CN112637055A - 基于vpn隧道的多链路聚合方法、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于VPN隧道的多链路聚合方法、系统及存储介质，该方法应用于发送端，包括通过若干条链路发送带宽监测包给接收端，并记录各链路的发送带宽；接收所述接收端返回的各链路的接收带宽，并根据所述发送带宽和所述接收带宽确定各链路的带宽变化率；根据所述各链路的带宽变化率的大小确定发送业务数据的链路。本发明实施例通过若干条链路发送带宽检测包并接收返回的接收带宽，根据发送带宽检测包的发送带宽与接收带宽确定各链路的带宽变化率，再根据带宽变化率确定发送业务数据的链路，从而对VPN隧道选择稳定的高速链路进行带宽聚合，提高多链路网络的整体利用率。本发明实施可广泛应用于通信技术领域。

Description

基于VPN隧道的多链路聚合方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于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，一般采用VPN隧道工具进行传输。随着移动网络的日益成熟，对移动网络的上行带宽要求更高，如移动直播或移动视频会议等场景中清晰度从标清转向4K，多链路带宽聚合可以有效提高上行带宽。

目前，多链路一般按照传输层网络特征进行链路选择，如IP信息或端口信息；但是，VPN隧道是建立在网络层上的，传输层的特征是相同的，因此，经过VPN隧道加密后的报文无法根据传输层网络的特征进行多链路聚合。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种基于VPN隧道的多链路聚合方法、系统及存储介质，能够对VPN隧道选择稳定的高速链路进行带宽聚合，提高多链路网络的整体利用率。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于VPN隧道的多链路聚合方法，应用于发送端，包括以下步骤：

通过若干条链路发送带宽监测包给接收端，并记录各链路的发送带宽；

接收所述接收端返回的各链路的接收带宽，并根据所述发送带宽和所述接收带宽确定各链路的带宽变化率；

根据所述各链路的带宽变化率的大小确定发送业务数据的链路。

可选地，所述通过若干条链路发送带宽监测包给接收端，并记录各链路的发送带宽，包括：

监测各链路在上一个窗口时间内发送的业务数据；

若发送的业务数据为零，则发送带宽监测包；

根据各链路在一个窗口时间内发送的带宽监测包总长度计算并记录各链路的发送带宽。

可选地，发送带宽监测包，包括：

发送带宽监测报文、发送时刻及发送序号。

可选地，接收所述接收端返回的各链路的接收带宽，包括：

接收所述接收端从各链路返回的各链路带宽检测包的接收带宽集合、发送时刻集合、接收时刻集合及发送序号集合。

可选地，所述根据所述发送带宽和所述接收带宽确定各链路的带宽变化率，包括：

确定所述发送带宽与所述接收带宽的差值；

将所述差值与所述发送带宽的比值确定为所述带宽变化率。

可选地，所述根据所述各链路的带宽变化率的大小确定发送业务数据的链路，包括：

将各链路的带宽变化率按从小到大进行排序；

选择带宽变化率最小的链路作为发送业务数据的链路。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于VPN隧道的多链路聚合系统，应用于发送端，包括：

发送模块，用于通过若干条链路发送带宽监测包给接收端，并记录各链路的发送带宽；

接收模块，用于接收所述接收端返回各链路的接收带宽，并根据所述发送带宽和所述接收带宽确定各链路的带宽变化率；

选择模块，用于根据所述各链路的带宽变化率的大小确定发送业务数据的链路。

第三方面，本发明实施例提供了一种基于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基于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基于VPN隧道的多链路聚合方法。

第五方面，本发明实施例提供了一种基于VPN隧道的多链路聚合系统，包括客户端及服务端，所述客户端与服务端之间有若干条链路，客户端及服务端均包括：

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基于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：本发明实施例通过若干条链路发送带宽检测包并接收返回的接收带宽，根据发送带宽检测包的发送带宽与接收带宽确定各链路的带宽变化率，再根据带宽变化率确定发送业务数据的链路，从而对VPN隧道选择稳定的高速链路进行带宽聚合，提高多链路网络的整体利用率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于VPN隧道的多链路聚合方法的应用场景图；

