CN110417673A - 基于多运营商的链路负载均衡方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于多运营商的链路负载均衡方法及装置，应用于负载均衡设备中，所述方法包括：确定会话表中是否存在与来自内网的待转发流量对应的会话；若确定所述会话表中未存在与所述待转发流量对应的会话，则根据所述待转发流量携带的目的互联网协议IP地址监测各个运营商的链路的响应时间；根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路；基于所述待转发流量和所述选定链路在所述会话表中建立与所述待转发流量对应的会话，并通过所述选定链路转发所述待转发流量。应用本申请的实施例，可以大大提升灵活性，确保各个运营商的链路的流量转发均衡，同时也可以确保流量转发的效率。

Description

基于多运营商的链路负载均衡方法和装置

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，特别设计一种基于多运营商的链路负载均衡方法和装置。

背景技术

当今企业为避免因单条运营商的链路故障带来的网络可用性风险和解决网络带宽不足带来的网络拥塞问题，一般会租用多条运营商的链路，以保证网络稳定、高效的运行。如何合理的运用多条运营商的链路，既不造成资源浪费，又能实现网络服务质量的提升，成为很多企业亟需解决的问题。

目前，通过设置于内网与外网之间的负载均衡设备进行链路负载均衡，链路负载均衡的方法是，负载均衡设备接收来自内网的流量，获取流量的目的互联网协议(InternetProtocol，IP)地址，根据流量的目的IP地址与预先配置的各个运营商的路由表进行匹配，若匹配上某一运营商的路由，则可确定该目的IP地址所属的运营商；确定该目的IP地址所属的运营商的链路，将流量调度到该链路上进行转发。

上述方法中，要将流量调度到该流量的目的IP地址所属的运营商的链路上进行转发，若该链路此时承载了很多的流量转发，就会增加该链路的流量转发压力，与此同时，有的链路承载了很少的流量转发，这就使得各个运营商的链路的流量严重失衡，因此，该方法灵活性较差且无法保证流量转发的效率。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种基于多运营商的链路负载均衡方法和装置，以解决相关技术中存在的灵活性较差且无法保证流量转发的效率的问题。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

一种基于多运营商的链路负载均衡方法，，应用于负载均衡设备中，所述方法包括：

确定会话表中是否存在与来自内网的待转发流量对应的会话；

若确定所述会话表中未存在与所述待转发流量对应的会话，则根据所述待转发流量携带的目的互联网协议IP地址监测各个运营商的链路的响应时间；

根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路；

基于所述待转发流量和所述选定链路在所述会话表中建立与所述待转发流量对应的会话，并通过所述选定链路转发所述待转发流量。

一种基于多运营商的链路负载均衡装置，应用于负载均衡设备中，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定会话表中是否存在与来自内网的待转发流量对应的会话；

监测模块，用于若确定所述会话表中未存在与所述待转发流量对应的会话，则根据所述待转发流量携带的目的互联网协议IP地址监测各个运营商的链路的响应时间；

第二确定模块，用于根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路；

建立模块，用于基于所述待转发流量和所述选定链路在所述会话表中建立与所述待转发流量对应的会话；以及，

转发模块，用于通过所述选定链路转发所述待转发流量。

由以上本申请提供的技术方案可见，根据待转发流量携带的目的IP地址监测各个运营商的链路的响应时间，根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路，通过选定链路转发待转发流量，不再是简单地基于待转发流量所属的运营商的链路转发待转发流量，因此，相对于相关技术，可以大大提升灵活性，确保各个运营商的链路的流量转发均衡，同时也可以确保流量转发的效率。

附图说明

图1为本申请示出的一种基于多运营商的链路负载均衡方法的流程图；

图2为本申请示出的一种基于多运营商的链路负载均衡装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种基于多运营商的链路负载均衡方法，可以大大提升灵活性，确保各个运营商的链路的流量转发均衡，同时也可以确保流量转发的效率。请参见图1，图1为本申请示出的一种基于多运营商的链路负载均衡方法的流程图，应用于负载均衡设备中。

