CN113347099A - 一种分布式网络流量转发方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本文属于金融领域，具体涉及一种分布式网络流量转发方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：接收源节点发送的流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；根据所述转发表请求，判断信息转发表条目中是否存在从所述源节点到目标节点的转发表，所述信息转发表条目包括分布式网络中任意两个节点之间的转发表；若存在从所述源节点到目标节点的转发表，则将所述转发表下发至所述源节点，以使源节点将所述转发表加载到所述流量包的包头，从而按照所述流量包的包头上的转发表实现所述流量包的转发，本文实现了对网络路由的整体集中控制，降低网络中间设备的性能要求，提高了网络流量转发效率，降低了设备成本。

Description

一种分布式网络流量转发方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本文属于金融领域，具体涉及一种分布式网络流量转发方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着数据中心建设及业务的快速发展，企业网络规模愈发庞大、架构也越来越复杂，使网络流量更迅速便捷地从源头发送到目的地，成为网络架构研究的一项重要课题。

但随着网络规模复杂度的增加，设备成本也越来越高；在传统的分布式网络架构中，网络中的每个节点都需要维护邻居节点的信息，计算到目的节点的最短路径，从而形成网络转发表，然后由目的节点向其覆盖的网络下发流量，随着网络结构复杂程度变大，这种各自独立计算网络转发表的方法要求网络中的路由交换设备(即节点)有较高的性能，导致整个网络的性能开销较大，成本居高不下，并且每台设备(节点)上的路由信息都是同质重复的，当链路发生中断，网络中的所有设备都需要重新计算路由信息，整个网络会出现震荡，在震荡期内，无法满足网络传输的服务质量。因此如何提高分布式网络流量转发的效率成为目前亟需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本文的目的在于，提供一种分布式网络流量转发方法、装置、设备及存储介质，能够提高分布式网络流量转发的效率，降低设备成本。

为了解决上述技术问题，本文的具体技术方案如下：

一方面，本文提供一种分布式网络流量转发方法，应用于网络信息控制器，所述方法包括：

接收源节点发送的流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；

根据所述转发表请求，判断信息转发表条目中是否存在从所述源节点到目标节点的转发表，所述信息转发表条目包括分布式网络中任意两个节点之间的转发表；

若存在从所述源节点到目标节点的转发表，则将所述转发表下发至所述源节点，以使源节点将所述转发表加载到所述流量包的包头，从而按照所述流量包的包头上的转发表实现所述流量包的转发。

进一步地，所述方法还包括：

按第一预设周期更新所述信息转发表条目中的转发表。

进一步地，所述任意两个节点之间的转发表的建立包括：

定时接收分布式网络中全部节点信息，所述节点信息包括节点ID、每个节点上的端口ID及每个端口的实际负载参数；

根据所述节点中每个端口的实际负载参数，计算每个节点中每个端口的路径度量值；

确定初始节点和最终节点；

根据每个节点中每个端口的路径度量值，确定从所述初始节点到所述最终节点的转发表。

进一步地，所述根据每个节点中每个端口的路径度量值，确定从所述初始节点到所述最终节点的转发表，包括：

确定转发表X，所述转发表X包括初始节点和最终节点；

根据所述初始节点中每个端口的路径度量值，确定路径度量值最小的端口及其对应的下一个节点；

判断下一个节点是否是所述最终节点；

若不是，则将所述下一个节点插入到转发表X中，并通过下一个节点中路径度量值最小的端口继续确定后续节点，并将所述后续节点依次插入到转发表X中，直到所述后续节点为所述最终节点，则将最后得到的转发表X作为从所述初始节点到所述最终节点的转发表。

进一步地，每个所述转发表中每个节点最多出现一次；

所述通过下一个节点中路径度量值最小的端口继续确定后续节点，包括：

根据所述下一个节点中每个端口的路径度量值，确定所述路径度量值最小的端口及其连接的节点；

判断所述节点是否存在转发表X中；

若不存在，则将所述节点作为所述下一个节点的后续节点；

若存在，则按照所述下一个节点中端口路径度量值从小到大顺序依次确定每个端口连接的节点是否存在转发表X中，直到确定不存在转发表X中的节点，并将该节点作为所述下一个节点的后续节点。

