CN103023804A - 一种聚合链路自适应流量负载均衡方法、装置及网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种聚合链路自适应流量负载均衡方法、装置及网络设备，包括：在根据流量均衡策略法决策出进行报文转发的聚合成员链路后，可以进一步判断当前时刻该聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并根据判断结果，选择相应的主聚合成员链路完成报文转发。从而可以在根据流量均衡策略法决策出聚合成员链路后，进一步快速选择聚合成员链路完成报文转发。而由于进一步选择聚合成员链路完成报文转发时，考虑了聚合成员链路在聚合链路上的数据流量负载分担率，因此，还可以有效提高流量负载均衡效果，保证更好地实现流量负载均衡。

Description

一种聚合链路自适应流量负载均衡方法、装置及网络设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种聚合链路自适应流量负载均衡方法、装置及网络设备。

背景技术

链路聚合是一种基于IEEE802.3ad标准实现的、用于提高网络设备之间的高可靠性数据通信的技术。链路聚合技术通过将多个物理链路“捆绑”聚合在一起形成一个逻辑链路，即聚合链路。聚合链路中的每条物理链路可以称之为聚合成员链路。

链路聚合技术具有以下的特点：

（1）、增加链路带宽，对于含有N个聚合成员链路（每个聚合成员链路的带宽相同）的聚合链路的带宽大概可以增加（N-1）倍；

（2）、增加链路连接的可靠性，当某一条聚合成员链路出现链路故障时，该聚合成员链路上的数据流量会被切换到其他聚合成员链路上，避免了单一物理链路因为链路的失效而引起网络的不可用；

（3）、实现流量的负载均衡，通过一定的内部控制机制，能够把数据流量均衡分配到各个聚合成员链路上，避免了流量集中在个别聚合成员链路上造成链路拥塞，出现丢包。

目前，实现聚合链路的流量负载均衡的方法主要有以下两种：

流量平均分配法，即通过采用轮询的方法把流量平均分配到各个聚合成员链路上，该方法实现较为简单，但是会造成将同一类型的报文随机分配到各个聚合成员链路，在接收端可能出现数据包时序的混乱；

流量均衡策略法，通过事先设置好的流量均衡策略，这些策略通常有：基于报文的源MAC地址、基于报文的目的MAC地址、基于报文的源MAC地址和目的MAC地址、基于报文的源IP地址、基于报文的目的IP地址，以及，基于报文的源IP地址和目的IP地址等策略，然后从数据报文中提取与策略相对应的特征信息，并将这些信息做哈希运算，将得到的哈希值映射到聚合成员链路上，选定该聚合成员链路进行数据转发。该方法的特点是同一类型的报文可以固定地通过一个聚合成员链路进行转发，避免了在接收端出现数据包时序的混乱，而不同类型的报文则通过不同的聚合成员链路进行转发，实现聚合链路的负载分担功能。在实际应用中，大多数网络设备的链路聚合技术也都是采用这种流量均衡策略法来实现聚合链路的流量均衡功能。

在基于流量均衡策略法实现聚合链路流量均衡的方法中，流量均衡策略通常只能由网络管理员预先择一配置，一旦配置好就固定不变。受限于网络流量的多样性，单一的流量均衡策略很难对所有类型的数据流量都能起到很好的均衡效果。而且一旦网络流量发生变化，聚合链路上的流量均衡策略可能不再是最优的，因此就无法起到较佳的均衡流量的效果。

针对基于流量均衡策略法实现的聚合链路流量均衡方法无法适应实际网络中数据流量多样性和动态变化的问题，目前，常用的解决方案主要有：

一种方法是通过外接流量监控设备并借助流量软件分析工具周期性地监控网络中聚合链路上的数据流量的均衡转发情况，一旦监测到流量均衡无法达到预期的效果时，则对数据报文进行采样、提取和分析数据流量的特点，然后人工地进行流量均衡策略的调整。这种方法一般需要监控较长时间的数据报文并经过对大量数据报文进行复杂的分析计算后，才有可能重新找到较优的流量均衡策略。因此，无法在较短的时间内对流量均衡策略进行调整使网络流量重新实现均衡。而且，这种方法实施复杂度高，操作较为复杂，需要增加额外的人力维护成本和物力的开销；

另一种方法则是通过周期性地监控流量均衡策略实施后，聚合链路上的各聚合成员链路的流量差异是否超过预设的阈值范围，如果是，则根据单位时间内各聚合成员链路的流量差异最小原则，对流量均衡策略进行调整，如果否，则认为正在实施的均衡策略是较佳的均衡策略。如此反复，直到找到相对较优的流量均衡策略。由于均衡策略的调整很难一步到位，因此，这种方法同样具有较长时间的滞后性，无法在较短时间内快速适应网络流量的变化。

