CN102638407A - 报文转发方法、装置及网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种报文转发方法、装置及网络设备。其中，方法包括：接收用户的业务报文，确定业务报文的目的网际协议IP地址所属的第一地址网段；根据预先获取的第一地址网段对应的多个链路出口的权重值和多个链路出口中每个链路出口的当前流量，为业务报文从多个链路出口中选择出端口；将业务报文从出端口发送出去。本发明技术方案基于地址网段对应的多个链路出口的权重值对同一地址网段下的报文进行转发，明显提高了多链路出口之间负载均衡的效果。

Description

报文转发方法、装置及网络设备

技术领域

本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种报文转发方法、装置及网络设备。

背景技术

网际协议(Internet Protocol，IP)网络采取尽力而为的方式传送报文，通过路由表选路决定报文的下一跳进行转发。企业网络在接入互联网时，为了减少链路故障给上层业务带来的影响，增加可靠性，通常会采取多链路的方式，即从不同的互联网服务提供商(Internet Service Provider，ISP)进行接入。在多链路接入的场景下，就存在多出口之间负载均衡问题。

从上层业务的角度来说，首先关心的是业务的访问速度，其次才是多出口之间的负载均衡。为了在多链路情况下既保证业务的访问速度，又实现多出口之间的负载均衡，现有技术采用了基于探测的均衡技术。其中，一种较为常用的方法是：针对网络中某个知名站点从不同链路出口进行探测，用此结果代表不同链路的性能。例如，假设企业网关上有两个出口，分为电信运营商的出口和联通运营商的出口，则网关分别从两个出口探测站点www.sina.com.cn的访问速度，为访问速度快的链路分配较高的权重，然后基于链路的权重进行报文转发，从而实现负载均衡。

上述方案的问题在于：通过对某个固定站点进行探测得到的不同链路出口的访问速度的差异，并不能代表通过不同链路出口访问其他站点的访问速度的差异也是如此，因此，基于对某个固定站点的探测结果进行报文转发实现负载均衡的效果较差。

发明内容

本发明提供一种报文转发方法、装置及网络设备，用以提高多链路出口之间负载均衡的效果。

本发明实施例提供一种报文转发方法，包括：

接收用户的业务报文，确定所述业务报文的目的网际协议IP地址所属的第一地址网段；

根据预先获取的所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值和所述多个链路出口中每个链路出口的当前流量，为所述业务报文从所述多个链路出口中选择出端口；

将所述业务报文从所述出端口发送出去。

本发明实施例提供一种报文转发装置，包括：

接收模块，用于接收用户的业务报文，确定所述业务报文的目的网际协议IP地址所属的第一地址网段；

选择模块，用于根据预先获取的所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值和所述多个链路出口中每个链路出口的当前流量，为所述业务报文从所述多个链路出口中选择出端口；

发送模块，用于将所述业务报文从所述出端口发送出去；

获取模块，用于预先获取所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值。

本发明实施例提供一种网络设备，包括：本发明实施例提供的任一报文转发装置。

本发明实施例提供的报文转发方法、装置及网络设备，预先获取地址网段对应的多个链路出口的权重值，在接收到业务报文时，确定业务报文的目的IP地址所属的地址网段，然后根据所属地址网段对应的多个链路出口的权重值和各链路出口的当前流量，为业务报文从多个链路出口中选择出端口，然后将报文通过选择的出端口发送出去。由此可见，本发明技术方案不再基于某个固定站点而是基于业务报文的目的IP地址所属的地址网段获取多个链路出口的权重值，对于同一地址网段内的所有IP地址，如果IP地址可达，则各IP地址的访问速度基本是相同的，因此，与现有技术相比，本发明基于地址网段对应的多个链路出口的权重值对同一地址网段下的报文进行转发明显提高了多链路出口之间负载均衡的效果。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的报文转发方法的流程图；

图2A为本发明一实施例提供的获取第一地址网段对应的多个链路出口的权重值的方法流程图；

图2B为本发明一实施例提供的步骤201的一种实施方式的方法流程图；

图2C为本发明一实施例提供的步骤201的另一种实施方式的方法流程图；

图3为本发明另一实施例提供的报文转发方法的流程图；

图4为本发明一实施例提供的报文转发装置的结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的报文转发装置的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明一实施例提供的报文转发方法的流程图。如图1所示，本实施例的方法包括：

步骤101、接收用户的业务报文，确定业务报文的目的IP地址所属的第一地址网段。

本发明各实施例的执行主体均为报文转发装置，该报文转发装置可以是各种网关、路由器等路由设备。

本发明各实施例的用户是指需要通过报文转发装置向外网发送业务报文的用户，例如可以是各种以报文转发装置作为出口网关的企业网络中的用户。其中，用户的业务报文可通过各种用户设备，例如计算机等发送。所述业务报文可以是业务中的协议报文也可以是业务中的数据报文。