S11：确定会话表中是否存在与来自内网的待转发流量对应的会话。

在进行流量转发时，为了能够快速转发，针对第一次接收到的流量的源IP地址和目的IP地址在会话表中建立会话，后续接收到的流量可以基于源IP地址和目的IP地址匹配会话表。

需要说明的是，本申请中的负载均衡指的是对内网到外网的流量进行负载均衡，因此，本申请仅仅考虑如何将来自内网的流量转发出去。其中，接收到来自内网的流量可以定义为待转发流量。

S12：若确定会话表中未存在与待转发流量对应的会话，则根据待转发流量携带的目的IP地址监测各个运营商的链路的响应时间。

若确定会话表中存在与待转发流量对应的会话，说明之前已接收过与待转发流量的源IP地址和目的IP地址相同的流量，可以通过与待转发流量对应的会话包括的链路转发待转发流量。

若确定会话表中未存在与待转发流量对应的会话，说明之前未接收过与待转发流量的源IP地址和目的IP地址相同的流量，则需要选择出一个链路来转发待转发流量，首先要根据待转发流量携带的目的IP地址监测各个运营商的链路的响应时间。

S13：根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路。

由于存在多个运营商的链路，因此，可以依据响应时间和质量信息从中选出一个链路，该链路可以定义为选定链路。

S14：基于待转发流量和选定链路在会话表中建立与待转发流量对应的会话，并通过选定链路转发待转发流量。

由于会话表中未存在与待转发流量对应的会话，因此，可以基于待转发流量的源IP地址、目的IP地址和选定链路在会话表中建立与待转发流量对应的会话，此后在接收到同样源IP地址和目的IP地址的流量时，可以直接通过选定链路转发，从而确保同样的源IP地址和目的IP地址的流量可以通过同一链路转发。

S11-S14中介绍的是针对一个待转发流量的负载均衡过程，通常负载均衡设备会同时接收到很多待转发流量，可以针对每个待转发流量执行上述过程，此时，可以为各个待转发流量建立表格来记录相应信息，当然可以但不限于基于待转发流量的源IP地址和目的IP地址建立表格。

由以上本申请提供的技术方案可见，根据待转发流量携带的目的IP地址监测各个运营商的链路的响应时间，根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路，通过选定链路转发待转发流量，不再是简单地基于待转发流量所属的运营商的链路转发待转发流量，因此，相对于相关技术，可以大大提升灵活性，确保各个运营商的链路的流量转发均衡，同时也可以确保流量转发的效率。

具体的，上述S11中的确定会话表中是否存在与来自内网的待转发流量对应的会话，实现过程具体包括：

获取来自内网的待转发流量携带的源IP地址和目的IP地址；

在会话表中查找源IP地址和目的IP地址；

若在会话表中查找到源IP地址和目的IP地址，则确定会话表中存在与待转发流量对应的会话；若在会话表中未查找到源IP地址和目的IP地址，则确定会话表中不存在与待转发流量对应的会话。

以上介绍了基于待转发流量携带的源IP地址和目的IP地址来查找会话表，当然还可以基于流量的五元组信息来建立会话，相应地在进行查找时，可以基于流量的五元组信息进行查找，查找过程与上述过程相同，只是不再依据源IP地址和目的IP地址，而是基于五元组信息，这里不再一一赘述。

