CN106375220A - 一种虚接口多wan口网关的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及网关，尤其涉及虚接口多WAN口网关的实现方法。其配置流程如下：用户态中的配置模块将多个WAN口的参数信息配置到一内核态中，并根据所述参数信息生成总WAN口池；配置模块根据多个WAN口的参数信息在所述内核态中配置生成策略路由，用于选择出口以转发报文；配置模块根据多个WAN口的参数信息在所述内核态中配置生成静态选路方案；用户态中的动态检测WAN口状态模块实时检测处于在线状态的WAN口，并根据所述在线状态的WAN口的参数信息在所述内核态中生成一在线WAN口池。本发明采用双WAN口池，实现多WAN口的负载均衡，在带宽不稳定情况下，不会对稳定带宽WAN口上的用户重新选路。
Description
技术领域
本发明涉及一种网关的技术领域，尤其涉及一种虚接口多WAN口网关的实现方法。
背景技术
通常，在路由器中执行show running命令查看配置时，会发现配置中存在各种类型的接口，有些接口都是与实际的物理接口是一一对应的。但在路由器中还存在着另外一类完全不同的接口类型，这一类接口有如下几个共同点：不存在与该接口对应的真实物理接口；虽然有时会存在一定的“映射”关系；由于第一条的原因，此类接口不会依据物理接口自动生成，必须根据实际需要手工创建。接口的状态永远是在线的，不会DOWN掉（离线）。由于具有以上几点共性，此类接口被统称为“虚接口”。
目前，在网口的应用技术中，路由器的WAN口是固定的，因此网关无法接入多余网关有线口的宽带数。尤其对于没有大宽带的专线宽带而言，无法满足大量用户的带宽需求。
发明内容
针对目前上述网关存在的上述问题，本发明提供一种虚接口多WAN口网关的实现方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案为：
一种虚接口多WAN口网关的实现方法，用于虚接口，配置流程如下：
用户态中的配置模块将多个WAN口的参数信息配置到一内核态中，并根据所述参数信息生成总WAN口池；
配置模块根据多个WAN口的参数信息在所述内核态中配置生成策略路由，用于选择出口以转发报文；
配置模块根据多个WAN口的参数信息在所述内核态中配置生成静态选路方案；
用户态中的动态检测WAN口状态模块实时检测处于在线状态的WAN口，并根据所述在线状态的WAN口的参数信息在所述内核态中生成一在线WAN口池。
优选地，基于配置流程的选路方法包括：
S1，用户报文匹配静态选路方案，若找到相匹配的静态选路方案，则打上静态选路方案中WAN口相应的标记，并放行用户报文；若没找到相匹配的静态选路方案，执行步骤S2；
S2，在总WAN口池和/或在线WAN口池中查找匹配的WAN口，打上该WAN口相应的标记，并放行用户报文。
优选地，步骤S1中，包括S11:根据用户报文的源IP判断是否查找到静态选路方案。
优选地，包括S12:根据用户报文的源MAC判断是否查找到静态选路方案。
优选地，包括S13:根据用户报文的协议/端口号判断是否查找到静态选路方案。
优选地，步骤S2包括：
S21，计算用户报文将要被传输到一第一WAN口的键值，以根据所述第一WAN口的键值在所述总WAN口池中查找所述第一WAN口的信息；
S22，根据所述第一WAN口的信息判断所述第一WAN口的工作状态，若所述第一WAN口为离线状态，则执行S23，若所述第一WAN口为在线状态，执行S24；
S23，重新计算用户报文将要被传输到一第二WAN口的键值，以根据所述第二WAN口的键值在在线WAN口池中查找所述第二WAN口的信息；接着执行S24；
S24，在用户报文上打上最终确定的第一WAN口或第二WAN口对应的标记，并放行用户报文。
优选地，还包括：S25，根据用户报文标记的策略路由选择出口转发用户报文。