发明内容

本发明实施例提供一种聚合链路自适应流量负载均衡方法、装置及网络设备，用于实现聚合成员链路快速选择，并保证聚合链路的流量负载均衡效果较优。

一种聚合链路自适应流量负载均衡方法，所述方法包括：

针对聚合链路上一个待转发的数据报文，根据流量均衡策略法，确定该待转发的数据报文对应的聚合成员链路；

根据距离当前时刻最近一次确定出的所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路的结果，确定所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路：

在确定所述聚合成员链路为主聚合成员链路时，通过该聚合成员链路转发所述待转发的数据报文；

在确定所述聚合成员链路为非主聚合成员链路时，确定该聚合成员链路对应的主聚合成员链路，通过该主聚合成员链路转发所述待转发的数据报文；

其中，周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系。

一种聚合链路自适应流量负载均衡装置，所述装置包括确定模块，选择模块，判断模块和负载均衡模块，其中：

选择模块，用于针对聚合链路上一个待转发的数据报文，根据流量均衡策略法，确定该待转发的数据报文对应的聚合成员链路；

判断模块，用于根据确定模块距离当前时刻最近一次确定出的选择模块确定出的所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路的结果，确定所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路；

负载均衡模块，用于在判断模块确定所述聚合成员链路为主聚合成员链路时，通过该聚合成员链路转发所述待转发的数据报文；在判断模块确定所述聚合成员链路为非主聚合成员链路时，确定该聚合成员链路对应的主聚合成员链路，通过该主聚合成员链路转发所述待转发的数据报文；

确定模块，用于周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系。

根据本发明实施例提供的方案，可以根据预先确定出的主聚合成员链路和非主聚合成员链路，以及预先建立的主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系，在根据流量均衡策略法决策出进行报文转发的聚合成员链路后，可以进一步判断当前时刻该聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并根据判断结果，选择相应的主聚合成员链路完成报文转发。

从而可以在根据流量均衡策略法决策出聚合成员链路后，进一步快速选择聚合成员链路完成报文转发。而由于进一步选择聚合成员链路完成报文转发时，考虑了聚合成员链路在聚合链路上的数据流量负载分担率，因此，还可以有效提高流量负载均衡效果，保证更好地实现流量负载均衡。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的流量负载均衡方法的步骤示意图；

图2为本发明实施例二提供的排序示意图；

图3为本发明实施例二提供的分组示意图；

图4为本发明实施例四提供的流量负载均衡装置的结构示意图；

图5为本发明实施例四提供的流量负载均衡装置的另一结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有的聚合链路流量负载均衡方法中，流量均衡策略法受限于网络流量的多样性，而且一旦网络流量发生变化，无法起到较佳的均衡流量的效果的问题，本发明实施例提出：

可以周期性地根据每条聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率，周期性地确定聚合链路中的主聚合成员链路和非主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路之间的对应关系。

在根据流量均衡策略法决策出进行报文转发的聚合成员链路后，进一步判断当前时刻该聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并根据判断结果，选择相应的主聚合成员链路完成报文转发。即使流量均衡策略法决策出的聚合成员链路无法起到较佳的均衡流量的效果，也可以通过进一步的调整，保证较佳的均衡流量效果，同时，保证了调整的快速性。

下面通过说明书附图和各实施例对本发明提供的方案进行说明。

实施例一、

本发明实施例一提供一种聚合链路自适应流量负载均衡方法，该方法的步骤流程可以如图1所示，包括：

步骤101、确定聚合成员链路。

针对聚合链路上一个待转发的数据报文，在本实施例中，可以根据流量均衡策略法，确定该待转发的数据报文对应的聚合成员链路。

具体的，针对聚合链路上一个待转发的数据报文，可以根据流量均衡策略提取报文特征信息，对提取出的报文特征信息进行哈希计算，将得到的索引值与聚合成员链路进行映射，从而确定出转发该待转发的数据报文的聚合成员链路。

例如，如果用户设置的流量均衡策略是基于报文源MAC地址信息的均衡策略，则相应地提取数据报文中的源MAC地址信息，然后根据哈希算法，计算得到相应的哈希值，将该哈希值与该聚合链路具有的聚合成员链路数N进行求余，得到的余数值再与按照流量负载分担率由大到小排序后的聚合成员链路进行映射，这里可以采用下述的映射准则：

例如，当余数值为0时，则与排序后的聚合成员链路1进行映射，当余数值为1时，则与排序后的聚合成员链路2进行映射，以此类推，当余数值为M时，则与排序后的聚合成员链路M+1进行映射，映射得到的聚合成员链路表示该链路为经过流量均衡策略选定的转发链路，将该聚合成员链路标识为候选转发聚合成员链路。

步骤102、确定所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路。

在本步骤中，可以根据距离当前时刻最近一次确定出的所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路的结果，确定所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路：