具体的，上述S12中的根据待转发流量携带的目的IP地址监测各个运营商的链路的响应时间，实现过程具体包括：

根据待转发流量携带的目的IP地址构建监测请求报文；

同时通过各个运营商的链路发送监测请求报文，并记录监测请求报文的发送时刻；

通过各个运营商的链路接收监测响应报文，并记录各个监测响应报文的接收时刻；

将各个接收时刻减去发送时刻，得到对应的运营商的链路的响应时间。

可以根据发送监测请求报文与接收到各个运营商的链路返回的监测响应报文之间的时间差来确定各个运营商的链路的响应时间，从而就可以知道各个运营商的链路的繁忙程度。

具体的，上述S13中的根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路，实现过程具体包括：

按照响应时间从小到大的顺序将各个运营商的链路进行排序；

获取位于设定个数之前的运营商的链路得到候选链路；

从各个候选链路中选取质量信息包括的链路状态为正常的候选链路；

从链路状态为正常的候选链路中选取质量信息包括的带宽利用率最小的链路得到选定链路。

各个运营商的链路的响应时间可以表征链路的繁忙程度，因此，可以按照响应时间从小到大的顺序将各个运营商的链路进行排序，获取位于设定个数之前的运营商的链路得到候选链路，设定个数可以根据实际需要进行设定，例如可以设定为5、6、9、10等等；各个运营商的链路的质量信息可以但不限于包括链路状态、带宽利用率等，从候选链路中确定选定链路的方式有很多种，这里列举一种方式进行说明，那就是选择链路状态为正常且带宽利用率最小的候选链路，得到选定链路，当然根据质量信息的内容不同，确定的方式也可以进行灵活调整，这里不再一一赘述。

请参见图2，图2为本申请示出的一种基于多运营商的链路负载均衡装置的结构示意图，应用于负载均衡设备中，该装置包括：

第一确定模块21，用于确定会话表中是否存在与来自内网的待转发流量对应的会话；

监测模块22，用于若确定会话表中未存在与待转发流量对应的会话，则根据待转发流量携带的目的互联网协议IP地址监测各个运营商的链路的响应时间；

第二确定模块23，用于根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路；

建立模块24，用于基于待转发流量和选定链路在会话表中建立与待转发流量对应的会话；以及，

转发模块25，用于通过选定链路转发待转发流量。

由以上本申请提供的技术方案可见，根据待转发流量携带的目的IP地址监测各个运营商的链路的响应时间，根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路，通过选定链路转发待转发流量，不再是简单地基于待转发流量所属的运营商的链路转发待转发流量，因此，相对于相关技术，可以大大提升灵活性，确保各个运营商的链路的流量转发均衡，同时也可以确保流量转发的效率。

具体的，第一确定模块21，用于确定会话表中是否存在与来自内网的待转发流量对应的会话，具体用于：

获取来自内网的待转发流量携带的源IP地址和目的IP地址；

在会话表中查找源IP地址和目的IP地址；

若在会话表中查找到源IP地址和目的IP地址，则确定会话表中存在与待转发流量对应的会话；若在会话表中未查找到源IP地址和目的IP地址，则确定会话表中不存在与待转发流量对应的会话。

可选的，转发模块25，还用于：

若确定会话表中存在与待转发流量对应的会话，则通过与待转发流量对应的会话包括的链路转发待转发流量。

具体的，监测模块22，用于根据待转发流量携带的目的IP地址监测各个运营商的链路的响应时间，具体用于：

根据待转发流量携带的目的IP地址构建监测请求报文；

同时通过各个运营商的链路发送监测请求报文，并记录监测请求报文的发送时刻；

通过各个运营商的链路接收监测响应报文，并记录各个监测响应报文的接收时刻；

将各个接收时刻减去发送时刻，得到对应的运营商的链路的响应时间。

具体的，第二确定模块23，用于根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路，具体用于：

按照响应时间从小到大的顺序将各个运营商的链路进行排序；

获取位于设定个数之前的运营商的链路得到候选链路；

从各个候选链路中选取质量信息包括的链路状态为正常的候选链路；

从链路状态为正常的候选链路中选取质量信息包括的带宽利用率最小的链路得到选定链路。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多运营商的链路负载均衡方法，应用于负载均衡设备中，其特征在于，所述方法包括：

