CN103401802A - 基于传输协议的报文负载均衡方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于传输协议的报文负载均衡方法及装置。本发明实施例通过获得待发送的报文的传输协议，进而根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式，并利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径，使得能够在所述目标转发路径上，发送所述报文，由于根据报文的传输协议可以确定对应的负载均衡方式，因此，使得网络设备可以灵活的采用与报文的传输协议对应的负载均衡方式确定报文的目标转发路径，从而提高了负载均衡的灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及负载均衡技术，尤其涉及一种基于传输协议的报文负载均衡方法及装置。
背景技术
当两个网络设备之间存在多条候选转发路径时，网络设备可以利用预先设置的负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径。例如，网络设备可以对接收到的报文利用哈希算法进行计算，以获得哈希值，以及进一步根据该哈希值确定目标转发路径。或者，再例如，网络设备可以实时检测每个候选转发路径的路径状态如带宽利用率等，以及进一步根据每个候选转发路径的路径状态，确定目标转发路径。
然而，由于网络设备所采用的负载均衡方式是预先设置的，因此，使得网络设备总是采用预先设置的负载均衡方式确定报文的目标转发路径，从而导致了负载均衡的灵活性的降低。
发明内容
本发明的多个方面提供一种基于传输协议的报文负载均衡方法及装置，用以提高负载均衡的灵活性。
本发明的一方面，提供一种基于传输协议的报文负载均衡方法，包括：
获得待发送的报文的传输协议；
根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式；
利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径；
在所述目标转发路径上，发送所述报文。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式，包括：
根据TCP，确定与所述TCP对应的基于轮询的负载均衡方式。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述负载均衡方式为基于轮询的负载均衡方式；所述利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径，包括：
查询在所述报文之前发送的报文所在的候选转发路径；
在至少两个候选转发路径中，选择在所述报文之前发送的报文所在的候选转发路径的下一个候选转发路径，以作为目标转发路径。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法应用于leaf-spine架构的网络中。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述负载均衡方式包括：
基于哈希值的静态负载均衡方式；或者
基于路径状态的动态负载均衡方式；或者
基于轮询的负载均衡方式。
本发明的另一方面，提供一种基于传输协议的报文负载均衡装置，包括：
获得单元，用于获得待发送的报文的传输协议；
确定单元，用于根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式；
选择单元，用于利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径；
发送单元，用于在所述目标转发路径上，发送所述报文。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述确定单元，具体用于
根据TCP，确定与所述TCP对应的基于轮询的负载均衡方式。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述负载均衡方式为基于轮询的负载均衡方式；所述选择单元，具体用于
查询在所述报文之前发送的报文所在的候选转发路径；以及
在至少两个候选转发路径中，选择在所述报文之前发送的报文所在的候选转发路径的下一个候选转发路径，以作为目标转发路径。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述装置应用于leaf-spine架构的网络中。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述负载均衡方式包括：
基于哈希值的静态负载均衡方式；或者
基于路径状态的动态负载均衡方式；或者
基于轮询的负载均衡方式。
由上述技术方案可知，本发明实施例通过获得待发送的报文的传输协议，进而根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式，并利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径，使得能够在所述目标转发路径上，发送所述报文，由于根据报文的传输协议可以确定对应的负载均衡方式，因此，使得网络设备可以灵活的采用与报文的传输协议对应的负载均衡方式确定报文的目标转发路径，从而提高了负载均衡的灵活性。