在本实施例中，用户通过其用户设备向报文转发装置发送业务报文。报文转发装置接收用户的业务报文。其中，用户的业务报文中携带有业务报文的源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口以及协议类型等各种信息。当报文转发装置接收到用户的业务报文后，对业务报文进行解析，从中获取业务报文的目的IP地址。然后，报文转发装置确定业务报文的目的IP地址所属的地址网段(即第一地址网段)。

举例说明，假设业务报文的目的IP地址为10.200.10.5，报文转发装置可以确定该目的IP地址所属的地址网段是10.200.10.0/24。这里以24位掩码为例，之所以选择24，主要是因为24位掩码是C类地址，扣除“0”和“255”之外只有254个地址，在实际应用中，一个C类地址网段一般会分配给一个机构使用。但是，本发明各实施例中，地址网段对应的掩码长度并不仅限于24位。

步骤102、根据预先获取的第一地址网段对应的多个链路出口的权重值和多个链路出口中每个链路出口的当前流量，为业务报文从多个链路出口中选择出端口。

步骤103、将业务报文从选择的出端口发送出去。

在本发明各实施例中，报文转发装置为了减少链路故障给上层业务带来的影响，采用了多链路的方式，因此，报文转发装置上具有多个链路出口，具体个数不做限定。

在本实施例中，报文转发装置在为业务报文从多个链路出口中选择出端口之前，报文转发装置可以预先获取多个地址网段分别对应的多个链路出口的权重值。换句话说，在本实施例中，报文转发装置上的每个链路出口的权重值是与地址网段对应的；对于不同地址网段来说，多个链路出口中的同一链路出口的权重值可能是不同的，但对于同一地址网段下的所有IP地址来说，在转发以这些IP地址为目的IP地址的业务报文时使用相同的权重值。

在本实施例中，报文转发装置根据预先获取的业务报文的目的IP地址所属的第一地址网段对应的多个链路出口的权重值以及每个链路出口的当前流量，为业务报文从多个链路出口中选择出端口，然后从选择的出端口将业务报文发送出去。

在此说明，在本发明各实施中，报文转发装置根据第一地址网段对应的多个链路出口的权重值以及每个链路出口的当前流量，为业务报文选择出端口，一方面可以保证业务的访问速度最快，充分利用多个出口链路的优势，提升业务体验，另一方面可以使多个链路出口之间的负载尽量均衡，亦即在保证业务访问速率的基础上，最大限度的实现负载均衡。

其中，报文转发装置根据第一地址网段对应的多个链路出口的权重值以及每个链路出口的当前流量，为业务报文选择出端口的方法可以是综合考虑业务访问速度和负载均衡的各种方法，或者是优先考虑业务访问速度的各种方法。例如，报文转发装置可以根据各链路出口的权重值之间的比例关系以及当前流量，为各链路出口分配其所发送的业务报文，该方式综合考虑了业务访问速度和负载均衡。又例如，报文转发装置可以尽量使用权重值最大的链路出口发送业务报文，该方式优先考虑了业务访问速度。

步骤102的一种实施方式可以是：报文转发装置优先考虑用权重值最大的链路出口作为出端口来发送业务报文。但当权重值最大的链路出口的当前流量达到该链路出口的流量阈值时，报文转发装置从其他链路出口中随机选择一个链路出口作为业务报文的出端口。其中，要求随机选择的链路出口的当前流量小于该链路出口的流量阈值，如果随机选择的链路出口的当前流量大于或等于该链路出口的流量阈值，则可以再次进行随机选择，直到随机选择到当前流量小于本身流量阈值的链路出口为止。该实施方式优先考虑业务访问速率。

步骤102的另一种实施方式可以是：报文转发装置从多个链路出口中，选择当前流量未达到本身流量阈值的、且权重值大于其他当前流量未达到本身流量阈值的链路出口的权重值得链路出口作为业务报文的出端口。该实施方式的具体实现方式有多种。例如，报文转发装置按照权重值由大到小的顺序，依次判断各链路出口的当前流量是否达到本身的流量阈值，直到判断出第一个当前流量未达到本身流量阈值的链路出口为止，将该链路出口作为业务报文的出端口。又例如，报文转发装置可以先根据各链路出口的当前流量从多个链路出口中选择出当前流量未达到本身流量阈值的链路出口，然后将上述选择出的各链路出口的权重值进行比较，从上述选择出的链路出口中选择权重值最大的链路出口，该链路出口即为业务报文的出端口。该实施方式同时考虑了业务访问速率和负载均衡，即优选权重值大的链路出口，可以提高业务访问速度，而选择流量未达到流量阈值的链路出口，可以实现负载均衡。