在确定所述聚合成员链路为主聚合成员链路时，可以执行步骤105，并结束本流程。

在确定所述聚合成员链路为非主聚合成员链路时，可以继续执行步骤103。

步骤103、确定对应的主聚合成员链路。

在确定所述聚合成员链路为非主聚合成员链路时，可以确定该聚合成员链路对应的主聚合成员链路，并继续执行步骤104。

步骤104、通过确定出的主聚合成员链路转发数据报文。

在本步骤中，可以利用步骤103中确定出的主聚合成员链路转发所述待转发的数据报文，并结束本流程。

步骤105、通过所述聚合成员链路转发所述待转发的数据报文。

需要说明的是，在本实施例提供的方法执行的过程中，周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系。

较优的，通过以下方式周期性地确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，以及建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系，从而使得在根据流量均衡策略法，确定一个待转发的数据报文对应的聚合成员链路后，可以实时地确定该聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并可以在该聚合成员链路不是主聚合成员链路时，确定对应的主聚合成员链路，进行数据报文的转发：

确定所述聚合链路中每条聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率；

将所述聚合链路中数据流量负载分担率最大的聚合成员链路和所述聚合链路上数据流量负载分担率最小的聚合成员链路组成一组，并对所述聚合链路中除组成一组的聚合成员链路之外的聚合成员链路循环执行下述步骤，直至剩余的聚合成员链路数量为零，或者，剩余的聚合成员链路数量为1：

从所述聚合链路剩余的聚合成员链路中，将数据流量负载分担率最大的聚合成员链路和数据流量负载分担率最小的聚合成员链路组成一组；

且，

如果剩余的聚合成员链路数量为零，则确定每一组聚合成员链路中，较大的数据流量负载分担率与较小的数据流量负载分担率的比值是否大于设定值：

若是，则将该组中数据流量负载分担率较小的聚合成员链路确定为主聚合成员链路，将数据流量负载分担率较大的聚合成员链路确定为非主聚合成员链路，且该非主聚合成员链路对应的主聚合成员链路为该组中的主聚合成员链路；若否，则将该组中的两条聚合成员链路均确定为主聚合成员链路；

如果剩余的聚合成员链路数量为1，则将该剩余的聚合成员链路确定为主聚合成员链路，并确定每一组聚合成员链路中，较大的数据流量负载分担率与较小的数据流量负载分担率的比值是否大于设定值：

若是，则将该组中数据流量负载分担率较小的聚合成员链路确定为主聚合成员链路，将数据流量负载分担率较大的聚合成员链路确定为非主聚合成员链路，且该非主聚合成员链路对应的主聚合成员链路为该组中的主聚合成员链路；若否，则将该组中的两条聚合成员链路均确定为主聚合成员链路。

当然，在本实施例中，不限于将聚合成员链路两两分组，可以是周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，将不少于两条的聚合成员链路分为一组，例如，将3条聚合成员链路分为一组，或，将5条聚合成员链路分为一组。针对每一分组，按照预先设定的判定规则确定主聚合成员链路和非主聚合成员链路，并按照预先设定的映射规则确定非主聚合成员链路对应的主聚合成员链路。

以将5条聚合成员链路分为一组为例，假如聚合链路中包括23条聚合成员链路，则可以依次将所述聚合链路中数据流量负载分担率最大的M条（假设为3条，M为正整数，且M小于5）聚合成员链路和所述聚合链路上数据流量负载分担率最小的5-M条（2条）聚合成员链路组成一组，并可以在得到4组分组后，将剩余的3条聚合成员链路分为一组，得到5组聚合成员链路。

针对每一组包括5条聚合成员链路的分组，可以将该组中聚合链路上数据流量负载分担率最小的2条聚合成员链路作为主聚合成员链路，并针对该组中数据流量负载分担率最大的3条聚合成员链路中的每一条，确定该组中的每条主聚合成员链路数据流量负载分担率与该聚合成员链路数据流量负载分担率的比值，并判断是否有比值大于设定值，若有，则确定该聚合成员链路为非主聚合成员链路，并将用于获得大于设定值的比值的主聚合成员链路作为该聚合成员链路对应的主聚合成员链路（如果两条均满足，则两条均可以为该聚合成员链路对应的主聚合成员链路，后续在选择对应的主聚合成员链路转发数据报文时，可以任选一条；或者，如果两条均满足，则可以将数据流量负载分担率较小的主聚合成员链路做为该聚合成员链路对应的主聚合成员链路），否则，确定该聚合成员链路为主聚合成员链路。

