CN106027409B - 一种交换机负载均衡输出方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种交换机负载均衡输出方法，所述方法包括：获取待发送的报文数据，提取所述报文数据的报文特征；根据预先设置的报文特征与所述交换机输出端口号封堵值的对应关系，查找所述报文特征对应的输出端口号的封堵值；根据查找的所述输出端口号的封堵值，控制所述报文数据的输出。本发明可以对于不同的报文数据在同一输出端口实现负载的均衡输出。
Description
技术领域
本发明属于通信领域，尤其涉及一种交换机负载均衡输出方法和装置。
背景技术
组播(Multicast)是指在发送者和多个接收者之间实现点对多点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率。减少了骨干网络出现拥塞的可能性。
现有的交换机可以通过配置第2层网络协议组播L2multicast的方式，实现将需要输出的流量复制到多个输出端口组，每个端口组传输所需要输出的数据相同。这种数据传输方式可以同时将数据传送至多个接收方，但是，这种方式不能够实现交换机的同一输出端口组中的输出端口的负载均衡输出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种交换机负载均衡输出方法，以解决现有技术的交换机端口输出时，不能够实现交换机的同一输出端口组中的输出端口的负载均衡输出的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种交换机负载均衡输出方法，所述方法包括：
获取待发送的报文数据，提取所述报文数据的报文特征；
根据预先设置的报文特征与所述交换机输出端口号封堵值的对应关系，查找所述报文特征对应的输出端口号的封堵值；
根据查找的所述输出端口号的封堵值，控制所述报文数据的输出。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述根据预先设置的报文特征与所述交换机输出端口号封堵值的对应关系，查找所述报文特征对应的输出端口号的封堵值步骤包括：
计算所述报文特征对应的校验总和的哈希值；
根据所述哈希值与交换机端口号输出值的对应关系，查找所述哈希值对应的交换机输出端口号封堵值。
结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述报文特征包括源MAC地址、目标MAC地址、源IP地址、目标IP地址中的一项或者多项。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，在所述根据预先设置的报文特征与所述交换机输出端口号封堵值的对应关系，查找所述报文特征对应的输出端口号的封堵值步骤之前，所述方法还包括：
根据所述端口号所需要输出的报文数据的报文特征的个数，确定所述报文特征对应的端口掩码。
结合第一方面的第三种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述端口掩码根据所述报文数据的报文特征依次控制所述报文数据输出。
第二方面，本发明实施例提供了一种交换机负载均衡输出装置，所述装置包括：
报文特征提取单元，用于获取待发送的报文数据，提取所述报文数据的报文特征；
查找单元，用于根据预先设置的报文特征与所述交换机输出端口号封堵值的对应关系，查找所述报文特征对应的输出端口号的封堵值；
输出控制单元，用于根据查找的所述输出端口号的封堵值，控制所述报文数据的输出。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述查找单元包括：
哈希值计算子单元，用于计算所述报文特征对应的校验总和的哈希值；
封堵值查找子单元，用于根据所述哈希值与交换机端口号输出值的对应关系，查找所述哈希值对应的交换机输出端口号封堵值。
结合第二方面的第一种可能实现方式，在第二方面的第二种可能实现方式中，所述报文特征包括源MAC地址、目标MAC地址、源IP地址、目标IP地址中的一项或者多项。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能实现方式中，所述装置还包括：
端口掩码确定单元，用于根据所述端口号所需要输出的报文数据的报文特征的个数，确定所述报文特征对应的端口掩码。
结合第二方面的第三种可能实现方式，在第二方面的第四种可能实现方式中，所述端口掩码根据所述报文数据的报文特征依次控制所述报文数据输出。
在本发明中，通过建立待发送的报文数据的报文特征与输出端口号的封堵值的对应关系，在通过输出端口对报文数据进行输出时，根据所述报文数据对应的报文特征，即可查询到对应的输出端口号对应的封堵值，根据所述封堵值控制所述报文数据的输出，从而可以对于不同的报文数据在同一输出端口组中的各个输出端口中，实现负载的均衡输出。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的交换机负载均衡输出方法的实现流程图；
图2是本发明第二实施例提供的交换机负载均衡输出方法的实现流程图；