在现有技术中，为了实现多个链路出口之间的负载均衡，报文转发装置会以某个固定站点为探测对象，通过对固定站点进行探测并根据对该固定站点的探测结果为多个链路出口分配权重值，后续业务报文均基于为各链路出口分配的权重值进行转发。其中，该固定站点可能在每个链路出口连接的外部网络中都部署有服务器，所以探测结果表明各链路出口的访问速度比较接近，但是其他站点并不一定在每个链路出口连接的外部网络中都部署有服务器，所以对该固定站点进行探测得到的不同链路出口的访问速度的差异，并不能代表通过不同链路出口访问其他站点的访问速度的差异，也正是因为这样，现有技术基于对某个固定站点的探测结果进行报文转发实现负载均衡的效果较差并且业务访问速度有时也不快。由上述流程可见，本实施例的报文转发装置不再基于对某个固定站点进行探测的结果为多个链路出口分配权重值，而是以地址网段为基准为多个链路出口分配权重值，由于同一地址网段内的所有IP地址，如果是可达的，则由同一链路出口访问这些IP地址时的访问速度基本是相同的，因此，基于业务报文的目的IP地址所属的地址网段为多个链路出口分配权重值，进而基于地址网段对应的多个链路出口的权重值以及多个链路出口的当前流量对目的IP地址属于该地址网段的业务报文进行转发时可以明显提高业务访问速度，同时还提高了多链路出口之间负载均衡的效果。

其中，报文转发装置可以通过对第一地址网段进行探测得到第一地址网段对应的多个链路出口的权重值。下面将通过具体实施例详细说明如何通过对第一地址网段进行探测得到第一地址网段对应的多个链路出口的权重值。

图2A为本发明一实施例提供的获取第一地址网段对应的多个链路出口的权重值的方法流程图。如图2A所示，本实施例的方法包括：

步骤201、使用目的IP地址属于第一地址网段的报文对多个链路出口中的每个链路出口进行探测，获取每个链路出口的访问时延。

其中，报文转发装置可以利用通过同一链路出口访问属于同一地址网段内的各IP地址时的访问速度基本是相同的这一特征，通过对地址网段内的一个或多个IP地址为探测对象，对多个链路出口分别进行探测，获得每个链路出口的访问时延。

其中，以一个IP地址为探测对象，对多个链路出口分别进行探测，获得每个链路出口的访问时延是一种优选实施方式。

对第一地址网段来说，优选的报文转发装置可以以第一地址网段中的一个IP地址为探测对象，对多个链路出口分别进行探测，获得每个链路出口的访问时延。具体是哪个IP地址并不做限定。

在探测过程中需要用到报文，该报文的目的IP地址即为第一地址网段中被选为探测对象的IP地址，即该报文的目的IP地址属于第一地址网段。其中，目的IP地址属于第一地址网段的报文可以是用户的业务报文，也可以是报文转发装置自己生成的专门进行探测的报文。下面将结合目的IP地址属于第一地址网段的报文的不同情况，详细说明步骤201的实施过程。

步骤201的一种可选实施方式如图2B所示，该实施方式包括：

步骤2011a、接收目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文。

步骤2012a、将第一个出方向的业务报文分别从每个链路出口发送出去，并记录第一个出方向的业务报文在每个链路出口的发送时间。

步骤2013a、从每个链路出口接收与第一个出方向的业务报文对应的第一个入方向的业务报文，并记录第一个入方向的业务报文在每个链路出口的接收时间。

步骤2014a、根据第一个出方向的报文在每个链路出口的发送时间和第一个入方向的业务报文在每个链路出口的接收时间，获取每个链路出口的访问时延。

对本实施例的报文转发装置来说，可以识别并记录每个新建数据流。在每个数据流的建立过程中，该数据流的两端都会相互发送业务报文进行协商。也就是说，对报文转发装置来说，第一个出方向的业务报文和与第一个出方向的业务报文对应的第一个入方向的业务报文可以唯一标识一条数据流。其中，与第一个出方向的业务报文对应的第一个入方向的业务报文通常是对第一个出方向的业务报文的回应。第一个出方向的业务报文的源IP地址和目的IP地址分别是第一个入方向的业务报文的目的IP地址和源IP地址。基于此，报文转发装置可以通过第一个出方向的业务报文和与第一个出方向的业务报文对应的第一个入方向的业务报文对多个链路出口中的每个链路出口进行探测。

基于此，本实施例的报文转发装置在接收并识别出目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文后，将该目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文分别通过每个链路出口发送出去，并记录该目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文在每个链路出口的发送时间。

然后，本实施例的报文转发装置在每个链路出口接收与目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文对应的第一个入方向的业务报文，并记录第一个入方向的业务报文在每个链路出口上的接收时间。

其中，与目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文对应的第一个入方向的业务报文是源IP地址为上述属于第一地址网段的IP地址。

在获取目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文在每个链路端口的发送时间和与该目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文对应的第一个入方向的业务报文在每个链路出口上的接收时间之后，报文转发装置可以通过将与该目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文对应的第一个入方向的业务报文在每个链路出口上的接收时间和目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文在每个链路端口的发送时间相减，获得每个链路出口在转发目的IP地址属于第一地址网段的业务报文时的访问时延。

其中，访问时延越小，说明对应的链路出口的访问速度越快，在发送业务报文时可以优先选择该链路出口。

在此说明，报文转发装置将目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文从每个链路出口发送出去的方式可以是同时发送，也可以不同时发送。

在本实施方式中，报文转发装置通过利用目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文和对应的第一个入方向的业务报文完成对每个链路出口的探测，在探测过程中同时完成了第一个出方向报文的转发。该实施方式可以看做是基于用户的业务报文的驱动进行的探测。

