CN102215167B - 传输数据的方法、装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传输数据的方法、装置及其系统，该方法包括路由器以逐流模式将传输数据负载分担到多条负载分担链路中，并检测各负载分担链路的利用率；若判断获知所述负载分担链路的最大链路利用率大于切换阈值、且所述最大链路利用率与所述负载分担链路的最小链路利用率的比值大于比值阈值，则所述路由器将逐流模式切换为逐包模式。上述方法路由器可以根据各负载分担链路的实际利用情况来对负载分担模式进行切换。解决了单独采用逐流模式时，在网络中流数较少时出现的流量负载分担不均、丢包严重的问题。

Description

传输数据的方法、装置及其系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种传输数据的方法、装置及其系统。

背景技术

路由负载分担是一种提高IP传送可靠性的有效手段。目前，路由负载分担主要有两种实现形式：逐包模式和逐流模式。

逐流模式是通过分析数据包流的源、目的IP地址和源、目的端口号及协议分类等进行流分类，属于同一个流的数据包都路由至同一条链路，这样可以保证属于同一个流的数据包按先后顺序到达目的地，避免乱序。如图1所示，在一个千兆以太网(GE，Gigabit Ethernet)链路负载分担到三个622Mbps链路时，数据流量从GE链路进入路由器R1，路由器R1通过查找路由表获知下一跳有三条链路，且三条链路拥有同样的优先级并同时生效。默认状态下路由器R1为逐流模式，路由器R1对数据包进行判断，对属于同一流的数据包，通过自身的算法从1-3这三条链路中选择一条链路作为转发至路由器R2的路径。采用逐流模式时，当流量流数越多时，流量负载分担就越均匀，但是，当流量较小时，可能导致流量负载分担不均匀，极端情况下，可能出现有的链路已经发生丢包，而有的链路却几乎无流量，处于空闲状态。

逐包模式是将每个数据包独立路由，通过轮转法在多条链路中确定数据包转发链路。逐包模式可以提高链路利用率且流量负载分担均匀，但是，其通常无法保证数据包的先后顺序，对VoIP、IPTV等基于流的业务存在不利影响。

发明内容

本发明提供一种传输数据的方法、装置及其系统，以解决现有技术中路由器单纯采用逐流模式对传输的数据进行负载分担时，出现各负载分担链路流量负载分担不均匀的问题。

本发明提供的传输数据的方法，包括：路由器以逐流模式将传输数据负载分担到多条负载分担链路中，并检测各负载分担链路的利用率；

若判断获知所述负载分担链路的最大链路利用率大于切换阈值、且所述最大链路利用率与所述负载分担链路的最小链路利用率的比值大于比值阈值，则所述路由器将逐流模式切换为逐包模式。

本发明还提供一种传输数据的装置，包括：

检测单元，用于检测路由器以逐流模式将传输数据负载分担到多条负载分担链路后，各负载分担链路的利用率；

判断单元，根据检测单元检测出的所述利用率，来判断获知所述负载分担链路中的最大链路利用率和最小链路利用率，并判断最大链路利用率是否大于切换阈值、及所述最大链路利用率与所述最小链路利用率的比值是否大于比值阈值；

模式切换单元，根据判断单元的判断结果，在获知所述负载分担链路的最大链路利用率大于切换阈值、且所述最大链路利用率与所述负载分担链路的最小链路利用率的比值大于比值阈值，将路由器的负载分担模式由逐流模式切换为逐包模式。

本发明还提供一种传输数据的系统，包括两个进行数据传输的路由器，至少一个所述路由器包括上述的传输数据的装置。

本发明提供的传输数据的方法，实现了路由器在逐流模式传输时，当负载分担链路的最大链路利用率(最大链路利用率是指各负责分担链路中利用率最大的那条负载分担链路的实时负载利用率)大于切换阈值、且最大链路利用率与最小链路利用率(最小链路利用率是指各负责分担链路中利用率最小的那条负载分担链路的实时负载利用率)的比值大于比值阈值时，路由器将逐流模式切换至逐包模式，因此解决了在以逐流模式进行负载分担时，出现的各负载分担链路流量负载分担不均匀，而出现的丢包严重的问题。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为网络负载分担示意图；

