由表管理单元4023中的路由转发表是否存在来自局域网侧收发单元401的请求报文中目的地址的表项，如果存在，则直接从所述目的地址对应的下一跳出接口发送出去，所述目的地址对应的下一跳出接口为因特网侧收发单元403中的WAN接口。

实际应用中，为了更好地适应网络的变化，保证局域网以最佳路径访问因特网中服务器，路由控制单元402还可以进一步包括：

表项老化计时器4024，用于对路由转发表中的每一个表项进行计时，并在到达事先设置的老化时间时，通知路由表管理单元4023删除对应的表项。

另外，实际应用中，因特网侧收发单元403中各WAN接口可能配置了NAT协议，所述路由器还可以进一步包括：

网络地址转换NAT协议处理单元404，用于将请求报文按照NAT协议进行处理，并将处理后的请求报文通过因特网侧收发单元发送出去。

应用本发明方案，出口路由器可以利用请求报文来检测链路响应速度，根据响应速度确定最佳路径，不但可以保证局域网按照最佳路径来访问因特网中服务器，而且由于无需事先手工配置路由，可以大大减少配置工作量。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1、一种路由选择的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、出口路由器接收来自局域网的请求报文，所述请求报文的目的地址为因特网中服务器的网络地址；

b、出口路由器利用所述请求报文检测各广域网WAN接口所对应链路的响应速度，将响应速度最快的链路所对应的WAN接口设置为所述目的地址对应的下一跳出接口，实现路由的选择。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b之后进一步包括：

当接收到与步骤b所述目的地址相同的请求报文时，按照所述目的地址对应的下一跳出接口将请求报文发送出去。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤b所述检测各WAN接口所对应链路的响应速度的方法为：

所述出口路由器根据自身WAN接口数复制所述请求报文，通过各WAN接口同时发送各请求报文，接收返回的响应报文，并按照接收响应报文的先后顺序确定链路的响应速度，将最先接收响应报文的WAN接口对应的链路作为响应速度最快的链路。

4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，事先设置用于记录目的地址和下一跳出接口对应关系的路由转发表，所述步骤a和步骤b之间进一步包括：

所述出口路由器判断出路由转发表中不存在所述目的地址的表项，创建新的表项，将所述请求报文的目的地址记录在新创建表项中；

步骤b所述将请求报文发送出去的方法为：根据路由转发表，将请求报文从所述目的地址对应的下一跳出接口发送出去。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤b所述将响应速度最快的链路所对应的WAN接口设置为所述目的地址对应的下一跳出接口的方法为：将所述响应速度最快的链路所对应的WAN接口记录在新创建表项中。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

在新创建一个表项或将WAN接口记录在新创建的表项中时，所述出口路由器启动为所述新创建的表项所设置的老化计时器，如果计时到达事先设置的老化时间，则删除对应的表项。

7、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果所述出口路由器的WAN接口配置有网络地址转换协议NAT，在将请求报文从WAN接口发送出去之前，该方法进一步包括：

按照NAT协议对接收到的请求报文进行处理。

8、一种路由器，至少包括局域网侧收发单元、因特网侧收发单元，其特征在于，该路由器还包括：

路由控制单元，利用来自局域网侧收发单元的请求报文检测因特网收发单元中各广域网WAN接口所对应链路的响应速度，将响应速度最快链路对应的WAN接口设置为请求报文中目的地址对应的下一跳出接口。

9、根据权利要求8所述的路由器，其特征在于，所述路由控制单元包括：

链路检测单元，用于根据因特网侧收发单元中WAN接口数复制来自局域网侧收发单元的请求报文，通过各WAN接口同时发送各请求报文，接收返回的响应报文，并按照接收响应报文的先后顺序确定链路的响应速度，通知路由表管理单元将响应速度最快链路所对应的WAN接口记录在新创建表项中；

路由表管理单元，用于存储路由转发表，创建新的表项，将请求报文中的目的地址和对应的下一跳出接口记录在新创建的表项中。

10、根据权利要求9所述的路由器，其特征在于，所述路由控制单元进一步包括：

判别单元，用于判断路由表管理单元中的路由转发表是否存在来自局域网侧收发单元的请求报文中目的地址的表项，如果不存在，则通知路由表管理单元创建新的表项，并触发链路检测单元对链路响应速度进行检测；如果存在，则直接从所述目的地址对应的下一跳出接口发送出去。

11、根据权利要求10所述的路由器，其特征在于，所述路由控制单元进一步包括：

表项老化计时器，用于对路由转发表中的每一个表项进行计时，并在到达事先设置的老化时间时，通知路由表管理单元删除对应的表项；

所述路由表管理单元进一步用于：根据表项老化计时器的通知删除对应的表项。

12、根据权利要求8至11任一项所述的路由器，其特征在于，所述路由器进一步包括：

网络地址转换NAT协议处理单元，用于将请求报文按照NAT协议进行处理，并将处理后的请求报文通过因特网侧收发单元发送出去。

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