CN104067569B - 组合无状态和有状态服务器负载平衡的方法 - Google Patents
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Abstract
由服务网关处理在主机与服务器之间的通信会话上发送的数据分组包括：使用当前混合有状态或混合无状态处理方法处理数据分组；检验是否满足混合无状态或混合有状态条件；当满足条件时，为随后接收的数据分组从混合有状态处理方法改变成混合无状态处理方法或反过来；以及要不然，使用当前混合处理方法处理随后接收的数据分组。
Description
技术领域
本发明一般涉及数据通信，尤其涉及服务网关。
背景技术
消费者和企业计算设备对数据通信服务的需求迅速扩大。服务提供商部署像服务器负载平衡器或业务管理器那样的服务网关将主计算机或计算设备与提供数据服务的服务器桥接。
服务网关使用有状态处理方法或无状态处理方法提供服务。一般说来，在有状态处理方法中，将分组处理成分组流，并以相同方式处理流中的每个分组。在无状态处理方法中，离散地处理分组，其中分别访问每个分组。有状态处理方法由于可能实现的安全和控制特征而可能优于无状态处理方法，但是，这样特征的资源要求可能使服务难以伸缩。无状态处理方法由于其可伸缩性而可能优于有状态处理方法，但是，这是以安全和控制为代价的。
服务网关管理的业务几乎不是均匀的，因为网络上的条件通常不时地大幅度波动。当前，需要系统管理者加权每种方法的成本和好处地针对特定服务地址选择有状态处理方法或无状态处理方法。系统管理者不能对这样的非均匀业务实现两者处理方法的优点。
发明内容
按照本发明的一个实施例，一种由服务网关处理在主机与服务器之间的通信会话上发送的数据分组的方法包含：由该服务网关使用混合有状态处理方法处理数据分组；由该服务网关检验是否满足混合无状态条件；响应满足混合无状态条件的确定，由该服务网关为随后接收的数据分组改变成混合无状态处理方法；以及响应不满足混合无状态条件的确定，由该服务网关使用混合有状态处理方法处理随后接收的数据分组。
在本发明的另一个实施例中，一种由服务网关处理在主机与服务器之间的通信会话上发送的数据分组的方法包含：由该服务网关使用混合无状态处理方法处理数据分组，其中除非数据分组的服务地址或服务器地址与会话表中的会话项目匹配，该混合无状态处理方法使用无状态处理方法处理数据分组；由该服务网关检验是否满足混合有状态条件；响应满足混合有状态条件的确定，由该服务网关为随后接收的数据分组改变成混合有状态处理方法，其中除非随后接收的数据分组不包含服务请求或随后接收的数据分组是从服务器接收的，该混合有状态处理方法使用有状态处理方法处理随后接收的数据分组；响应不满足混合有状态条件的确定，由该服务网关使用混合无状态处理方法处理随后接收的数据分组；其中该混合有状态处理方法包含：由该服务网关接收数据分组；由该服务网关确定该数据分组是该服务网关从主机还是服务器接收到的；响应该数据分组是从主机接收到的确定，由该服务网关确定该数据分组是否包含服务请求；响应该数据分组包含服务请求的确定，由该服务网关使用有状态处理方法处理该数据分组；响应该数据分组是从主机接收到以及不包含服务请求的确定，由该服务网关使用混合无状态处理方法处理该数据分组；以及响应该数据分组是从服务器接收到的确定，由该服务网关使用混合无状态处理方法处理该数据分组。
在本发明的一个方面中，该混合无状态处理方法包含：由该服务网关从主机接收随后接收的数据分组；由该服务网关从随后接收的数据分组中获取服务地址；由该服务网关将随后接收的数据分组的服务地址与存储在会话表中的会话项目中的服务地址相比较；响应该会话表包含与随后接收的数据分组的服务地址匹配的会话项目的确定，由该服务网关使用有状态处理方法根据存储在匹配会话项目中的信息处理随后接收的数据分组。响应该会话表不包含任何与随后接收的数据分组的服务地址匹配的会话项目的确定：由该服务网关将随后接收的数据分组的服务地址与存储在映射表中的映射项目中的服务地址相比较；由该服务网关寻找与随后接收的数据分组的服务地址匹配的映射项目；以及由该服务网关使用无状态处理方法根据存储在匹配映射项目中的信息处理随后接收的数据分组。
本文还描述了以及要求保护与上述方法相对应系统和计算机程序产品。
附图说明
图1例示了处理主机与多个服务器之间的通信会话的服务网关；
图2例示了有状态处理方法；
图3例示了无状态处理方法；
图4例示了按照本发明执行组合有状态处理方法和无状态处理方法的混合无状态处理方法的服务网关的实施例；
图5例示了按照本发明执行组合有状态处理方法和无状态处理方法的混合有状态处理方法的服务网关的实施例；
图6例示了按照本发明响应满足混合无状态条件从混合有状态处理方法改变成混合无状态处理方法的服务网关的实施例；
图7例示了按照本发明响应满足混合有状态条件从混合无状态处理方法改变成混合有状态处理方法的服务网关的实施例；
图8是例示按照本发明的混合无状态处理方法的实施例的流程图；
图9是例示按照本发明的混合有状态处理方法的实施例的流程图；
图10是例示按照本发明响应满足混合无状态条件从混合有状态处理方法改变成混合无状态处理方法的方法的实施例的流程图；以及
图11是例示按照本发明响应满足混合有状态条件从混合无状态处理方法改变成混合有状态处理方法的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
如下描述被展示成使本领域的普通技术人员能够构建和使用本发明，并且是在专利申请及其要求的背景下提供的。对实施例的各种修改对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的，以及本文的一般原理可以应用于其它实施例。因此，本发明无意局限于所示的实施例，而是与符合本文所述的原理和特征的最宽范围一致。
本发明可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例或包含硬件和软件元件两者的实施例的形式。在优选实施例中，本发明用包括但不限于固件、驻留软件、微码等的软件实现。
