CN110191009A - 一种报文的处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种报文的处理方法及系统，该方法中备用设备通过在备用模式时接收主用设备发送的选路结果信息，在切换为主用模式后，若接收到与选路结果信息具有相同通信信息的待处理报文，则可按照选路结果信息中所记载的链路进行待处理报文的转发，使备用设备在处于主用模式下还可使用同样的链路转发具有相同通信信息的报文，进而不会影响其他链路的负载，保证链路的动态负载均衡，不会对用户的业务产生影响。

Description

一种报文的处理方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通信领域，特别涉及一种报文的处理方法及系统。

背景技术

随着Internet的快速发展和业务量的不断提高，用户的访问流量迅速增长，负载均衡设备是用户以及企业正常、快速、高效访问网络的重要设备，一旦因为负载均衡设备故障而无法正常运转，则会造成业务停顿，导致不可挽回的损失。

高可用性集群(HA，High Available)一般有两个或两个以上的设备，且分为主用设备及备用设备。在HA主备模式下，处理业务的设备被称为主用设备，其他不进行业务处理的则为备用设备，在进行主备倒换时，备用设备变为主用设备继续处理业务，主用设备则变为备用设备处于待机。

在HA主备模式下，主用设备运行过程中，一些报文已经在主用设备上经过选路算法，且保存了选路结果，后续若存在相同会话下的报文则主用设备会使用相同的链路进行报文转发。若此时进行主备切换，由原备用设备处理后续这些相同会话下的报文，但由于其设备中未保存报文对应的选路结果，如果存在多条链路能到达指定服务器情况下，新的主用设备会从中随机选择链路，转发报文，此时随机选择链路易造成动态链路的负载不均衡问题，进而造成链路拥堵或过载，影响用户业务使用的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种报文的处理方法及系统，以解决现有技术中HA主备切换后，新的主用设备随机选择链路转发报文，而造成的动态链路的负载不均衡，进而造成链路拥堵或过载，影响用户业务使用的问题。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例采用了如下技术方案：一种报文的处理方法，包括：备用设备在备用模式时接收主用设备发送的选路结果信息，其中，所述选路结果信息至少包括：报文的通信信息和转发所述报文所使用的链路；在所述备用设备切换为主用模式的情况下，所述备用设备接收待处理报文，并确定所述待处理报文的通信信息；所述备用设备检测是否存在第一选路结果信息，其中，所述第一选路结果信息的所述通信信息与所述待处理报文的通信信息相同；在存在所述第一选路结果信息的情况下，所述备用设备获取所述第一选路结果信息中转发所述报文所使用的链路，并通过所述链路转发所述待处理报文。

进一步，所述通信信息至少包括：所述报文的来源IP地址、所述报文的来源端口号、所述报文的目的IP地址、所述报文的目的端口号以及传输层协议。

进一步，所述备用设备检测是否存在第一选路结果信息之后，还包括：在不存在所述第一选路结果信息的情况下，所述备用设备根据预设选路算法确定转发所述待处理报文所使用的链路；所述备用设备通过所述链路转发所述待处理报文。

进一步，所述备用设备根据预设选路算法确定转发所述待处理报文所使用的链路之后，还包括：所述备用设备向处于备用模式的主用设备发送第二选路结果信息，其中，所述第二选路结果信息至少包括：所述待处理报文的通信信息、转发所述待处理报文所使用的链路。

进一步，所述预设选路算法至少包括以下之一：链路状态选路算法和距离向量选路算法。

本发明实施例还公开了一种报文的处理系统，包括主用设备和备用设备，其中，主用设备，用于在主用模式时向备用设备发送选路结果信息，其中，所述选路结果信息至少包括：报文的通信信息和转发所述报文所使用的链路；所述备用设备，用于在备用模式时接收所述主用设备发送的选路结果信息，在切换为主用模式的情况下接收待处理报文，并确定所述待处理报文的通信信息，检测是否存在第一选路结果信息，在存在所述第一选路结果信息的情况下，获取所述第一选路结果信息中转发所述报文所使用的链路，并通过所述链路转发所述待处理报文。

