CN102347876B - 一种云计算网络多链路聚合控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种云计算网络多链路聚合控制装置，包括若干网关，所述网关连接外网和云计算网络内网，其特征在于，还包括用于调整网络负载流向列表及网关外网地址列表，实现访问负载数量在不同接入链路上的动态调度的链路聚合控制单元。本发明通过多链路动态聚合技术能够有效降低高性能网络的接入成本，提高接入链路的效率，且可移植性强、稳定性好、效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种云计算网络多链路聚合控制装置。
背景技术
随着信息技术的不断进步，人们对信息服务网络性能的要求不断提高，特别是在航空及工程仿真领域尤为突出，云计算网络能够在局域网中满足这样的应用需求，但在广域网中为众多用户提供及时、高效的服务仍受到接入带宽的制约。
目前，通用的高速接入方式为如ADSL、光纤接入等随然接入带宽可以从几兆、几千兆甚至达到万兆，但由于接入设备价格昂贵及接入方法不科学等因素依然导致高性能的云计算网络无法发挥其应有的性能，造成优秀的信息资源无法广泛的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种云计算网络多链路聚合控制装置，使用该控制装置有效降低高性能网络的接入成本，提高接入链路的效率。
为实现该目的，本发明通过下述技术方案得以解决：一种云计算网络多链路聚合控制装置，包括若干网关，所述网关连接外网和云计算网络内网，其特征在于，还包括用于调整网络负载流向列表及网关外网地址列表，实现访问负载数量在不同接入链路上的动态调度的链路聚合控制单元。
上述技术方案中，还包括用于实时监测网关内网卡接口的数据流量，对数据流量做出时段性统计分析的链路流量监测模块。
上述技术方案中，所述聚合控制单元包括地址管理触发器，IP地址列表，备用IP地址池，所述地址管理触发器用于将IP地址列表中IP地址加入备用IP地址池，或将备用IP地址池中的IP地址加至IP地址列表中。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明通过多链路动态聚合技术能够有效降低高性能网络的接入成本，提高接入链路的效率，且可移植性强、稳定性好、效果显著。
附图说明
图1本发明的原理框图。
图2为链路聚合控制单元结构示意图。
图3为现有技术中的链路数据流量与并发访问用户数的关系。
图4为本发明中的链路数据流量与并发访问用户数的关系。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
见图1，一种云计算网络多链路聚合控制装置，包括网关A1B1、和网关A2B2，所述网关A1B1、和网关A2B2网关连接外网和云计算网络内网，所述网关A1B1、和网关A2B2集成有链路聚合控制单元和链路流量监测模块，所述链路流量监测模块用于实时监测网关内网卡接口的数据流量，对数据流量做出时段性统计分析，然后将分析后的数据输送至链路聚合控制单元，所述链路聚合控制单元用于调整网络负载流向列表及网关外网地址列表，实现访问负载数量在不同接入链路上的动态调度。
所述聚合控制单元包括地址管理触发器，IP地址列表，备用IP地址池，所述地址管理触发器用于将IP地址列表中IP地址加入备用IP地址池，或将备用IP地址池中的IP地址加至IP地址列表中。
现对工作原理作简单说明：链路聚合控制单元与DNS服务器进行集成，外网用户通过域名访问云计算网络中的应用时，首先DNS服务器将应用域名解析成域名对应的IP地址，域名与IP地址的映射关系列表保存在DNS服务器中，且域名与IP地址为1：N的映射关系，域名作为一个指针依次轮序访问域名与IP地址映射关系列表中的每个IP地址记录，并将被访问的IP地址作为域名解析的结果返回给外网的用户，外网用户使用返回的IP地址通过指定接入链路访问云计算网络中的应用服务器。
IP地址映射关系列表中的IP地址分别绑定在不同接入链路网关的外网接口上，每个绑定的IP地址均与云计算网络内网中应用服务器的IP地址采用静态映射关系进行映射，因此可以通过外网接口绑定的IP地址访问内网中的应用。内网中相同的应用分别安装在多个服务器或负载均衡群集上，当多个外网用户同时采用相同域名访问网络时，域名指针会依次轮序访问IP地址列表并返回不同的多个IP地址，从而将用户的访问引导到不同的接入链路上。IP地址列表中的IP地址数量及不同网关外网接口上绑定的IP地址通过地址管理触发器动态增减。增加的IP地址从备用IP地址池中取出加入IP地址列表中并同时绑定在指定网关的外网接口上。删除的IP地址从IP地址列表中删除并进入备用IP地址池同时解除其在指定网关外网接口上的绑定关系。
IP地址的增减由地址管理触发器根据链路流量检测模块对每个接入链路流量的监测结果决定，当网络整体流量适中而某个链路流量相对较大时，地址管理触发器会将新加入IP地址列表的IP地址同时绑定在流量较小的接入链路网关的外网接口上。若网络整体流量较小，则地址管理触发器会删除IP地址列表中绑定在流量相对较大的网关接口上的一个IP地址并将其放回备用IP地址池中，以实现接入链路上的流量均衡。若每个接入链路的流量均很大且超过设定的负荷，地址管理触发器将发出报警，提示管理员增加接入链路的物理带宽。链路聚合控制单元架构如图2所示。