另外，采用本发明提供的技术方案，能够根据不同的传输协议对负载均衡的要求，进行区别对待，实现了基于传输协议的报文负载均衡，从而能够进一步提高负载均衡的灵活性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的基于传输协议的报文负载均衡方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的基于传输协议的报文负载均衡装置的结构示意图。
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全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明涉及的网络设备，可以是（Optical Network Terminal，ONT）、用户驻地设备（Customer Premises Equipment，CPE）、数字用户线接入复用器（Digital Subscriber Line Access Multiplexer，DSLAM）、路由器或交换机，或者还可以是其他网络设备，本发明对此不进行特别限定。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
图1为本发明一实施例提供的基于传输协议的报文负载均衡方法的流程示意图，如图1所示。
101、获得待发送的报文的传输协议。
102、根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式。
103、利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径。
104、在所述目标转发路径上，发送所述报文。
需要说明的是，101~104的执行主体可以为具有转发功能的网络设备。
这样，通过获得待发送的报文的传输协议，进而根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式，并利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径，使得能够在所述目标转发路径上，发送所述报文，由于根据报文的传输协议可以确定对应的负载均衡方式，因此，使得网络设备可以灵活的采用与报文的传输协议对应的负载均衡方式确定报文的目标转发路径，从而提高了负载均衡的灵活性。
可以理解的是，本实施例中，所述网络设备具体可以通过查询本地的路由表，以获得负载均衡组标识信息。所述负载均衡组标识信息用于指示一个负载均衡组，这个负载均衡组可以包括至少两个候选转发路径。具体地，所述网络设备还可以维护负载均衡组表，该负载均衡组表中记录了该负载均衡组包括的候选转发路径的详细信息。其中，所述候选转发路径的详细信息可以包括但不限于候选转发路径标识信息。进一步地，所述候选转发路径的详细信息还可以进一步包括该负载均衡组所对应的负载均衡方式。
例如，转发路径标识信息可以为一段连续的成员记录，它的基地址用以表明从哪里开始，基地址加0、加1、加2、……加（N-1），分别可以表示第1个、第2个、第3个、……第N个候选转发路径。其中，N大于或等于2的整数。
其中，所述负载均衡方式可以包括但不限于：
基于哈希值的静态负载均衡方式；或者
基于路径状态的动态负载均衡方式；或者
基于轮询的负载均衡方式。
其中，基于哈希值的静态负载均衡方式、基于路径状态的动态负载均衡方式这两种负载均衡方式，的详细描述可以参见现有技术中的相关内容，此处不再赘述。
具体地，所述负载均衡方式为基于轮询的负载均衡方式；相应地，在103中个，网络设备具体可以查询在所述报文之前发送的报文所在的候选转发路径。然后，所述网络设备则可以进一步在至少两个候选转发路径中，选择在所述报文之前发送的报文所在的候选转发路径的下一个候选转发路径，以作为目标转发路径。
例如，假设网络设备通过查询本地的路由表，所获得的负载均衡组标识信息所标识的负载均衡组可以包括M个候选转发路径。其中，M为大于或等于2的整数。满足这个路由表项的流可以包括2M个报文。网络设备具体可以执行如下操作：
选择第1个候选转发路径，以作为第1个报文的目标转发路径；
选择第2个候选转发路径，以作为第2个报文的目标转发路径；
……
选择第M个候选转发路径，以作为第M个报文的目标转发路径；
选择第M+1个候选转发路径，以作为第M+1个报文的目标转发路径；
选择第M+2个候选转发路径，以作为第M+2个报文的目标转发路径；
……
选择第2M个候选转发路径，以作为第2M个报文的目标转发路径，M为大于或等于2的整数。
可以理解的是，在102之前，网络设备还可以进一步建立传输协议与负载均衡方式的对应关系，以供所述网络设备根据所述对应关系，以及所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式。由于能够根据不同的传输协议对负载均衡的要求，进行区别对待，实现了基于传输协议的报文负载均衡，从而能够进一步提高负载均衡的灵活性。
需要说明的是，为了避免发生报文乱序，本发明提供的技术方案具体可以应用于不容易发生阻塞的特定架构的网络中，例如，叶子-骨干（leaf-spine）架构的网络中。这种特定架构能够有效保证节点内的任意两个端口之间提供延迟非常低的无阻塞性能。