图2为本发明实施例1传输数据的方法的流程图；

图3为本发明实施例2传输数据的方法的流程图；

图4为本发明实施例3传输数据的方法的流程图；

图5为本发明实施例4传输数据的方法的流程图；

图6为本发明实施例5传输数据的方法的流程图；

图7为本发明实施例6传输数据的装置的结构示意图；

图8为本发明实施例7传输数据的装置的结构示意图；

图9为本发明实施例8传输数据的装置的结构示意图；

图10为本发明实施例9传输数据的系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明传输数据的方法实施例1的流程图，该方法的步骤如下：

S100：路由器以逐流模式将传输数据负载分担到多条负载分担链路中，并检测各负载分担链路的利用率；

在针对VoIP、IPTV等基于流的业务时，对路由器的原始配置选用逐流模式对传输的数据进行负载分担，这样在数据传输时，属于同一影音文件(如一部电影)的数据包，在同一条负载分担链路中按时间顺序依次到达目的地，使得影音文件可以被正常使用。路由器自身具备链路利用率检测的功能，在进行逐流模式负载分担时，路由器对各个负载分担链路的利用率进行检测。

S200：路由器对负载分担链路的最大链路利用率及最大链路利用率与最小链路利用率的比值进行判断，当判断获知负载分担链路的最大链路利用率大于切换阈值、且最大链路利用率与最小链路利用率的比值大于比值阈值时，执行S300；

路由器自身具有数据判断和数据处理的能力，其可以根据相应的程序来完成对应的数据判断与数据处理的任务。在本实施例中，路由器主要针对最大链路利用率和最大链路利用率与最小链路利用率的比值进行计算和比较。路由器对各个负载分担链路进行利用率的检查，并判断检查到的最大链路利用率是否大于切换阈值，此处切换阈值定义为链路满载利用率的80％，当然不仅仅局限于80％，可以根据实际的使用环境及使用条件来具体确定切换阈值的大小。

与此同时，路由器将检测到的最大链路利用率与最小链路利用率进行求商，并将该商与比值阈值进行比较，判断该商是否大于比值阈值，此处设定比值阈值为10，当然也不仅仅局限于10，可以根据实际的使用环境及使用条件来具体确定比例阈值的大小。

在经过上述判断后，获知负载分担链路的最大链路利用率大于切换阈值、且最大链路利用率与最小链路利用率的比值大于比值阈值时，执行下述步骤S300。

S300：路由器将逐流模式切换为逐包模式；

在同时满足最大链路利用率大于切换阈值(本实施例为80％)和最大链路利用率与最小链路利用率的商大于比值阈值(此实施例为10)时，路由器的负载分担模式由逐流模式自动切换为逐包模式，其自动切换是受内部程序控制的。切换阈值和比值阈值是内部程序执行负载分担模式切换的条件，在满足上述条件的情况下，内部程序便可执行负载分担模式切换操作，并将负载分担模式由逐流模式切换为逐包模式。

由上述步骤可知，在路由器以逐流模式进行负载分担时，若各负载分担链路出现流量负载分担不均匀时，即最大链路利用率大于切换阈值，且最大链路利用率与最小链路利用率的商大于比值阈值时，路由器的负载分担模式由逐流模式切换为逐包模式，由此解决了在以逐流模式进行负载分担时，出现的各负载分担链路流量负载分担不均匀，而出现严重丢包的问题。

进一步的，在上述实施例的基础上，如图3所述，执行步骤S201，若判断获知负载分担链路的最大链路利用率未大于切换阈值时，继续当前的逐流模式，即执行上述步骤S100。

在路由器判断获知负载分担链路的最大链路利用率未大于切换阈值时，可以认为负载分担链路未出现流量负载分担不均匀的情况，此时不需要对路由器的负载分担模式进行切换，也即路由器负载分担的模式仍然为逐流模式。

如图4所示，在上述实施例1的基础上，在步骤S300负载分担模式由逐流模式切换为逐包模式后，加入了步骤S400，

S400：启动第一定时器，并在第一定时器的当前周期时间溢出后，所述路由器再将逐包模式切换为逐流模式；

在路由器的负载分担模式由逐流模式切换至逐包模式的同时，路由器会启动第一定时器，该第一定时器是以软件形式实现的。第一定时器当前周期时间溢出即一个时间周期结束，同样是内部程序执行负载分担模式切换的条件。当满足条件即当前时间周期结束后，路由器自动由逐包模式切换成逐流模式。

