CN112600748A - 面向vpn隧道的多链路聚合方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向VPN隧道的多链路聚合方法、系统及存储介质,方法包括:获取待传输数据包、所述待传输数据包的历史传输链路、当前各链路的传输时延以及负载比例;若无历史传输链路,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路;若有历史传输链路,且所述历史传输链路的传输时延小于预设时延阈值,确定所述历史传输链路作为当前传输链路,否则,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路。本发明实施例能够将多个应用终端的待传输数据包分配给多个链路并发处理以达到链路聚合,提高VPN隧道的利用率。本发明实施可广泛应用于通信技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种面向VPN隧道的多链路聚合方法、系统及存储介质。
背景技术
虚拟专用网络(VPN,Virtual Private Network)的功能是:在公用网络上建立专用网络进行加密通讯。VPN在企业网络中有广泛应用,如企业员工在多点异地办公,当需要访问总部的内部系统资料或远程办公,处于安全性考虑,应用终端一般采用VPN隧道工具进行传输。
一般情况下,应用终端通过VPN隧道连接内部网络通过以下方式实现:应用终端中集成了VPN客户端,应用终端只能通过本机的VPN客户端连接VPN网关,没有其它连接VPN网关的VPN隧道,每个应用终端与内部网络分别建立单条链路进行连接,这样不仅会增加VPN资源消耗,而且对于单个应用终端也达不到聚合的效果。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的是提供一种面向VPN隧道的多链路聚合方法、系统及存储介质,能够将多个应用终端的业务分配给多个链路并发处理以达到链路聚合,提高VPN隧道的利用率。
第一方面,本发明实施例提供了一种面向VPN隧道的多链路聚合方法,多个VPN客户端集成后与VPN网关及多个应用终端连接,包括以下步骤:
获取待传输数据包、所述待传输数据包的历史传输链路、当前各链路的传输时延以及负载比例;
若无历史传输链路,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路;
若有历史传输链路,且所述历史传输链路的传输时延小于预设时延阈值,确定所述历史传输链路作为当前传输链路,否则,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路。
可选地,所述根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路,包括:
根据所述传输时延确定传输时延反比;
若所述传输时延反比与所述负载比例相同,确定传输时延最低的链路作为当前传输链路;
若所述传输时延反比与所述负载比例不相同,确定传输时延反比值与对应负载比例值的比值最大的链路作为当前传输链路。
可选地,所述根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路,包括:
根据所述传输时延确定传输时延反比;
若所述传输时延反比与所述负载比例相同,确定传输时延最低的链路作为当前传输链路;
若所述传输时延反比与所述负载比例不相同,将所述传输时延反比及所述负载比例分别做归一化处理,并将归一化处理后的比值的对应差值最大的链路作为当前传输链路。
可选地,所述方法还包括:
存储并更新传输数据包的五元组信息及传输链路。
可选地,所述获取当前各链路的负载比例,包括:
获取当前各链路的传输数据包;
根据所述传输数据包的五元组信息确定各链路的负载数量,并根据所述负载数量确定所述负载比例。
可选地,所述负载数量的确定方法包括:
获取各链路的负载数量;
若所述负载数量包括零负载,将所有链路的负载数量加一。
可选地,获取各链路的传输时延包括:
通过ping指令或nc指令按预设时间间隔获取各链路的传输时延。
第二方面,本发明实施例提供了一种面向VPN隧道的多链路聚合系统,多个VPN客户端集成后与VPN网关及多个应用终端连接,包括:
获取模块,用于获取待传输数据包、所述待传输数据包的历史传输链路、当前各链路的传输时延以及负载比例;
第一处理模块,用于若无历史传输链路,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路;
第二处理模块,用于若有历史传输链路,且所述历史传输链路的传输时延小于预设时延阈值,确定所述历史传输链路作为当前传输链路,否则,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路。
第三方面,本发明实施例提供了一种面向VPN隧道的多链路聚合系统,包括:
至少一个处理器;
至少一个存储器,用于存储至少一个程序;
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现上述的面向VPN隧道的多链路聚合方法。
第四方面,本发明实施例提供了一种存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行上述的面向VPN隧道的多链路聚合方法。