优选地，根据用户报文的源IP或源MAC或协议类型/端口号计算用户报文将要被传输到的WAN口的键值。
优选地，网关的端口配置为主干线模式。
优选地，所述网关配置每个WAN口的工作模式和带宽值。
本发明的有益效果：本发明的虚接口多WAN口网关的实现方法采用双WAN口池的方式，实现多WAN口的负载均衡，在某些带宽不稳定情况下，不会对稳定带宽WAN口上的用户重新选路。而且采用的多WAN的配置逻辑简洁易懂，能够最多支持100条小宽带接入网关，在用户无感知的情况下，支持链路检测和自恢复。
附图说明
图1为本发明的一种虚接口多WAN口网关的实现方法的配置流程的框图；
图2为本发明的一种虚接口多WAN口网关的实现方法的选路流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
一种虚接口多WAN口网关的实现方法，用于虚接口，其配置流程如下，如图1所示：
用户态中的配置模块将多个WAN口的参数信息配置到一内核态中，并根据所述参数信息生成总WAN口池；
配置模块根据多个WAN口的参数信息在所述内核态中配置生成策略路由，用于选择出口以转发报文；
配置模块根据多个WAN口的参数信息在所述内核态中配置生成静态选路方案；
用户态中的动态检测WAN口状态模块实时检测处于在线状态的WAN口，并根据所述在线状态的WAN口的参数信息在所述内核态中生成一在线WAN口池。
用户报文是网络中交换与传输的数据单元，即站点一次性要发送的数据块。用户报文包含了将要发送的完整的数据信息。用户报文在传输过程中会不断的封装成分组、包、帧来传输，封装的方式就是添加一些信息段，就是报文头以一定格式组织起来的数据。比如里面有报文类型，报文版本，报文长度，报文实体等等信息。本发明的用户报文至少包括源IP、源MAC、协议类型/端口号的信息。
用户态和内核态都运行在LINUX系统上。动态检测WAN口状态模块实时检测每一个WAN口的工作状态，并将处于在线状态的WAN口的信息更新到在线WAN口池中，使得在线WAN口池没有处于离线状态的WAN口的信息。这种方式有利于用户报文在带宽不稳定的情况下，不会选择不稳定的带宽WAN口，也就是不选择处于离线状态的WAN口。
本发明优选的实施方式，如图2所示，基于配置流程的选路方法包括：
S1，用户报文匹配静态选路方案，若找到相匹配的静态选路方案，则打上静态选路方案中WAN口相应的标记，并放行用户报文；若没找到相匹配的静态选路方案，执行步骤S2；
S2，在总WAN口池和/或在线WAN口池中查找匹配的WAN口，打上该WAN口相应的标记，并放行用户报文。
上述方法采用多WAN口负载均衡策略，双WAN口池的配置方式，在某些带宽不稳定的情况下，不会对稳定带宽WAN口上的用户重新选路。
本发明优选的实施方式，步骤S1中，根据用户报文的源IP判断是否查找到静态选路方案。如果根据用户报文的源IP查找到静态选路方案，则打上WAN口对应的标记，并放行报文；若没有找到静态选路方案，则可以根据用户报文的源MAC判断是否查找到静态选路方案；同样地，若根据用户报文的源MAC查找到静态选路方案，则打上该方案中WAN口对应的标记，并放行用户报文，若没有找到静态选路方案，则可以根据用户报文的协议类型/端口号判断是否查找到静态选路方案；同样地，若根据用户报文的协议类型/端口号找到了静态选路方案，则打上该方案中WAN口对应的标记，并放行用户报文。
本发明优选的实施方式，步骤S2包括：
S21，计算用户报文将要被传输到一第一WAN口的键值，以根据所述第一WAN口的键值在所述总WAN口池中查找所述第一WAN口的信息；
S22，根据所述第一WAN口的信息判断所述第一WAN口的工作状态，若所述第一WAN口为离线状态，则执行S23，若所述第一WAN口为在线状态，执行S24；