针对包括3条聚合成员链路的分组，可以将该组中聚合链路上数据流量负载分担率最小的2条（或者1条，以2条为例进行说明）聚合成员链路作为主聚合成员链路，并针对该组中数据流量负载分担率最大的1条聚合成员链路，确定该组中的每条主聚合成员链路数据流量负载分担率与该聚合成员链路数据流量负载分担率的比值，并判断是否有比值大于设定值，若有，则确定该聚合成员链路为非主聚合成员链路，并将用于获得大于设定值的比值的主聚合成员链路作为该聚合成员链路对应的主聚合成员链路（如果两条均满足，则两条均可以为该聚合成员链路对应的主聚合成员链路，后续在选择对应的主聚合成员链路转发数据报文时，可以任选一条；或者，如果两条均满足，则可以将数据流量负载分担率较小的主聚合成员链路做为该聚合成员链路对应的主聚合成员链路），否则，确定该聚合成员链路为主聚合成员链路。

经过步骤101~步骤105，保证了在一个周期（确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，以及建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系的一个周期）内，数据报文每次都是从上一周期确定出的主聚合成员链路上进行转发，针对每个周期均作如此处理，就可以保证整个聚合链路数据流量的动态均衡。

下面通过实施例二对本发明实施例一涉及的聚合成员链路两两分组的方法进行说明。

实施例二、

具体的，在实施例一中，确定所述聚合链路中每条聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率，可以包括：

确定所述聚合链路中每条聚合成员链路在设定时长内转发报文的数量；

确定所述聚合链路中所有聚合成员链路在设定时长内转发报文数量之和，并将一条聚合成员链路在设定时长内转发报文的数量与该和的比值，确定为该聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率。

负载分担率代表了在设定时长内各个聚合成员链路的“繁忙程度”，负载分担率越大，表示通过这条聚合成员链路转发的数据报文越多，反之则越少，当所有聚合成员链路的负载分担率都比较接近时，表示这段时间内数据流量在各聚合成员链路上的转发比较均衡。

通常地，聚合链路的流量均衡应是一段时间内的相对流量均衡，而不是实时的流量均衡，因此，实施例一中所述的设定时长可以设置为4~6分钟，较优的，可以设置为5分钟。这样既可以避免网络短时间内的流量异常抖动导致无法反映出聚合成员链路的流量负载分担的真实情况，又可以防止因为设定时长设置的太长，无法反映较近一段时间的流量转发情况。

同时，可以将实施例一中确定（统计）各个聚合成员链路在设定时长内流量负载分担率的周期（确定聚合链路中的主聚合成员链路和非主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路之间的对应关系的周期）设置为1~2分钟，较优的，可以设置为1分钟。其中，聚合成员链路在设定时长内的流量负载分担率可以但不限于理解为，以本周期内确定流量负载分担率的开始时刻为截止时刻，向前推设定时长的设定时长内，该聚合成员链路的流量负载分担率。这样一方面可以避免因统计间隔周期过短，频繁地确定聚合成员链路的流量负载分担率，可能对系统处理性能的影响，另一方面也可以避免因统计间隔周期过长，导致无法得到各聚合成员链路相对实时、准确的流量负载分担率信息，对聚合链路流量自适应均衡的处理效果带来不利影响。

确定出各个聚合成员链路的流量负载分担率后，可以按照负载分担率从大到小的顺序对所有聚合成员链路进行排序，并进行编号标识，例如，在含有N条聚合成员链路的情况下(如无特殊说明，下面的描述均是假设聚合链路具有N条的聚合成员链路)，根据负载分担率从大到小排序编号后，得到聚合成员链路1、聚合成员链路2、…，聚合成员链路N-1和聚合成员链路N，如图2所示。

对如图2所示的排序后的N条聚合成员链路，聚合成员链路1和聚合成员链路N组合，聚合成员链路2和聚合成员链路N-1组合，……，如果N为偶数，则最后为聚合成员链路N/2和聚合成员链路N/2+1组合，如果N为奇数，则可以理解为最后为聚合成员链路（N+1）/2与自身组合，实现N条聚合成员链路的两两组合。

这样当N为偶数时，将会得到N/2组互不重复的聚合成员链路组，依序标识为聚合成员链路组1、聚合成员链路组2、…、聚合成员链路组M-1（M=N/2）和聚合成员链路组合M（M=N/2）；

当N为奇数时，将会得到（N+1）/2组互不相同的聚合成员链路组，同理，将其依序标识为聚合成员链路组1、聚合成员链路组2、…、聚合成员链路组M-1（M=（N+1）/2）和聚合成员链路组M（M=（N+1）/2）。这种情况下，组成聚合成员链路组M的两个聚合成员链路实际上是同一条聚合成员链路M（M=(N+1)/2）。