实施本发明实施例包括以下有益效果:本发明实施例将多个VPN客户端集成,获取待传输数据包后,根据待传输数据包的历史传输链路、当前各链路的传输时延以及负载比例从多个VPN链路中确定当前传输链路,从而将多个应用终端的待传输数据包分配给多个链路并发处理以达到链路聚合,提高VPN隧道的利用率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种面向VPN隧道的多链路聚合方法的应用场景的框图;
图2是本发明实施例提供的一种面向VPN隧道的多链路聚合方法的步骤流程示意图;
图3是本发明实施例提供的一种获取当前各链路的负载比例的步骤流程示意图;
图4是本发明实施例提供的一种确定当前各链路的负载数量的步骤流程示意图;
图5是本发明实施例提供的一种根据传输时延及负载比例确定当前传输链路的步骤流程示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种根据传输时延及负载比例确定当前传输链路的步骤流程示意图;
图7是本发明实施例提供的一种面向VPN隧道的多链路聚合系统的结构框图;
图8是本发明实施例提供的一种面向VPN隧道的多链路聚合系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号,其仅为了便于阐述说明而设置,对步骤之间的顺序不做任何限定,实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
如图1所示,多个应用终端通过下联LAN口与多链路路由器连接,多链路路由器集成了多个VPN客户端,多链路路由器通过多个VPN客户端与VPN网关建立多链路VPN隧道连接,VPN网关与内部网络连接,从而实现应用终端与内部网络的连接。本发明实施例应用于多链路路由器中VPN客户端与VPN网关之间的多链路聚合。
如图2所示,本发明实施例提供了一种面向VPN隧道的多链路聚合方法,其包括的步骤如下所示。
S100、获取待传输数据包、所述待传输数据包的历史传输链路、当前各链路的传输时延以及负载比例。
需要说明的是,VPN隧道建立后会用标签进行标记,标签可以按照VPN隧道建立的顺序用字母或数字进行标记,如A、B、C...或1、2、3...等,也可以采用其它的方法进行标记,本发明实施例不做具体限制。
本领域技术人员可以理解的是,传输数据包的网络传输层包含有五元组信息,即源IP地址、源端口、目的IP地址,目的端口及传输层协议。获取待传输数据包即获取了待传输的报文数据及五元组信息。
需要说明的是,本地数据库会存储VPN隧道的标签、VPN隧道正在传输的数据包、VPN隧道已经传输过的数据包及数据包的五元组信息。其中,本地数据库可以设置在多链路路由器中。
具体地,获取待传输数据包后,根据待传输数据包的五元组信息中的IP地址及源端口在本地数据库中查找其历史传输链路及当前各链路的负载比例。
在一种实施方式中,当本地数据库中根据IP地址及源端口确定的传输数据包有多个历史传输链路,则只存储最后一次的传输链路;即本地数据库中已存储某IP地址及源端口对应的传输链路,当该IP地址及源端口有新的传输链路时,更新替换已有的传输链路。在这种情况下,可以减少存储空间,时效性更好。
如图3所示,在一种实施方式中,当前各链路的负载比例,可以通过以下步骤获得:
S110、获取当前各链路的传输数据包;
S120、根据所述传输数据包的五元组信息确定各链路的负载数量,并根据所述负载数量确定所述负载比例。
具体地,从本地数据库中各传输链路对应的标签查询其传输数据包的五元组信息,相同标签的传输链路包括多种不同五元组信息的传输数据包,五元组信息完全相同的传输数据包记为一个负载,五元组信息中有一个不同,则表示不同的两个负载。不相同五元组信息的数量即为该传输链路的负载数量,再根据各链路的负载数量确定负载比例。如A链路中当前传输的数据包有3个不同的五元组信息,则A链路的负载数量为3;用同样的方法确定B链路和C链路的负载数量为5和1,则链路A、B、C的负载比例为3:5:1。
如图4所示,在一种实施方式中,传输链路的负载数量的确定方法包括:
S1201、获取各链路的负载数量;
S1202、若所述负载数量包括零负载,将所有链路的负载数量加一。
具体地,为后续确定当前传输链路的计算需要,当传输链路的负载数量出现0的情况,则将所有链路的负载数量加1;当传输链路的负载数量都大于0,则将所有链路的负载数量不作其它的处理。在这种情况下,计算机程序可以减少运行出现错误的概率。
在一种实施方式中,获取各链路的传输时延包括:通过ping指令或nc指令按预设时间间隔获取各链路的传输时延。
具体地,VPN客户端通过ping(Packet Internet Groper)指令或nc(netcat)指令按预设时间间隔监测各链路的传输时延,预设时间间隔可根据具体情况设置,如1s等,本发明实施例不做具体限制。
S200、若无历史传输链路,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路。
具体地,当本地数据库中无待传输数据包的IP地址及源端口时,表明待传输数据包来源的应用终端第一次通过VPN隧道进行传输,即需要选择合适的当前传输链路;首先根据传输时延确定传输时延比例,再根据传输时延比例确定传输时延反比例,最后根据传输时延反比例及负载比例确定当前传输链路。
需要说明的是,传输时延反比例可以反映各链路传输能力的强弱,传输时延反比例也大,表明传输能力越强。负载比例可以反映各链路当前的传输负重比例,负载比例越大,表明当前可增加负载的概率越小,否则会影响传输速度。因此,根据传输时延和负载比例确定当前传输链路更全面且更准确。