进一步，所述通信信息至少包括：所述报文的来源IP地址、所述报文的来源端口号、所述报文的目的IP地址、所述报文的目的端口号以及传输层协议。

进一步，所述备用设备还用于：在不存在所述第一选路结果信息的情况下，根据预设选路算法确定转发所述待处理报文所使用的链路，并通过所述链路转发所述待处理报文。

进一步，所述备用设备还用于：向处于备用模式的主用设备发送第二选路结果信息，其中，所述第二选路结果信息至少包括：所述待处理报文的通信信息、转发所述待处理报文所使用的链路。

进一步，所述预设选路算法至少包括以下之一：链路状态选路算法和距离向量选路算法。

本发明实施例的有益效果在于：备用设备通过在备用模式时接收主用设备发送的选路结果信息，在切换为主用模式后，若接收到与选路结果信息具有相同通信信息的待处理报文，则可按照选路结果信息中所记载的链路进行待处理报文的转发，使备用设备在处于主用模式下还可使用同样的链路转发具有相同通信信息的报文，进而不会影响其他链路的负载，保证链路的动态负载均衡，不会对用户的业务产生影响。

附图说明

图1为本发明第一实施例中报文的处理方法的流程图；

图2为本发明第一实施例中报文的处理方法另一种实施方式的流程图；

图3为本发明第二实施例中报文的处理系统的结构示意图；

图4为本发明第二实施例中报文的处理系统的连接情况示意图；

图5为本发明第二实施例中设备的工作流程示意图。

具体实施方式

此处参考附图描述本申请的各种方案以及特征。

应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本申请的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本申请的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。

本发明的第一实施例提供了一种报文的处理方法，其主要应用于企业级的动态链路负载均衡的HA设备中，用于进行报文的转发处理，主要包括步骤S101至S103：

S101，备用设备在备用模式时接收主用设备发送的选路结果信息。

HA的主备模式下，设备在实际运行是若处于备用模式，则为备用设备，备用设备不进行业务的处理，而处于主用模式下的设备则为主用设备，在主用设备接收到报文时，会根据当前网络中所有链路的负载情况，通过预设选路算法选择最优链路进行报文的转发，以达到各链路上的负载均衡。

为了保证同一会话下的所有报文均使用同一链路进行转发，主用设备在确定转发当前报文的链路之后，将该链路与该报文的通信信息进行对应保存，后续接收到通信信息相同的报文时，无需重复进行选路算法直接使用已保存对应的链路即可。与此同时，将报文的通信信息和转发该报文所使用的链路作为选路结果信息同时发送给处于备用模式的备用设备，备用设备接收并保存该选路结果信息，作为后续进行报文处理的依据。

S102，在备用设备切换为主用模式的情况下，备用设备接收待处理报文，并确定待处理报文的通信信息。

在主用设备故障或需要重启时，进行主备切换，此时备用设备切换为主用模式以处理报文转发业务，主用设备切换为备用模式进行故障修理或重启后待机。此时，有新的报文待处理时，则由处于主用模式的备用设备进行接收和处理，备用设备在接收到待处理报文后，首先需要获取待处理报文的通信信息，以根据通信信息判断是否已有相同会话下的其他报文已经完成选路。具体地，报文的通信信息主要为五元组信息，至少包括：报文的来源IP地址、报文的来源端口号、报文的目的IP地址、报文的目的端口号以及传输层协议，来自同一个会话中的不同报文具有同样的五元组信息。

S103，备用设备检测是否存在第一选路结果信息，在存在第一选路结果信息的情况下，备用设备获取第一选路结果信息中转发报文所使用的链路，并通过链路转发待处理报文。

第一选路结果信息为通信信息与待处理报文的通信信息相同的选路结果信息，在存在第一选路结果信息的情况下，说明主用设备在处于主用模式进行报文处理时，已经就相同五元组信息的报文完成了选路，此时备用设备只需要根据该第一选路结果信息中对应的链路，进行待处理报文的转发即可，无需进行链路的重新选取，也不会随机选取链路进行发送，造成链路间负载不平衡。

本实施例中备用设备通过在备用模式时接收主用设备发送的选路结果信息，在切换为主用模式后，若接收到与选路结果信息具有相同通信信息的待处理报文，则可按照选路结果信息中所记载的链路进行待处理报文的转发，使备用设备在处于主用模式下还可使用同样的链路转发具有相同通信信息的报文，进而不会影响其他链路的负载，保证链路的动态负载均衡，不会对用户的业务产生影响。

