CN102006242A - 路由器的选路方法及路由器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路由器的选路方法及路由器。其中，该路由器的选路方法包括：获取发送端的数据流；根据数据流的特征在应用对应表中动态查询数据流对应的应用类型，应用对应表包括：数据流的特征，以及数据流与应用类型的映射关系；根据应用类型在路由表中选通传输数据流的链路；按照链路将数据流转发至目的端。通过本发明，能够路由器的转发效率、实现保证带宽安全控制。

Description

路由器的选路方法及路由器

技术领域

本发明涉及通讯领域，具体而言，涉及一种路由器的选路方法及路由器。

背景技术

传统的路由选择是基于目的地址的，近年来，很多企业已经开始使用多个互联网服务提供商(ISP)提供的线路进行因特网接入了。多个ISP进行接入有很多优点，比如可以根据每一个会话的目的地址选择最好的ISP进行访问，实现资源优化。

但很多情况下，不同的ISP的技术实力不同，侧重区域不同，如果只是根据目的地址来进行选路，很可能出现一条线路很忙，而另外几条很空闲。因此需要更好的技术来更加科学的分配负载。

现有技术中可以采用基于目的地址所属网络进行选路。目的地址如果是属于某ISP的接入范围，则选择该ISP的互联网出口。这样做的好处是同一个ISP提供服务的两个节点之间的带宽和网络时延通常比较好。

例如：以下路由配置将去电信地址段的流量引到1.1.1.2的路由器上，将去网通地址段的流量引到2.2.2.2的路由器上。

目的地址段	下一跳路由器
		《电信地址段》	1.1.1.2
《网通地址段》	2.2.2.2

该技术由于在某一个区域一个ISP会占据市场主导地位，因此节点数量比较大，很可能一些占用网络资源很大的应用(比如在线视频、P2P下载)会更倾向于选择了某一个ISP的线路，使另几条ISP的线路得不到有效应用，也会使这条线路上关键应用的用户体验由于带宽的滥用而下降。

现有技术中还可以采用根据会话的目的端口进行选路。通常叫做策略路由。这种路由的灵活度比较大，可以规定哪些端口的流量从哪个ISP链路出去。

例如：以下策略路由将HTTP流量引到1.1.1.2路由器上。

源IP	源Port	目的IP	目的Port	协议	下一跳路由器
						Any	Any	Any	HTTP	TCP	1.1.1.2

该技术可以解决基于目的地址所属网络进行选路带来的相关问题，但无法对付非知名端口的应用，例如P2P下载。而且有些应用会利用知名端口作掩护，从而利用这个优势选择到质量较好的链路上。这样，关键业务仍然会受到其他非关键业务的干扰。当多个ISP接入时，一般需要做源地址转换(SNAT)，但由于识别应用的种类需要先让几个数据报文通过路由器，在这时，这个会话已经做过源地址转换了，如果这时再切换ISP的线路，势必使用另一个源地址通信，而通信的对端并不知道，会认为是非法的连接。这样，会话只能中断，而通信发起端重试时，会重复上述过程，会话永远不能建立。

目前针对相关技术的由于越来越多的应用并不基于固定IP和端口导致使用策略路由转发数据流导致数据流传输出错或受到干扰的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术的由于越来越多的应用并不基于固定IP和端口导致使用策略路由转发数据流导致数据流传输出错或受到干扰的问题，目前尚未提出有效的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种路由器的选路方法及路由器，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种路由器的选路方法，该路由器的选路方法包括：获取发送端的数据流；根据数据流的特征在应用对应表中动态查询数据流对应的应用类型，应用对应表包括：数据流的特征，以及数据流与应用类型的映射关系；根据应用类型在路由表中选通传输数据流的链路；按照链路将数据流转发至目的端。

进一步地，在根据数据流的特征在应用对应表中动态查询数据流对应的应用类型之前，方法还包括：根据数据流的特征来创建应用对应表，数据流的特征包括以下任意多个特征的组合：源地址、目的地址、源端口号、目的端口号以及传输协议号；将应用对应表保存至缓存中。

进一步地，在按照链路将数据流转发至目的端之后，方法还包括：检测预定时间内所述数据流的特征在所述应用对应表中的使用频率，其中，当所述使用频率低于预定次数时，删除所述应用对应表中保存的所述数据流的特征，否则，保存所述应用对应表不变。