进一步地，所述方法还包括：

判断所述转发表的存续时间是否超过预设时间；

若所述存续时间没有超过所述预设时间，则该转发表作为下发到所述源节点的转发表；

若所述存续时间超过所述预设时间，则所述信息转发表条目中不存在下发到所述源节点的转发表。

进一步地，所述方法还包括：

若信息转发表条目中不存在下发到所述源节点的转发表，则获取分布式网络中全部节点信息；

根据所述全部节点信息，确定所述源节点到所述目标节点的转发表。

进一步地，所述方法还包括：

按照第二预设周期获取所述信息转发表条目中的全部转发表的存续时间；

删除所述存续时间超过预设时间的转发表。

另一方面，本文还提供一种分布式网络流量转发装置，应用于网络信息控制器，所述装置包括：

转发表请求接收模块，用于接收源节点发送的流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；

转发表判断模块，用于根据所述转发表请求，判断信息转发表条目中是否存在从所述源节点到目标节点的转发表，所述信息转发表条目包括分布式网络中任意两个节点之间的转发表；

下发模块，用于若存在从所述源节点到目标节点的转发表，则将所述转发表下发至所述源节点，以使源节点将所述转发表加载到所述流量包的包头，从而按照所述流量包的包头上的转发表实现所述流量包的转发。

另一方面，本文还提供一种分布式网络流量转发方法，应用于源节点，所述方法包括：

接收网络流量信息，所述流量信息包括流量包和目标节点；

向网络信息控制器发送流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；

接收网络信息控制器下发的转发表，并将所述转发表加载到所述流量包的包头，以使所述流量包按照所述转发表依次转发到目标节点。

进一步地，所述接收网络流量信息，之后还包括：

判断所述源节点本地内存中是否存在从所述源节点到所述目标节点的转发表；

若存在，则按照将所述转发表加载到所述流量包的包头中，以使所述流量包按照所述转发表依次转发到目标节点；

若不存在，则向网络信息控制器发送流量包转发表请求。

进一步地，所述以使所述流量包按照所述转发表依次转发到目标节点，包括：

解析所述流量包的包头中的转发表，以获得所述流量包转发的路径信息；

按照所述路径信息，将所述流量包依次转发至目标节点。

进一步地，所述方法还包括：

按照第三预设周期判断所述源节点本地中是否存在转发表；

若存在，则获取全部转发表的存续时间；

删除所述存续时间超过预设时间的转发表。

另一方面，本文还提供一种分布式网络流量转发装置，应用于源节点，所述装置包括：

流量信息接收模块，用于接收网络流量信息，所述流量信息包括流量包和目标节点；

转发表请求发送模块，用于向网络信息控制器发送流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；

加载模块，用于接收网络信息控制器下发的转发表，并将所述转发表加载到所述流量包的包头，以使所述流量包按照所述转发表依次转发到目标节点。

另一方面，本文还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述的方法。

最后，本文还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的方法。

采用上述技术方案，本文所述的一种分布式网络流量转发方法、装置、设备及存储介质，通过设置网络信息控制器，能够接收源节点发送的流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；根据所述转发表请求，判断信息转发表条目中是否存在从所述源节点到目标节点的转发表，所述信息转发表条目包括分布式网络中任意两个节点之间的转发表；若存在从所述源节点到目标节点的转发表，则将所述转发表下发至所述源节点，以使源节点将所述转发表加载到所述流量包的包头，从而按照所述流量包的包头上的转发表实现所述流量包的转发，从而避免了流量包转发节点进行路径的计算，实现了对网络路由的整体集中控制，降低网络中间设备的性能要求，提高了网络流量转发效率，降低了设备成本。

为让本文的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本文实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本文的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本文实施例提供的方法适应的分布式网络构架示意图；

图2示出了本文实施例提供的一种分布式网络流量转发方法步骤示意图；

图3示出了本文实施例中转发表确定步骤示意图；

图4示出了本文实施例中转发表进一步确定步骤示意图；

图5示出了本文实施例提供的一种分布式网络流量转发方法另一步骤示意图；

图6示出了本文实施例中转发表进一步判断步骤示意图；

图7示出了本文实施例提供的一种分布式网络流量转发装置结构示意图；

图8示出了本文实施例提供的一种分布式网络流量转发装置结构示意图；

图9示出了本文实施例提供的计算机设备的结构示意图。

附图符号说明：

10、网络信息控制器；

20、节点；

100、转发表请求接收模块；

200、转发表判断模块；

300、下发模块；

400、流量信息接收模块；

500、转发表请求发送模块；

600、加载模块；

902、计算机设备；

904、处理器；

906、存储器；

908、驱动机构；

910、输入/输出模块；

912、输入设备；

914、输出设备；

916、呈现设备；

918、图形用户接口；

920、网络接口；

922、通信链路；

924、通信总线。

具体实施方式

下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文保护的范围。

需要说明的是，本文的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本文的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现有技术中，分布式网络架构中，网络中的每个节点都需要维护邻居节点的信息，计算到目的节点的最短路径，从而形成网络转发表，然后由目的节点向其覆盖的网络下发流量，随着网络结构复杂程度变大，这种各自独立计算网络转发表的方法要求网络中的路由交换设备(即节点)有较高的性能，导致整个网络的性能开销较大，成本居高不下，而且通过每个节点计算下一个节点的方式降低了流量转发的效率。