由于在路由器将逐流模式切换为逐包模式时，开启第一定时器，在第一定时器当前周期时间溢出后，路由器再切换为逐流模式。则路由器依照逐流模式→逐包模式→逐流模式进行循环往复，避免了当网络中数据流量流数较少时可能出现的流量负载分担不均、丢包严重的问题，同时也解决了单独采用逐包模式无法保证数据包的先后顺序的问题。

如图5所示，在上述实施例1的基础上，还可以在其步骤S100中加入一个第一定时器而得到本实施例的步骤S101，其步骤S200，S300与上述实施例1相同，其中：

S101：路由器以逐流模式将传输数据负载分担到多条负载分担链路中，且开启第二定时器，在第二定时器时间溢出后对各负载分担链路的利用率进行检测；

在此实施例中，路由器对负载分担链路利用率的检测是周期进行的，这个检查的周期根据第二定时器设定的时间来定。采用周期检测的方式，可以合理的利用路由器的资源，避免因实时的检测负载分担链路利用率而占用路由器过多的资源。

最后需要指出的是，第二定时器在当前周期时间溢出后，会自动清零进入到下一个定时周期。以此往复循环来根据负载分担链路的利用率来控制负载分担模式的自动切换。

如图6所示，在上述实施例4的基础上，在其步骤S300之后加入了如实施例3中的步骤S400，其余步骤S101、S200、S300均与实施例4相同，这里不再赘述。

在此实施例中，通过设置第二定时器来使路由器对负载分担链路利用率进行周期性的检测，设置第一定时器来控制路由器的负载分担模式由逐包模式切换为逐流模式的时间长度。通过第一、二定时器的配合使用，使得路由器的负载分担模式在逐流模式与逐包模式之间相互切换，即在流量负载分担不均时，负载分担模式由逐流模式切换为逐包模式，在规定的时间(此时间可以根据具体的使用环境及传输数据的内容及比重来确定)内，再由逐包模式切换为逐流模式，并在切换为逐流模式后，在第二定时器的当前时间周期结束后，再次检测负载分担链路的利用率，在利用率符合负载分担模式切换条件时，路由器再由逐流模式切换为逐包模式，依次循环，避免了当网络中数据流量流数较少时可能出现的流量负载分担不均、丢包严重的问题，同时也解决了单独采用逐包模式无法保证数据包的先后顺序的问题。

如图7所示，本发明实施例6传输数据的装置的结构示意图，包括检测单元1、判断单元2和模式切换单元3。其中，检测单元1用于检测路由器以逐流模式将传输数据负载分担到多条负载分担链路后，各负载分担链路的利用率；判断单元2根据检测单元检测出的所述利用率，来判断获知所述负载分担链路中的最大链路利用率和最小链路利用率，并判断最大链路利用率是否大于切换阈值、及所述最大链路利用率与所述最小链路利用率的比值是否大于比值阈值；模式切换单元3根据判断单元的判断结果，在获知所述负载分担链路的最大链路利用率大于切换阈值、且所述最大链路利用率与所述负载分担链路的最小链路利用率的比值大于比值阈值，将路由器的负载分担模式由逐流模式切换为逐包模式，在获知所述负载分担链路的最大链路利用率未大于切换阈值是，则不进行负载分担模式的转换。

上述实施例传输数据的装置中，由于其能对负载分担链路的利用率进行检测，并在检测后经判断，在满足负载分担模式切换条件(最大链路利用率大于切换阈值、且最大链路利用率与所述最小链路利用率的比值大于比值阈值)时，将路由器的负载分担模式由逐流模式切换为逐包模式，避免了当网络中数据流量流数较少时可能出现的流量负载分担不均、丢包严重的问题。

如图8所示，本发明实施例7传输数据的装置，基于上述传输数据的装置的实施例，包括检测单元1、判断单元2和模式切换单元3，还包括第一定时器单元4。其中，所述第一定时器单元4用于在所述路由器的负载分担模式由逐流模式切换为逐包模式后开始定时，在当前周期时间溢出后，模式切换单元3将路由器的负载分担模式由逐包模式切换为逐流模式。

在此实施例中，第一定时器单元4设定一个时间(此时间根据具体的使用状况及数据传输的类型和比重来确定，例如可以选择3分钟等)，在设定时间到期后模式切换单元3再将负载分担模式切换为逐流模式，这样就可以避免长时间使用逐包模式，对VoIP、IPTV等基于流的业务存在的不利影响。