确定会话表中是否存在与来自内网的待转发流量对应的会话；

若确定所述会话表中未存在与所述待转发流量对应的会话，则根据所述待转发流量携带的目的互联网协议IP地址监测各个运营商的链路的响应时间；

根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路；

基于所述待转发流量和所述选定链路在所述会话表中建立与所述待转发流量对应的会话，并通过所述选定链路转发所述待转发流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定会话表中是否存在与来自内网的待转发流量对应的会话，具体包括：

获取来自内网的待转发流量携带的源IP地址和目的IP地址；

在会话表中查找所述源IP地址和所述目的IP地址；

若在所述会话表中查找到所述源IP地址和所述目的IP地址，则确定会话表中存在与所述待转发流量对应的会话；若在所述会话表中未查找到所述源IP地址和所述目的IP地址，则确定会话表中不存在与所述待转发流量对应的会话。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若确定会话表中存在与所述待转发流量对应的会话，则通过与所述待转发流量对应的会话包括的链路转发所述待转发流量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述待转发流量携带的目的IP地址监测各个运营商的链路的响应时间，具体包括：

根据所述待转发流量携带的目的IP地址构建监测请求报文；

同时通过各个运营商的链路发送所述监测请求报文，并记录所述监测请求报文的发送时刻；

通过各个运营商的链路接收监测响应报文，并记录各个监测响应报文的接收时刻；

将各个接收时刻减去所述发送时刻，得到对应的运营商的链路的响应时间。

5.根据权利要求1-4所述的方法，其特征在于，根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路，具体包括：

按照响应时间从小到大的顺序将各个运营商的链路进行排序；

获取位于设定个数之前的运营商的链路得到候选链路；

从各个候选链路中选取质量信息包括的链路状态为正常的候选链路；

从链路状态为正常的候选链路中选取质量信息包括的带宽利用率最小的链路得到选定链路。

6.一种基于多运营商的链路负载均衡装置，应用于负载均衡设备中，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定会话表中是否存在与来自内网的待转发流量对应的会话；

监测模块，用于若确定所述会话表中未存在与所述待转发流量对应的会话，则根据所述待转发流量携带的目的互联网协议IP地址监测各个运营商的链路的响应时间；

第二确定模块，用于根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路；

建立模块，用于基于所述待转发流量和所述选定链路在所述会话表中建立与所述待转发流量对应的会话；以及，

转发模块，用于通过所述选定链路转发所述待转发流量。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，用于确定会话表中是否存在与来自内网的待转发流量对应的会话，具体用于：

获取来自内网的待转发流量携带的源IP地址和目的IP地址；

在会话表中查找所述源IP地址和所述目的IP地址；

若在所述会话表中查找到所述源IP地址和所述目的IP地址，则确定会话表中存在与所述待转发流量对应的会话；若在所述会话表中未查找到所述源IP地址和所述目的IP地址，则确定会话表中不存在与所述待转发流量对应的会话。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述转发模块，还用于：

若确定会话表中存在与所述待转发流量对应的会话，则通过与所述待转发流量对应的会话包括的链路转发所述待转发流量。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述监测模块，用于根据所述待转发流量携带的目的IP地址监测各个运营商的链路的响应时间，具体用于：

根据所述待转发流量携带的目的IP地址构建监测请求报文；

同时通过各个运营商的链路发送所述监测请求报文，并记录所述监测请求报文的发送时刻；

通过各个运营商的链路接收监测响应报文，并记录各个监测响应报文的接收时刻；

将各个接收时刻减去所述发送时刻，得到对应的运营商的链路的响应时间。

10.根据权利要求6-9所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，用于根据各个运营商的链路的响应时间和质量信息确定选定链路，具体用于：

按照响应时间从小到大的顺序将各个运营商的链路进行排序；

获取位于设定个数之前的运营商的链路得到候选链路；

从各个候选链路中选取质量信息包括的链路状态为正常的候选链路；

从链路状态为正常的候选链路中选取质量信息包括的带宽利用率最小的链路得到选定链路。