步骤201的另一种可选实施方式如图2C所示，该实施方式包括：

步骤2011b、构造目的IP地址属于第一地址网段的探测请求报文。

步骤2012b、将探测请求报文分别从每个链路出口发送出去，并记录探测请求报文在每个链路出口的发送时间。

步骤2013b、从每个链路出口接收与探测请求报文对应的探测响应报文，并记录探测响应报文在每个链路出口的接收时间。

步骤2014b、根据探测请求报文在每个链路出口的发送时间和探测响应报文在每个链路出口的接收时间，获取每个链路出口的访问时延。

为了提高对各链路出口进行探测的灵活性，本实施例的报文转发装置自己构建目的IP地址属于第一地址网段的探测请求报文，该探测请求报文要求接收到探测请求报文的设备进行响应并返回探测响应报文，基于此报文转发装置通过探测请求报文和探测响应报文实现对各链路出口的探测。

在构建出探测请求报文后，报文转发装置将探测请求报文从每个链路出口发送出去，并记录探测请求报文在每个链路出口的发送时间。接下来，报文转发装置在每个链路出口等待接收与该探测请求报文对应的探测响应报文，当在每个链路出口接收到探测响应报文时，记录探测响应报文在每个链路出口的接收时间。然后，报文转发装置可以将探测响应报文在每个链路出口的接收时间和探测请求报文在每个链路出口的发送时间相减，获得每个链路出口在转发目的IP地址属于第一地址网段的业务报文时的访问时延。

其中，访问时延越小，说明对应的链路出口的访问速度越快，在发送业务报文时可以优先选择该链路出口。

在此说明，报文转发装置将目的IP地址属于第一地址网段的探测请求报文从每个链路出口发送出去的方式可以是同时发送，也可以不同时发送。

在本实施方式中，报文转发装置通过构建目的IP地址属于第一地址网段的探测请求报文，进而根据探测请求报文和探测响应报文完成对各个链路出口的探测，具有灵活易于实现的优点。

在此说明，在上述两种实施方式中报文转发装置均是以一个目的IP地址属于第一地址网段的报文为例对每个链路出口进行的探测，但不限于此，报文转发装置可以选择多个目的IP地址属于第一地址网段的报文对每个链路出口进行多次探测，然后结合多次探测到的每个链路出口的访问时延获得每个链路出口的一个平均访问时延，这样可以进一步提高每个链路出口的访问时延的代表性，一方面有利于保证为业务报文选择更为合适的出端口，有利于提高业务的访问速率，另一方面也有利于提高负载均衡的效果。

步骤202、根据每个链路出口的访问时延，为每个链路出口分配权重值，得到第一地址网段对应的多个链路出口的权重值；其中，访问时延大的链路出口的权重值小于访问时延小的链路出口的权重值。

当报文转发装置通过探测的方式获取到每个链路出口的访问时延后，可以根据每个链路出口的访问时延为每个链路出口分配权重值。其中，分配权重值的原则为：访问时延大的链路出口的权重值小于访问时延小的链路出口的权重值。

当为每个链路出口分配好权重值后，这些链路出口的权重值即为第一地址网段对应的多个链路出口的权重值。

本实施例描述了预先获取第一地址网段对应的多个链路出口的权重值的过程。但是，对于本实施例的报文转发装置来说，其可以采用本实施例的方式预先获取多个地址网段对应的多个链路出口的权重值，以便于在发送目的IP地址属于不同地址网段的业务报文时都能够基于所属地址网段对应的多个链路出口的权重值进行发送，同时提高访问速率和负载均衡的效果。

可选的，考虑到目前有一些商业机构收集了IP地址分配的信息，将不同的IP地址段与其使用单位对应起来，形成了IP地址库。因此，可以通过购买IP地址库的方式，获得尽可能多的地址网段，然后预先采用本实施例提供的方法获取尽可能多的地址网段对应的多个链路出口的信息。这种方式获取的地址网段的掩码长度是不固定的，视地址网段的具体使用情况而定。

可选的，报文转发装置还可以通过接收到的业务报文的目的IP地址，获取尽可能多的地址网段。例如，报文转发装置可以将接收到的业务报文的目的IP地址以N位固定长度掩码为基准进行截取，作为一个地址网段。举例来说，当报文转发装置接收到一个目的IP地址为10.10.10.1的业务报文后，可以将该业务报文的目的IP地址构造一个掩码长度为24位的地址网段，即10.10.10.0/24。之后，报文转发装置通过该业务报文对每个链路出口进行探测，最后得到地址网段10.10.10.0/24对应的多个链路出口的权重值。

当报文转发装置预先获取到多个地址网段对应的多个链路出口的权重值后，可以通过地址网段信息表进行记录。

在此说明，本发明各实施例对地址网段的掩码长度不做限定，例如可以是8位掩码，也可以是32位掩码。

图3为本发明另一实施例提供的报文转发方法的流程图。如图3所示，本实施例的方法包括：

步骤301、接收用户的业务报文，确定业务报文的目的IP地址所属的第一地址网段。

该步骤301可参见步骤101的描述，在此不再赘述。

步骤302、根据所述第一地址网段和地址网段信息表，判断是否预先获取到所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值；当判断结果为是时，执行步骤303；当判断结果为否时，执行步骤305。