图2是本实施例中报文的处理方法的另一种实施方式的流程图，主要包括步骤S201至S206：

S201，备用设备在备用模式时接收主用设备发送的选路结果信息。

S202，在备用设备切换为主用模式的情况下，备用设备接收待处理报文，并确定待处理报文的通信信息。

本实施例中的S201和S202与图1中步骤S101和S102完全相同，在此不再详细赘述。

S203，备用设备检测是否存在第一选路结果信息，在存在第一选路结果信息的情况下，执行步骤S204，在不存在第一选路结果信息的情况下，执行步骤S205。

S204，备用设备获取第一选路结果信息中转发报文所使用的链路，并通过链路转发待处理报文。

第一选路结果信息为通信信息与待处理报文的通信信息相同的选路结果信息，在存在第一选路结果信息的情况下，说明主用设备在处于主用模式进行报文处理时，已经就相同五元组信息的报文完成了选路，此时备用设备只需要根据该第一选路结果信息中对应的链路，进行待处理报文的转发即可，无需进行链路的重新选取，也不会随机选取链路进行发送，造成链路间负载不平衡。

S205，备用设备根据预设选路算法确定转发待处理报文所使用的链路；备用设备通过链路转发待处理报文。

S206，备用设备向处于备用模式的主用设备发送第二选路结果信息。

备用设备未检测到第一选路结果信息时，证明主用设备在处于主用模式进行报文处理时，没有收到并处理过与待处理报文具有相同五元组的报文，此时备用设备作为处理报文的设备，会根据当前网络中所有链路的负载情况，通过预设选路算法选择最优链路进行待处理报文的转发，以达到各链路上的负载均衡。

与此同时，为了保证当前模式下的主用设备和备用设备再次切换后，依旧不会出现新的主用设备随机选择链路发送报文的情况，在当前处于主用模式的备用设备确定出转发待处理报文所使用的链路之后，将其连同待处理报文的通信信息，作为第二选路结果信息发送至处于备用模式的主用设备，使处于备用模式的主用设备进行保存留作后续使用。

应当了解的是，本实施例中主用设备和备用设备实际应为两个完全相同的处理设备，其不同之处只在于一个处于主用模式时另一个则处于备用模式，主备切换后则之前出于主用模式的设备切换为备用模式，之前出于备用模式的切换成主用模式。所以，不管是主用设备还是备用设备，其在处理报文进行转发时，所使用的预设选路算法均相同，主要包括链路状态选路算法或距离向量选路算法，或能起到动态链路选择的其他算法，只要保证主用设备和备用设备使用同一种算法即可。

本发明的第二实施例提供了一种报文的处理系统，其主要应用于企业级的动态链路负载均衡体系中，用于进行报文的转发处理，其结构示意图如图3所示，主要包括主用设备10和备用设备20，二者互相连通，可以通过有线或无线等方式进行信息的交互，主用设备10为当前处于主用模式下的设备，此时由主用设备进行报文的链路选择和转发处理，处于备用模式下的备用设备20则进行待机，在主用设备10接收到报文时，会根据当前网络中所有链路的负载情况，通过预设选路算法选择最优链路进行报文的转发，以达到各链路上的负载均衡。

为了保证同一会话下的所有报文均使用同一链路进行转发，主用设备10在确定转发当前报文的链路之后，将该链路与该报文的通信信息进行对应保存，后续接收到通信信息相同的报文时，无需重复进行选路算法直接使用已保存对应的链路即可。与此同时，将报文的通信信息和转发该报文所使用的链路作为选路结果信息同时发送给处于备用模式的备用设备20，备用设备20接收并保存该选路结果信息，作为后续进行报文处理的依据。

在主用设备10故障或需要重启时，进行主备切换，此时备用设备20切换为主用模式以处理报文转发业务，主用设备10切换为备用模式进行故障修理或重启后待机。此时，有新的报文待处理时，则由处于主用模式的备用设备20进行接收和处理，备用设备20在接收到待处理报文后，首先需要获取待处理报文的通信信息，以根据通信信息判断是否已有相同会话下的其他报文已经完成选路。具体地，报文的通信信息主要为五元组信息，至少包括：报文的来源IP地址、报文的来源端口号、报文的目的IP地址、报文的目的端口号以及传输层协议，来自同一个会话中的不同报文具有同样的五元组信息。