进一步地，在根据数据流的特征在应用对应表中动态查询数据流对应的应用类型之后，方法还包括：判断动态查询应用类型是否成功，其中，当动态查询成功的情况下，执行后续的在路由表中选通链路的步骤；当动态查询失败的情况下，中断执行动态查询，并在对应关系表中增加数据流所对应的应用类型。

进一步地，在根据应用类型在路由表中选通数据流发生的链路之后，方法还包括：判断所述链路是否与当前所述数据流的实际使用链路相同，其中，如果相同，则保持所述发送端与所述目的端会话，否则中断所述发送端与所述目的端建立会话。

进一步地，在获取发送端的数据流之前，方法还包括：在路由表中创建数据流对应的链路，不同应用的数据流对应不同的链路。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种路由器，该路由器包括：获取模块，用于获取发送端的数据流；查询模块，用于根据数据流的特征在应用对应表中动态查询数据流对应的应用类型，应用对应表包括：数据流的特征，以及数据流与应用类型的映射关系；选通模块，用于根据应用类型在路由表中选通传输数据流的链路；发送模块，用于按照链路将数据流转发至目的端。

进一步地，路由器还包括：第一创建模块，用于根据数据流的特征来创建应用对应表，数据流的特征包括以下任意多个特征的组合：源地址、目的地址、源端口号、目的端口号以及传输协议号；保存模块，用于将应用对应表保存至缓存中。

进一步地，路由器还包括：检测模块，用于检测预定时间内所述数据流的特征在所述应用对应表中的使用频率，其中，当所述使用频率低于预定次数时，删除所述应用对应表中保存的所述数据流的特征，否则，保存所述应用对应表不变。

进一步地，第一判断模块，用于判断动态查询应用类型是否成功，其中，当动态查询成功的情况下，执行后续的在路由表中选通链路的步骤；当动态查询失败的情况下，中断执行动态查询，并在对应关系表中增加数据流所对应的应用类型。

进一步地，第二判断模块，用于用于判断所述链路是否与当前所述数据流的实际使用链路相同，其中，如果相同，则保持所述发送端与所述目的端会话，否则中断所述发送端与所述目的端建立会话。

进一步地，第二创建模块，用于在路由表中创建数据流对应的链路，不同应用的数据流对应不同的链路。

通过本发明，采用获取发送端的数据流；根据数据流的特征在应用对应表中动态查询数据流对应的应用类型，应用对应表包括：数据流的特征，以及数据流与应用类型的映射关系；根据应用类型在路由表中选通传输数据流的链路；按照链路将数据流转发至目的端，解决了相关技术的由于越来越多的应用并不基于固定IP和端口导致使用策略路由转发数据流导致数据流传输出错或受到干扰的问题，进而实现基于客户端复杂的应用来选择路由的选通路径，提高了路由器的转发效率、实现保证带宽安全控制的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的路由器的选路系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的路由器的选路方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的路由器内部装置的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明实施例的路由器的选路系统的结构示意图。如图1所示的应用场景中，为用户客户端(主机)的应用提供两条链路出口作为客户端与外网进行通讯的链路，一条可以是电信，一条可以是网通。在用户环境中处理正常工作业务的数据流正常流转的同时，也有P2P、视频等占用高带宽的娱乐流量的情况下，为了保证在正常业务的有效运行的同时，也可以使得大流量的数据在网络上传输，本发明提供了一种基于应用的策略路由，保证用户建立的路由可以把P2P、视频等流量引流到网通线路上，而其他业务的应用在电信线路上使用，该基于应用的策略路由选路方式可以针对类似于P2P这种通常无法确定端口号的应用选择合适的网络通道，提高了路由器的性能和工作效率。下面就基于应用的策略路由的工作原理作详细描述。策略路由中的路由表可以设置如下：