为了解决上述问题，本说明书实施例提供一种分布式网络流量转发方法，如图1所示，为所述方法实施的网络构架示意图，在一个完整的分布式网络中包括网络信息控制器10和多个节点20，所述网络信息控制器10与每个所述节点20都建立通信联系，所述节点20与其邻近的节点20之间保持通信连接，需要说明的是，并不是所述节点20之间都有通信连接，因此在两个节点20之间不能直接通信时，还需要其他节点20作为中间设备转发相应的信息，在本文中，所述节点20用于接收前端业务的流量，实现流量的转发和下发到一定的区域，所述网络信息控制器10可以计算任意两个节点20之间的流量转发表，从而在有流量包进入到分布式网络中时，直接将相应的转发表下发给源节点，再有源节点打包该转发表和流量包，并按照该转发表依次转发该流量包，从而实现分布式网络中网络路由的集中控制，降低了网络中间设备的性能要求和消耗，提高了流量转发效率。

具体地，本文实施例提供了一种分布式网络流量转发方法，该方法适应于网络信息控制器10，能够实现对网络路由的集中控制，提高流量转发效率。图2是本文实施例提供的一种分布式网络流量转发方法的步骤示意图，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或装置产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。具体的如图2所示，所述方法可以包括：

S101：接收源节点发送的流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；

S102：根据所述转发表请求，判断信息转发表条目中是否存在从所述源节点到目标节点的转发表，所述信息转发表条目包括分布式网络中任意两个节点之间的转发表；

S103：若存在从所述源节点到目标节点的转发表，则将所述转发表下发至所述源节点，以使源节点将所述转发表加载到所述流量包的包头，从而按照所述流量包的包头上的转发表实现所述流量包的转发。

可以理解为，本说明书提供方法的执行主体为网络信息控制器，该网络信息控制器内部设有信息转发表条目，该信息转发表条目中存储有分布式网络中任意两个节点质检的转发表，这样在前端业务生成的流量包进入到分布式网络中时，首先进入源节点，并由源节点向网络信息控制器发送流量包转发表请求，从而获取所述信息转发表条目中的转发表，以使源节点直接获取相应的转发表，以及根据该转发表可以实现流量包在转发表上节点的直接简单转发，减少了中间节点的计算过程，实现了网络路由的集中控制，提高了转发效率，减少了网络中间设备(即节点)的计算耗能，进而降低了对网络中间设备的性能要求，降低了设备维护和更新成本。

其中，源节点为前端业务流量包下发的第一个节点，因此所述前端业务为所述源节点覆盖区域内的设备或应用，在需要将其自身生成的流量包转发至其他区域时，在分布式网络构架下，需要该源节点转发至其他节点，直到转发至目标区域对应的目标节点。

需要说明的是，在信息转发表条目中任意两个节点之间的转发表至多能有一个，也就是说，所述信息转发表条目中的任意一个转发表是其对应的两个节点之间的最优路径，通过该最优路径进行信息转发，可以实现负载的均衡处理，保证转发的效率和成功率。

随着分布式网络中各个节点不断工作，带宽占用情况也会实时发生变化，因此为了保证信息转发表条目中的转发表是最新的最优路径，所述方法还可以包括：

按第一预设周期更新所述信息转发表条目中的转发表。

通过对信息转发表条目中的转发表进行更新，可以进一步使得信息转发表条目中的转发表实时保持这最优路径的信息，保证了流量包转发的效率，所述第一预设周期可以根据实际情况设置，比如5min、10min、30min等，具体数值在本说明书实施例不做限定，为了避免网路信息控制器在更新时的集中耗能，还可以分批次更新所述转发表，每个批次更新的周期一致，这样可以避免其网络性能和计算性能的集中占用，进而减少对网络信息控制器的性能要求。

在一些其他实施例中，还可以根据不同的源节点和目标节点设置不同的转发表更新周期，比如对一些覆盖区域大，覆盖前端业务多的节点，可以减少其对应的更新周期，从而能更频繁的进行更新，保证节点最新信息能时刻被采集和计算，而对于一些覆盖区域小，覆盖前端业务少的节点，可以增加其对应的更新周期，减少其更新的频率，这样根据不同节点实际情况采用个性化的更新策略，可以减少网络信息控制器的更新耗能，提高所述网络信息控制器的使用寿命，在另一些实施例中，转发表更新周期的设置还可以有其他的方式，在本说明书实施例不做限定。