具体地，备用设备20通过检测是否存在第一选路结果信息来确定是否之前是否已对与待处理报文归属于相同会话的其他报文进行了选路处理。第一选路结果信息为通信信息与待处理报文的通信信息相同的选路结果信息，在存在第一选路结果信息的情况下，说明主用设备10在处于主用模式进行报文处理时，已经就相同五元组信息的报文完成了选路，此时备用设备20只需要根据该第一选路结果信息中对应的链路，进行待处理报文的转发即可，无需进行链路的重新选取，也不会随机选取链路进行发送，造成链路间负载不平衡的状况出现。

备用设备20未检测到第一选路结果信息时，证明主用设备10在处于主用模式进行报文处理时，没有收到并处理过与待处理报文具有相同五元组的报文，此时备用设备20作为处理报文的设备，会根据当前网络中所有链路的负载情况，通过预设选路算法选择最优链路进行待处理报文的转发，以达到各链路上的负载均衡。与此同时，为了保证当前模式下的主用设备10和备用设备20再次切换后，依旧不会出现新的主用设备随机选择链路发送报文的情况，在当前处于主用模式的备用设备20确定出转发待处理报文所使用的链路之后，将其连同待处理报文的通信信息，作为第二选路结果信息发送至处于备用模式的主用设备10，使处于备用模式的主用设备10进行保存留作后续使用。

应当了解的是，本实施例中主用设备10和备用设备20实际应为两个完全相同的处理设备，其不同之处只在于一个处于主用模式时另一个则处于备用模式，主备切换后则之前出于主用模式的设备切换为备用模式，之前出于备用模式的切换成主用模式。所以，不管是主用设备10还是备用设备20，其在处理报文进行转发时，所使用的预设选路算法均相同，主要包括链路状态选路算法或距离向量选路算法，或能起到动态链路选择的其他算法，只要保证主用设备和备用设备使用同一种算法即可。

本实施例中备用设备20通过在备用模式时接收主用设备10发送的选路结果信息，在切换为主用模式后，若接收到与选路结果信息具有相同通信信息的待处理报文，则可按照选路结果信息中所记载的链路进行待处理报文的转发，使备用设备20在处于主用模式下还可使用同样的链路转发具有相同通信信息的报文，进而不会影响其他链路的负载，保证链路的动态负载均衡，不会对用户的业务产生影响。

图4为报文的处理系统的连接情况示意图，下面结合图4对本实施例中所提供的报文处理系统的工作流程进行详细描述。

本实施例中的报文的处理系统中包括两个用于进行报文的链路选取和转发的设备，分别为主用设备10和备用设备20，在一般情况下，主用设备10处于主用模式，备用设备20处于备用模式，主用设备10和备用设备20与上层服务器30之间用于转发报文的链路完全相同，且均能接收到下层用户终端40发送的报文，其工作流程示意图均如图5所示，不同的是在HA主备模式下，用户终端40发送的报文不会转发到处于备用模式的设备上。

在实际使用时，主用设备10或备用设备20接收到的实际都是同步消息，只不过在同步消息的内容上有所不同，具体地，同步消息可以包括选路结果信息，也可以包括报文信息，主用设备10或备用设备20通过接收到的同步消息中的具体内容，判断自身当前所处的状态，若接收到的是选路结果信息，则当前处于备用模式，若接收到了报文信息则设备知悉自身由备用模式切换成了主用模式，因为处于备用模式的设备时不会接收到用户终端40发送的报文的。

本实施例以主用设备10当前处于主用模式，备用设备20当前处于备用模式进行描述。用户终端40首先向主用设备10以同步消息1的形式发送归属于会话1的报文1，主用设备10接收到同步消息1后，判断同步消息的内容为报文1，此时根据其五元组信息，判断之前是否就同样的五元组信息进行过链路选择，若没有则通过预设选路算法，为当前报文1选择一链路进行转发，本实施例中主用设备10使用距离向量选路算法选出链路1作为本次报文转发所使用的链路。与此同时，主用设备10将该报文1的五元组与链路1作为选路结果信息以同步消息2的形式发送给当前处于备用状态的备用设备20，备用设备20接收到同步消息2之后，保存同步消息2中包含的选路结果信息。