源IP

源Port

目的IP

目的Port

协议

应用

下一跳路由器

Any

Any

Any

Any

Any

P2P

1.1.1.2

Any

Any

Any

Any

Any

Video

1.1.1.2

目的地址路由：

目的地址段	下一跳路由器
		0.0.0.0/0	2.2.2.2

在上述场景运行中，设备在识别到P2P的数据流量之后开始维护应用对应表，根据应用对应表判断该数据流量的应用类型，即识别到此时传输的数据流对应的应用类型是P2P数据，如果确定是P2P或Video类型的数据，则将该数据流路由到1.1.1.2路由器上去。本发明的路由查找采用先查应用对应表，再查策略路由的目的地址路由表。上述实施例实现了为PSP或Video类型的数据流作路由引流，保证了网络通讯的带宽，提高了安全控制。

图2是根据本发明实施例的路由器的选路方法的流程图，如图2所示该方法包括如下步骤：

步骤S202，获取发送端的数据流。该步骤可以通过路由器的获取模块实现获取主机端应用的数据流。

步骤S204，根据数据流的特征在应用对应表中动态查询数据流对应的应用类型，应用对应表包括：数据流的特征，以及数据流与应用类型的映射关系。该步骤实现通过路由器的查询模块来获取该数据流所对应的应用类型。

步骤S206，根据应用类型在路由表中选通传输数据流的链路。该步骤实现通过路由器的选通模块确定传输数据流的通道。

步骤S208，按照链路将数据流转发至目的端。该步骤实现成功建立发送端与目的端的会话，使得数据流的成功转发。

本发明上述实施例通过识别该数据流的应用对应的类型，在应用路由表中查找该应用的数据流的传输路径，然后基于应用确定数据流的路由的链路，实现利用应用识别，建立应用和IP、协议、端口的对应关系，并以此作为路由选路的基础，从而提高了路由器的性能及转发效率。

本发明实施例中，在根据数据流的特征在应用对应表中动态查询数据流对应的应用类型的步骤之前，方法还可以实现根据数据流的特征来创建应用对应表，数据流的特征包括以下任意多个特征的组合：源地址、目的地址、源端口号、目的端口号以及传输协议号；将应用对应表保存至缓存中。该实施例中通过对应用的类型的识别结果，将目的地址、端口号、协议号加入和应用对应表，而对于主机的源端口固定的应用，可以将源地址、端口号、协议号加入和应用对应表。

本发明上述实施例中可知，本发明的路由器必须有应用的识别功能，即根据数据流的特征，包括但不限于地址、端口、协议、内容特征、行为特征、流量特征而识别出流量的应用类型。通过识别后的应用种类，利用被连接方(目的)的信息建立地址、协议、端口号和应用的对应关系，保存在设备缓存中。称之为“应用对应表”。或者针对源端口固定的应用，将发起连接方(源)的地址、协议、端口号和应用的对应关系，然后保存在应用对应表中。

本发明实施例中，在按照链路将数据流转发至目的端之后，方法还可以包括：检测预定时间内数据流的特征在应用对应表中的使用频率，其中，当使用频率低于预定次数时，删除应用对应表中保存的数据流的特征，否则，保存应用对应表不变。该实施例实现针对长时间不使用路由链路的应用，将应用对应表中保存的该应用的数据流及其特征删除，使得将该通道转换为其他应用来使用以传输数据流，提高了路由器的使用效率。

另外的一种实时方式中，在按照链路将数据流转发至目的端之后，方法还可以包括：检测预定时间内数据流的特征在应用对应表中的使用频率，其中，当使用频率低于预定次数时，删除应用对应表中保存的数据流的特征，否则，更改路由表中对应该数据流的选通链路。该实施例实现针对长时间不使用路由链路的应用，将应用对应表中保存的该应用的数据流及其特征删除，使得将该通道转换为其他应用来使用以传输数据流，而对于大于一定频率的情况下，给该应用提供另外一个更优化的链路通道，提高了路由器的使用效率。

上述实施例实现设备应用对应表中缓存的IP、协议、端口和应用的对应信息可以用一定策略用超时机制老化。如果新数据流匹配，设备应用对应表中缓存的IP、协议、端口和应用的对应信息，并持续被识别成特定应用，则会刷新老化时间。

本发明上述实施例中，在根据数据流的特征在应用对应表中动态查询数据流对应的应用类型之后，方法还包括：判断动态查询应用类型是否成功，其中，当动态查询成功的情况下，执行后续的在路由表中选通链路的步骤；当动态查询失败的情况下，中断执行动态查询，并在对应关系表中增加数据流所对应的应用类型。该步骤实现对已建立通讯链路的数据流量可以根据应用识别结果，查找所定义应用路由表，如果需要改变路由则断开已有连接，并动态更新应用对应表。