可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，在102中，网络设备具体可以根据传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP），确定与所述TCP对应的基于轮询的负载均衡方式。这样，由于TCP具有纠正乱序的能力，因此，对于报文识别出TCP之后，可以确定与该TCP对应的基于轮询的负载均衡方式，以作为该报文的负载均衡方式，从而能够进一步降低发生报文乱序的可能性。
本实施例中，通过获得待发送的报文的传输协议，进而根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式，并利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径，使得能够在所述目标转发路径上，发送所述报文，由于根据报文的传输协议可以确定对应的负载均衡方式，因此，使得网络设备可以灵活的采用与报文的传输协议对应的负载均衡方式确定报文的目标转发路径，从而提高了负载均衡的灵活性。
另外，采用本发明提供的技术方案，能够根据不同的传输协议对负载均衡的要求，进行区别对待，实现了基于传输协议的报文负载均衡，从而能够进一步提高负载均衡的灵活性。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
图2为本发明另一实施例提供的基于传输协议的报文负载均衡装置的结构示意图，如图2所示。本实施例的基于传输协议的报文负载均衡装置可以包括获得单元21、确定单元22和选择单元23。其中，获得单元21，用于获得待发送的报文的传输协议；确定单元22，用于根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式；选择单元23，用于利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径；发送单元24，用于在所述目标转发路径上，发送所述报文。
需要说明的是，本实施例提供多的装置可以为具有转发功能的网络设备。
这样，通过获得单元获得待发送的报文的传输协议，进而由确定单元根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式，并由选择利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径，使得发送单元能够在所述目标转发路径上，发送所述报文，由于根据报文的传输协议可以确定对应的负载均衡方式，因此，使得网络设备可以灵活的采用与报文的传输协议对应的负载均衡方式确定报文的目标转发路径，从而提高了负载均衡的灵活性。
可以理解的是，本实施例中，所述确定单元22具体可以通过查询本地的路由表，以获得负载均衡组标识信息。所述负载均衡组标识信息用于指示一个负载均衡组，这个负载均衡组可以包括至少两个候选转发路径。具体地，所述网络设备还可以维护负载均衡组表，该负载均衡组表中记录了该负载均衡组包括的候选转发路径的详细信息。其中，所述候选转发路径的详细信息可以包括但不限于候选转发路径标识信息。进一步地，所述候选转发路径的详细信息还可以进一步包括该负载均衡组所对应的负载均衡方式。
例如，转发路径标识信息可以为一段连续的成员记录，它的基地址用以表明从哪里开始，基地址加0、加1、加2、……加（N-1），分别可以表示第1个、第2个、第3个、……第N个候选转发路径。其中，N大于或等于2的整数。
其中，所述负载均衡方式可以包括但不限于：
基于哈希值的静态负载均衡方式；或者
基于路径状态的动态负载均衡方式；或者
基于轮询的负载均衡方式。
其中，基于哈希值的静态负载均衡方式、基于路径状态的动态负载均衡方式这两种负载均衡方式，的详细描述可以参见现有技术中的相关内容，此处不再赘述。
具体地，所述负载均衡方式为基于轮询的负载均衡方式；相应地，所述选择单元23，具体可以用于查询在所述报文之前发送的报文所在的候选转发路径；以及在至少两个候选转发路径中，选择在所述报文之前发送的报文所在的候选转发路径的下一个候选转发路径，以作为目标转发路径。
例如，假设确定单元22通过查询本地的路由表，所获得的负载均衡组标识信息所标识的负载均衡组可以包括M个候选转发路径。其中，M为大于或等于2的整数。满足这个路由表项的流可以包括2M个报文。所述确定单元22具体可以执行如下操作：
选择第1个候选转发路径，以作为第1个报文的目标转发路径；
选择第2个候选转发路径，以作为第2个报文的目标转发路径；
……
选择第M个候选转发路径，以作为第M个报文的目标转发路径；
选择第M+1个候选转发路径，以作为第M+1个报文的目标转发路径；
选择第M+2个候选转发路径，以作为第M+2个报文的目标转发路径；
……
选择第2M个候选转发路径，以作为第2M个报文的目标转发路径，M为大于或等于2的整数。
可以理解的是，网络设备还可以进一步建立传输协议与负载均衡方式的对应关系，以供所述确定单元22根据所述对应关系，以及所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式。由于能够根据不同的传输协议对负载均衡的要求，进行区别对待，实现了基于传输协议的报文负载均衡，从而能够进一步提高负载均衡的灵活性。
