CN101656678A - 传输数据流的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传输数据流的方法和装置，属于通信技术领域。所述方法包括：将待传输的数据流多播到所有需要负荷分担的多个单板上；所述多个单板按照预设的相同算法，分别确定自己负责分担的比例，将收到的所述数据流按照所述比例进行传输。所述装置包括：多播处理模块和多个单板。本发明无需选取负责分担仲裁的单板，降低了设计的复杂度，节省了恢复相应信息的时间，避免了数据流产生短暂的中断，极大地提高了倒换性能以及提升了用户的体验。

Description

传输数据流的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种传输数据流的方法和装置。

背景技术

在通信传输网络中，为了提高传输可靠性和带宽利用率，通常采用IP负荷分担技术来传输数据流，即当存在两个或多个可用的IP路由时，按照一定比例负担数据流的传送任务。当其中一个路由出现故障时，在保证一定性能指标(如呼损)的前提下，由其它路由分担完成故障路由的任务。例如，两台通信设备之间通信存在两条可用的IP路由，一条通过传输网络1进行，另一条通过传输网络2进行，则这两台通信设备进行通信时，将所需传送的数据流根据两个传输网络的传输能力进行比例分担，能保证两个传输网络带宽都得以利用。当其中一个网络异常时，所有数据流都切换到另一个正常的网络上传输，从而确保了可靠性。

另外，为了确保通信设备长期稳定的运行，一般对通信设备内部的各部件都提供了冗余设计，如IP负荷分担的路由出端口通常都分布在不同的硬件单板上，当其中一块单板出现故障时，设备自动调整负荷分担算法，使原来通过故障单板传送的IP数据流切换到正常的单板上。

现有的IP负荷分担技术，通常集中在一个单板上进行数据流分担仲裁以及分发，参见图1，在通信设备内部有两个单板，单板A为负责分担仲裁和分发的单板，当发送数据流时，先由MAC(Media Access Control，媒体接入控制)交换芯片将数据流发送到单板A上，然后单板A根据预设的算法进行分担仲裁，并按照仲裁的结果将数据流分别从单板A和单板B发送出去，如预设的分担策略为单板A的FE(Fast Ethernet，快速以太，通常是100Mbps速率)1端口与单板B的FE4端口的负荷分担比例为分别为30％和70％，则单板A从FE1端口发送30％的数据流，并将其余70％的数据流发送给单板B，从单板B的FE4端口发送出去。当FE1端口故障时，单板A自动调整负荷分担算法，使所有数据流全部通过单板B的FE4端口发送。

现有的IP负荷分担技术需要选出负责分担仲裁的单板，设计复杂度较高。当负责分担仲裁的单板发生故障时，其它单板需要花费一定的时间来恢复相应的信息，才能接替该单板的工作，传输所有数据流，因此会导致数据流产生短暂的中断，影响用户的体验。

发明内容

为了降低负荷分担技术的复杂度以及提高倒换性能，本发明实施例提供了一种传输数据流的方法和装置。所述技术方案如下：

一种传输数据流的方法，所述方法包括：

将待传输的数据流多播到所有需要负荷分担的多个单板上；

所述多个单板按照预设的相同算法，分别确定自己负责分担的比例，将收到的所述数据流按照所述比例进行传输。

一种传输数据流的装置，所述装置包括：多播处理模块和多个单板；

所述多播处理模块，用于将待传输的数据流多播到所述多个单板上；

所述多个单板，用于按照预设的相同算法，分别确定自己负责分担的比例，将收到的所述数据流按照所述比例进行传输。

本发明实施例提供的上述技术方案无需选取负责分担仲裁的单板，降低了设计的复杂度。参与负荷分担的所有单板上软件处理流程和算法均一样，降低了实现的复杂度。与现有技术相比，节省了恢复相应信息的时间，避免了数据流产生短暂的中断，极大地提高了倒换性能以及提升了用户的体验。

附图说明

图1是现有技术中IP负荷分担技术示意图；

图2是本发明实施例提供的一种传输数据流的方法流程图；

图3是本发明实施例提供的传输数据流的应用场景示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种传输数据流的方法流程图；

图5是本发明实施例提供的一种数据流负荷分担示意图；

图6是图5中路由出端口故障后算法调整数据流负荷分担示意图之一；

图7是图5中路由出端口故障后算法调整数据流负荷分担示意图之二；

图8是图5中路由出端口故障后算法调整数据流负荷分担示意图之三；

图9是本发明实施例提供的另一种数据流负荷分担示意图；

图10是图9中单板故障后算法调整数据流负荷分担示意图之一；

图11是图9中单板故障后算法调整数据流负荷分担示意图之二；

图12是本发明实施例提供的一种传输数据流的装置结构图；

图13是本发明实施例提供的另一种传输数据流的装置结构图。

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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图2，本发明实施例提供了一种传输数据流的方法，包括：