而且，本发明可以采取可从计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式，该计算机可用或计算机可读介质提供程序代码以便供或结合计算机或任何指令执行系统使用。就本描述而言，计算机可用或计算机可读介质可以是可以包含、存储、传送、传播、或传输程序以便供或结合指令执行系统、装置或设备使用的任何装置。
该介质可以是电、磁、光、电磁、红外或半导体系统(或装置或设备)或传播介质。计算机可读介质的例子包括半导体或固态存储器、磁带、可换式计算机磁盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘。光盘的当前例子包括致密盘只读存储器(CD-ROM)、可读写致密盘(CD-R/W)和DVD。
适合存储和/或执行程序代码的数据处理系统包括直接或通过系统总线间接与存储元件耦合的至少一个处理器。该存储元件可以包括在实际执行程序代码期间采用的本地存储器、大容量存储体、和提供至少一些程序代码的临时存储，以便减少执行期间必须从大容量存储体中检索代码的次数的高速缓冲存储器。
输入/输出或I/O设备(包括但不限于键盘、显示器、定位设备等)可以直接或通过中介I/O控制器与系统耦合。
网络适配器也可以与系统耦合，以便使数据处理系统能够通过中介专用或公用网络与其它数据处理系统或远程打印机或存储设备耦合。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡仅仅是几种当前可用类型的网络适配器。
图形中的流程图和框图例示了按照本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能、和操作。关于这一点，流程图或框图中的每个方框可能代表包括实现指定局部功能的一条或多条可执行指令的代码的模块、片段、或一部分。还应该注意到，在一些可替代实现中，标注在方框中的功能可能未按标注在图形中的次序发生。例如，相继显示的两个方框事实上可能几乎同时执行，或取决于所牵涉的功能，这些方框有时可能按相反的次序执行。还要注意到，框图和/或例示性流程图的每个方框，以及框图和/或例示性流程图中的方框的组合可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件系统，或专用硬件和计算机指令的组合体执行。
本文所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的而无意限制本发明。如本文所使用，单数形式“一个”、“一种”和“该”也有意包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还要明白，术语“包含”当用在本说明书中，规定存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或它们的群体。本发明的实施例向安全网关提供了使用混合无状态处理方法或混合有状态处理方法处理分组的能力，以及评估确定从使用混合有状态处理方法切换到使用混合无状态处理方法还是反过来的条件的能力。在描述本发明的各种实施例之前，首先参考图1到3描述仅有状态和仅无状态方法。
图1例示了处理主机100与服务器200之间的通信会话300的服务网关110。在通信会话300上在主机100与服务器200之间发送多个数据分组。服务网关110从主机100接收服务请求301的数据分组，以便建立通信会话300。服务请求301是在数据网络153上输送的。服务请求301可以是像HTTP(超文本传送协议)请求、安全HTTP请求、FTP(文件传送协议)请求、文件传送请求、SIP(会话启动协议)会话请求、基于万维网技术的请求、视频或音频流化请求、万维网会议会话请求、或互联网、企业网络、数据中心网络、或网络云上的任何请求那样的万维网服务请求。服务请求301可以是移动应用程序下载的请求、广告输送请求、电子书输送请求、协作会话请求、或在线报纸或杂志输送请求。
主机100是具有网络访问能力的计算设备。主机100可以是工作站、台式个人计算机或膝上型电脑。在一个实施例中，主机100是个人数字助理(PDA)、平板电脑、智能电话或蜂窝式电话。关于其它例子，主机100可以是机顶盒、互联网媒体浏览器、互联网媒体播放器、智能传感器、智能医疗设备、网上盒、联网电视机、联网DVR、联网蓝光播放器、或媒体中心。
服务网关110是可操作地与处理器113和存储处理器113要执行的计算机可读程序代码的计算机可读介质114耦合的计算设备。服务网关110可以实现成服务器负载平衡器、应用程序输送控制器、服务输送平台、业务管理器、安全网关、防火墙系统的组件、虚拟专用网络(VPN)的组件、视频服务器的负载平衡器、或向一个或多个服务器分配负载的网关。
服务器200是可操作地与处理器213和存储处理器213要执行的计算机可读程序代码的计算机可读介质214耦合的计算设备。该计算机可读程序代码可以将服务器200实现成万维网服务器、文件服务器、视频服务器、数据库服务器、应用服务器、语音系统、会议服务器、媒体网关、SIP服务器、远程访问服务器、VPN服务器、媒体中心、app服务器或向主机100提供网络或应用服务的网络服务器。
数据网络153可以包括互联网协议(IP)网络。数据网络153可以包括企业数据网络或区域企业数据网络、互联网服务提供商网络、住宅数据网络、像以太网那样的有线网络、像WiFi网络那样的无线网络、或蜂窝式网络。数据网络153可以驻留在数据中心中，或与网络或应用网络云连接。
来自主机100的服务请求301包括像IP地址那样的服务地址331。服务地址331包括应用层地址或像传输控制协议(TCP)端口号或用户数据报协议(UDP)端口号那样的传输层端口号。将服务地址331与服务网关110相联系，以便服务网关110处理服务请求301。服务地址331可以包括服务请求301的目的地IP地址，以及可选地，可以包括服务请求301的目的地传输层端口号。
服务请求301可以包括TCP会话请求数据分组、或UDP数据分组。服务地址331包括在服务请求301的数据分组中。
服务网关110根据从服务请求301中获得的服务地址331确定服务器地址321。服务器地址321与服务器200相联系，可以包括服务器200的网络地址或IP地址。服务地址321可以包括像服务器200的TCP端口号或UDP端口号那样的应用层地址。
