CN107046487A - 一种3g/4g通信网络中基于链路检测实现负载均衡的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种3G/4G通信网络中基于链路检测实现动态负载均衡的方法,实现步骤如下:1、获取在线的3G/4G链路的ip、netmask、gateway、dns等链路信息;2、使用多种方法综合评估3G/4G链路的网络通信质量;3、根据链路通信质量计算链路的负载均衡权重系数;4、根据负载均衡权重系数设置负载均衡策略规则,为每一条在线的3G/4G链路分配数据包。5、系统每隔一定时间(如5分钟)重复步骤1、步骤2、步骤3、步骤4,即重新评估各链路的网络通信质量,并重新设置负载均衡策略规则。
Description
技术领域
本发明涉及一种3G/4G通信网络中基于链路检测实现动态负载均衡的方法,具体与linux网络协议、Iptabels的安装编译、策略路由和高级路由的使用有关。
背景技术
在现有技术中,有一些3G/4G通信设备具备负载均衡功能,在节省成本的基础之上成倍地增加了带宽。但是当前的3G/4G的负载均衡功能只是按照固定的比例分配数据包,当网络环境发生变化的时候,其负载均衡策略并不能随之做出调整,导致不能最大限度地利用多链路网络带宽。
发明内容
本发明提供一种3G/4G设备网络通信基于链路检测实现动态负载均衡的方法,实现基于LINUX系统的3G/4G拨号上网,根据在线链路的网络通信质量的动态检测,实现数据包分配比例动态更新,而达到动态负载均衡的效果。
为了达到发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种3G/4G通信网络中基于链路检测实现动态负载均衡的方法,使系统按动态比例分配负载均衡各链路的数据包数;
所述动态比例负载均衡,系统定时(如5分钟)检测评估每一条3G/4G链路的网络通信质量,根据网络通信质量计算各链路的负载均衡比例系数,从而决定该链路在负载均衡中的数据包比例。系统检测到的负载均衡比例系数发生变化的时候,其负载均衡的路由策略规则也会随之更新。
一种3G/4G通信网络中基于链路检测实现动态负载均衡的方法,包括以下步骤:
步骤一,获取在线的3G/4G链路的ip、netmask、gateway、dns等链路信息;
步骤二,使用如下三种方法评估链路的通信质量:
方法1,使用ping工具进行10次操作得到网络通信的平均延迟时间和网络延迟时间方差;
方法2,获取3G/4G模块的信号强度H;
方法3,使用ioctl工具得到链路的在线状态S,一般地,链路在线为S=1,链路离线为S=0;
综合以上三种方法得到的链路的通信质量 =,计算可得在线的3G/4G链路1、链路2···链路n,其通信质量分别为、···;
步骤三,根据步骤二得到的各链路通信质量、···,并根据负载均衡权重系数计算公式= ,计算各链路的负载均衡权重系数:= ,= ···
步骤四,根据步骤三计算得到的权重系数计算、···为每一条链路分配数
据包数,并使用iptables的nth模块实现数据包的分配;
步骤五,系统每隔一定时间(如5分钟)重复步骤一、步骤二、步骤三、步骤四,即重新评估各链路的网络通信质量,并更新负载均衡策略规则。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明方法的流程框图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白,以下结合附图和实施例,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用以解释本发明,并不用于限定本发明。
Linux为每一个经过网络协议栈的数据包,生成一个新的连接记录项,此后所有属于该连接的数据包都被唯一地分配给这个连接,并标识连接状态。连接跟踪是防火墙模块的状态检测的基础,同时也是地址转换中实现SNAT与DNAT的前提。从2.2版本开始,Linux加入了高级路由机制,基于该机制Linux系统各链路的独立链路和策略数据库,我们可以添加一些路由规则来确定“哪类数据包”应该使用“哪个链路”来传输。
下面为一个双3G/4G链路系统的动态负载均衡实施实例。
(1)获取在线的3G/4G链路1、链路2的ip、netmask、gateway、dns等链路信息。一条链路在拨号成功上线的时候会调用特定的脚本,可以在脚本中截取链路信息并保存。
(2)评估网络通信质量。首先,使用ping工具进行10次操作,获取链路1、链路2的平均网络延迟时间、和网络延迟时间方差、;然后,获取链路1、链路2的3G/4G信号强度、;最后,使用ioctl工具得到链路的在线状态、,一般地,链路在线为S=1,链路离线为S=0。根据公式=,计算得到3G/4G链路1、链路2的网络通信质量、。
(3)计算负载均衡权重系数。根据公式= ,计算得到3G/4G链路1、链路2的负载均衡权重系数、。
(4)设置负载均衡策略规则。首先将步骤(1)中的获取到的链路1标记为150,链路2标记为151;然后,根据步骤(3)中的负载均衡权重系数分配数据包,比如A1:A2=1:2,那么,每三个数据包做一次分配处理:数据包1分配给链路1,数据包2分配给链路2,数据包3分配给链路1。每3个数据包重复以上分配原则,规则如下:
iptables -t mangle -I PREROUTING -m state --state NEW -m statistic --mode
nth --every 3 --packet 0 -j 150
iptables -t mangle -I PREROUTING -m state --state NEW -m statistic --mode
nth --every 3 --packet 1 -j 151
iptables -t mangle -I PREROUTING -m state --state NEW -m statistic --mode
nth --every 3 --packet 2 -j 150
应用如下两条策略指定路由:
ip rule add fwmark 150 table 150
ip rule add fwmark 151 table 151
应用如下规则处理数据包:规则一,已存在连接的数据包按照已存在的路由发送;规则二,判断当前数据包是否已被指定路由,是则将数据包直接放回协议栈,否则继续执行下面的规则;规则三,为数据包指定路由;规则四,如果是新的连接,则保存该数据包所属连接的信息。