如图3所示，以N为偶数值为例，得到两两聚合成员链路组合后的聚合成员链路组。

在上述的聚合成员链路组中，两条聚合成员链路是按照负载分担率一大一小进行组合的。其中，负载分担率较大的聚合成员链路表示该聚合成员链路在设定时长内相对较为“繁忙”，而负载分担率较小的聚合成员链路则表示该聚合成员链路在设定时长内相对较为“清闲”。将聚合链路组中，负载分担率较小的相对“清闲”的聚合成员链路标识为主聚合成员链路，负载分担率较大的相对“繁忙”的聚合成员链路标识为非主聚合成员链路，其中，主聚合成员链路则表示在下一个周期内，该聚合成员链路应该相应地多进行数据转发以分担较多的流量负载，而非主聚合成员链路，则代表在在下一个周期内，该链路暂缓进行数据转发。这样到下一个周期结束时，这两条聚合成员链路的流量就能相对均衡起来。由于聚合成员链路组划分时，是将负载分担率最大的和最小的进行组合，次大的和次小的进行聚合，以此类推，这样保证了最“繁忙”的聚合成员链路的数据流量能够转移到最“清闲”的聚合成员链路进行转发，次“繁忙”的聚合成员链路的数据流量转移到次“清闲”的聚合成员链路上进行转发，以此类推处理，实现了整个聚合链路的流量均衡。

下面通过一个实施例三对本发明实施例一和实施例二提供的方案进行进一步说明。

实施例三、

通常地，聚合成员链路组中的聚合成员链路在设定时长内的“繁忙”和“清闲”是相对的而不是绝对的，例如，对于N为2时，即聚合链路具有两条聚合成员链路的情况下，如果聚合成员链路1的负载分担率为0.55，聚合成员链路2的负责分担率为0.45，虽然这两条聚合成员链路的负载分担率不相同，但是其相差并不大（对于具有两条聚合成员链路的情况下，各聚合成员链路理想的流量负载分担率应该是接近或者等于0.5），可以认为在这种情况下，聚合链路的流量是均衡的。因此，较佳地，可以考虑在这两个聚合成员链路的负载分担率的比值超过一定范围时，才需要将聚合成员链路组中的两条聚合成员链路分别标识成主聚合成员链路和非主聚合成员链路，否则，将两条聚合成员链路同时标识为主聚合成员链路。

因此，当聚合成员链路组中较大的流量负载分担率与较小的流量负载分担率的比值达到设定值时，可以将聚合成员链路组中负载分担率较小的那条聚合成员链路标识为主聚合成员链路，同时将负载分担率较大的那条聚合成员链路标识为非主聚合成员链路。而如果两条聚合成员链路的负载分担率的比值小于设定值，则将这两条聚合成员链路同时标识为主聚合成员链路。经过试验发现，该设定值可以为1.5~2，较佳的，该设定值可以为1.5。

下面以设定值为1.5为例，举一个简单的实例说明，通过该设定值的设置可以实现较佳的流量均衡效果：

假设聚合链路具有2条聚合成员链路，分别标识为聚合成员链路1和聚合成员链路2，该聚合链路每分钟转发的数据报文均是100个，考虑两种情况：

情况1，在第1分钟内，聚合成员链路1转发的数据报文是55个，聚合成员链路2转发的数据报文是45个；

情况2，在第1分钟内，聚合成员链路1转发的数据报文是80个，聚合成员链路2转发的数据报文是20个。

假设确定聚合链路中的主聚合成员链路和非主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路之间的对应关系的周期设置为1分钟，且为了便于计算，将设定时长设置为1分钟，则：

上述的情况1中，聚合成员链路1和聚合成员链路2设定时长内的负载分担率分别为0.55和0.45，其比值为1.2，未达到1.5。如果此时将聚合成员链路1标识为非主聚合成员链路，而将聚合成员链路2标识为主聚合成员链路，那么在接下来的1分钟内，由于聚合成员链路1的数据报文全部转移到聚合成员链路2上转发，于是到第2分钟结束时，聚合成员链路1在这两分钟内转发的数据报文总计为55个(第1分钟转发了55个，第2分钟转发0个)，聚合成员链路2在这两分钟内转发的数据报文总计为145个(第1分钟转发了45个，第2分钟转发了全部的100个)，因此聚合成员链路1和聚合成员链路2的负载分担率分别变成0.275和0.725，显然，此时聚合链路的流量均衡的效果反而更差。

上述的情况2中，聚合成员链路1和聚合成员链路2设定时长内的负载分担率分别为0.8和0.2，其比值为4，超过1.5，同理，如果此时将聚合成员链路1标识为非主聚合成员链路，而将聚合成员链路2标识为主聚合成员链路，那么在接下来的1分钟内，由于聚合成员链路1的数据报文全部转移到聚合成员链路2上转发，于是到第2分钟结束时，聚合成员链路1在这两分钟内转发的数据报文总计为80个(第1分钟转发了80个，第2分钟转发0个)，聚合成员链路2在这两分钟内转发的数据报文总计为120个(第1分钟转发了20个，第2分钟转发了全部的100个)，因此聚合成员链路1和聚合成员链路2的负载分担率分别变成0.4和0.6，显然，此时聚合链路流量均衡的效果得到了较好的改善。