根据服务器地址321，服务网关110将服务会话请求306发送给服务器200。随后服务网关110从服务器200接收对会话请求306的响应，与服务器200建立服务器侧服务会话305。根据会话请求306的响应，服务网关110将服务请求301的响应发送给主机100，针对服务请求301与主机100建立主机侧服务会话302。
通信会话300包括主机侧服务会话302和服务器侧服务会话305。服务会话302包括用于通信会话300的来自主机100的一个或多个数据分组。服务会话305包括用于通信会话300的来自服务器200的一个或多个数据分组。服务会话302可以包括服务请求301。
一旦建立了服务会话302和服务会话305，服务网关110随后处理从主机100接收的服务会话302的数据分组304。数据分组304包括服务地址331。服务网关110通过用服务器地址321取代服务地址331修改数据分组304。服务网关110将修改后的数据分组304发送给服务器200。
当服务网关110从服务器200接收到服务会话305的数据分组307时，服务网关110处理数据分组307。服务会话305的数据分组307可以包括服务器地址321。服务网关110通过用服务地址331取代服务器地址321修改数据分组307。服务网关110将修改后的数据分组307发送给主机100。
在处理服务会话302和服务会话305时有两种常见方法：有状态处理方法和无状态处理方法。图2例示了有状态处理方法。在图2中，服务网关110保存服务会话表412。会话表412存储一个或多个服务会话项目。服务网关110为服务会话302创建会话项目420。会话项目420存储服务地址331和服务器地址321以将服务地址331和服务器地址321联系在一起。服务网关110可以在建立了主机侧服务会话302和服务器侧服务会话306之后创建会话项目420。服务网关110可以在接收到服务请求301之后创建会话项目420。服务网关110在服务网关110确定了地址之后将服务地址331和服务器地址321存储在会话项目420中。服务网关110将会话项目420存储在会话表412中。
服务网关110包括存储体400并将会话表412存储在存储体400中。存储体400是驻留在服务网关110中的存储模块。服务网关110包括网络处理模块(未示出)，其包含现场可编程门阵列(FPGA)、网络处理器、专用集成电路(ASIC)。存储体400与网络处理模块相联系。存储体400的例子包括内容寻址存储器(CAM)、三态内容寻址存储器(TCAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、或动态随机访问存储器(DRAM)。
服务网关110从服务请求301中获取服务地址331。服务网关110保存服务政策417并根据服务政策471确定服务器地址321。服务政策471可以基于服务器200与服务地址331之间的关系。服务政策471包括服务地址331和服务器地址321。服务网关110根据从服务请求301中获得的服务地址331与服务政策471中的服务地址之间的匹配选择服务政策471。服务网关110将服务政策471应用于服务请求301。服务政策471可以包括可以将非安全服务请求301发送给服务器200的安全政策482。服务政策471可以包括当到服务器200的业务负载低时，服务器200为服务请求301服务的业务政策483。服务请求301可以从服务网关110的预定网络接口接收，业务政策483指示是否应该将来自网络接口的服务请求301发送给服务器200。
服务器240还为服务请求301服务。服务政策471可以包括服务器负载政策484，其指示当服务器240的服务器负载高时，要将服务请求301发送给服务器200。在一个例子中，服务政策471包括服务器可用性政策485，其指示在服务器200是服务器240的备份服务器，以及服务器240不可用的情况下，要将服务请求301发送给服务器200。服务政策471可以包括服务器200与服务器240之间的负载平衡政策486。服务网关110使用可以包括循环或其它负载平衡方案的负载平衡政策486选择服务器200。服务政策471可以包括主机政策487，其指示当主机100满足主机政策487时，要将服务请求301发送给服务器200。
在服务网关110将服务政策471应用于服务请求301之后，服务网关110从服务政策471中检索服务器地址321。服务网关110利用服务地址331和服务器地址321创建会话项目420，将服务地址331和服务器地址321联系在一起。服务网关110将会话项目420存储在会话表412中。
服务网关110使用会话表412来处理从主机100接收的数据分组304、和从服务器200接收的数据分组307。当服务网关110从主机100接收到数据分组304时，服务网关110从数据分组304中获取服务地址331。服务网关110将获得的服务地址331与存储在会话表412中的服务地址相比较。当服务网关110确定在获得的服务地址331与会话表412中的会话项目420之间存在匹配时，服务网关110使用存储在会话项目420中的信息来处理数据分组304。在从匹配的会话项目412中获得服务器地址321的情况下，服务网关110通过用服务器地址321取代服务地址331修改数据分组304。服务网关110将修改后的数据分组304发送给服务器200。
服务请求301可以包括与主机100相联系的主机地址104。服务网关110从服务请求301中检索主机地址104。当应用服务政策417时，服务网关110可以使用检索的主机地址104。服务网关110将主机地址104存储在服务会话项目420中。数据分组304可以包括主机地址104。服务网关110从数据分组304中获取主机地址104，并将获得的主机地址104与存储在会话表412和会话项目420中的地址相比较。
当服务网关110从服务器200接收到服务器侧服务会话305的数据分组307时，服务网关110从数据分组307中检索服务器地址321。服务网关110将获得的服务器地址321与存储在会话表412中的地址相比较，并确定是否与会话项目420存在匹配。响应存在匹配的确定，服务网关110使用会话项目420来处理数据分组307。服务网关331通过用从匹配会话项目420中检索的服务地址331取代服务器地址321修改数据分组307。服务网关110将修改后的数据分组307发送给主机100。