图3是本发明第三实施例提供的交换机负载均衡输出装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提出一种交换机负载均衡输出方法，目的在于解决现有技术中对于同一输出端口组中输出的不同的报文数据时，不能够有效的对输出报文进行控制，无法实现报文数据在同一输出端口组中的各个输出端口中的负载均衡的输出，比如在同一输出端口组需要输出多个报文数据，如果按照传统的报文数据输出方法，则无法有效的控制多个报文在各个端口中进行均衡输出。不利于控制文件传输速度的稳定性。下面结合附图对本发明进行具体说明。
实施例一：
图1示出了本发明第一实施例提供的交换机负载均衡输出方法的实现流程，详述如下：
在步骤S101中，获取待发送的报文数据，提取所述报文数据的报文特征。
具体的，本发明实施例中所述报文数据，可以为同一数据发送到不同的目标终端的报文数据，也可以为不同的数据发送到不同的目标终端的报文数据。无论数据是否相同，在需要使用同一个输出端口组输出报文数据到不同目标终端时，都可能会需要使同一输出端口组中的各个输出端口输出到不同终端的数据的输出均衡，也即需要保证各个输出端口的负载的均衡。
所述提取所述报文数据的报文特征，根据报文特征的不同，可以选择对应的关键字提取对应的报文特征。比如，所述报文特征可以为源MAC地址、目标MAC地址、源IP地址、目标IP地址中的一项或者多项。比如，当提取的报文特征为源MAC地址时，则根据报文数据中存储报文特征的属性关键字，比如“MAC”等查询到报文数据所对应的报文特征值。
在步骤S102中，根据预先设置的报文特征与所述交换机输出端口号封堵值的对应关系，查找所述报文特征对应的输出端口号的封堵值。
具体的，所述报文特征与所述交换机输出端口号封堵值的对应关系，包括交换机输出端口号与报文特征的对应关系，也就是说具有相同报文特征数据的同一种报文数据，比如具有相同的源IP地址SIP的报文数据，或者具有相同目标IP地址DIP的报文数据，与同一交换机的输出端口号对应。
另外，对于在同一输出端口的报文数据，还对应于在同一输出端口号在不同时段的输出状态。比如对于数据报文A、B、C，查找其报文特征所对应的交换机输出端口为端口X，在不同时刻，报文数据所对应的封堵值也是不相同的。比如在时刻m，报文数据A、B、C对应的端口X的封堵值的端口掩码为0、1、1，在此处，封堵值“0”表示当前报文数据可以输出，封堵值“1”表示报文数据不能够输出。通过对报文数据对应的所述封堵值进行控制，即可控制不同报文数据的输出速率以及输出效率。
在本发明实施例所述根据预先设置的报文特征与所述交换机输出端口号封堵值的对应关系，查找所述报文特征对应的输出端口号的封堵值步骤之前，所述方法还包括：
根据所述端口号所需要输出的报文数据的报文特征的个数，确定所述报文特征对应的端口掩码。
对于在交换机输出端口处输出不同个数的报文数据时，需要设定的封堵值以及封堵值的转换周期也不相同。比如对于交换机输出端口对应三个不同的报文数据输出时，其对应的转换方式可能为“0，1，1”、“1，0，1”、“1，1，0”，也就是说，在每一次输出后，对输出的报文数据进行切换，所述端口掩码根据所述报文数据的报文特征依次控制所述报文数据输出。
根据同样的道理，对于两个报文数据，或者三个以上的报文数据，两样可以通过端口掩码的形式，对数据报文按照循环切换的方式，对数据进行均衡的输出。
在步骤S103中，根据查找的所述输出端口号的封堵值，控制所述报文数据的输出。
根据预先建立的报文特征与交换机输出端口号以及封堵值的对应关系，可以对交换机输出端口组中的输出端口的报文数据进行循环的输出控制，从而能够保证在同一交换机输出端口中输出的数据均衡，提高系统对数据输出的稳定性。
实施例二：
图2示出了本发明第二实施例提供的交换机负载均衡输出方法的实现流程，详述如下：
在步骤S201中，获取待发送的报文数据，提取所述报文数据的报文特征。
步骤S201与实施例一中步骤S101基本相同，在此不作重复描述。
在步骤S202中，计算所述报文特征对应的校验总和的哈希值。
在本发明实施例中，对于报文特征的具体数据，比如报文特征的数据中，源IP地址为192.168.1.2，目标IP地址为192.168.1.2，源MAC地址为：01：02：03：04：05：06，目标MAC地址为：02：02：02：02：02：02，那么如果使用IP地址结合MAC地址表示的报文数据的报文特征，则需要记载较多的数据，表示较为麻烦。
为了简化报文数据的表示方式，本发明实施例进一步对报文数据的特征值进行校验总和的哈希值的计算。通过对报文数据进行校验总和的哈希值进行计算，得到的哈希校验值具有数据值简单，并且具有标识性作用，从而能够有效的提高对应关系的便利性。
在步骤S203中，根据所述哈希值与交换机端口号输出值的对应关系，查找所述哈希值对应的交换机输出端口号封堵值。
在本发明实施例中，所述哈希值与所述报文数据的报文特征一一对应，由于不同报文特征计算得到的校验总和的哈希值也不相同，因此，可以对不同的报文特征数据，比如可以为源/目标IP地址，和/或者源/目标MAC地址进行计算，得到不同数据唯一对应的校验总和的哈希值。
所述哈希值与交换机输出端口对应，在此基础上，还包括所述哈希值与交换机输出端口号的封堵值对应，也就是说，不同的报文数据对应于同一输出端口号，并且在同一时间，可能对应于不同的封堵值。
所述端口的封堵值在需要输出的报文数据的个数确定后，即可生成对应的封堵值表项。