在本说明书实施例中，如图3所示，所述网络信息控制器中存储有任意两个节点之间的转发表，所述任意两个节点之间的转发表的建立包括：

S201：定时接收分布式网络中全部节点信息，所述节点信息包括节点ID、每个节点上的端口ID及每个端口的实际负载参数；

S202：根据所述节点中每个端口的实际负载参数，计算每个节点中每个端口的路径度量值；

S203：确定初始节点和最终节点；

S204：根据每个节点中每个端口的路径度量值，确定从所述初始节点到所述最终节点的转发表。

可以理解为，定时接收节点信息可以为按照第一预设周期接收，所述网络信息控制器向全部节点发送信息采集指令，每个节点根据预设的信息采集脚本获取自身的节点信息，并发送给所述网络信息控制器，所述网络信息控制器按照给定的计算公式得到每个节点中每个端口的路径度量值，从而进一步得到代表任意两个节点之间最优转发路径的转发表，通过网络信息控制器的集中计算和提前存储，可以在转发流量包时直接下发并按照相应的转发表转发，提高了转发的效率。

其中，每个节点可以包括至少一个端口，相邻的两个节点之间通过端口实现链路的连接，进而实现信息流的传输，因此在确定转发表时，除了获取的信息中除了节点ID(node ID)和端口ID(int ID)，还需要获得每个端口的实际负载信息，这样可以根据每个端口的实际负载信息确定节点之间的最优转发路径，避免了端口出现信息拥堵的情况，提高了流量包转发的效率。因此作为可选地，所述实际负载信息可以包括：端口带宽(intWidth)、端口使用率(int Rate)、链路带宽(link Width)、链路使用率(link Rate)、端口队列深度(int Que Depth)、队列使用率(int Que Rate)，所述端口带宽表示端口流量包的传输能力，为端口传输能力设计的理论值；所述端口使用率为所述端口带宽的使用量与设计端口带宽的比例；所述链路带宽为节点之间通信线路上的信息的最大传输能力；所述链路使用率为所述链路上带宽的使用量和最大传输能力的比例；所述端口队列深度表示所述端口设计的流量包排队数；所述队列使用率为所述端口上队列实际流量包数和设置最大排队数的比例。通过上述影响流量包转发效率的参数来计算最优的路径，可以获取最真实最优的传输路径。

具体地，可以按照给定的计算公式计算每个节点每个端口的路径度量值M，所述计算公式可以通过如下公式(1)得到：

其中，M为任一节点任一端口的路径度量值，P则端口的实际负载参数，至少包括该端口的端口带宽、当前端口使用率、链路带宽、当前链路使用率、端口队列深度和队列使用率等，n为实际参数的种类，β为每个参数对应的权重值，其中

在本说明书实施例中，n为6，分别为端口带宽、当前端口使用率、链路带宽、当前链路使用率、端口队列深度和队列使用率，其权重值可以分别为30％，10％，30％，10％，10％和10％，通过对每种参数设置对应的权重值，则就能计算该端口的当前实际负载情况，即路径度量值M，在一些其他实施例中，n也可以为其他参数种类，并设每种参数种类的权重值可以根据实际情况设置，在本说明书实施例不做限定。

进一步实施例中，所述网络信息控制器还可以获取节点中端口的通信状态，各个节点之间链接状态，从而定期确定不同节点之间端口的链路关系，这样可以避免节点出现故障时导致的端口或链路中断带来的影响，进一步地，所述节点还可以定期上报节点自身故障问题，这样可以在确定转发表时尽可能的避免连接故障节点，保证了流量包转发的可靠性。

这样在得到分布式网络中全部节点全部端口的路径度量值时，还可以确定分布式网络中端口路径度量值的拓扑表，从而便于对转发表的确定，如下表1所示，为分布式网络中端口路径度量值拓扑表：

表1

序号	节点node	端口int	路径度量值M
				1	P1	P1-01	20
2	P1	P1-02	15
				3	P2	P2-01	43
...	...	...	...
				N	Pn	Pn-01	10

通过上述表1中的节点及其端口上的路径度量值，就可以确认任意两个节点之间的最优路径，本说明书实施例中，如图4所示，所述根据每个节点中每个端口的路径度量值，确定从所述初始节点到所述最终节点的转发表，包括：

S301：确定转发表X，所述转发表X包括初始节点和最终节点；

S302：根据所述初始节点中每个端口的路径度量值，确定路径度量值最小的端口及其对应的下一个节点；

S303：判断下一个节点是否是所述最终节点；

S304：若不是，则将所述下一个节点插入到转发表X中，并通过下一个节点中路径度量值最小的端口继续确定后续节点，并将所述后续节点依次插入到转发表X中，直到所述后续节点为所述最终节点，则将最后得到的转发表X作为从所述初始节点到所述最终节点的转发表。

可以理解为，所述转发表X为构造出的初始转发表，该转发表从初始节点出发到最终节点结束，根据每个节点中路径度量值最小的端口确定下一个节点，直到确定到最终的节点，这种通过每个节点上最小路劲度量值的端口连接成的链路，从而实现了当前状态下整条链路是最优路径，从而避免了传输过程中信息拥塞，提高了流量包数据传输的效率。