201：将待传输的数据流多播到所有需要负荷分担的多个单板上；

202：多个单板按照预设的相同算法，分别确定自己负责分担的比例，将收到的数据流按照比例进行传输。

本发明实施例提供的技术方案主要应用于进行通信的设备之间存在多条路由的场景。例如，参见图3，两台通信设备A和B进行通信，存在两条可用的路由，一条通过传输网络1进行，另一条通过传输网络2进行，A和B上预设有相同的算法，该算法规定通过传输网络1传输40％的流量，通过传输网络2传输60％的流量，并且A通过单板1和单板2分别与传输网络1和2相连，则通信设备A首先将待传输的数据流多播到单板1和单板2上，根据该算法，单板1通过传输网络1传输该数据流的40％给通信设备B，单板2通过传输网络2传输该数据流的60％给通信设备B，从而实现了负荷分担。

参见图4，本发明实施例还提供了一种传输数据流的方法，具体包括：

401：将待传输的数据流多播到所有需要负荷分担的多个单板上。

具体地，例如，本步骤可以由通信设备内部的MAC交换芯片来完成。MAC交换芯片是指在MAC层实现报文转发的一种芯片，网络中每个节点都有一个唯一标识的硬件地址，即MAC地址。

其中，需要负荷分担的单板个数可以根据需要选取，如选取2个单板或3个单板等等。而且每个单板上参与负荷分担的路由出端口可以为一个，也可以为多个。

402：上述多个单板按照预设的相同算法，分别确定自己负责分担的比例，将收到的数据流按照比例进行传输。

其中，上述多个单板中的每个单板上都预设有负荷分担算法，且均相同，例如，可以为HASH哈希算法。预设的算法中规定了每个单板负责分担的流量比例，如单板ID1负责流量的20％，单板ID2负责流量的80％，则每个单板在传输数据流之前根据单板ID确定自己对应的比例，然后按照该比例转发相应的数据流。

403：当上述多个单板中有负责分担数据流的路由出端口发生故障时，对该多个单板中的每个单板上的算法均进行相同的调整，将发生故障的路由出端口负责的流量转移到，除该故障路由出端口所在单板外的其它单板的负责分担数据流的路由出端口上，相应地，该多个单板均按照调整后的算法进行流量传输，从而使得数据流不再发往该故障路由出端口。

例如，参见图5，数据流在MAC交换芯片上多播到单板A和B上。单板A上有三个路由出端口FE1、FE2和FE3，单板B上有三个路由出端口FE4、FE5和FE6。单板A和B上配置相同的HASH算法，其中指定FE1分担40％的流量，FE4分担60％的流量。单板A根据该HASH算法，将数据流中的40％通过FE1转发出去，其余的60％丢弃；单板B根据该HASH规则，将数据流中的40％丢弃，其余的60％通过FE4转发出去。当FE1端口发生故障时，同时调整单板A和B上的负荷分担算法，使FE4分担60％的流量、FE5分担40％的流量，即图6所示的情况；或者使FE4负责100％的流量，即图7所示的情况；或者使FE4、FE5各自分担50％的流量，即图8所示的情况等等。通过调整单板A上的负荷分担算法，可以使得此后单板A的FE1端口不传输数据流，避免了由于数据流继续发往该故障路由出端口而导致的流量丢失。

本实施例中是以跨单板调整为例进行说明的，即有路由出端口发生故障后，将该故障路由出端口负责的流量调整到，除该故障路由出端口所在的本单板外的其它单板上，如果需要将流量调整到本单板的其它路由出端口上，则采用现有的方法即可实现，本实施例不做过多说明。

404：当上述多个单板中有单板发生故障时，对该多个单板中除发生故障的单板以外的其它单板上的算法均进行相同的调整，将发生故障的单板负责的流量转移到其它单板上，相应地，除发生故障的单板以外的其它单板均按照调整后的算法进行流量传输。

本实施例中，所述单板发生故障是指该单板不能再工作，此时，单板的路由出端口也不能转发数据流，但是单板发生故障的因素有多种，单板故障并不一定意味着单板的路由出端口发生故障。发生故障的单板由于不能再工作，因此，无需调整该故障单板上的算法，只需对其它单板上的算法进行调整即可。

例如，参见图9，单板A通过FE1传输80％的流量，单板B通过FE4传输20％的流量，当单板A发生故障不能再工作时，则仅调整单板B上的负荷分担算法，使所有数据流全部通过FE4发送，不用调整单板A上的负荷分担算法，此后单板A不传输数据流，单板B通过FE4端口传输100％的数据流，如图10所示。当然，根据单板B上的路由配置还可以调整为其它的比例，如单板B上的FE4传输50％，FE5传输50％，即图11所示的情况。本实施例就不一一举例了。由于单板A已不再工作，此后MAC交换芯片在多播待传输的数据流时，单板A也不会收到数据流，其它单板则可以收到。