在本实施例中，报文转发装置预先获取到了多个地址网段分别对应的多个链路出口的权重值，并存储在地址网段信息表中。也就是说，本实施例的地址网段信息表包括预先获取到的各个地址网段对应的多个链路出口的权重值。

基于此，当报文转发装置获取到业务报文的目的IP地址所属的第一地址网段信息后，可以将第一地址网段与地址网段信息表中的各地址网段进行匹配。如果在地址网段信息表中匹配到与第一地址网段相同的地址网段，说明已经预先获取到第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，其中，匹配中的地址网段对应的多个链路出口的权重值即为第一地址网段对应的多个链路出口的权重值。如果在地址网段中未匹配到与第一地址网段相同的地址网段，说明未预先获取到第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，则在为业务报文选择出端口之前需要先获取第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，即执行步骤305。

在此说明，本实施例的报文转发装置获取多个地址网段各自对应的多个链路出口的权重值，并将多个地址网段和多个地址网段各自对应的链路出口的权重值存储到地址网段信息表中的过程可参见图2A-图2C所示实施方式的描述，在此不再赘述。

可选的，地址网段信息表可以采用基数(radix)树，多叉树(m-trie)，二叉树等数据结构来实现。

步骤303、根据预先获取的第一地址网段对应的多个链路出口的权重值和多个链路出口中每个链路出口的当前流量，为业务报文从多个链路出口中选择出端口。

步骤304、将业务报文从选择的出端口发送出去，结束操作。

其中，步骤303和步骤304可参见步骤102和步骤103的描述，在此不再赘述。

步骤305、获取第一地址网段对应的多个链路出口的权重值。

其中，步骤305的具体实施方式可参见图2A所示实施例的描述。

在此说明，如果报文转发装置接收到的业务报文是一个目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文，则在实现步骤201时，报文转发装置可以采用图2B或图2C所示实施方式，具体实施过程在此不再赘述。

如果报文转发装置接收到的业务报文不是目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文，则在实现步骤201时，报文转发装置优选使用图2C所示实施方式，具体实施过程在此不再赘述。

可选的，报文转发装置可以将在判断出地址网段信息表中不存在第一地址网段对应的多个链路出口的权重值后(即在判断结果为否时)，获取到的第一地址网段对应的多个链路出口的权重值添加到地址网段信息表中，这样对于后续目的IP地址属于第一地址网段的业务报文就可以基于第一地址网段对应的多个链路出口的权重值进行转发了。

步骤306、根据获取的第一地址网段对应的多个链路出口的权重值和多个链路出口中每个链路出口的当前流量，为业务报文从多个链路出口中选择出端口。

步骤307、将业务报文从出端口发送出去，结束操作。

上述步骤306和步骤307的描述可参见步骤102和步骤103，在此不再赘述。其中，步骤306与步骤102的区别在于，所使用的第一地址网段对应的多个链路出口的权重值的获取时间不同。

由上述流程可见，本实施例的报文转发装置不再像现有技术那样基于对某个固定站点进行探测的结果为多个链路出口分配权重值，而是以业务报文的目的IP地址所属的地址网段为基准为多个链路出口分配权重值，由于同一地址网段内的所有IP地址，如果是可达的，则由同一链路出口访问这些IP地址时的访问速度基本是相同的，因此，基于地址网段为多个链路出口分配权重值，进而基于地址网段对应的多个链路出口的权重值并结合各链路出口的当前流量对目的IP地址属于该地址网段的业务报文进行转发，可以明显提高业务访问速度，同时还可以提高多链路出口之间负载均衡的效果。

进一步说明，在本发明各实施例中，报文转发装置具体通过以某一地址网段中的某个或某几个IP地址为探测对象，对多个链路出口进行探测，获取通过各个链路出口发送目的IP地址为该地址网段中的IP地址的业务报文时的访问时延，进而获取该地址网段对应的各个链路出口的权重值，而不是针对每个五元组相同的数据流都进行探测。其中，对每个不同五元组的数据流都进行探测，一方面浪费网络带宽，另一方面也会增加报文转发装置的负担。而在本发明各实施例中，以某个IP地址为探测对象，探测结果适用于该IP地址所属的地址网段中的各个IP地址，例如，以IP地址10.200.10.5为探测对象得到地址网段10.200.10.0/24对应的多个链路出口的权重值后，当接收到目的IP地址为10.200.10.6的业务报文时，报文转发装置可以直接使用地址网段10.200.10.0/24对应的多个链路出口的权重值为该目的IP地址为10.200.10.6的业务报文选择出端口并从选择的出端口发送出去，而不需要再以IP地址为10.200.10.6为探测对象进行探测，节约了探测过程占用的网络带宽并且减轻了报文转发装置的负担。