在步骤S204中，根据查找的所述输出端口号的封堵值，控制所述报文数据的输出。
步骤S204与实施例一中步骤S103基本相同，在此不作重复描述。
本发明实施例在实施例一的基础上，进一步对报文特征数据作了相应的简化，从而能够优化报文特征与输出端口号的封堵值的对应表关系，提高对于报文特征对应的封堵值以及输出端口号的查询效率。
实施例三：
图3示出了本发明第三实施例提供的交换机负载均衡输出装置的结构示意图，详述如下：
本发明实施例所述交换机负载均衡输出装置，包括：
报文特征提取单元301，用于获取待发送的报文数据，提取所述报文数据的报文特征；
查找单元302，用于根据预先设置的报文特征与所述交换机输出端口号封堵值的对应关系，查找所述报文特征对应的输出端口号的封堵值；
输出控制单元303，用于根据查找的所述输出端口号的封堵值，控制所述报文数据的输出。
优选的，所述查找单元包括：
哈希值计算子单元，用于计算所述报文特征对应的校验总和的哈希值；
封堵值查找子单元，用于根据所述哈希值与交换机端口号输出值的对应关系，查找所述哈希值对应的交换机输出端口号封堵值。
优选的，所述报文特征包括源MAC地址、目标MAC地址、源IP地址、目标IP地址中的一项或者多项。
优选的，所述装置还包括：
端口掩码确定单元，用于根据所述端口号所需要输出的报文数据的报文特征的个数，确定所述报文特征对应的端口掩码。
优选的，所述端口掩码根据所述报文数据的报文特征依次控制所述报文数据输出。
本发明实施例所述交换机负载均衡输出装置，与实施例一和二所述交换机负载均衡输出方法对应，在此不作重复描述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，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，也可以两个或两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，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种交换机负载均衡输出方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待发送的报文数据，提取所述报文数据的报文特征；
根据需要输出的报文数据的个数，确定所述交换机输出端口号的封堵值；
根据预先设置的报文特征与所述交换机输出端口号的封堵值的对应关系，查找所述报文特征对应的输出端口号的封堵值；
根据查找的所述输出端口号的封堵值，控制所述报文数据的输出。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据预先设置的报文特征与所述交换机输出端口号封堵值的对应关系，查找所述报文特征对应的输出端口号的封堵值步骤包括：
计算所述报文特征对应的校验总和的哈希值；
根据所述哈希值与交换机端口号输出值的对应关系，查找所述哈希值对应的交换机输出端口号封堵值。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述报文特征包括源MAC地址、目标MAC地址、源IP地址、目标IP地址中的一项或者多项。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述根据预先设置的报文特征与所述交换机输出端口号封堵值的对应关系，查找所述报文特征对应的输出端口号的封堵值步骤之前，所述方法还包括：
根据所述端口号所需要输出的报文数据的报文特征的个数，确定所述报文特征对应的端口掩码。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述端口掩码根据所述报文数据的报文特征依次控制所述报文数据输出。
6.一种交换机负载均衡输出装置，其特征在于，所述装置包括：
报文特征提取单元，用于获取待发送的报文数据，提取所述报文数据的报文特征；
查找单元，用于根据需要输出的报文数据的个数，确定所述交换机输出端口号的封堵值，并根据预先设置的报文特征与所述交换机输出端口号的封堵值的对应关系，查找所述报文特征对应的输出端口号的封堵值；
输出控制单元，用于根据查找的所述输出端口号的封堵值，控制所述报文数据的输出。
7.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述查找单元包括：
哈希值计算子单元，用于计算所述报文特征对应的校验总和的哈希值；
封堵值查找子单元，用于根据所述哈希值与交换机端口号输出值的对应关系，查找所述哈希值对应的交换机输出端口号封堵值。
8.根据权利要求7所述装置，其特征在于，所述报文特征包括源MAC地址、目标MAC地址、源IP地址、目标IP地址中的一项或者多项。
9.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述装置还包括：
端口掩码确定单元，用于根据所述端口号所需要输出的报文数据的报文特征的个数，确定所述报文特征对应的端口掩码。
10.根据权利要求9所述装置，其特征在于，所述端口掩码根据所述报文数据的报文特征依次控制所述报文数据输出。
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