在主用设备10陆续使用链路1转发了归属于会话1的多个报文，此时，主用设备10故障需重启，在HA模式下，进行主备切换，此时由备用设备20切换至主用模式进行报文的转发处理，接收到的同步消息中即可包括报文信息。用户终端40同步消息3的形式发送同样归属于会话1的报文2，备用设备20接收到报文2后，则可在接收到的选路信息中进行查找，以确定是否有相同五元组的选路信息，由于之前主用设备10已经将同样归属于会话1的报文1的五元组信息和链路1一起发送至备用设备20，备用设备20在根据同样归属于会话1的报文2之后，可直接使用链路1作为转发报文2的链路，将报文2进行转发，避免了备用设备20通过随机选择链路的方式转发报文，不会影响其他链路的负载情况，保证链路的动态负载均衡。

进一步地，备用设备20在接收到一个新的会话2的报文3时，由于其之前未经过选路，由备用设备20为报文3根据距离向量选路算法进行选路，并确定使用链路2作为转发报文2的链路，备用设备20在通过链路2转发报文3时，还将报文3的五元组信息和链路2一起，作为选路信息发送给此时处于备用模式的主用设备10，以供后续需要使用。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种报文的处理方法，其特征在于，包括：

备用设备在备用模式时接收主用设备发送的选路结果信息，其中，所述选路结果信息至少包括：报文的通信信息和转发所述报文所使用的链路；

在所述备用设备切换为主用模式的情况下，所述备用设备接收待处理报文，并确定所述待处理报文的通信信息；

所述备用设备检测是否存在第一选路结果信息，其中，所述第一选路结果信息的所述通信信息与所述待处理报文的通信信息相同；

在存在所述第一选路结果信息的情况下，所述备用设备获取所述第一选路结果信息中转发所述报文所使用的链路，并通过所述链路转发所述待处理报文。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述通信信息至少包括：所述报文的来源IP地址、所述报文的来源端口号、所述报文的目的IP地址、所述报文的目的端口号以及传输层协议。

3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，所述备用设备检测是否存在第一选路结果信息之后，还包括：

在不存在所述第一选路结果信息的情况下，所述备用设备根据预设选路算法确定转发所述待处理报文所使用的链路；

所述备用设备通过所述链路转发所述待处理报文。

4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述备用设备根据预设选路算法确定转发所述待处理报文所使用的链路之后，还包括：

所述备用设备向处于备用模式的主用设备发送第二选路结果信息，其中，所述第二选路结果信息至少包括：所述待处理报文的通信信息、转发所述待处理报文所使用的链路。

5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述预设选路算法至少包括以下之一：链路状态选路算法和距离向量选路算法。

6.一种报文的处理系统，包括主用设备和备用设备，其特征在于：

主用设备，用于在主用模式时向备用设备发送选路结果信息，其中，所述选路结果信息至少包括：报文的通信信息和转发所述报文所使用的链路；

所述备用设备，用于在备用模式时接收所述主用设备发送的选路结果信息，在切换为主用模式的情况下接收待处理报文，并确定所述待处理报文的通信信息，检测是否存在第一选路结果信息，在存在所述第一选路结果信息的情况下，获取所述第一选路结果信息中转发所述报文所使用的链路，并通过所述链路转发所述待处理报文。

7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述通信信息至少包括：所述报文的来源IP地址、所述报文的来源端口号、所述报文的目的IP地址、所述报文的目的端口号以及传输层协议。

8.根据权利要求6或7所述的处理系统，其特征在于，所述备用设备还用于：

在不存在所述第一选路结果信息的情况下，根据预设选路算法确定转发所述待处理报文所使用的链路，并通过所述链路转发所述待处理报文。

9.根据权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述备用设备还用于：向处于备用模式的主用设备发送第二选路结果信息，其中，所述第二选路结果信息至少包括：所述待处理报文的通信信息、转发所述待处理报文所使用的链路。

10.根据权利要求9所述的处理系统，其特征在于，所述预设选路算法至少包括以下之一：链路状态选路算法和距离向量选路算法。