S23，重新计算用户报文将要被传输到一第二WAN口的键值，以根据所述第二WAN口的键值在在线WAN口池中查找所述第二WAN口的信息；接着执行S24；
S24，在用户报文上打上最终确定的第一WAN口或第二WAN口对应的标记，并放行用户报文。
每个WAN口都具有代表其唯一性的键值，也即键值是用来区分每个WAN口的重要参数。键值可以通过户报文的源IP或源MAC或协议类型/端口号计算得到。除了键值之外，所有WAN口的其它参数信息都预先存储在总WAN口池中。
具体地，本发明的步骤S21，根据用户报文的源IP或源MAC或协议类型/端口号计算用户报文将要被传输到一第一WAN口的键值，以根据第一WAN口的键值在一总WAN口池中查找第一WAN口的信息。也即用户报文根据封装的信息计算出其所要传输到的第一WAN口的键值，并在总WAN口池中根据该键值查找到该第一WAN口的其它信息。其中，总WAN口池存储了所有WAN口的信息，包括处于离线状态和在线状态的WAN口的信息。
本发明的步骤S22，根据所述第一WAN口的信息判断所述第一WAN口的工作状态，若所述第一WAN口为离线状态，则执行S23，若所述第一WAN口为在线状态，执行S24；
判断报文要传输到的第一WAN口的状态是为了检测该第一WAN口是否处于在线状态。若第一WAN口处于离线状态（也称为down状态），则该第一WAN口不可用，报文也传输不过去。因此当检测到的第一WAN口处于离线状态时，必须重新找一个处于在线状态的WAN口，即执行S23，以将报文发送出去。因此只有当一个WAN口处于在线状态时，才能将用户报文传输至对应的WAN口，对应地，此种情况下执行S24。
S23，重新计算用户报文将要被传输到一第二WAN口的键值，以根据所述第二WAN口的键值在在线WAN口池中查找所述第二WAN口的信息；接着执行S24；
S23是为了解决当配置的第一WAN口处于离线状态下的问题。该步骤主要是根据用户报文重新计算一个新的WAN口的键值，即第二WAN口的键值，从而在一在线WAN口池中找出该重新计算的第二WAN口的键值所对应的WAN口的信息。需要注意的是，此次重新计算的第二WAN口的键值所对应的WAN口的信息，是从一存储了所有只包括在线WAN口信息的在线WAN口池中查找，而不是从步骤1中的总WAN口池中查找。
这种采用双WAN口池（即总WAN口池和在线WAN口池）的方式，实现了多WAN口的负载均衡，在某些带宽不稳定情况下，不会对稳定带宽WAN口上的用户重新选路。
S24，在用户报文上打上最终确定的第一WAN口或第二WAN口对应的标记，并放行用户报文。
此处最终确定的第一WAN口或第二WAN口只能有一个，即为总WAN口池中的第一WAN口或者为在线WAN口池中的第二WAN口，具体得视情况而定。在用户报文上打上（mark）对应WAN口的标记之后，则可以在该WAN口处传输放行该用户报文。
本发明优选的实施例，还包括：S25，根据用户报文标记的策略路由选择出口转发用户报文。
策略路由是一种依据用户指定的策略进行路由选择的机制，能够灵活地指定路由。使用策略路由来控制路由的引入、分发、选择过程；可以使用策略路由来改变数据包的默认的转发行为和转发路径。通过策略路由，可以人为地控制路由信息的分发和数据包的转发。
本发明优选的实施例，网关的端口配置为主干线模式。
具体地，网关支持配置端口为TRANK模式（主干线模式），也支持vlan（VirtualLocal Area Network，虚拟局域网）配置。对于每个vlan，可以生成一个虚拟子接口。例如，网关配置的一个端口名为eth0，则该端口eth0生成两个vlan ，则该vlan生成的虚拟子接口为eth0.100和eth0. 200。
本发明优选的实施例，网关可以配置每个WAN口的工作模式和带宽值。