S300、若有历史传输链路,且所述历史传输链路的传输时延小于预设时延阈值,确定所述历史传输链路作为当前传输链路,否则,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路。
需要说明的是,预设时延阈值可以根据具体情况设置,可以参考应用终端的使用者对反应时间的敏感性,如果对反应时间要求越高,预设时延阈值就设置的越小;一般情况下,作为参考,可以将预设时延阈值设置为1s或2s。
具体地,当本地数据库中有待传输数据包的IP地址及源端口时,表明待传输数据包来源的应用终端已经通过VPN隧道传输过数据,同时,历史传输链路的当前传输时延小于预设时延阈值,可以满足使用要求,则选择历史传输链路作为当前传输链路进行传输,在这种情况下,可以满足使用要求且减少计算量;当历史传输链路的当前传输时延大于预设时延阈值,满足不了使用要求,则需要重新选择链路作为当前传输链路。
如图5所示,在一种实施方式中,所述根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路,包括:
S210A、根据所述传输时延确定传输时延反比;
S220A、若所述传输时延反比与所述负载比例相同,确定传输时延最低的链路作为当前传输链路;
S230A、若所述传输时延反比与所述负载比例不相同,确定传输时延反比值与对应负载比例值的比值最大的链路作为当前传输链路。
本领域技术人员可以理解的是,当传输时延反比与负载比例相同,表明该链路当前的传输能力和传输负重相同,此时,可以选择传输时延最低的链路作为当前传输链路,可以使传输速度最快;当传输时延反比与负载比例不相同,表明该链路当前的传输能力和传输负重不匹配,需要选择可能最快的链路作为当前传输链路,具体可以通过传输时延反比值与对应负载比例值的比值最大的链路作为当前传输链路。
需要说明的是,当传输时延反比值与对应负载比例值的比值都相等,确定其中传输时延最低的链路作为当前传输链路。
下面举例说明如何根据传输时延及负载比例确定当前传输链路。
如A、B及C链路的时延比为Da:Db:Dc=1:3:6,则时延反比iDa:iDb:iDc=6:2:1,当监测到当前A、B及C链路的负载比例Fa:Fb:Fc=6:2:1,即时延反比与负载比例相等,则将时延最低的链路A作为待传输数据包的当前传输链路;当监测到当前A、B及C链路的负载比例Fa:Fb:Fc=5:3:2,即时延反比与负载比例不相等,传输时延反比值与对应负载比例值的比值Ra:Rb:Rc=(iD/Fa):(iDb/Fb):(iDc/Fc)=(6/5):(2/3):(1/2),比值最大的是Ra,因此,确定链路A作为待传输数据包的当前传输链路。
如图6所示,在一种实施方式中,所述根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路,包括:
S210B、根据所述传输时延确定传输时延反比;
S220B、若所述传输时延反比与所述负载比例相同,确定传输时延最低的链路作为当前传输链路;
S230B、若所述传输时延反比与所述负载比例不相同,将所述传输时延反比及所述负载比例分别做归一化处理,并将归一化处理后的比值的对应差值最大的链路作为当前传输链路。
本领域技术人员可以理解的是,当传输时延反比与负载比例相同,表明该链路当前的传输能力和传输负重相同,此时,可以选择传输时延最低的链路作为当前传输链路,可以使传输速度最快;当传输时延反比与负载比例不相同,表明该链路当前的传输能力和传输负重不匹配,需要选择可能最快的链路作为当前传输链路,具体可以将归一化处理后的传输时延反比及负载比例的比值的对应差值最大的链路作为当前传输链路。
下面举例说明如何根据传输时延及负载比例确定当前传输链路。
如A、B及C链路的时延比为Da:Db:Dc=1:3:6,则时延反比iDa:iDb:iDc=6:2:1,当监测到当前A、B及C链路的负载比例Fa:Fb:Fc=6:2:1,即时延反比与负载比例相等,则将时延最低的链路A作为待传输数据包的当前传输链路;当监测到当前A、B及C链路的负载比例Fa:Fb:Fc=3:4:2,即时延反比与负载比例不相等,将A、B及C链路的时延反比及负载比例分别做归一化处理,iDa:iDb:iDc=(6/9):(2/9):(1/9),Fa:Fb:Fc=(3/9):(4/9):(2/9),对应差值为Ma=(6/9-3/9)=3/9,Mb=(2/9-4/9)=-2/9,Mc=(1/9-2/9)=-1/9,则将对应差值最大的A链路A作为待传输数据包的当前传输链路。
需要说明的是,当归一化处理后的传输时延反比及负载比例的比值的对应差值都相等,确定其中传输时延最低的链路作为当前传输链路。
实施本发明实施例包括以下有益效果:本发明实施例将多个VPN客户端集成,获取待传输数据包后,根据待传输数据包的历史传输链路、当前各链路的传输时延以及负载比例从多个VPN链路中确定当前传输链路,从而将多个应用终端的待传输数据包分配给多个链路并发处理以达到链路聚合,提高VPN隧道的利用率。
如图7所示,本发明实施例提供了一种面向VPN隧道的多链路聚合系统,包括:
获取模块,用于获取待传输数据包、所述待传输数据包的历史传输链路、当前各链路的传输时延以及负载比例;
第一处理模块,用于若无历史传输链路,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路;
第二处理模块,用于若有历史传输链路,且所述历史传输链路的传输时延小于预设时延阈值,确定所述历史传输链路作为当前传输链路,否则,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路。