链路流量监测模块实时监测网关内网网卡接口的数据流量，对数据流量做出时段性统计分析，统计分析结果与阈值相比较，阈值共有2个，分别为链路负荷较轻M1和链路负荷过载M2。设链路流量为fx，其中x为链路标识码，取值为1,2,3,…N，当统计分析结果fx≤M1时判定为负荷较轻，此时链路流量统计分析结果会触发地址管理触发器中的IP地址消减触发器，减少负荷相对较大的网关上绑定的外网IP地址。当统计分析结果M2≥fx＞M1判定为负荷适中，此时链路流量统计分析结果会触发地址管理触发器中的IP地址增加触发器，以增加负荷相对较小的网关上绑定的外网IP地址，平衡链路间的数据流量。当所有链路统计分析结果均fx≥M2时，判定结果为系统负荷超重，此时链路流量统计分析结果会触发地址管理触发器中的报警触发器，提示管理员增加物理带宽。
由于网络运行过程存在不确定性，为了验证云计算网络多链路动态聚合模型的通用性及可靠性，测试过程选择了同一地点上午11点的网络繁忙时段，且为了能够在测试过程有大量连续数据传输，特意选用FTP类型的应用做测试，测试获得的链路数据流量与并发访问用户数的关系见图3、图4。
在未做接入链路聚合时，数据流量相对集中在电信接入链路上，随着并发访问用户的增加，数据流量整体增加的同时，各链路上数据流量的增加具有不确定性，且表现为集中在某个单一链路上集聚增加的现象，这使得接入链路的整体带宽不能有效的利用，负载分配不均，当系统整体流量较大时将造成某一接入链路严重拥塞甚至瘫痪。见图3
采用云计算网络多链路动态聚合模型后，在访问负载及数据整体流量基本不变的情况下，每个接入链路都能合理的分担访问产生的数据流量，且流量分担能力与域名解析列表中IP地址的排序及绑定在不同接入链路外网接口上的IP地址在IP地址列表中所占的比例密切相关，排序决定了分担负载顺序的先后，所占比例决定了分担负载的能力，因此，通过调整IP地址列表中IP地址的顺序及改变绑定在每个接入网关接口上的IP地址数，即可方便的实现不同的链路聚合需求。具体见图4。
Claims (2)
1.一种云计算网络多链路聚合控制装置，包括若干网关，所述网关连接外网和云计算网络内网，其特征在于，还包括用于调整网络负载流向列表及网关外网地址列表，实现访问负载数量在不同接入链路上的动态调度的链路聚合控制单元，所述链路聚合控制单元包括地址管理触发器，IP地址列表，备用IP地址池，所述地址管理触发器用于将IP地址列表中IP地址加入备用IP地址池，或将备用IP地址池中的IP地址加至IP地址列表中，链路聚合控制单元与DNS服务器进行集成，外网用户通过域名访问云计算网络中的应用时，首先DNS服务器将应用域名解析成域名对应的IP地址，域名与IP地址的映射关系列表保存在DNS服务器中，且域名与IP地址为1：N的映射关系，域名作为一个指针依次轮序访问域名与IP地址映射关系列表中的每个IP地址记录，并将被访问的IP地址作为域名解析的结果返回给外网的用户，外网用户使用返回的IP地址通过指定接入链路访问云计算网络中的应用服务器，IP地址映射关系列表中的IP地址分别绑定在不同接入链路网关的外网接口上，每个绑定的IP地址均与云计算网络内网中应用服务器的IP地址采用静态映射关系进行映射，因此可以通过外网接口绑定的IP地址访问内网中的应用，内网中相同的应用分别安装在多个服务器或负载均衡群集上，当多个外网用户同时采用相同域名访问网络时，域名指针会依次轮序访问IP地址列表并返回不同的多个IP地址，从而将用户的访问引导到不同的接入链路上，IP地址列表中的IP地址数量及不同网关外网接口上绑定的IP地址通过地址管理触发器动态增减，增加的IP地址从备用IP地址池中取出加入IP地址列表中并同时绑定在指定网关的外网接口上，删除的IP地址从IP地址列表中删除并进入备用IP地址池同时解除其在指定网关外网接口上的绑定关系，IP地址的增减由地址管理触发器根据链路流量检测模块对每个接入链路流量的监测结果决定，当网络整体流量适中而某个链路流量相对较大时，地址管理触发器会将新加入IP地址列表的IP地址同时绑定在流量较小的接入链路网关的外网接口上，若网络整体流量较小，则地址管理触发器会删除IP地址列表中绑定在流量相对较大的网关接口上的一个IP地址并将其放回备用IP地址池中，以实现接入链路上的流量均衡，若每个接入链路的流量均很大且超过设定的负荷，地址管理触发器将发出报警，提示管理员增加接入链路的物理带宽。
2.如权利要求1所述的云计算网络多链路聚合控制装置，其特征在于，还包括用于实时监测网关内网卡接口的数据流量，对数据流量做出时段性统计分析的链路流量监测模块，链路流量监测模块实时监测网关内网网卡接口的数据流量，对数据流量做出时段性统计分析，统计分析结果与阈值相比较，阈值共有2个，分别为链路负荷较轻M1和链路负荷过载M2，设链路流量为fx，其中x为链路标识码，取值为1,2,3,…N，当统计分析结果fx≤M1时判定为负荷较轻，此时链路流量统计分析结果会触发地址管理触发器中的IP地址消减触发器，减少负荷相对较大的网关上绑定的外网IP地址，当统计分析结果M2≥fx＞M1判定为负荷适中，此时链路流量统计分析结果会触发地址管理触发器中的IP地址增加触发器，以增加负荷相对较小的网关上绑定的外网IP地址，平衡链路间的数据流量，当所有链路统计分析结果均fx≥M2时，判定结果为系统负荷超重，此时链路流量统计分析结果会触发地址管理触发器中的报警触发器，提示管理员增加物理带宽。
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