例如，网关配置有两个端口：端口1和端口2，可以配置端口1的工作模式为静态IP模式，带宽为100M；配置端口2的工作模式为宽带拨号模式，带宽为50M。而且每个网关能够显示每个WAN口的详细信息，诸如IP地址，网关，子网掩码，在线状态和用户报文选路方案。
本发明的一种虚接口多WAN口网关的实现方法，支持三种选路策略配置：基于用户IP，基于用户MAC，基于会话，选路策略灵活配置。也支持根据单个用户IP或者用户MAC或者会话的出口配置。采用两个WAN口池的方式，实现多WAN口负载均衡，能够满足大量用户的带宽需求。而且最多可以支持100条小宽带接入网关，解决了在需接口多WAN口情况下，无法利用超过网关接口数的小宽带的问题。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种虚接口多WAN口网关的实现方法，其特征在于，用于虚接口，其配置流程如下：
用户态中的配置模块将多个WAN口的参数信息配置到一内核态中，并根据所述参数信息生成总WAN口池；
配置模块根据多个WAN口的参数信息在所述内核态中配置生成策略路由，用于选择出口以转发报文；
配置模块根据多个WAN口的参数信息在所述内核态中配置生成静态选路方案；
用户态中的动态检测WAN口状态模块实时检测处于在线状态的WAN口，并根据所述在线状态的WAN口的参数信息在所述内核态中生成一在线WAN口池。
2.根据权利要求1所述的虚接口多WAN口网关的实现方法，其特征在于，基于配置流程的选路方法包括：
S1，用户报文匹配静态选路方案，若找到相匹配的静态选路方案，则打上静态选路方案中WAN口相应的标记，并放行用户报文；若没找到相匹配的静态选路方案，执行步骤S2；
S2，在总WAN口池和/或在线WAN口池中查找匹配的WAN口，打上该WAN口相应的标记，并放行用户报文。
3.根据权利要求2所述的虚接口多WAN口网关的实现方法，其特征在于，步骤S1中，包括S11:根据用户报文的源IP判断是否查找到静态选路方案。
4.根据权利要求3所述的虚接口多WAN口网关的实现方法，其特征在于，包括S12:根据用户报文的源MAC判断是否查找到静态选路方案。
5.根据权利要求4所述的虚接口多WAN口网关的实现方法，其特征在于，包括S13:根据用户报文的协议/端口号判断是否查找到静态选路方案。
6.根据权利要求2所述的虚接口多WAN口网关的实现方法，其特征在于，步骤S2包括：
S21，计算用户报文将要被传输到一第一WAN口的键值，以根据所述第一WAN口的键值在所述总WAN口池中查找所述第一WAN口的信息；
S22，根据所述第一WAN口的信息判断所述第一WAN口的工作状态，若所述第一WAN口为离线状态，则执行S23，若所述第一WAN口为在线状态，执行S24；
S23，重新计算用户报文将要被传输到一第二WAN口的键值，以根据所述第二WAN口的键值在在线WAN口池中查找所述第二WAN口的信息；接着执行S24；
S24，在用户报文上打上最终确定的第一WAN口或第二WAN口对应的标记，并放行用户报文。
7.根据权利要求6所述的虚接口多WAN口网关的实现方法，其特征在于，还包括：S25，根据用户报文标记的策略路由选择出口转发用户报文。
8.根据权利要求6所述的虚接口多WAN口网关的实现方法，其特征在于，根据用户报文的源IP或源MAC或协议类型/端口号计算用户报文将要被传输到的WAN口的键值。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的虚接口多WAN口网关的实现方法，其特征在于，网关的端口配置为主干线模式。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的虚接口多WAN口网关的实现方法，其特征在于，所述网关配置每个WAN口的工作模式和带宽值。
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