需要说明的是，为了避免发生报文乱序，本发明提供的技术方案具体可以应用于不容易发生阻塞的特定架构的网络中，例如，叶子-骨干（leaf-spine）架构的网络中。这种特定架构能够有效保证节点内的任意两个端口之间提供延迟非常低的无阻塞性能。
可选地，在本实施例的一个可能的实现方式中，所述确定单元22，具体可以用于根据TCP，确定与所述TCP对应的基于轮询的负载均衡方式。这样，由于TCP具有纠正乱序的能力，因此，对于报文识别出TCP之后，所述确定单元22可以确定与该TCP对应的基于轮询的负载均衡方式，以作为该报文的负载均衡方式，从而能够进一步降低发生报文乱序的可能性。
本实施例中，通过获得单元获得待发送的报文的传输协议，进而由确定单元根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式，并由选择利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径，使得发送单元能够在所述目标转发路径上，发送所述报文，由于根据报文的传输协议可以确定对应的负载均衡方式，因此，使得网络设备可以灵活的采用与报文的传输协议对应的负载均衡方式确定报文的目标转发路径，从而提高了负载均衡的灵活性。
另外，采用本发明提供的技术方案，能够根据不同的传输协议对负载均衡的要求，进行区别对待，实现了基于传输协议的报文负载均衡，从而能够进一步提高负载均衡的灵活性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以2个或2个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置（可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等）或处理器（processor）执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，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 (10)
1.一种基于传输协议的报文负载均衡方法，其特征在于，包括：
获得待发送的报文的传输协议；
根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式；
利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径；
在所述目标转发路径上，发送所述报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式，包括：
根据TCP，确定与所述TCP对应的基于轮询的负载均衡方式。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述负载均衡方式为基于轮询的负载均衡方式；所述利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径，包括：
查询在所述报文之前发送的报文所在的候选转发路径；
在至少两个候选转发路径中，选择在所述报文之前发送的报文所在的候选转发路径的下一个候选转发路径，以作为目标转发路径。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法应用于leaf-spine架构的网络中。
5.根据权利要求1~4任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述负载均衡方式包括：
基于哈希值的静态负载均衡方式；或者
基于路径状态的动态负载均衡方式；或者
基于轮询的负载均衡方式。
6.一种基于传输协议的报文负载均衡装置，其特征在于，包括：
获得单元，用于获得待发送的报文的传输协议；
确定单元，用于根据所述传输协议，确定与所述传输协议对应的负载均衡方式；
选择单元，用于利用所述负载均衡方式，在至少两个候选转发路径中选择一个候选转发路径，以作为目标转发路径；
发送单元，用于在所述目标转发路径上，发送所述报文。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于
根据TCP，确定与所述TCP对应的基于轮询的负载均衡方式。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述负载均衡方式为基于轮询的负载均衡方式；所述选择单元，具体用于
查询在所述报文之前发送的报文所在的候选转发路径；以及
在至少两个候选转发路径中，选择在所述报文之前发送的报文所在的候选转发路径的下一个候选转发路径，以作为目标转发路径。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置应用于leaf-spine架构的网络中。
10.根据权利要求6~9任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述负载均衡方式包括：
基于哈希值的静态负载均衡方式；或者
基于路径状态的动态负载均衡方式；或者
基于轮询的负载均衡方式。
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