数据分组307可以包括主机地址104。服务网关110从数据分组307中获取主机地址104，并将获得的主机地址104用在与存储在会话表412和会话项目420中的地址的比较中。
从服务会话302接收的数据分组304可以指示会话终止请求。例如，数据分组304是TCP FIN分组、TCP RESET分组。服务网关110审查数据分组304的内容，并确定数据分组304包括会话终止请求。作出响应，服务网关110从会话表412中除去会话项目420。服务网关110可以在处理了数据分组304之后除去会话项目420或在除去会话项目420之前等待一段预定时间。
例示在图2中的处理方法往往被称为有状态处理方法。有状态处理方法使服务网关110可以应用一条或多条服务政策来选择服务器200。该服务政策可以包括安全政策和保护服务器200的其它政策。如果检测到安全担忧，安全政策482可以引起服务请求301被拒绝。这样的安全考虑为本领域的普通技术人员所熟知，在本申请中不作描述。应用业务政策483或服务器负载政策483也可以防止服务器200过载。加强服务政策往往会改善服务器200为主机100服务的服务响应时间。
但是，将服务政策471应用于服务请求301需要像CPU周期那样服务网关110的计算资源。当服务网关110在一段短时间中接收和处理大量服务请求时，这样的计算要求可能限制了服务网关110提供服务的能力。
例如，会话表412存在像4GB、2000个项目、高达10000个项目或200MB那样的某种容量限制。服务网关110使用有状态处理方法服务的服务会话的数量越大，存储在会话表412中的会话项目的数量就越大。会话表412的容量可能对服务网关110的服务能力造成严重限制。
图3例示了无状态处理方法。在这种方法中，服务网关110不使用会话表412。取而代之，服务网关110保存和使用服务映射表452。将服务映射表452存储在存储体400中。服务映射表452包括服务映射项目460。映射项目460可以包括服务地址330和服务器地址321，将服务地址330和服务器地址321联系在一起。按照服务映射项目460，具有服务器地址321的服务器200针对服务地址331为主机100服务。
当服务网关110从主机100接收到数据分组304时，服务网关110从数据分组304中获取服务地址331，并将服务地址331与存储在服务映射表452中的服务地址相比较。当服务网关110确定与映射项目460存在匹配时，服务网关110从映射项目460中检索服务器地址321。服务网关110通过用服务器地址321取代服务地址331修改数据分组304。服务网关110将修改后的数据分组304发送给服务器200。
当服务网关110从服务器200接收到数据分组307时，服务网关110使用服务映射表452处理数据分组307。服务网关110从数据分组307中获取服务器地址3321。服务网关110将服务器地址321与存储在服务映射表452中的服务器地址相比较。当服务网关110确定与映射项目460存在匹配时，服务网关110从映射项目460中检索服务地址331，并通过用服务地址331取代服务器地址321修改数据分组307。随后服务网关110将修改后的数据分组307发送给主机100。
服务网关110可以使用散列方法将服务地址331或服务器地址321与服务映射表452匹配。服务映射表452包括使用散列函数(HashFunc)571的散列表。将映射项目460与散列值(HashValue)581相联系。
HashValue 581包括将HashFunc 571应用于服务地址331的结果。HashValue 581可以包括将HashFunc 571应用于服务器地址321的结果。
HashValue 581可以包括映射项目460在服务映射表452中的索引。映射项目460占据服务映射表452中通过HashValue 581索引的项目。例如，服务映射表452包含索引是1-1000的1000个项目，以及映射项目460具有894的索引。在另一个例子中，服务映射表452包含16个项目，以及映射项目460具有7的索引。
服务网关110将HashFunc 571应用于数据分组304的服务地址331来获取HashValue 581。假设服务网关110在服务映射表452中搜索具有索引HashValue 581的项目并找到映射项目460。对于数据分组307，服务网关110将HashFunc 571应用于数据分组307的服务器地址321来获取HashValue 581。服务网关110在服务映射表452中搜索具有索引HashValue581的项目并找到映射项目460。
映射项目460可以包括HashValue 581。在服务网关110应用散列函数HashFunc571来获取HashValue 581之后，服务网关110搜索服务映射表452并寻找包含与HashValue581匹配的索引的映射项目460。
散列函数HashFunc 571的例子包括CRC检验和函数和其它检验和函数；使用像逐位AND算符、逐位OR算符、逐位NAND算符和逐位XOR算符那样的逐位算符的组合的散列函数；MD5散列函数和其它保密散列函数；Jenkins散列函数和其它非保密散列函数；在服务网关110的FPGA、ASIC或集成电路板中实现的基于硬件散列函数；以及其它类型的散列函数或表式查找函数。通常，这样的散列函数是简单的，可以由服务网关110迅速计算出来。
数据分组304包括与主机100相联系的主机地址104。服务网关110从数据分组304中获取主机地址104，并将获得的主机地址104用在数据分组304的处理中。
数据分组307包括主机地址104。服务网关110从数据分组307中获取主机地址304，并将获得的主机地址104用在数据分组307的处理中。
通常，映射项目460由服务提供商或服务提供商的管理者配置。当服务器200变得可用时，或当服务器地址321或服务地址331变得可用时，可以配置映射项目460。服务器地址321或服务地址331可以由服务提供商配置以便变得可用。
在这种无状态处理方法中，服务映射表452与服务网关110处理的服务会话的数量无关。服务映射表452的容量与可用服务地址和服务器地址的数量有关。这样的容量通常较小。服务映射表452可能含有几十个项目或几千个项目。