如图9所示，本发明实施例8传输数据的装置，基于上述传输数据的装置的实施例，包括检测单元1、判断单元2、模式切换单元3和第一定时器单元4，还包括第二定时器单元5。其中，第二定时器单元5用于在所述路由器以逐流模式进行负载分担时开始定时，在当前周期时间溢出后，所述检测单元对各负载分担链路的利用率进行检测。

在此实施例中，同时设置了第一定时器单元4和第二定时器单元5，第一定时器单元4和第二定时器单元5配合使用，使得路由器的负载分担模式可以在逐流模式与逐包模式之间相互切换，解决了当网络中数据流量流数较少时可能出现的流量负载分担不均、丢包严重的问题，同时也解决了单独采用逐包模式无法保证数据包的先后顺序的问题。

如图10所示，本发明实施例9传输数据的系统，包括两个进行数据传输的路由器6、7，其中一个路由器包括一个传输数据的装置8。其中，传输数据的装置8参见上述实施例，这里不再赘述。

本实施了中的传输数据的系统，由于其传输数据的装置8可以对路由器负载分担链路的利用率进行定时的检查，并将检查到的结果与路由器负载分担模式切换条件进行比较，在满足切换条件的情况下，将路由器的负载分担模式由逐流模式切换为逐包模式。同时，在切换为逐包模式后，第二定时器单元开始计时，在当前时间周期结束后，路由器的负载分担模式再由逐包模式切换为逐流模式。由此，在该传输数据的系统中，数据的传输形式是在逐流模式与逐包模式之间相互切换，因而解决了当网络中数据流量流数较少时可能出现的流量负载分担不均、丢包严重的问题，同时也解决了单独采用逐包模式无法保证数据包的先后顺序，对VoIP、IPTV等基于流的业务存在不利影响的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种传输数据的方法，其特征在于，

路由器以逐流模式将传输数据负载分担到多条负载分担链路中，并检测各负载分担链路的利用率；

若判断获知所述负载分担链路的最大链路利用率大于切换阈值、且所述最大链路利用率与所述负载分担链路的最小链路利用率的比值大于比值阈值，则所述路由器将逐流模式切换为逐包模式；

在路由器将逐流模式切换为逐包模式后还包括，启动第一定时器，并在第一定时器的当前周期时间溢出后，所述路由器再将逐包模式切换为逐流模式。

2.根据权利要求1所述的传输数据的方法，其特征在于，若判断获知所述负载分担链路的最大链路利用率未大于切换阈值，则路由器继续当前的逐流模式。

3.根据权利要求1所述的传输数据的方法，其特征在于，在路由器以逐流模式进行负载分担时，启动第二定时器，在所述第二定时器时间溢出后所述路由器对各所述负载分担链路的利用率进行检测。

4.根据权利要求3所述的传输数据的方法，其特征在于，所述第二定时器时间溢出后重新开始计时。

5.一种传输数据的装置，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测路由器以逐流模式将传输数据负载分担到多条负载分担链路后，各负载分担链路的利用率；

判断单元，根据检测单元检测出的所述利用率，来判断获知所述负载分担链路中的最大链路利用率和最小链路利用率，并判断最大链路利用率是否大于切换阈值、及所述最大链路利用率与所述最小链路利用率的比值是否大于比值阈值；

模式切换单元，根据判断单元的判断结果，在获知所述负载分担链路的最大链路利用率大于切换阈值、且所述最大链路利用率与所述负载分担链路的最小链路利用率的比值大于比值阈值，将路由器的负载分担模式由逐流模式切换为逐包模式；

还包括第一定时器单元，用于在所述路由器的负载分担模式由逐流模式切换为逐包模式后开始定时，在当前周期时间溢出后，所述模式切换单元将路由器的负载分担模式由逐包模式切换为逐流模式。

6.根据权利要求5所述的传输数据的装置，其特征在于，还包括第二定时器单元，用于在所述路由器以逐流模式进行负载分担时开始定时，在当前周期时间溢出后，所述检测单元对各负载分担链路的利用率进行检测。

7.一种传输数据的系统，包括两个进行数据传输的路由器，其特征在于，至少一个所述路由器包括上述权利要求5-6中所述任一所述传输数据的装置。