图2是本发明实施例提供的一种基于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发送带宽监测包的步骤流程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种确定带宽变化率的步骤流程示意图；

图5是本发明实施例提供的一种根据带宽变化率确定发送业务数据链路的步骤流程示意图；

图6是本发明实施例提供的一种基于VPN隧道的多链路聚合系统的结构框图；

图7是本发明实施例提供的另一种基于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另一种基于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。

下面介绍本发明实施例的基于VPN隧道的多链路聚合方法的具体应用场景。

如图1所示，应用终端与VPN客户端连接，VPN客户端通过链路聚合装置与VPN网关连接，VPN网关与内部网络连接，从而实现应用终端与内部网络通过VPN隧道建立通信连接。本发明实施例涉及链路聚合装置中客户端和服务端之间进行多链路聚合的方法、系统及存储介质等，对VPN隧道选择稳定的多条链路进行带宽聚合，提高多链路网络的整体利用率。

需要说明的是，应用终端可以有多个，如应用终端1、应用终端2及应用终端N；应用终端与VPN客户端可以是一个集合整体，也可以是单独分离的个体；应用终端可以为PC机、平板电脑或手机等电子设备。VPN网关与内部网络可以是一个集合整体，也可以是单独分离的个体。

需要说明的是，客户端和服务端分别为发送端或接收端，当客户端为发送端，服务端则为接收端；当服务端为发送端，客户端则为接收端。

如图2所示，本发明实施例提供了一种基于VPN隧道的多链路聚合方法，本发明实施例客户端为发送端以及服务端为接收端为例进行说明，该方法应用于发送端，其包括的步骤如下所示。

S100、通过若干条链路发送带宽监测包给接收端，并记录各链路的发送带宽；

需要说明的是，在数据输出过程中，每条链路的利用情况不同并且还在实时变化中，如在某一时间段某条链路被用于传输业务数据，而在另一个时间段该条链路可能已经完成业务数据传输而处于空闲状态。因此，当链路处于空闲状态时，对该链路发送带宽检测包以监测带宽，为下一次选择发送业务数据的链路做准备。当检测到链路发送的业务数据不为零，则表明链路已经被用于传输业务数据，可以通过正在传输的业务数据测试带宽；当检测到链路发送的业务数据为零，则表明链路处于空闲状态，可以作为下一次链路选择的备选，发送带宽测试包测试发送带宽。

具体地，如图3所示，上述步骤S100可通过以下步骤完成：

S110、监测各链路在上一个窗口时间内发送的业务数据；

S120、若发送的业务数据为零，则发送带宽监测包；其中，监测包包括带宽监测报文、发送时刻及发送序号。

S130、根据各链路在一个窗口时间内发送的带宽监测包总长度计算并记录各链路的发送带宽。

需要说明的是，窗口时间Ts是一个时间周期，Ts是带宽监测包在时刻t1发送后持续的统计时间，窗口时间Ts的长短可根据需要设置。

具体地，对各物理链路进行标记，如N1、N2、、、Nn，并对标记的各链路进行监测，当监测到第i条链路在上一个窗口时间Ts内没有发送业务数据，则发送端主动在第i条链路发送带宽监测包给接收端，其中，带宽监测包的报文长度为m，并且带宽监测包还包括发送时刻和发送序号；另外，发送端还记录该窗口时间Ts内的发送带宽Bs。Bs的计算公式如下：Bs＝Ls/Ts，其中，Ls为在窗口时间Ts内发送的数据包总长度。

需要说明的是，发送序号用于标记监测包以区分带宽监测包及对应的发送带宽，便于将发送带宽与后续的接收带宽相对应，发送序号可以根据发送次数进行确定，如发送第1个监测包，则发送序号为1，如发送第2个监测包，则发送序号为2，依次类推，发送序号的具体编码方式本发明实施例不做具体限制。