上述单板故障后调整算法的过程中，由于不存在单板B接替单板A工作的过程，即无需将单板A上的数据流倒换到单板B上，直接调整单板B的算法即可，而算法调整的速度明显快于单板数据流量倒换的速度，因此与现有技术相比，极大地节省了恢复相应信息的时间，单板倒换的性能得到了显著的改善，而且，避免了数据流产生短暂的中断，极大地提升了用户的体验。

本实施例中，步骤403和404是两种不同的应用场景，在时间上没有固定的先后顺序。当有路由出端口故障时，则按照403中的描述进行调整，当有单板故障时，则按照404中的描述进行调整。如果多个单板中既有路由出端口故障，又有单板故障，则通常是按照检测到故障的顺序，分别进行调整。例如，先检测到路由出端口故障，则进行一次算法调整，后又检测到单板故障，则再次进行算法调整等等。

本发明实施例提供的上述方法无需选取负责分担仲裁的单板，降低了设计的复杂度。参与负荷分担的所有单板上软件处理流程和算法均一样，降低了实现的复杂度。当有端口或单板发生故障时，各个单板独立工作，不存在依赖关系，而且不存在单板工作接替的过程，节省了恢复相应信息的时间，避免了数据流产生短暂的中断，极大地提高了倒换性能以及提升了用户的体验。

参见图12，本发明实施例还提供了一种传输数据流的装置，包括：多播处理模块1201和多个单板1202；

多播处理模块1201，用于将待传输的数据流多播到多个单板上；

多个单板1202，用于按照预设的相同算法，分别确定自己负责分担的比例，将收到的数据流按照比例进行传输。

其中，多播处理模块1201可以具体为MAC交换芯片。

本实施例中，进一步地，参见图13，上述装置还可以包括：

端口故障处理模块1203，用于当上述多个单板中有负责分担数据流的路由出端口发生故障时，对该多个单板中的每个单板上的算法均进行相同的调整，将发生故障的路由出端口负责的流量转移到，除该故障路由出端口所在单板以外的其它单板的负责分担数据流的路由出端口上。相应地，上述多个单板分别按照调整后的算法传输流量。

本实施例中，进一步地，上述装置还可以包括：

单板故障处理模块1204，用于当上述多个单板中有单板发生故障时，对该多个单板中除发生故障的单板以外的其它单板上的算法均进行相同的调整，将发生故障的单板负责的流量转移到除发生故障的单板以外的其它单板负责分担数据流的路由出端口上。相应地，除发生故障的单板以外的其它单板分别按照调整后的算法传输流量。

本发明实施例提供的上述装置无需选取负责分担仲裁的单板，降低了设计的复杂度。参与负荷分担的所有单板上软件处理流程和算法均一样，降低了实现的复杂度。当有端口或单板发生故障时，各个单板独立工作，不存在依赖关系，而且不存在单板工作接替的过程，节省了恢复相应信息的时间，避免了数据流产生短暂的中断，极大地提高了倒换性能以及提升了用户的体验。

本发明实施例可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，例如，路由器或交换机的硬盘、缓存或光盘中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (6)

1.一种传输数据流的方法，其特征在于，所述方法包括：

将待传输的数据流多播到所有需要负荷分担的多个单板上；

所述多个单板按照预设的相同算法，分别确定自己负责分担的比例，将收到的所述数据流按照所述比例进行传输。

2.根据权利要求1所述的传输数据流的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述多个单板中有负责分担数据流的路由出端口发生故障时，对所述多个单板中的每个单板上的算法均进行相同的调整，将发生故障的路由出端口负责的流量转移到，除该故障路由出端口所在单板以外的其它单板的负责分担数据流的路由出端口上。

3.根据权利要求1所述的传输数据流的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述多个单板中有单板发生故障时，对所述多个单板中除发生故障的单板以外的其它单板上的算法均进行相同的调整，将发生故障的单板负责的流量转移到所述其它单板上。

4.一种传输数据流的装置，其特征在于，所述装置包括：多播处理模块和多个单板；

所述多播处理模块，用于将待传输的数据流多播到所述多个单板上；

所述多个单板，用于按照预设的相同算法，分别确定自己负责分担的比例，将收到的所述数据流按照所述比例进行传输。

5.根据权利要求4所述的传输数据流的装置，其特征在于，所述装置还包括：

端口故障处理模块，用于当所述多个单板中有负责分担数据流的路由出端口发生故障时，对所述多个单板中的每个单板上的算法均进行相同的调整，将发生故障的路由出端口负责的流量转移到，除该故障路由出端口所在单板以外的其它单板的负责分担数据流的路由出端口上。

6.根据权利要求4所述的传输数据流的装置，其特征在于，所述装置还包括：

单板故障处理模块，用于当所述多个单板中有单板发生故障时，对所述多个单板中除发生故障的单板以外的其它单板上的算法均进行相同的调整，将发生故障的单板负责的流量转移到所述其它单板负责分担数据流的路由出端口上。

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