图4为本发明一实施例提供的报文转发装置的结构示意图。如图4所示，本实施例的报文转发装置包括：接收模块41、选择模块42、发送模块43和获取模块44。

其中，接收模块41，用于接收用户的业务报文，确定接收到的业务报文的目的IP地址所属的第一地址网段。选择模块42，与接收模块41和获取模块44连接，用于根据获取模块44预先获取的第一地址网段对应的多个链路出口的权重值和多个链路出口中每个链路出口的当前流量，为接收模块41接收到的业务报文从多个链路出口中选择出端口。发送模块43，与接收模块41和选择模块42连接，用于将接收模块41接收到的业务报文从选择模块选择出的出端口发送出去。获取模块44，用于预先获取第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，为选择模块42使用第一地址网段对应的多个链路出口的权重值打下基础。

本实施例的报文转发装置的各功能模块可用于执行图1所示报文转发方法的流程，其具体工作原理不再赘述。

本实施例的报文转发装置，预先获取地址网段对应的多个链路出口的权重值，在接收到业务报文时，确定业务报文的目的IP地址所属的地址网段，然后根据所属地址网段对应的多个链路出口的权重值和各链路出口的当前流量，为业务报文从多个链路出口中选择出端口，然后将报文通过选择的出端口发送出去。由此可见，本实施例的报文转发装置不再基于对某个固定站点进行探测的结果为多个链路出口分配权重值，而是以业务报文的目的IP地址所属的地址网段为基准为多个链路出口分配权重值，由于同一地址网段内的所有IP地址，如果是可达的，则由同一链路出口访问这些IP地址时的访问速度基本是相同的，因此，本实施例的报文转发装置基于业务报文的目的IP地址所属的地址网段为多个链路出口分配权重值，进而基于地址网段对应的多个链路出口的权重值以及多个链路出口的当前流量对目的IP地址属于该地址网段的业务报文进行转发，可以明显提高业务访问速度，同时还提高了多链路出口之间负载均衡的效果。

图5为本发明另一实施例提供的报文转发装置的结构示意图。本实施例可基于图4所示实施例实现。如图5所示，本实施例的报文转发装置也包括：接收模块41、选择模块42、发送模块43和获取模块44，且各模块也具有图4所示实施例中描述的功能。

本实施例的获取模块44包括：第一获取子模块441和第二获取子模块442。

其中，第一获取子模块441，用于使用目的IP地址属于第一地址网段的报文对多个链路出口中的每个链路出口进行探测，获取每个链路出口的访问时延。第二获取子模块442，与第一获取子模块442连接，用于根据第一获取子模块441获取的每个链路出口的访问时延，为每个链路出口分配权重值，得到第一地址网段对应的多个链路出口的权重值。其中，访问时延大的链路出口的权重值小于访问时延小的链路出口的权重值。可选的，第二获取子模块442还与选择模块42连接，为选择模块42使用该第一地址网段对应的多个链路出口的权重值打下基础。

进一步，本实施例的第一获取子模块441的一种实现结构可以包括：接收单元4411、第一发送记录单元4412、第一接收记录单元4413和第一获取单元4414。

其中，接收单元4411，用于接收目的IP地址属于第一地址网段的第一个出方向的业务报文。第一发送记录单元4412，与接收单元4411连接，用于将接收单元4411接收到的第一个出方向的业务报文分别从每个链路出口发送出去，并记录第一个出方向的业务报文在每个链路出口的发送时间。

第一接收记录单元4413，用于在第一发送记录单元4412将第一个出方向的业务报文从每个链路出口发送出去之后，从每个链路出口接收与第一个出方向的业务报文对应的第一个入方向的业务报文，并记录第一个入方向的业务报文在每个链路出口的接收时间。

第一获取单元4414，与第一发送记录单元4412和第一接收记录单元4413连接，用于根据第一发送记录单元4412记录的第一个出方向的报文在每个链路出口的发送时间和第一接收记录单元4413记录的第一个入方向的业务报文在每个链路出口的接收时间，获取每个链路出口的访问时延。

上述第一获取子模块441的各功能单元可用于执行图2B所示实施例的流程，其工作原理在此不再详述。

进一步，本实施例的第一获取子模块441的另一种实现结构可以包括：构造单元4415、第二发送记录单元4416、第二接收记录单元4417和第二获取单元4418。

其中，构造单元4415，用于构造目的IP地址属于第一地址网段的探测请求报文。第二发送记录单元4416，与构造单元4415连接，用于将构造单元4415构造出的探测请求报文分别从每个链路出口发送出去，并记录探测请求报文在每个链路出口的发送时间。

第二接收记录单元4417，用于在第二发送记录单元4416将探测请求报文从每个链路出口发送出去之后，从每个链路出口接收与探测请求报文对应的探测响应报文，并记录探测响应报文在每个链路出口的接收时间。

第二获取单元4418，与第二发送记录单元4416和第二接收记录单元4417连接，用于根据第二发送记录单元4416记录的探测请求报文在每个链路出口的发送时间和第二接收记录单元4417记录的探测响应报文在每个链路出口的接收时间，获取每个链路出口的访问时延。