需要说明的是，发送时刻为了进一步校验发送的带宽监测包是否在窗口时间内，进一步确保数据的准确性，如发送时刻为09:02，窗口时间为09:00-09:10，则表明发送时刻在窗口时间内，数据准确性高。

S200、接收所述接收端返回的各链路的接收带宽，并根据所述发送带宽和所述接收带宽确定各链路的带宽变化率；

需要说明的是，发送端接收所述接收端从各链路返回的各链路带宽检测包的接收带宽集合、发送时刻集合、接收时刻集合及发送序号集合。发送时刻集合、接收时刻集合及发送序号集合用于验证数据的准确性。

本领域技术人员可以理解的是，各链路的窗口实时接收带宽Br组成实时接收带宽集合Sbr，再从各链路返回Sbr给发送端；将实时接收带宽集合Sbr从各链路返回给发送端，可以使发送端在最快的时间内获得最全面的实时接收带宽。

具体地，接收端接收到数据包后，间隔窗口时间Tr计算各条链路的窗口实时接收带宽Br，并将各条链路的窗口实时接收带宽Br组成实时接收带宽集合Sbr返回给发送端。其中，Br根据窗口时间Tr内接收的数据包总长度Lr确定，具体计算公式如下：Br＝Lr/Tr。

发送端接收到接收端返回的各链路的接收带宽后，根据发送带宽和接收带宽确定各链路的带宽变化率。

需要说明的是，窗口时间Tr是一个时间周期，Tr是带宽监测包在时刻t2接收后持续的统计时间，窗口时间Tr与Ts的数值大小相同。

具体地，如图4所示，上述带宽变化率可通过以下步骤完成：

S210、确定所述发送带宽与所述接收带宽的差值；

S220、将所述差值与所述发送带宽的比值确定为所述带宽变化率。

需要说明的是，带宽变化率是一个比值，没有单位，具体的计算公式为：A＝(Bs-Br)/Bs，其中，A表示带宽变化率；如发送带宽为10KB，接收带宽为8KB，则带宽变量率A＝(10-8)/10＝0.2。

本实施例中根据比值确定带宽变化率，应用范围更广泛，对窗口时间的抗干扰性好。

另外，带宽变化率也可以根据发送带宽与接收带宽的差值确定，此时，需要设置所有的窗口时间相同，发送带宽和接收带宽的单位设置相同。带宽变化率的具体计算方法本发明实施例不做具体限制。

S300、根据所述各链路的带宽变化率的大小确定发送业务数据的链路。

本领域技术人员可以理解的是，带宽变化率可以用于衡量链路的带宽稳定性。当链路中的负载较小时，带宽变化率越小，说明该链路越稳定，可以优先选择该链路进行业务数据传输；当链路中的负载达到一定程度后，接收带宽和发送带宽的差值会增大，进而带宽变化率会增大，说明该链路稳定性较差，可以优先选择其它链路进行业务数据传输。

具体地，如图5所示，上述步骤S300可通过以下步骤完成：

S310、将各链路的带宽变化率按从小到大进行排序；

S320、选择带宽变化率最小的链路作为发送业务数据的链路。

具体地，首先对确定的带宽变化率进行排序，然后选择带宽变化率最小的链路作为发送业务数据的链路。当带宽变化率最小只有一个，则选择带宽变化率最小对应的链路进行发送业务数据，如监测的带宽变化率包括0.2、0.3及0.6，则选择0.2对应的链路进行发送业务数据；当带宽变化率最小有多个，则选择带宽变化率最小的其中任一一个对应的链路进行发送业务数据，如监测的带宽变化率包括0.2、0.2及0.6，则选择任一一个0.2对应的链路进行发送业务数据。