与本发明实施例一~实施例三基于同一发明构思，提供以下的装置。

实施例四、

本发明实施例四提供一种聚合链路自适应流量负载均衡装置，该装置的结构可以如图4所示，包括确定模块11，选择模块12，判断模块13和负载均衡模块14，其中：

选择模块12用于针对聚合链路上一个待转发的数据报文，根据流量均衡策略法，确定该待转发的数据报文对应的聚合成员链路；

判断模块13用于根据确定模块11距离当前时刻最近一次确定出的，选择模块12确定出的所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路的结果，确定所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路；

负载均衡模块14用于在判断模块13确定所述聚合成员链路为主聚合成员链路时，通过该聚合成员链路转发所述待转发的数据报文；在判断模块13确定所述聚合成员链路为非主聚合成员链路时，确定该聚合成员链路对应的主聚合成员链路，通过该主聚合成员链路转发所述待转发的数据报文；

确定模块11用于周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系。

所述确定模块11具体用于周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，将不少于两条的聚合成员链路分为一组；针对每一分组，按照预先设定的判定规则确定该分组中的主聚合成员链路和非主聚合成员链路，并按照预先设定的映射规则确定非主聚合成员链路对应的主聚合成员链路。

确定模块11具体用于通过以下方式周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系：

确定所述聚合链路中每条聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率；

将所述聚合链路中数据流量负载分担率最大的聚合成员链路和所述聚合链路上数据流量负载分担率最小的聚合成员链路组成一组，并对所述聚合链路中除组成一组的聚合成员链路之外的聚合成员链路循环执行下述步骤，直至剩余的聚合成员链路数量为零，或者，剩余的聚合成员链路数量为1：

从所述聚合链路剩余的聚合成员链路中，将数据流量负载分担率最大的聚合成员链路和数据流量负载分担率最小的聚合成员链路组成一组；

且，

如果剩余的聚合成员链路数量为零，则确定每一组聚合成员链路中，较大的数据流量负载分担率与较小的数据流量负载分担率的比值是否大于设定值：

若是，则将该组中数据流量负载分担率较小的聚合成员链路确定为主聚合成员链路，将数据流量负载分担率较大的聚合成员链路确定为非主聚合成员链路，且该非主聚合成员链路对应的主聚合成员链路为该组中的主聚合成员链路；

若否，则将该组中的两条聚合成员链路均确定为主聚合成员链路；

如果剩余的聚合成员链路数量为1，则将该剩余的聚合成员链路确定为主聚合成员链路，并确定每一组聚合成员链路中，较大的数据流量负载分担率与较小的数据流量负载分担率的比值是否大于设定值：

若是，则将该组中数据流量负载分担率较小的聚合成员链路确定为主聚合成员链路，将数据流量负载分担率较大的聚合成员链路确定为非主聚合成员链路，且该非主聚合成员链路对应的主聚合成员链路为该组中的主聚合成员链路；

若否，则将该组中的两条聚合成员链路均确定为主聚合成员链路。

所述确定模块11用于确定所述聚合链路中每条聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率，具体为，确定所述聚合链路中每条聚合成员链路在设定时长内转发报文的数量；确定所述聚合链路中所有聚合成员链路在设定时长内转发报文数量之和，并将一条聚合成员链路在设定时长内转发报文的数量与该和的比值，确定为该聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率。

当然，本发明实施例四提供的聚合链路自适应流量负载均衡装置，该装置的结构还可以如图5所示，包括主聚合成员链路选择模块21、聚合链路数据存储模块22和聚合链路流量均衡转发模块23，其中：

主聚合成员链路选择模块21，用于周期性地统计、计算各聚合成员链路单位时间内在整个聚合链路内的平均流量负载分担率；用于依据流量负载分担率从大到小的顺序将聚合成员链路进行编号、排序；用于将排序后聚合成员链路进行两两组合，得到一系列由负载分担率较大的聚合成员链路和负载分担率较小的聚合成员链路组成的聚合成员链路组；用于将聚合成员组中的两条聚合成员链路分别标识为主聚合成员链路和非主聚合成员链路(当两条聚合成员链路的负载分担率的比值未达到预设的范围值时，则将两条聚合成员链路同时标识为主聚合成员链路)；用于将主聚合成员链路和非主聚合成员链路关联起来；

聚合链路数据存储模块22，用于存储用户设置的流量均衡策略信息、所述主聚合成员链路选择模块中聚合链路含有的聚合成员链路个数信息、以及经过依据流量负载分担率排序后得到的聚合成员链路信息、聚合成员链路两两组合的聚合成员链路组信息、聚合成员链路组中主聚合成员链路和非主聚合成员链路的关联信息；