在上述步骤中客户端应用如果观察到意外的断线后，会在几秒钟到几分钟内重新尝试连接，这时，设备会利用IP、协议、端口，查找应用对应表，判断这个新会话所属应用。之后查找基于应用的路由表，选择正确的路由。

在本发明实施例中，在根据应用类型在路由表中选通数据流发生的链路之后，方法还可以包括：判断链路是否与当前数据流的实际使用链路相同，其中，如果相同，则保持发送端与目的端会话，否则中断发送端与目的端建立会话。该实施例实现在识别应用之后，查找基于应用的路由表，如果发现这个应用发生的链路和根据基于应用路由规则不符，则必须断掉这个会话，即在路由表中查找是否存在该应用的选通路径，如果没有该路径则需要在应用对应表中重新建立该应用的类型，然后再查询路由表中该应用的选通链路。

对于新建的数据流量，可以根据地址、端口号、协议号查找应用对应表，根据应用列表查找结果判断所属应用，然后再查找所定义应用路由表。解决了对于无法确定端口号或者地址的数据流，可以根据查找结果进行路由转发来解决基于内容、行为识别的应用进行路由选路的问题。

其中，本发明实施例中在获取发送端的数据流之前，方法还可以包括：在路由表中创建数据流对应的链路，不同应用的数据流对应不同的应用类型。该实施例实现设备根据应用定义基于应用的路由表。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图3是根据本发明实施例的路由器内部装置的结构示意图。如图3所示，该路由器包括：获取模块301，用于获取发送端的数据流；查询模块303，用于根据数据流的特征在应用对应表中动态查询数据流对应的应用类型，应用对应表包括：数据流的特征，以及数据流与应用类型的映射关系；选通模块305，用于根据应用类型在路由表中选通传输数据流的链路；发送模块307，用于按照链路将数据流转发至目的端。

本发明的路由器可以通过识别该数据流的应用对应的类型，在应用路由表中查找该应用的数据流的传输路径，然后基于应用确定数据流的路由的链路，实现利用应用识别，建立应用和IP、协议、端口的对应关系，并以此作为路由选路的基础，从而提高了路由器的性能及转发效率。

本发明实施例中，该路由器还可以包括：第一创建模块309，用于根据数据流的特征来创建应用对应表，数据流的特征包括以下任意多个特征的组合：源地址、目的地址、传输协议以及源端口号；保存模块311，用于将应用对应表保存至缓存中。

如图3所示的上述实施例中该路由器可以包括：检测模块317，用于检测预定时间内数据流的特征在应用对应表中的使用频率，其中，当使用频率低于预定次数时，删除应用对应表中保存的数据流的特征，否则，保存应用对应表不变。

上述实施例中该路由器可以包括：第二检测模块，用于检测预定时间内数据流的特征在应用对应表中的使用频率，其中，当使用频率低于预定次数时，删除应用对应表中保存的数据流的特征，否则，更改路由表中对应该数据流的选通链路。该第二检测模块可以替换该检测模块317的功能，两个检测模块可以互换。

如图3中提供的实施例，该路由器可以包括第一判断模块313，用于判断动态查询应用类型是否成功，其中，当动态查询成功的情况下，执行后续的在路由表中选通链路的步骤；当动态查询失败的情况下，中断执行动态查询，并在对应关系表中增加数据流所对应的应用类型。

上述实施例优选的可以包括：第二判断模块315，用于判断链路是否与当前数据流的实际使用链路相同，其中，如果相同，则保持发送端与目的端会话，否则中断发送端与目的端建立会话。