实施本发明实施例包括以下有益效果：本发明实施例通过若干条链路发送带宽检测包并接收返回的接收带宽，根据发送带宽检测包的发送带宽与接收带宽确定各链路的带宽变化率，再根据带宽变化率确定发送业务数据的链路，从而对VPN隧道选择稳定的高速链路进行带宽聚合，提高多链路网络的整体利用率。

如图6所示，本发明实施例提供了一种基于VPN隧道的多链路聚合系统，包括：

发送模块，用于通过若干条链路发送带宽监测包给接收端，并记录各链路的发送带宽；

接收模块，用于接收所述接收端返回各链路的接收带宽，并根据所述发送带宽和所述接收带宽确定各链路的带宽变化率；

选择模块，用于根据所述各链路的带宽变化率的大小确定发送业务数据的链路。

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7所示，本发明实施例提供了一种基于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基于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，本装置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的基于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。

如图8所示，本发明实施例提供了一种基于VPN隧道的多链路聚合系统，包括客户端及服务端，所述客户端与服务端端之间有若干条链路，客户端及服务端均包括：

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基于VPN隧道的多链路聚合方法。

具体地，而对于上述客户端及服务端，其可为不同类型的电子设备，包含但不限于有台式电脑、手提电脑等终端。

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。

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)

1.一种基于VPN隧道的多链路聚合方法，其特征在于，应用于发送端，包括：

通过若干条链路发送带宽监测包给接收端，并记录各链路的发送带宽；

接收所述接收端返回的各链路的接收带宽，并根据所述发送带宽和所述接收带宽确定各链路的带宽变化率；

根据所述各链路的带宽变化率的大小确定发送业务数据的链路。

2.根据权利要求1所述的基于VPN隧道的多链路聚合方法，其特征在于，所述通过若干条链路发送带宽监测包给接收端，并记录各链路的发送带宽，包括：

监测各链路在上一个窗口时间内发送的业务数据；

若发送的业务数据为零，则发送带宽监测包；

根据各链路在一个窗口时间内发送的带宽监测包总长度计算并记录各链路的发送带宽。

3.根据权利要求2所述的基于VPN隧道的多链路聚合方法，其特征在于，发送带宽监测包，包括：

发送带宽监测报文、发送时刻及发送序号。

4.根据权利要求3所述的基于VPN隧道的多链路聚合方法，其特征在于，所述接收所述接收端返回的各链路的接收带宽，包括：

接收所述接收端从各链路返回的各链路带宽检测包的接收带宽集合、发送时刻集合、接收时刻集合及发送序号集合。

5.根据权利要求1所述的基于VPN隧道的多链路聚合方法，其特征在于，所述根据所述发送带宽和所述接收带宽确定各链路的带宽变化率，包括：

确定所述发送带宽与所述接收带宽的差值；

将所述差值与所述发送带宽的比值确定为所述带宽变化率。

6.根据权利要求5所述的基于VPN隧道的多链路聚合方法，其特征在于，所述根据所述各链路的带宽变化率的大小确定发送业务数据的链路，包括：

将各链路的带宽变化率按从小到大进行排序；

选择带宽变化率最小的链路作为发送业务数据的链路。

7.一种基于VPN隧道的多链路聚合系统，其特征在于，应用于发送端，包括：

发送模块，用于通过若干条链路发送带宽监测包给接收端，并记录各链路的发送带宽；

接收模块，用于接收所述接收端返回各链路的接收带宽，并根据所述发送带宽和所述接收带宽确定各链路的带宽变化率；

选择模块，用于根据所述各链路的带宽变化率的大小确定发送业务数据的链路。

8.一种基于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1-6任一项所述的基于VPN隧道的多链路聚合方法。

9.一种存储介质，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1-6任一项所述的基于VPN隧道的多链路聚合方法。

10.一种基于VPN隧道的多链路聚合系统，其特征在于，包括客户端及服务端，所述客户端与服务端之间有若干条链路，客户端及服务端均包括：

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1-6任一项所述的基于VPN隧道的多链路聚合方法。

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