上述第一获取子模块441的各功能单元可用于执行图2C所示实施例的流程，其工作原理在此不再详述。

进一步，本实施例的选择模块42具体可用于从多个链路出口中，选择当前流量未达到本身流量阈值的、且权重值大于其他当前流量未达到本身流量阈值的链路出口的权重值的链路出口作为业务报文的出端口。

进一步，本实施例的报文转发装置还可以包括：判断模块45。

判断模块45，与选择模块42连接，用于根据第一地址网段和地址网段信息表，判断是否预先获取到第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，并在判断结果为是时，触发选择模块42根据预先获取的第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，为业务报文从多个链路出口中选择出端口。其中，地址网段信息表包括预先获取到的多个地址网段和多个地址网段各自对应的多个链路出口的权重值。

基于上述，本实施例的获取模块44还用于在判断模块45的判断结果为否时，获取第一地址网段对应的多个链路出口的权重值。可选的，获取模块44还与判断模块45连接。具体的，接收单元4411和构造单元4415分别与判断模块45连接。

相应的，选择模块42还用根据获取模块44在判断模块的判断结果为否时获取的第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，为业务报文从多个链路出口中选择出端口。

基于上述，本实施例的报文转发装置还可以包括：添加模块46。

添加模块46，与获取模块44连接，用于将获取模块44在判断模块45的判断结果为否时获取的第一地址网段对应的多个链路出口的权重值添加到地址网段信息表中。具体的，添加模块46可与获取模块44中的第一获取单元4414和第二获取单元4418连接。

上述各功能模块、子模块或单元可用于执行图1-图3所示方法实施例中的相应流程，其具体工作原理不再赘述，详见方法实施例的描述。

本实施例的报文转发装置，预先获取地址网段对应的多个链路出口的权重值，在接收到业务报文时，确定业务报文的目的IP地址所属的地址网段，然后根据所属地址网段对应的多个链路出口的权重值和各链路出口的当前流量，为业务报文从多个链路出口中选择出端口，然后将报文通过选择的出端口发送出去。由此可见，本实施例的报文转发装置不再基于对某个固定站点进行探测的结果为多个链路出口分配权重值，而是以业务报文的目的IP地址所属的地址网段为基准为多个链路出口分配权重值，由于同一地址网段内的所有IP地址，如果是可达的，则由同一链路出口访问这些IP地址时的访问速度基本是相同的，因此，本实施例的报文转发装置基于业务报文的目的IP地址所属的地址网段为多个链路出口分配权重值，进而基于地址网段对应的多个链路出口的权重值以及多个链路出口的当前流量对目的IP地址属于该地址网段的业务报文进行转发，可以明显提高业务访问速度，同时还提高了多链路出口之间负载均衡的效果。

本发明一实施例提供一种网络设备，包括本发明上述实施例提供的报文转发装置。本实施例的网络设备可以是各种网关、路由器等路由设备，但不限于此。

本实施例的网络设备包括本发明实施例提供的报文转发装置，可用于执行本发明实施例提供的报文转发流程，因此，同样可以提高业务访问速度和多链路出口之间负载均衡的效果。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (13)

1.一种报文转发方法，其特征在于，包括：

接收用户的业务报文，确定所述业务报文的目的网际协议IP地址所属的第一地址网段；

根据预先获取的所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值和所述多个链路出口中每个链路出口的当前流量，为所述业务报文从所述多个链路出口中选择出端口；

将所述业务报文从所述出端口发送出去。

2.根据权利要求1所述的报文转发方法，其特征在于，预先获取所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值包括：

使用目的IP地址属于所述第一地址网段的报文对所述多个链路出口中的每个链路出口进行探测，获取所述每个链路出口的访问时延；

根据所述每个链路出口的访问时延，为所述每个链路出口分配权重值，得到所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值；其中，访问时延大的链路出口的权重值小于访问时延小的链路出口的权重值。

3.根据权利要求2所述的报文转发方法，其特征在于，所述使用目的IP地址属于所述第一地址网段的报文对所述多个链路出口中的每个链路出口进行探测，获取所述每个链路出口的访问时延包括：

接收目的IP地址属于所述第一地址网段的第一个出方向的业务报文；

将所述第一个出方向的业务报文分别从所述每个链路出口发送出去，并记录所述第一个出方向的业务报文在所述每个链路出口的发送时间；

从所述每个链路出口接收与所述第一个出方向的业务报文对应的第一个入方向的业务报文，并记录所述第一个入方向的业务报文在所述每个链路出口的接收时间；

根据所述第一个出方向的报文在所述每个链路出口的发送时间和所述第一个入方向的业务报文在所述每个链路出口的接收时间，获取所述每个链路出口的访问时延；或者

所述使用目的IP地址属于所述第一地址网段的报文对所述多个链路出口中的每个链路出口进行探测，获取所述每个链路出口的访问时延包括：

构造目的IP地址属于第一地址网段的探测请求报文；

将所述探测请求报文分别从所述每个链路出口发送出去，并记录所述探测请求报文在所述每个链路出口的发送时间；

从所述每个链路出口接收与所述探测请求报文对应的探测响应报文，并记录所述探测响应报文在所述每个链路出口的接收时间；

根据所述探测请求报文在所述每个链路出口的发送时间和所述探测响应报文在所述每个链路出口的接收时间，获取所述每个链路出口的访问时延。

4.根据权利要求1-3任一项所述的报文转发方法，其特征在于，所述根据预先获取的所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值和所述多个链路出口中每个链路出口的当前流量，为所述业务报文从所述多个链路出口中选择出端口包括：