示例性地，如上表1所示，在该拓扑表上定位初始节点，比如为节点P1，从P1节点开始寻找路径度量值最小的端口，如上表1中序号为2对应的端口，然后确定端口序号为P1-02对应的下一个节点，然后按照上述节点确定方式依次确定后续的节点，直到确定到最终节点，即形成从初始节点到最终节点的转发表，本文整个流量调度的路径计算方法，由于考虑了节点的负载情况、链路的忙闲情况，可以根据节点状态计算出反映当前网络状态的最优路径。

在本说明书实施例中，每个所述转发表中每个节点最多出现一次，也就是说，为了避免转发表中节点出现闭环，导致流量包出现多次无效转发，从而增加了网络能耗，因此为了避免转发表中出现重复节点，所述通过下一个节点中路径度量值最小的端口继续确定后续节点，包括：

根据所述下一个节点中每个端口的路径度量值，确定所述路径度量值最小的端口及其连接的节点；

判断所述节点是否存在转发表X中；

若不存在，则将所述节点作为所述下一个节点的后续节点；

若存在，则按照所述下一个节点中端口路径度量值从小到大顺序依次确定每个端口连接的节点是否存在转发表X中，直到确定不存在转发表X中的节点，并将该节点作为所述下一个节点的后续节点。

需要说明的是，所述转发表X是在确定初始节点到最终该节点的中间节点过程中实时更新的，即依次确定初始节点之后的中间节点，当所述节点存在所述转发表X中时，则确定所述个节点中路径度量值第二小的端口及其对应的第二节点，然后判断所述第二节点是否存在更新后的转发表X中，若不存在，则将所述第二节点作为所述节点的后续节点，若存在，则继续确定所述节点中路径度量值第三小的端口及其对应的第三节点，直到确定所述下一个节点的后续节点，通过上述节点的确定方式可以避免转发表中出现重复的节点，从而优化了转发表，保证了转发表为最优可执行的路径，提高网络信息控制器集中控制的可靠性。

在本说明书实施例中，由于所述信息转发表条目是按照第一预设周期更新存储的转发表的，因此为了保证信息转发表条目存有最新的优化路径，所述方法还可以包括：

判断所述转发表的存续时间是否超过预设时间；

若所述存续时间没有超过所述预设时间，则该转发表作为下发到所述源节点的转发表；

若所述存续时间超过所述预设时间，则所述信息转发表条目中不存在下发到所述源节点的转发表。

可以理解为，随着分布式网络中节点的不断工作，其实际负载参数也在实时变化，所述预设时间即为所述转发表可被利用的最大有效时间，当超过所述预设时间时，即表示信息条目表中的转发表代表的节点路径已经不是最优路径，因此所述网络信息控制器应当向所述源节点反馈不存在转发表，以保证流量包转发的效率。

因此在网络信息控制器中不存在从所述源节点到所述目标节点的转发表时，本说明书实施例还包括如下步骤：

若信息转发表条目中不存在下发到所述源节点的转发表，则获取分布式网络中全部节点信息；

根据所述全部节点信息，确定所述源节点到所述目标节点的转发表。

可以理解为，所述网络信息控制器通过及时的计算出从源节点到目标节点的转发表，可以保证转发表的实时性，即保证了最优的转发路径，提高了流量包的转发效率和可靠性，所述转发表的确定过程通过上述步骤即可获得，在此不做赘述。

在本说明书实施例中，由于所述网络信息控制器是按照第一预设周期更新转发表的，因此为了避免所述信息转发表条目中存在过多相同起始节点的转发表，减少网络信息控制器的存储符合，在本说明书实施例中，所述方法还包括：

按照第二预设周期获取所述信息转发表条目中的全部转发表的存续时间；

删除所述存续时间超过预设时间的转发表。

可以理解为，所述第二预设周期即为所述转发表在信息转发表条目中存续的最长时间，这样可以避免信息转发表条目中存在多条相同起始节点的转发表，降低了对网络信息控制器的存储性能的要求，在本说明书实施例中，所述第二预设周期不高于所述第一预设周期，作为可选地，所述第二预设周期等于所述第一预设周期，这样可以使得在信息转发表条目中始终有一个针对任意两个节点的转发表，进而提高了流量包转发的效率。

在一些其他实施例中，所述方法还可以包括：在网络信息控制器更新信息转发表条目中的转发表时，可以同时删除掉在先的转发表，这样可以保证所述信息转发表条目中的转发表都代表着最新的转发路径，同时还减少了后期删除的过程，减少了操作步骤，降低了运算耗能。