聚合链路流量均衡转发模块23，用于对需要从该聚合链路上转发的数据报文，根据所述的聚合链路数据存储模块中保存的流量均衡策略提取报文相应的特征信息；用于将所提取的报文特征信息根据哈希算法进行得到哈希值；用于将计算得到的哈希值与所述的聚合链路数据存储模块中保存的聚合成员链路个数进行求余计算；用于将求余得到的余数值与所述的聚合链路数据存储模块中保存的排序后的聚合成员链路进行映射，并确定相应的聚合成员链路为候选转发聚合成员链路；用于根据所述的聚合链路数据存储模块中保存的主聚合成员链路和非主聚合成员链路信息，判断所选的候选转发聚合成员链路是否为主聚合成员链路；用于如果所选的候选转发聚合成员链路为主聚合成员链路时直接进行数据报文的转发；用于如果所选的候选转发聚合成员链路为非主聚合成员链路时，通过所述的聚合链路数据存储模块中保存的聚合主聚合成员链路和非主聚合成员链路的关联信息，找到该候选转发聚合成员链路对应的主聚合成员链路，并将其作为最终的候选转发聚合成员链路，最后将数据报文通过该聚合成员链路进行转发。

进一步的，本发明实施例还可以提供一种网络设备，包括如实施例四所述的装置。

本发明各实施例提供的方案不仅可用于实现聚合链路的流量自适应均衡，借助于本发明各实施例的构思，本发明各实施例的技术方案思想也可以应用于其他类型链路上报文转发的自适应均衡转发处理。

根据本发明各实施例提供的方案，通过周期性地根据聚合成员链路设定时长内的流量负载分担率，选择出主聚合成员链路，并在下一周期时间内将数据报文选择从主聚合成员链路上转发的方案，实现了聚合链路流量的快速自适应均衡，并提出了相应的装置及网络设备。该方案可以有效解决现有的流量均衡策略无法很好地适应网络流量具有的多样性和动态变化的特点，而导致聚合链路难以在较短时间内实现流量的自适应均衡的问题，且该方案操作简单，无需改变任何拓扑结构，而是完全依靠内部算法实现聚合链路流量的快速自适应均衡，既保留了基于流量均衡策略算法实现的聚合链路流量均衡的优点，又避免了因为流量均衡策略选取不当或者网络流量变化造成的流量均衡算法的失效，提高了网络使用的易用性和网络质量。

另一方面，由于数据报文都是通过主聚合成员链路进行转发，非主聚合成员链路上不转发任何报文，因此当非主聚合成员链路发生链路故障时，即使不进行链路切换也能保证数据流完全不丢失。而按照通常的处理，当聚合成员链路发生链路故障时，需要进行数据流切换，否则将会导致数据报文丢失，即使这样，由于链路发生故障的时候，数据报文已经无法从该链路上进行转发，而从链路发生故障到检测到链路故障发生需要一定的时间，在这段时间内用户的数据报文将会被丢弃。而采用本发明的方法，则可以保证非主聚合链路发生故障的情况下，用户数据报文零丢失，由于非主聚合链路可能占到整个聚合链路一半的带宽，因此理论上可以保证最多一半的聚合成员链路发生故障时，也不会导致数据报文的任何丢失，大大提高了网络的安全性和可靠性。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种聚合链路自适应流量负载均衡方法，其特征在于，所述方法包括：

针对聚合链路上一个待转发的数据报文，根据流量均衡策略法，确定该待转发的数据报文对应的聚合成员链路；

根据距离当前时刻最近一次确定出的所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路的结果，确定所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路：

在确定所述聚合成员链路为主聚合成员链路时，通过该聚合成员链路转发所述待转发的数据报文；

在确定所述聚合成员链路为非主聚合成员链路时，确定该聚合成员链路对应的主聚合成员链路，通过该主聚合成员链路转发所述待转发的数据报文；

其中，周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系，具体包括：

周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，将不少于两条的聚合成员链路分为一组；

针对每一分组，按照预先设定的判定规则确定该分组中的主聚合成员链路和非主聚合成员链路，并按照预先设定的映射规则确定非主聚合成员链路对应的主聚合成员链路。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过以下方式周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系：

确定所述聚合链路中每条聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率；

将所述聚合链路中数据流量负载分担率最大的聚合成员链路和所述聚合链路上数据流量负载分担率最小的聚合成员链路组成一组，并对所述聚合链路中除组成一组的聚合成员链路之外的聚合成员链路循环执行下述步骤，直至剩余的聚合成员链路数量为零，或者，剩余的聚合成员链路数量为1：

从所述聚合链路剩余的聚合成员链路中，将数据流量负载分担率最大的聚合成员链路和数据流量负载分担率最小的聚合成员链路组成一组；

且，

如果剩余的聚合成员链路数量为零，则确定每一组聚合成员链路中，较大的数据流量负载分担率与较小的数据流量负载分担率的比值是否大于设定值：

若是，则将该组中数据流量负载分担率较小的聚合成员链路确定为主聚合成员链路，将数据流量负载分担率较大的聚合成员链路确定为非主聚合成员链路，且该非主聚合成员链路对应的主聚合成员链路为该组中的主聚合成员链路；