可见,上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中,本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
如图8所示,本发明实施例提供了一种面向VPN隧道的多链路聚合系统,包括:
至少一个处理器;
至少一个存储器,用于存储至少一个程序;
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现上述的面向VPN隧道的多链路聚合方法。
可见,上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中,本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
此外,本申请实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序,计算机程序产品或计算机程序存储在计算机可读存介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机程序,处理器执行该计算机程序,使得该计算机设备执行上述面向VPN隧道的多链路聚合方法。同样地,上述方法实施例中的内容均适用于本存储介质实施例中,本存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种面向VPN隧道的多链路聚合方法,其特征在于,多个VPN客户端集成后与VPN网关及多个应用终端连接,所述方法包括:
获取待传输数据包、所述待传输数据包的历史传输链路、当前各链路的传输时延以及负载比例;
若无历史传输链路,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路;
若有历史传输链路,且所述历史传输链路的传输时延小于预设时延阈值,确定所述历史传输链路作为当前传输链路,否则,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路。
2.根据权利要求1所述的面向VPN隧道的多链路聚合方法,其特征在于,所述根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路,包括:
根据所述传输时延确定传输时延反比;
若所述传输时延反比与所述负载比例相同,确定传输时延最低的链路作为当前传输链路;
若所述传输时延反比与所述负载比例不相同,确定传输时延反比值与对应负载比例值的比值最大的链路作为当前传输链路。
3.根据权利要求1所述的面向VPN隧道的多链路聚合方法,其特征在于,所述根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路,包括:
根据所述传输时延确定传输时延反比;
若所述传输时延反比与所述负载比例相同,确定传输时延最低的链路作为当前传输链路;
若所述传输时延反比与所述负载比例不相同,将所述传输时延反比及所述负载比例分别做归一化处理,并将归一化处理后的比值的对应差值最大的链路作为当前传输链路。
4.根据权利要求1-3任一项所述的面向VPN隧道的多链路聚合方法,其特征在于,所述方法还包括:
存储并更新传输数据包的五元组信息及传输链路。
5.根据权利要求4所述的面向VPN隧道的多链路聚合方法,其特征在于,所述获取当前各链路的负载比例,包括:
获取当前各链路的传输数据包;
根据所述传输数据包的五元组信息确定各链路的负载数量,并根据所述负载数量确定所述负载比例。
6.根据权利要求4所述的面向VPN隧道的多链路聚合方法,其特征在于,所述负载数量的确定方法包括:
获取各链路的负载数量;
若所述负载数量包括零负载,将所有链路的负载数量加一。
7.根据权利要求1所述的面向VPN隧道的多链路聚合方法,其特征在于,获取各链路的传输时延包括:
通过ping指令或nc指令按预设时间间隔获取各链路的传输时延。
8.一种面向VPN隧道的多链路聚合系统,其特征在于,多个VPN客户端集成后与VPN网关及多个应用终端连接,所述系统包括:
获取模块,用于获取待传输数据包、所述待传输数据包的历史传输链路、当前各链路的传输时延以及负载比例;
第一处理模块,用于若无历史传输链路,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路;
第二处理模块,用于若有历史传输链路,且所述历史传输链路的传输时延小于预设时延阈值,确定所述历史传输链路作为当前传输链路,否则,根据所述传输时延及所述负载比例确定当前传输链路。
9.一种面向VPN隧道的多链路聚合系统,其特征在于,包括:
至少一个处理器;
至少一个存储器,用于存储至少一个程序;
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-7任一项所述的面向VPN隧道的多链路聚合方法。
10.一种存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,其特征在于,所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求1-7任一项所述的一种面向VPN隧道的多链路聚合方法。
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