在一些其他实施例中，由于所述网络信息控制器要持续保持计算和待工作的状态，为了提高其工作稳定性和使用寿命，还可以设置多个网络信息控制器，所述多个网络信息控制器可以呈分布式关系，相互之间内存共享，这样可以使得所述多个网络信息控制器按照一定顺序依次工作，从而其他网络信息控制器有一定的休息时间，并且在工作时可以有更优的工作状态，同时分布式的设计也可以降低单个网络信息控制器的性能要求，由于它们之间内存共享，这样可以保证在接收到源节点的转发表请求时，快速获取到目标的转发表，实现了转发表的下发，具体的设置方法在本说明书实施例不做赘述。

进一步实施例中，所述网络信息控制器也可以设置至少一个备用设备，这样在其中一个网络信息控制器发生故障时，其他设备能迅速接管服务，具体的设置可以采用冷备系统配置或双活系统，在本说明书不做限定，这种冗余的设计方式，可以提高网络信息控制器的工作可靠性，从而提高了分布式网络流量转发的效率。

本说明书实施例提供的方法，在集中的网络信息控制器上计算出完整的最优网络路径，并装载到发出路径请求的源节点上，分布式网络中的中间设备(中间节点)只需按照路径进行简单转发，从而有效降低网络设备的性能要求，有效解决大规模网络下全网设备投入高的问题。

基于同一发明构思，本说明书实施例还提供一种分布式网络流量转发方法，如图5所示，该方法适用于源节点，所述方法包括：

S401：接收网络流量信息，所述流量信息包括流量包和目标节点；

S402：向网络信息控制器发送流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；

S403：接收网络信息控制器下发的转发表，并将所述转发表加载到所述流量包的包头，以使所述流量包按照所述转发表依次转发到目标节点。

可以理解为，本说明书实施例提供的方法的执行主体为源节点，即分布式网络中的任一节点，所述网络流量信息可以从该源节点覆盖区域内任一前端业务生成的业务流量，并且网络流量信息需要下发至该源节点覆盖不到的目标区域，因此需要通过多个节点转发到目标节点，该目标节点为能覆盖目标区域的节点。本文中通过源节点接收网络信息控制器下发的转发表，直接按照转发表上的路径信息进行简单转发(该转发表可以为网络信息控制器存储的最优路径)，不做任何处理，从而提高了流量包转发的效率，而且无需维护网络状态，设备的性能要求可以大大降低，降低了设备维护和更新成本。

进一步实施例中，所述源节点按照所述转发表直接转发所述流量包之后，还可以将其保存在本地内存中，以备下次使用，从而避免了重复向所述网络信息控制器发送转发表请求，提高了转发表的响应时间，提高了转发的效率。

在本说明书实施例中，如图6所示，所述接收网络流量信息，之后还包括：

S501：判断所述源节点本地内存中是否存在从所述源节点到所述目标节点的转发表；

S502：若存在，则按照将所述转发表加载到所述流量包的包头中，以使所述流量包按照所述转发表依次转发到目标节点；

S503：若不存在，则向网络信息控制器发送流量包转发表请求。

可以理解为，分布式网络中每个节点本地内存中也都可以存储转发表，其中每个节点中的转发表为以其为源节点的转发表，其可以从网络信息控制器中定期发送获取转发表请求，这样可以避免在使用时再次发送转发表请求信息，直接从内存提取相应的转发表即可，从而减少了在接收流量信息时转发表的响应时间，提高了信息转发效率。

在本说明书实施例中，所述以使所述流量包按照所述转发表依次转发到目标节点，包括：

解析所述流量包的包头中的转发表，以获得所述流量包转发的路径信息；

按照所述路径信息，将所述流量包依次转发至目标节点。

在实际工作中，所述源节点将所述路径信息加载到流量包的包头，并按照所述路径信息直接转发到下一跳，根据上一跳的节点(如源节点)发来的流量包信息，在包头中找到所装载的路径，简单转发到下一跳，不做任何处理；路径中的节点依次收到流量包，判断自己是不是最后一跳，如果是，将流量包头中的路径删除，然后将流量包下发至相应区域，本过程可实现自动简单转发，无需中间节点的计算处理，更无需人员参与，降低了中间节点的性能要求。

在本说明书实施例中，所述方法还包括：

按照第三预设周期判断所述源节点本地中是否存在转发表；

若存在，则获取全部转发表的存续时间；

删除所述存续时间超过预设时间的转发表。

可以理解为，本文同样是避免所述源节点本地中转发表存续时间过长，从而影响后期转发表的确定，同时也会增加源节点的存储压力，作为可选地，所述第三预设周期根据实际情况设置，比如所述第三预设周期可以和所述第二预设周期一致，这样可以保证在所述源节点本地存储的转发表都是最新的最优路径，减少了流量转发出现拥塞的情况。在一些其他实施例中，所述第三预设周期还可以有其他的设置方式，在本说明书不做限定。