无状态处理方法的优点包括很小服务映射表452的资源要求、极小或无管理服务请求301的计算要求、或无应用服务政策471的要求。当服务网关110在一段短时间中接收到大量服务会话请求时，或在服务请求的重负载下，无状态处理方法通常优于有状态处理方法。当用于新会话的会话表的存储容量变低，比方说，在会话表412的10％以下时，无状态方法也较优。无状态方法防止服务网关110资源过载，因此在紧急状态下保持有助于主机100的服务质量。
但是，由于安全担忧，无状态处理方法可能没有有状态处理方法那样合乎所需，因为安全网关110未应用安全政策482。类似地，安全网关110未应用安全政策471中的任何其它政策，影响了服务器200的安全性、数据网络153的安全性、数据网络153的业务条件、和反映在主机100上的服务质量。当服务网关110可以从多个服务器地址中选择服务器地址321时，有状态处理方法也优于无状态处理方法。例如，服务提供商可以将多个服务器配置成以负载平衡方式为服务地址331服务。服务提供商可以为服务地址331配置备份服务器。
在典型部署的情形下，服务提供商可以将有状态处理方法用于第一服务地址，而将无状态处理方法用于不同的第二服务地址。服务提供商不期望第一服务具有相当大的业务或使用。服务提供商可能期望第二服务没有安全担忧。实际上，由于不可预见的状况，第一服务可能看到业务的突然涌现，而第二服务可能遭受安全攻击。当使用如下所述，按照本发明的混合处理方法时，服务提供商可以在负载轻时组合第一服务的有状态处理方法，而在负载变重时改变成无状态处理方法；以及可以部署混合处理方法，以便在正常环境下组合第二服务的无状态处理方法，而在针对第二服务检测到安全警告时，马上切换到有状态处理方法。
现在参考图4到11描述本发明的各种实施例。
图4例示了按照本发明执行组合有状态处理方法和无状态处理方法的混合无状态处理方法的服务网关110的实施例。图8是例示按照本发明的混合无状态处理方法的实施例的流程图。在这个实施例中，服务网关110的计算机可读介质114存储当被处理器113执行时，实现本发明的各种实施例的计算机可读程序代码。服务网关110将会话表412和服务映射表452保存在存储体400中。在混合无状态处理方法的这个实施例中，服务网关110在所接收数据分组304的服务地址与存储在会话表412中的任何服务地址都不匹配时，使用服务映射表452以及利用无状态方法处理接收的数据分组304。
服务网关100与服务器200和服务器240连接。服务器200与服务器地址321相联系。服务器240与服务器地址324相联系。服务网关110与服务地址331和服务地址334相联系。
在一个实施例中，会话表412包括存储服务地址331和服务器地址321的会话项目420，将服务地址331和服务器地址321联系在一起。服务映射表452包括存储服务地址334和服务器地址324的映射项目462，将服务地址334和服务器地址324联系在一起。
在这个实施例中，服务器200可以与服务器240相同。服务器地址321可以与服务器地址324相同。服务地址331可以与服务地址334相同。
参照图4和8两者，服务网关110从主机100接收数据分组304(801)。服务网关110从数据分组304中获取服务地址336(802)。服务网关110将数据分组304的服务地址336与存储在会话表412中的服务地址相比较(803)。
在一个实施例中，服务网关110在会话项目420中找到匹配，其中服务地址336与会话项目420的服务地址331匹配(804)。响应找到匹配，服务网关110使用像上面参考图2所述的那种那样的有状态处理方法，根据存储在会话项目420中的信息处理数据分组304(805)。
在一个实施例中，服务网关110在会话表412中未找到匹配(804)。作出响应，服务网关110将数据分组304的服务地址336与服务映射表452中的服务地址相比较(806)。在一个实施例中，服务网关110在服务映射表452的映射项目462中找到匹配，其中服务地址336与映射项目462的服务地址324匹配(807)。服务网关110使用像上面参考图3所述的那种那样的无状态处理方法，根据存储在映射项目462中的信息处理数据分组304。
在一个实施例中，服务网关110从服务器200接收数据分组307(830)。服务网关110从数据分组307中提取服务器地址321(831)。服务网关110将数据分组307的服务器地址321与存储在会话表412中的服务器地址相比较(832)。在一个实施例中，服务网关110在会话项目420中找到匹配，其中数据分组307的服务器地址31与会话项目420的服务器地址321匹配(833)。服务网关110如上面参考图2所述，使用有状态处理方法处理数据分组308(805)。
在一个实施例中，服务网关110从服务器240接收数据分组308(830)。服务网关110从数据分组308中提取服务器地址324(831)。服务网关110将数据分组308的服务器地址324与存储在会话表412中的服务器地址相比较(832)。在一个实施例中，服务网关110未找到匹配(833)。作出响应，服务网关110将数据分组308的服务器地址324与存储在服务映射表452中的服务器地址相比较(834)，并在映射项目462中找到匹配，其中数据分组308的服务器地址324与映射项目462的服务器地址324匹配(807)。作出响应，服务网关110使用无状态处理方法，根据存储在映射项目462中的信息修改数据分组308(808)。服务网关110发送修改后的数据分组308。
图5例示了按照本发明执行组合有状态处理方法和无状态处理方法的混合有状态处理方法的服务网关110的实施例。图9是例示按照本发明的混合有状态处理方法的实施例的流程图。参照图5和9两者，服务网关110从主机100接收数据分组304(901)。在一个实施例中，服务网关110确定数据分组304包括来自主机100的服务请求301(902)。作出响应，服务网关110将有状态处理方法应用于服务请求301(903)。服务网关110如上面参考图2所述执行有状态处理方法，包括将服务政策471应用于会话请求301、和使用服务请求301的服务地址331和服务政策471的服务器地址321创建会话项目420。
在一个实施例中，服务网关110确定数据分组304未包括服务请求(902)。作出响应，服务网关110如上面参考图4所述使用混合无状态处理方法处理数据分组304。