(5)每隔5分钟定时检测网络质量。重复步骤(2)、(3)、(4)更新负载均衡权重系数、,并根据最新的权重系数更新负载均衡的数据包分配策略。
本发明能够实现基于LINUX系统的多3G/4G链路按比例进行动态负载均衡的功能。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例,如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (2)
1.一种3G/4G通信网络中基于链路检测实现动态负载均衡的方法,其特征在于系统按动态比例分配负载均衡各链路的数据包数;
所述动态比例负载均衡,系统定时(如5分钟)检测评估每一条3G/4G链路的网络通信质量,根据网络通信质量计算各链路的负载均衡比例系数,从而决定该链路在负载均衡中的数据包比例;系统检测到的负载均衡比例系数发生变化的时候,其负载均衡的路由策略规则也会随之更新。
2.根据权利要求1所述的一种3G/4G通信网络中基于链路检测实现动态负载均衡的方法,包括以下步骤:
步骤一,获取在线的3G/4G链路的ip、netmask、gateway、dns等链路信息;
步骤二,使用如下三种方法评估链路的通信质量:
方法1,使用ping工具进行10次操作得到网络通信的平均延迟时间和网络延迟时间方差 ;
方法2,获取3G/4G模块的信号强度H;
方法3,使用ioctl工具得到链路的在线状态S,一般地,链路在线为S=1,链路离线为S=0;
综合以上三种方法得到的链路的通信质量,计算可得在线的3G/4G链路1、链路2···链路n,其通信质量分别为;
步骤三,根据步骤二得到的各链路通信质量,并根据负载均衡权重系数计算公式,计算各链路的负载均衡权重系数:
步骤四,根据步骤三计算得到的权重系数计算为每一条链路分配数据包数,并使用iptables的nth模块实现数据包的分配;
步骤五,系统每隔一定时间(如5分钟)重复步骤一、步骤二、步骤三、步骤四,即重新评估各链路的网络通信质量,并更新负载均衡策略规则。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108809848A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-13 | 北京奇艺世纪科技有限公司 | 负载均衡方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN111355667A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-30 | 视联动力信息技术股份有限公司 | 数据传输方法、装置、系统及计算机可读存储介质 |
CN113766455A (zh) * | 2021-11-09 | 2021-12-07 | 迪泰(浙江)通信技术有限公司 | 一种船载通信网络切换控制方法及控制器 |
WO2022228267A1 (zh) * | 2021-04-30 | 2022-11-03 | 华为技术有限公司 | 一种通信处理方法、通信装置以及通信系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101359979A (zh) * | 2008-08-01 | 2009-02-04 | 中国联合通信有限公司 | 一种基于终端的链路丢包率控制方法及系统 |
CN101567841A (zh) * | 2008-04-24 | 2009-10-28 | 华为技术有限公司 | 一种转发数据的方法、装置及系统 |
CN104703222A (zh) * | 2013-12-10 | 2015-06-10 | 华为技术有限公司 | 一种数据传输方法及路由器 |
CN104734948A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 卫征 | 一种实现智能选路的方法和装置 |
-
2017
- 2017-03-26 CN CN201710185706.3A patent/CN107046487A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101567841A (zh) * | 2008-04-24 | 2009-10-28 | 华为技术有限公司 | 一种转发数据的方法、装置及系统 |
CN101359979A (zh) * | 2008-08-01 | 2009-02-04 | 中国联合通信有限公司 | 一种基于终端的链路丢包率控制方法及系统 |
CN104703222A (zh) * | 2013-12-10 | 2015-06-10 | 华为技术有限公司 | 一种数据传输方法及路由器 |
CN104734948A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 卫征 | 一种实现智能选路的方法和装置 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108809848A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-13 | 北京奇艺世纪科技有限公司 | 负载均衡方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN111355667A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-30 | 视联动力信息技术股份有限公司 | 数据传输方法、装置、系统及计算机可读存储介质 |
CN111355667B (zh) * | 2020-02-17 | 2022-08-30 | 视联动力信息技术股份有限公司 | 数据传输方法、装置、系统及计算机可读存储介质 |
WO2022228267A1 (zh) * | 2021-04-30 | 2022-11-03 | 华为技术有限公司 | 一种通信处理方法、通信装置以及通信系统 |
CN113766455A (zh) * | 2021-11-09 | 2021-12-07 | 迪泰(浙江)通信技术有限公司 | 一种船载通信网络切换控制方法及控制器 |
CN113766455B (zh) * | 2021-11-09 | 2022-04-01 | 迪泰(浙江)通信技术有限公司 | 一种船载通信网络切换控制方法及控制器 |
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