在本说明书实施例提供的分布式网络流量转发方法，可以取得如下效果：本文可以实现对网络路由的整体集中控制，降低网络中间设备(中间节点)的性能要求，降低配置成本；整个流量调度的路径计算方法，由于考虑了节点的负载情况、链路的忙闲情况，可以根据节点状态计算出反映当前网络状态的最优路径，相对于传统的网络计算方法仅考虑节点、链路的权重有较大改进，能更好地根据网络现实负载情况计算出最优最现实的传输路径。

在上述提供的方法基础上，本说明书实施例还提供一种分布式网络流量转发装置，应用于网络信息控制器，如图7所示，所述装置包括：

转发表请求接收模块100，用于接收源节点发送的流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；

转发表判断模块200，用于根据所述转发表请求，判断信息转发表条目中是否存在从所述源节点到目标节点的转发表，所述信息转发表条目包括分布式网络中任意两个节点之间的转发表；

下发模块300，用于若存在从所述源节点到目标节点的转发表，则将所述转发表下发至所述源节点，以使源节点将所述转发表加载到所述流量包的包头，从而按照所述流量包的包头上的转发表实现所述流量包的转发。

进一步地，在上述提供的方法基础上，本说明书实施例还提供一种分布式网络流量转发装置，应用于源节点，如图8所示，所述装置包括：

流量信息接收模块400，用于接收网络流量信息，所述流量信息包括流量包和目标节点；

转发表请求发送模块500，用于向网络信息控制器发送流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；

加载模块600，用于接收网络信息控制器下发的转发表，并将所述转发表加载到所述流量包的包头，以使所述流量包按照所述转发表依次转发到目标节点。

通过上述装置所取得的有益效果和上述方法取得的有益效果一致，本说明书实施例不做赘述。

需要说明的是，本说明书实施例公开的分布式网络流量转发方法及装置可用于金融领域在分布式网络中，也可以用于除金融领域之外的任意领域，本说明书实施例提供的分布式网络流量转发方法及装置的应用领域不做限定。

如图9所示，为本文实施例提供的一种计算机设备，所述计算机设备902可以包括一个或多个处理器904，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)，每个处理单元可以实现一个或多个硬件线程。计算机设备902还可以包括任何存储器906，其用于存储诸如代码、设置、数据等之类的任何种类的信息。非限制性的，比如，存储器906可以包括以下任一项或多种组合：任何类型的RAM，任何类型的ROM，闪存设备，硬盘，光盘等。更一般地，任何存储器都可以使用任何技术来存储信息。进一步地，任何存储器可以提供信息的易失性或非易失性保留。进一步地，任何存储器可以表示计算机设备902的固定或可移除部件。在一种情况下，当处理器904执行被存储在任何存储器或存储器的组合中的相关联的指令时，计算机设备902可以执行相关联指令的任一操作。计算机设备902还包括用于与任何存储器交互的一个或多个驱动机构908，诸如硬盘驱动机构、光盘驱动机构等。

计算机设备902还可以包括输入/输出模块910(I/O)，其用于接收各种输入(经由输入设备912)和用于提供各种输出(经由输出设备914))。一个具体输出机构可以包括呈现设备916和相关联的图形用户接口(GUI)918。在其他实施例中，还可以不包括输入/输出模块910(I/O)、输入设备912以及输出设备914，仅作为网络中的一台计算机设备。计算机设备902还可以包括一个或多个网络接口920，其用于经由一个或多个通信链路922与其他设备交换数据。一个或多个通信总线924将上文所描述的部件耦合在一起。

通信链路922可以以任何方式实现，例如，通过局域网、广域网(例如，因特网)、点对点连接等、或其任何组合。通信链路922可以包括由任何协议或协议组合支配的硬连线链路、无线链路、路由器、网关功能、名称服务器等的任何组合。

对应于图2-图6中的方法，本文实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法的步骤。

本文实施例还提供一种计算机可读指令，其中当处理器执行所述指令时，其中的程序使得处理器执行如图2至图6所示的方法。

应理解，在本文的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本文实施例的实施过程构成任何限定。

还应理解，在本文实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本文的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本文所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

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单元来实现本文实施例方案的目的。

另外，在本文各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本文的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本文各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本文中应用了具体实施例对本文的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本文的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本文的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本文的限制。

Claims (16)

1.一种分布式网络流量转发方法，其特征在于，应用于网络信息控制器，所述方法包括：

接收源节点发送的流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；

根据所述转发表请求，判断信息转发表条目中是否存在从所述源节点到目标节点的转发表，所述信息转发表条目包括分布式网络中任意两个节点之间的转发表；

若存在从所述源节点到目标节点的转发表，则将所述转发表下发至所述源节点，以使源节点将所述转发表加载到所述流量包的包头，从而按照所述流量包的包头上的转发表实现所述流量包的转发。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