在一个实施例中，服务网关110从服务器200接收数据分组307(901)。在混合有状态处理方法的这个实施例中，服务网关110如上面参考图4所述，将混合无状态处理方法应用于数据分组307(904)。
图6和10分别例示了按照本发明响应满足混合无状态条件从混合有状态处理方法改变成混合无状态处理方法的服务网关和方法的实施例。参照图6和10两者，服务网关110正在使用混合有状态处理方法(1001)。服务网关110保存混合无状态条件810。服务网关110检验是否满足混合无状态条件810(1002)。响应满足混合无状态条件810的确定(1003)，服务网关110改变成混合无状态处理方法(1004)。服务网关110如上面参考图4和8所述，使用混合无状态处理方法处理接收的下一个数据分组。响应不满足混合无状态条件810的确定(1003)，服务网关110如上面参考图5和9所述，继续使用混合有状态处理方法(1005)。
在一个实施例中，混合无状态条件810包括会话速率811。例如，会话速率811是每秒1万个会话、每秒5千个有效会话、或每10毫秒1百个会话。
在一个实施例中，服务网关110计算会话速率821。在一个实施例中，根据一段时间上有效主机侧服务会话的计数计算会话速率821。在一个实施例中，当服务会话与会话表412中的会话项目相联系时，服务会话是有效的。在一个实施例中，会话速率821计算一段时间上所接收服务请求的计数与所接收服务终止请求的计数之间的差值。在一个实施例中，会话速率821计算在一段时间上接收的服务请求的计数。
在一个实施例中，服务网关110像每秒、每250毫秒一次、每3秒一次或每10秒一次那样，在一段预定时间中计算会话速率821。在一个实施例中，服务网关110以可变时间计算会话速率821。例如，当接收到来自主机的数据分组时；当接收到服务请求时；当接收到服务终止请求时；或当从服务器200接收到数据分组时，服务网关110计算会话速率821。服务网关110将会话速率821与混合无状态条件810的会话速率811相比较。在一个实施例中，当会话速率821超过或等于会话速率811时，服务网关110确定达到和满足混合无状态条件810。
在一个实施例中，混合无状态条件810包括会话表利用率814。会话表利用率是给出存储着会话项目的会话表容量的百分比的参数。如果会话表412的所存储会话项目的计数超过会话表利用率814，则满足混合无状态条件810。例如，会话表利用率814是90％、85％或95％。服务网关110通过计算会话表412的所存储会话项目的计数不时地计算会话表利用率824。在一个实施例中，服务网关110像每秒、每20毫秒一次、每500毫秒一次或每2秒一次那样，周期性地计算会话表利用率824。在一个实施例中，当服务网关110处理服务请求、服务终止请求或数据分组时，服务网关110计算会话表利用率824。
服务网关110将会话表利用率824与混合无状态条件810的会话表利用率814相比较。在一个实施例中，当会话表利用率824超过或等于会话表利用率814时，服务网关110确定达到和满足混合无状态条件810。
在一个实施例中，混合无状态条件810进一步包括持续时间816，其中必须认为至少在持续时间816内达到混合无状态条件810，以便满足混合无状态条件810。持续时间816的例子包括120秒、30秒和5秒。如前所述，服务网关110不时地检验是否达到混合无状态条件810。在一个实施例中，服务网关110进一步包括存储在存储器中的持续时间826。最初，服务网关110对持续时间826指定0的值。不时地，服务网关110检验是否达到混合无状态条件810。如果达到混合无状态条件810，则服务网关110将持续时间826增加自最后一次检验混合无状态条件810以来经过的时间量。在一个实施例中，在修改了持续时间826之后，服务网关110检验持续时间826是否超过持续时间816。如果持续时间826超过持续时间816，则服务网关110确定满足混合无状态条件810。服务网关110随后改变成将混合无状态方法应用于随后接收的数据分组。
在一个实施例中，服务网关110确定不满足混合无状态条件810。作出响应，服务网关110将持续时间826修改成0的值。
在一个实施例中，服务网关110从操作人员或管理者130接收混合无状态条件810。管理者130可以是将混合无状态条件810提供给服务网关110的操作人员。管理者130可以是将混合无状态条件810发送给服务网关110的网络管理系统。管理者130可以包括存储混合无状态条件810的存储介质。服务网关110从管理者130的存储体中检索混合无状态条件810。
图7和11分别例示了按照本发明响应满足混合有状态条件从混合无状态处理方法改变成混合有状态处理方法的服务网关和方法的实施例。参照图7和11两者，在一个实施例中，服务网关110采用混合无状态处理方法(1101)。服务网关110保存混合有状态条件910。服务网关110检验是否满足混合有状态条件910(1102)。响应满足混合有状态条件910的确定(1103)，服务网关110改变成混合有状态处理方法(1104)，并如上面参考图5和9所述，使用混合有状态处理方法处理下一个数据分组。响应不满足混合有状态条件910的确定(1103)，服务网关110继续使用混合无状态处理方法(1105)，以及如上面参考图4和8所述，使用混合无状态处理方法处理下一个数据分组。
在一个实施例中，混合有状态条件910包括会话速率911。例如，会话速率911是每秒1千个会话、每秒500个有效会话、或每10毫秒10个会话。
在一个实施例中，服务网关110计算会话速率921。在一个实施例中，会话速率921计算一段时间上所接收会话请求的计数与所接收服务终止请求的计数之间的差值。在一个实施例中，会话速率921计算在一段时间上接收的服务请求的计数。在一个例子中，服务网关110在将混合无状态处理方法应用于接收的数据分组之前确定从主机接收的数据分组是否包括服务请求。在一个实施例中，服务网关100在将混合无状态处理方法应用于接收的数据分组之前确定从主机或服务器接收的数据分组是否包括服务终止请求。