优选的，该路由器还可以包括第二创建模块319，用于在路由表中创建数据流对应的链路，不同应用的数据流对应不同的应用类型。

本发明上述实施例通过对数据流的应用进行识别，基于应用识别的结果，可以将目的地址、端口、协议号加入和应用对应表。另外的，对于源端口固定的应用，可以将源地址、端口、协议号加入和应用对应表。本发明的路由器可以实现触发一个应用后，该应用的数据流量根据应用识别结果，查找所定义应用路由表。如果需要改变路由则断开已有连接。对新建流量，可以根据地址、端口号、协议号查找应用对应表，然后根据应用列表查找结果判断所属应用，再查找所定义应用路由表，最后根据查找结果进行路由转发。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：在复杂应用越来越多的今天，越来越多的应用并不基于固定IP和端口。可以基于复杂应用类型进行路由，解决策略路由只能基于固定IP、端口、协议进行路由的缺点，达到的效果是用户可以针对不同应用做路由引流。从而达到对应用的特殊处理，比如保证带宽，安全控制等等。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种路由器的选路方法，其特征在于，包括：

获取发送端的数据流；

根据所述数据流的特征在应用对应表中动态查询所述数据流对应的应用类型，所述应用对应表包括：所述数据流的特征，以及所述数据流与所述应用类型的映射关系；

根据所述应用类型在路由表中选通传输所述数据流的链路；

按照所述链路将所述数据流转发至目的端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述数据流的特征在应用对应表中动态查询所述数据流对应的应用类型之前，所述方法还包括：

根据所述数据流的特征来创建应用对应表，所述数据流的特征包括以下任意多个特征的组合：源地址、目的地址、源端口号、目的端口号以及传输协议号；

将所述应用对应表保存至缓存中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在按照所述链路将所述数据流转发至目的端之后，所述方法还包括：检测预定时间内所述数据流的特征在所述应用对应表中的使用频率，其中，当所述使用频率低于预定次数时，删除所述应用对应表中保存的所述数据流的特征，否则，保存所述应用对应表不变。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在根据所述数据流的特征在应用对应表中动态查询所述数据流对应的应用类型之后，所述方法还包括：

判断动态查询所述应用类型是否成功，其中，

当所述动态查询成功的情况下，执行后续的在所述路由表中选通所述链路的步骤；

当所述动态查询失败的情况下，中断执行所述动态查询，并在所述对应关系表中增加所述数据流所对应的应用类型。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在根据所述应用类型在路由表中选通所述数据流发生的链路之后，所述方法还包括：

判断所述链路是否与当前所述数据流的实际使用链路相同，其中，如果相同，则保持所述发送端与所述目的端会话，否则中断所述发送端与所述目的端建立会话。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取发送端的数据流之前，所述方法还包括：在所述路由表中创建所述数据流对应的链路，不同应用的所述数据流对应不同的链路。

7.一种路由器，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取发送端的数据流；

查询模块，用于根据所述数据流的特征在应用对应表中动态查询所述数据流对应的应用类型，所述应用对应表包括：所述数据流的特征，以及所述数据流与所述应用类型的映射关系；

选通模块，用于根据所述应用类型在路由表中选通传输所述数据流的链路；

发送模块，用于按照所述链路将所述数据流转发至目的端。

8.根据权利要求7所述的路由器，其特征在于，所述路由器还包括：

第一创建模块，用于根据所述数据流的特征来创建应用对应表，所述数据流的特征包括以下任意多个特征的组合：源地址、目的地址、源端口号、目的端口号以及传输协议号；

保存模块，用于将所述应用对应表保存至缓存中。

9.根据权利要求8所述的路由器，其特征在于，所述路由器还包括：检测模块，用于检测预定时间内所述数据流的特征在所述应用对应表中的使用频率，其中，当所述使用频率低于预定次数时，删除所述应用对应表中保存的所述数据流的特征，否则，保存所述应用对应表不变。

10.根据权利要求7所述的路由器，其特征在于，所述路由器还包括：第一判断模块，用于判断动态查询所述应用类型是否成功，其中，当所述动态查询成功的情况下，执行后续的在所述路由表中选通所述链路的步骤；当所述动态查询失败的情况下，中断执行所述动态查询，并在所述对应关系表中增加所述数据流所对应的应用类型。

11.根据权利要求7所述的路由器，其特征在于，所述路由器还包括：第二判断模块，用于判断所述链路是否与当前所述数据流的实际使用链路相同，其中，如果相同，则保持所述发送端与所述目的端会话，否则中断所述发送端与所述目的端建立会话。

12.根据权利要求7所述的路由器，其特征在于，所述路由器还包括：第二创建模块，用于在所述路由表中创建所述数据流对应的链路，不同应用的所述数据流对应不同的链路。

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