若否，则将该组中的两条聚合成员链路均确定为主聚合成员链路；

如果剩余的聚合成员链路数量为1，则将该剩余的聚合成员链路确定为主聚合成员链路，并确定每一组聚合成员链路中，较大的数据流量负载分担率与较小的数据流量负载分担率的比值是否大于设定值：

若是，则将该组中数据流量负载分担率较小的聚合成员链路确定为主聚合成员链路，将数据流量负载分担率较大的聚合成员链路确定为非主聚合成员链路，且该非主聚合成员链路对应的主聚合成员链路为该组中的主聚合成员链路；

若否，则将该组中的两条聚合成员链路均确定为主聚合成员链路。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述聚合链路中每条聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率，具体包括：

确定所述聚合链路中每条聚合成员链路在设定时长内转发报文的数量；

确定所述聚合链路中所有聚合成员链路在设定时长内转发报文数量之和，并将一条聚合成员链路在设定时长内转发报文的数量与该和的比值，确定为该聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，以及建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系的周期为1~2分钟。

6.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，用于确定所述聚合链路中每条聚合成员链路数据流量负载分担率的设定时长为4~6分钟；和/或，

所述设定值为1.5~2。

7.一种聚合链路自适应流量负载均衡装置，其特征在于，所述装置包括确定模块，选择模块，判断模块和负载均衡模块，其中：

选择模块，用于针对聚合链路上一个待转发的数据报文，根据流量均衡策略法，确定该待转发的数据报文对应的聚合成员链路；

判断模块，用于根据确定模块距离当前时刻最近一次确定出的，选择模块确定出的所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路的结果，确定所述聚合成员链路是否为主聚合成员链路；

负载均衡模块，用于在判断模块确定所述聚合成员链路为主聚合成员链路时，通过该聚合成员链路转发所述待转发的数据报文；在判断模块确定所述聚合成员链路为非主聚合成员链路时，确定该聚合成员链路对应的主聚合成员链路，通过该主聚合成员链路转发所述待转发的数据报文；

确定模块，用于周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，将不少于两条的聚合成员链路分为一组；针对每一分组，按照预先设定的判定规则确定该分组中的主聚合成员链路和非主聚合成员链路，并按照预先设定的映射规则确定非主聚合成员链路对应的主聚合成员链路。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于通过以下方式周期性地根据聚合链路中每条聚合成员链路的数据流量负载分担率，确定聚合成员链路是否为主聚合成员链路，并建立主聚合成员链路和非主聚合成员链路的对应关系：

确定所述聚合链路中每条聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率；

将所述聚合链路中数据流量负载分担率最大的聚合成员链路和所述聚合链路上数据流量负载分担率最小的聚合成员链路组成一组，并对所述聚合链路中除组成一组的聚合成员链路之外的聚合成员链路循环执行下述步骤，直至剩余的聚合成员链路数量为零，或者，剩余的聚合成员链路数量为1：

从所述聚合链路剩余的聚合成员链路中，将数据流量负载分担率最大的聚合成员链路和数据流量负载分担率最小的聚合成员链路组成一组；

且，

如果剩余的聚合成员链路数量为零，则确定每一组聚合成员链路中，较大的数据流量负载分担率与较小的数据流量负载分担率的比值是否大于设定值：

若是，则将该组中数据流量负载分担率较小的聚合成员链路确定为主聚合成员链路，将数据流量负载分担率较大的聚合成员链路确定为非主聚合成员链路，且该非主聚合成员链路对应的主聚合成员链路为该组中的主聚合成员链路；

若否，则将该组中的两条聚合成员链路均确定为主聚合成员链路；

如果剩余的聚合成员链路数量为1，则将该剩余的聚合成员链路确定为主聚合成员链路，并确定每一组聚合成员链路中，较大的数据流量负载分担率与较小的数据流量负载分担率的比值是否大于设定值：

若是，则将该组中数据流量负载分担率较小的聚合成员链路确定为主聚合成员链路，将数据流量负载分担率较大的聚合成员链路确定为非主聚合成员链路，且该非主聚合成员链路对应的主聚合成员链路为该组中的主聚合成员链路；

若否，则将该组中的两条聚合成员链路均确定为主聚合成员链路。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块，用于确定所述聚合链路中每条聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率，具体为，确定所述聚合链路中每条聚合成员链路在设定时长内转发报文的数量；确定所述聚合链路中所有聚合成员链路在设定时长内转发报文数量之和，并将一条聚合成员链路在设定时长内转发报文的数量与该和的比值，确定为该聚合成员链路在设定时长内的数据流量负载分担率。

11.一种网络设备，其特征在于，该网络设备包括如权利要求7~10任一所述的装置。

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