在一个实施例中，服务网关110像每秒、每100毫秒一次、每3秒一次或每5秒一次那样，在一段预定时间中计算会话速率921。在一个实施例中，服务网关110以可变时间计算会话速率921。例如，当接收到来自主机的数据分组时；当接收到服务请求时；当接收到服务终止请求时；或当从服务器接收到数据分组时，服务网关110计算会话速率921。服务网关110将会话速率921与会话速率911相比较。在一个实施例中，当会话速率921低于或小于会话速率911时，服务网关110确定达到和满足混合有状态条件910。
在一个实施例中，混合有状态条件910包括会话表利用率914。如果会话表412的所存储会话项目的计数未超过会话表利用率914，则满足混合有状态条件910。例如，会话表利用率914是60％、75％或45％。服务网关110通过计算会话表412的所存储会话项目的计数不时地计算会话表利用率924。在一个实施例中，服务网关110像每秒、每20毫秒一次、每500毫秒一次或每2秒一次那样，周期性地计算会话表利用率924。在一个实施例中，当服务网关110处理服务请求、服务终止请求或数据分组时，服务网关110计算会话表利用率924。
服务网关110将会话表利用率924与混合有状态条件910的会话表利用率914相比较。在一个实施例中，当会话表利用率924小于会话表利用率914时，服务网关110确定达到和满足混合有状态条件910。
在一个实施例中，混合有状态条件910进一步包括持续时间916，其中必须认为至少在持续时间916内达到混合有状态条件910，以便满足混合有状态条件910。持续时间916的例子包括100秒、40秒和5秒。如前所述，服务网关110不时地检验是否达到混合有状态条件910。在一个实施例中，服务网关110进一步包括存储在存储器中的持续时间926。最初，服务网关110对持续时间926指定0的值。不时地，服务网关110确定是否达到混合有状态条件910。如果达到混合有状态条件910，则服务网关110将持续时间926增加自最后一次检验混合有状态条件910以来经过的时间量。在一个实施例中，在修改了持续时间926之后，服务网关110检验持续时间926是否超过持续时间916。如果持续时间926超过持续时间916，则服务网关110确定满足混合有状态条件910。服务网关110随后改变成将混合有状态方法应用于随后接收的数据分组。
在一个实施例中，服务网关110从操作人员或管理者130接收混合有状态条件910。管理者130可以是将混合有状态条件910提供给服务网关110的操作人员。管理者130可以是将混合有状态条件910发送给服务网关110的网络管理系统。管理者130可以包括存储混合有状态条件910的存储介质。服务网关110从管理者130的存储体中检索混合有状态条件910。
返回到图8，图8示出了当服务网关110正在使用有状态处理方法处理数据分组(805)时，服务网关110检验是否达到混合无状态条件810(参见图10)。图8还示出了当服务网关110正在使用无状态处理方法处理数据分组(808)时，服务网关110检验是否达到混合有状态条件910(参见图11)。但是，到图10和11的标号(C和D)无意传达任何步骤次序。条件810或910的检验可以与如上面参考图4和8所述的数据分组的处理同时进行。
返回到图9，图9示出了当服务网关110正在使用有状态处理方法处理数据分组(903)时，服务网关110检验是否达到混合无状态条件810(参见图10)。图9还示出了当服务网关110正在使用混合无状态处理方法处理数据分组(904)时，取决于按图4和8的混合状态处理方法期间的处理，服务网关110检验达到混合无状态条件810还是混合有状态条件910(参见图10和11)。但是，到图10(C)和11(D)的标号无意传达任何步骤次序。条件810或910的检验可以与如图5和9所例示的数据分组的处理同时进行。
尽管依照所示的实施例已经描述了本发明，但本领域的普通技术人员容易识别到，存在这些实施例的一些变体，那些变体都在本发明的精神和范围之内。于是，本领域的普通技术人员可以不偏离所附权利要求书的精神和范围作出许多修改。
Claims (12)
1.一种由服务网关处理在主机与服务器之间的通信会话上发送的数据分组的方法，包含：
由该服务网关使用混合有状态处理方法处理数据分组；
由该服务网关检验是否满足混合无状态条件；
响应满足混合无状态条件的确定，由该服务网关为随后接收的数据分组改变成混合无状态处理方法；以及
响应不满足混合无状态条件的确定，由该服务网关使用混合有状态处理方法处理随后接收的数据分组，其中
由该服务网关检验是否满足混合无状态条件包含：
由该服务网关确定在预定持续时间内是否达到混合无状态条件；
响应在预定持续时间内达到混合无状态条件的确定，由该服务网关确定满足混合无状态条件；以及
响应在预定持续时间内未达到混合无状态条件的确定，由该服务网关确定不满足混合无状态条件。
2.如权利要求1所述的方法，其中该混合有状态处理方法包含：
由该服务网关接收数据分组；
由该服务网关确定该数据分组是该服务网关从主机还是服务器接收到的；
响应该数据分组是从主机接收到的确定，由该服务网关确定该数据分组是否包含服务请求；
响应该数据分组包含服务请求的确定，由该服务网关使用有状态处理方法处理该数据分组；
响应该数据分组是从主机接收到以及不包含服务请求的确定，由该服务网关使用混合无状态处理方法处理该数据分组；以及
响应该数据分组是从服务器接收到的确定，由该服务网关使用混合无状态处理方法处理该数据分组；
其中该混合无状态处理方法包含：
由该服务网关从主机接收随后接收的数据分组；
由该服务网关从随后接收的数据分组中获取服务地址；
由该服务网关将随后接收的数据分组的服务地址与存储在会话表中的会话项目中的服务地址相比较；
响应该会话表包含与随后接收的数据分组的服务地址匹配的会话项目的确定，由该服务网关使用有状态处理方法根据存储在匹配会话项目中的信息处理随后接收的数据分组；以及
响应该会话表不包含任何与随后接收的数据分组的服务地址匹配的会话项目的确定：
由该服务网关将随后接收的数据分组的服务地址与存储在映射表中的映射项目中的服务地址相比较；
由该服务网关寻找与随后接收的数据分组的服务地址匹配的映射项目；以及
由该服务网关使用无状态处理方法根据存储在匹配映射项目中的信息处理随后接收的数据分组。
3.如权利要求1所述的方法，其中该混合无状态条件包含预定会话速率，其中由该服务网关检验是否满足混合无状态条件包含：
计算该服务网关接收的多个通信会话的会话速率；