按第一预设周期更新所述信息转发表条目中的转发表。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述任意两个节点之间的转发表的建立包括：

定时接收分布式网络中全部节点信息，所述节点信息包括节点ID、每个节点上的端口ID及每个端口的实际负载参数；

根据所述节点中每个端口的实际负载参数，计算每个节点中每个端口的路径度量值；

确定初始节点和最终节点；

根据每个节点中每个端口的路径度量值，确定从所述初始节点到所述最终节点的转发表。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据每个节点中每个端口的路径度量值，确定从所述初始节点到所述最终节点的转发表，包括：

确定转发表X，所述转发表X包括初始节点和最终节点；

根据所述初始节点中每个端口的路径度量值，确定路径度量值最小的端口及其对应的下一个节点；

判断下一个节点是否是所述最终节点；

若不是，则将所述下一个节点插入到转发表X中，并通过下一个节点中路径度量值最小的端口继续确定后续节点，并将所述后续节点依次插入到转发表X中，直到所述后续节点为所述最终节点，则将最后得到的转发表X作为从所述初始节点到所述最终节点的转发表。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每个所述转发表中每个节点最多出现一次；

所述通过下一个节点中路径度量值最小的端口继续确定后续节点，包括：

根据所述下一个节点中每个端口的路径度量值，确定所述路径度量值最小的端口及其连接的节点；

判断所述节点是否存在转发表X中；

若不存在，则将所述节点作为所述下一个节点的后续节点；

若存在，则按照所述下一个节点中端口路径度量值从小到大顺序依次确定每个端口连接的节点是否存在转发表X中，直到确定不存在转发表X中的节点，并将该节点作为所述下一个节点的后续节点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述转发表的存续时间是否超过预设时间；

若所述存续时间没有超过所述预设时间，则该转发表作为下发到所述源节点的转发表；

若所述存续时间超过所述预设时间，则所述信息转发表条目中不存在下发到所述源节点的转发表。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若信息转发表条目中不存在下发到所述源节点的转发表，则获取分布式网络中全部节点信息；

根据所述全部节点信息，确定所述源节点到所述目标节点的转发表。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

按照第二预设周期获取所述信息转发表条目中的全部转发表的存续时间；

删除所述存续时间超过预设时间的转发表。

9.一种分布式网络流量转发装置，其特征在于，应用于网络信息控制器，所述装置包括：

转发表请求接收模块，用于接收源节点发送的流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；

转发表判断模块，用于根据所述转发表请求，判断信息转发表条目中是否存在从所述源节点到目标节点的转发表，所述信息转发表条目包括分布式网络中任意两个节点之间的转发表；

下发模块，用于若存在从所述源节点到目标节点的转发表，则将所述转发表下发至所述源节点，以使源节点将所述转发表加载到所述流量包的包头，从而按照所述流量包的包头上的转发表实现所述流量包的转发。

10.一种分布式网络流量转发方法，其特征在于，应用于源节点，所述方法包括：

接收网络流量信息，所述流量信息包括流量包和目标节点；

向网络信息控制器发送流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；

接收网络信息控制器下发的转发表，并将所述转发表加载到所述流量包的包头，以使所述流量包按照所述转发表依次转发到目标节点。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述接收网络流量信息，之后还包括：

判断所述源节点本地内存中是否存在从所述源节点到所述目标节点的转发表；

若存在，则按照将所述转发表加载到所述流量包的包头中，以使所述流量包按照所述转发表依次转发到目标节点；

若不存在，则向网络信息控制器发送流量包转发表请求。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述以使所述流量包按照所述转发表依次转发到目标节点，包括：

解析所述流量包的包头中的转发表，以获得所述流量包转发的路径信息；

按照所述路径信息，将所述流量包依次转发至目标节点。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

按照第三预设周期判断所述源节点本地内存中是否存在转发表；

若存在，则获取全部转发表的存续时间；

删除所述存续时间超过预设时间的转发表。

14.一种分布式网络流量转发装置，其特征在于，应用于源节点，所述装置包括：

流量信息接收模块，用于接收网络流量信息，所述流量信息包括流量包和目标节点；

转发表请求发送模块，用于向网络信息控制器发送流量包转发表请求，所述转发表请求包括源节点和目标节点；

加载模块，用于接收网络信息控制器下发的转发表，并将所述转发表加载到所述流量包的包头，以使所述流量包按照所述转发表依次转发到目标节点。

15.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任一项和/或权利要求10-13任一项所述的方法。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项和/或权利要求10-13任一项所述的方法。

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