从所述多个链路出口中，选择当前流量未达到本身流量阈值的、且权重值大于其他当前流量未达到本身流量阈值的链路出口的权重值的链路出口作为所述出端口。

5.根据权利要求1-3任一项所述的报文转发方法，其特征在于，所述根据预先获取的所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，为所述业务报文从所述多个链路出口中选择出端口之前包括：

根据所述第一地址网段和地址网段信息表，判断是否预先获取到所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值；所述地址网段信息表包括预先获取到的多个地址网段和多个地址网段各自对应的多个链路出口的权重值；

当判断结果为是时，则根据预先获取的所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，为所述业务报文从所述多个链路出口中选择出端口。

6.根据权利要求5所述的报文转发方法，其特征在于，还包括：

当判断结果为否时，获取所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，然后根据获取的所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，为所述业务报文从所述多个链路出口中选择出端口，将所述业务报文从所述出端口发送出去，将获取的所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值添加到所述地址网段信息表中。

7.一种报文转发装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收用户的业务报文，确定所述业务报文的目的网际协议IP地址所属的第一地址网段；

选择模块，用于根据预先获取的所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值和所述多个链路出口中每个链路出口的当前流量，为所述业务报文从所述多个链路出口中选择出端口；

发送模块，用于将所述业务报文从所述出端口发送出去；

获取模块，用于预先获取所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值。

8.根据权利要求7所述的报文转发装置，其特征在于，所述获取模块包括：

第一获取子模块，用于使用目的IP地址属于所述第一地址网段的报文对所述多个链路出口中的每个链路出口进行探测，获取所述每个链路出口的访问时延；

第二获取子模块，用于根据所述每个链路出口的访问时延，为所述每个链路出口分配权重值，得到所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值；其中，访问时延大的链路出口的权重值小于访问时延小的链路出口的权重值。

9.根据权利要求8所述的报文转发装置，其特征在于，所述第一获取子模块包括：

接收单元，用于接收目的IP地址属于所述第一地址网段的第一个出方向的业务报文；

第一发送记录单元，用于将所述第一个出方向的业务报文分别从所述每个链路出口发送出去，并记录所述第一个出方向的业务报文在所述每个链路出口的发送时间；

第一接收记录单元，用于从所述每个链路出口接收与所述第一个出方向的业务报文对应的第一个入方向的业务报文，并记录所述第一个入方向的业务报文在所述每个链路出口的接收时间；

第一获取单元，用于根据所述第一个出方向的报文在所述每个链路出口的发送时间和所述第一个入方向的业务报文在所述每个链路出口的接收时间，获取所述每个链路出口的访问时延；或者

所述第一获取子模块包括：

构造单元，用于构造目的IP地址属于第一地址网段的探测请求报文；

第二发送记录单元，用于将所述探测请求报文分别从所述每个链路出口发送出去，并记录所述探测请求报文在所述每个链路出口的发送时间；

第二接收记录单元，用于从所述每个链路出口接收与所述探测请求报文对应的探测响应报文，并记录所述探测响应报文在所述每个链路出口的接收时间；

第二获取单元，用于根据所述探测请求报文在所述每个链路出口的发送时间和所述探测响应报文在所述每个链路出口的接收时间，获取所述每个链路出口的访问时延。

10.根据权利要求7-9任一项所述的报文转发装置，其特征在于，所述选择模块具体用于从所述多个链路出口中，选择当前流量未达到本身流量阈值的、且权重值大于其他当前流量未达到本身流量阈值的链路出口的权重值的链路出口作为所述出端口。

11.根据权利要求7-9任一项所述的报文转发装置，其特征在于，还包括：

判断模块，用于根据所述第一地址网段和地址网段信息表，判断所述获取模块是否预先获取到所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，并在判断结果为是时，触发所述选择模块根据预先获取的所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，为所述业务报文从所述多个链路出口中选择出端口；所述地址网段信息表包括预先获取到的多个地址网段和多个地址网段各自对应的多个链路出口的权重值。

12.根据权利要求11所述的报文转发装置，其特征在于，所述获取模块还用于在所述判断模块的判断结果为否时，获取所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值；

所述选择模块还用根据所述获取模块在所述判断模块的判断结果为否时获取的所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值，为所述业务报文从所述多个链路出口中选择出端口；

所述报文转发装置还包括：

添加模块，用于将所述获取模块在所述判断模块的判断结果为否时获取的所述第一地址网段对应的多个链路出口的权重值添加到所述地址网段信息表中。

13.一种网络设备，其特征在于，包括：权利要求7-12任一项所述的报文转发装置。

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