由该服务网关确定计算的会话速率是否大于或等于预定会话速率；
响应计算的会话速率大于或等于预定会话速率的确定，由该服务网关确定满足混合无状态条件；以及
响应计算的会话速率小于预定会话速率的确定，由该服务网关确定不满足混合无状态条件。
4.如权利要求3所述的方法，其中计算的会话速率包含：
在一段预定时间上有效主机侧服务会话的计数；
在一段预定时间上所接收服务请求的计数与所接收服务终止请求的计数之间的差值；或
在一段预定时间上服务请求的计数。
5.如权利要求1所述的方法，其中该混合无状态条件包含预定会话表利用率，其中由该服务网关检验是否满足混合无状态条件包含：
由该服务网关计数会话表中所存储会话项目的数量；
由该服务网关确定所存储会话项目的数量是否超过预定会话表利用率；
响应所存储会话项目的数量超过预定会话表利用率的确定，由该服务网关确定满足混合无状态条件；以及
响应所存储会话项目的数量未超过预定会话表利用率的确定，由该服务网关确定不满足混合无状态条件。
6.一种处理在主机与服务器之间的通信会话上发送的数据分组的系统，包含：
包含处理器和计算机可读存储介质的服务网关，该计算机可读存储介质含有随之具体化的计算机可读程序代码，该服务网关被配置成：
使用混合有状态处理方法处理数据分组；
检验是否满足混合无状态条件；
响应满足混合无状态条件的确定，为随后接收的数据分组改变成混合无状态处理方法；以及
响应不满足混合无状态条件的确定，使用混合有状态处理方法处理随后接收的数据分组，其中
检验是否满足混合无状态条件包含：
确定在预定持续时间内是否达到混合无状态条件；
响应在预定持续时间内达到混合无状态条件的确定，确定满足混合无状态条件；以及
响应在预定持续时间内未达到混合无状态条件的确定，确定不满足混合无状态条件。
7.如权利要求6所述的系统，其中该混合有状态处理方法包含：
接收数据分组；
确定该数据分组是从主机还是服务器接收到的；
响应该数据分组是从主机接收到的确定，确定该数据分组是否包含服务请求；
响应该数据分组包含服务请求的确定，使用有状态处理方法处理该数据分组；
响应该数据分组是从主机接收到以及不包含服务请求的确定，使用混合无状态处理方法处理该数据分组；以及
响应该数据分组是从服务器接收到的确定，使用混合无状态处理方法处理该数据分组；
其中该混合无状态处理方法包含：
从主机接收随后接收的数据分组；
从随后接收的数据分组中获取服务地址；
将随后接收的数据分组的服务地址与存储在会话表中的会话项目中的服务地址相比较；
响应该会话表包含与随后接收的数据分组的服务地址匹配的会话项目的确定，使用有状态处理方法根据存储在匹配会话项目中的信息处理随后接收的数据分组；以及
响应该会话表不包含任何与随后接收的数据分组的服务地址匹配的会话项目的确定：
将随后接收的数据分组的服务地址与存储在映射表中的映射项目中的服务地址相比较；
寻找与随后接收的数据分组的服务地址匹配的映射项目；以及
使用无状态处理方法根据存储在匹配映射项目中的信息处理随后接收的数据分组。
8.如权利要求6所述的系统，其中该混合无状态条件包含预定会话速率，其中检验是否满足混合无状态条件包含：
计算服务网关接收的多个通信会话的会话速率；
确定计算的会话速率是否大于或等于预定会话速率；
响应计算的会话速率大于或等于预定会话速率的确定，确定满足混合无状态条件；以及
响应计算的会话速率小于预定会话速率的确定，确定不满足混合无状态条件。
9.如权利要求6所述的系统，其中该混合无状态条件包含预定会话表利用率，其中检验是否满足混合无状态条件包含：
计数会话表中所存储会话项目的数量；
确定所存储会话项目的数量是否超过预定会话表利用率；
响应所存储会话项目的数量超过预定会话表利用率的确定，确定满足混合无状态条件；以及
响应所存储会话项目的数量未超过预定会话表利用率的确定，确定不满足混合无状态条件。
10.一种由服务网关处理在主机与服务器之间的通信会话上发送的数据分组的方法，包含：
由该服务网关使用混合无状态处理方法处理数据分组；
由该服务网关检验是否满足混合有状态条件；
响应满足混合有状态条件的确定，由该服务网关为随后接收的数据分组改变成混合有状态处理方法；以及
响应不满足混合有状态条件的确定，由该服务网关使用混合无状态处理方法处理随后接收的数据分组，其中
由该服务网关检验是否满足混合有状态条件包含：
由该服务网关确定在预定持续时间内是否达到混合有状态条件；
响应在预定持续时间内达到混合有状态条件的确定，由该服务网关确定满足混合有状态条件；以及
响应在预定持续时间内未达到混合有状态条件的确定，由该服务网关确定不满足混合有状态条件。
11.如权利要求10所述的方法，其中该混合无状态处理方法包含：
由该服务网关从主机接收数据分组；
由该服务网关从数据分组中获取服务地址；
由该服务网关将数据分组的服务地址与存储在会话表中的会话项目中的服务地址相比较；
响应该会话表包含与数据分组的服务地址匹配的会话项目的确定，由该服务网关使用有状态处理方法根据存储在匹配会话项目中的信息处理数据分组；以及
响应该会话表不包含任何与数据分组的服务地址匹配的会话项目的确定：
由该服务网关将数据分组的服务地址与存储在映射表中的映射项目中的服务地址相比较；
由该服务网关寻找与数据分组的服务地址匹配的映射项目；以及
由该服务网关使用无状态处理方法根据存储在匹配映射项目中的信息处理数据分组；
其中该混合无状态处理方法包含：
由该服务网关从服务器接收数据分组；
由该服务网关从数据分组中获取服务器地址；
由该服务网关将数据分组的服务器地址与存储在会话表中的会话项目中的服务地址相比较；
响应该会话表包含与数据分组的服务器地址匹配的会话项目的确定，由该服务网关使用有状态处理方法根据存储在匹配会话项目中的信息处理数据分组；以及
响应该会话表不包含任何与数据分组的服务器地址匹配的会话项目的确定：
由该服务网关将数据分组的服务器地址与存储在映射表中的映射项目中的服务地址相比较；
由该服务网关寻找与数据分组的服务器地址匹配的映射项目；以及
由该服务网关使用无状态处理方法根据存储在匹配映射项目中的信息处理数据分组。
12.如权利要求10所述的方法，其中混合有状态条件包含预定会话速率或预定会话表利用率。
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