CN114268630A - 基于静态arp表项实现随机负载均衡访问方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问方法、装置及设备，方案包括：服务端网络设备将部署有相同服务的多个服务器绑定到同一网段的虚拟IP地址；配置与所述虚拟IP地址对应的静态组播ARP表项；获取客户端跨网段的访问请求；判断所述访问请求是否需要进行组播；若是，则通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。通过静态组播ARP表项就可以实现向多个服务器随机负载均衡式访问的效果，可以极大地简化配置，减少网络设备的资源占用，方便维护和部署。

Description

基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问方法、装置及设备。

背景技术

随着互联网的发展，在数据通信时，通常出现多个终端设备访问同一个服务地址时，但是在此情况下，如果服务器处理不及时或来不及处理，就会容易造成丢包、网络阻塞或服务器无法访问。

目前，在一终端设备对多服务器随机负载均衡访问时，则需要在服务端网络设备上起等价多路径路由(Equal Cost Multi-path，ecmp)路由转发，并占用网络设备的多个路由表项资源，同时为了形成ecmp，需要配置多个路由，一旦网络有变动，又得手动重新进行更改配置，不利于网络维护，配置和维护起来会比较繁琐。

发明内容

本申请实施例提供一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问方法、装置、设备及存储介质，用于解决在一终端设备对多服务器随机负载均衡访问时，服务端网络设备的资源配置和维护起来会比较繁琐的问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

一方面，本申请实施例提供了一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问方法，该方法包括：服务端网络设备将部署有相同服务的多个服务器绑定到同一网段的虚拟互联网协议IP地址；配置与所述虚拟IP地址对应的静态组播ARP表项；获取客户端跨网段的访问请求；判断所述访问请求是否需要进行组播；若是，则通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

一个示例中，所述通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器，具体包括：通过所述静态组播ARP表项对所述访问请求中的访问参数进行解析，随机确定所述访问参数对应的出接口；将所述访问参数通过所述出接口以及所述虚拟IP地址发送至对应的所述服务器，以将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

一个示例中，所述通过所述静态组播ARP表项对所述访问请求中的访问参数进行解析，随机确定所述访问参数对应的出接口，具体包括：对所述访问请求中的访问参数进行解析，确定所述访问参数对应的五元组信息；将所述五元组信息进行哈希计算，确定所述访问参数对应的哈希值；从预先构建的出接口列表查找所述哈希值的目标接口，将所述目标接口作为所述访问参数对应的出接口。

一个示例中，所述方法还包括：若所述访问请求不需要进行组播，则判断所述访问请求是否需要访问其他网络设备；若是，则将所述访问请求转发至所述其他网络设备；若否，则将所述访问请求进行丢弃，向所述客户端反馈访问失败。

一个示例中，所述静态组播ARP表项的数量为1。

另一方面，本申请实施例提供了一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问装置，应用于服务端网络设备，所述装置包括：绑定模块，将部署有相同服务的多个服务器绑定到同一网段的虚拟IP地址；配置模块，配置与所述虚拟IP地址对应的静态组播ARP表项；获取模块，获取客户端跨网段的访问请求；第一判断模块，判断所述访问请求是否需要进行组播；转发模块，若是，则通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

一个示例中，所述转发模块，通过所述静态组播ARP表项对所述访问请求中的访问参数进行解析，随机确定所述访问参数对应的出接口；将所述访问参数通过所述出接口以及所述虚拟IP地址发送至对应的所述服务器，以将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

一个示例中，所述转发模块，对所述访问请求中的访问参数进行解析，确定所述访问参数对应的五元组信息；将所述五元组信息进行哈希计算，确定所述访问参数对应的哈希值；从预先构建的出接口列表查找所述哈希值的目标接口，将所述目标接口作为所述访问参数对应的出接口。

一个示例中，还包括第二判断模块，若所述访问请求不需要进行组播，则判断所述访问请求是否需要访问其他网络设备；若是，则将所述访问请求转发至所述其他网络设备；若否，则将所述访问请求进行丢弃，向所述客户端反馈访问失败。

另一方面，本申请实施例提供了一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问设备，应用于服务端网络设备，所述设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：将部署有相同服务的多个服务器绑定到同一网段的虚拟IP地址；配置与所述虚拟IP地址对应的静态组播ARP表项；获取客户端跨网段的访问请求；判断所述访问请求是否需要进行组播；若是，则通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

另一方面，本申请实施例提供了一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，应用于服务端网络设备，所述计算机可执行指令设置为：将部署有相同服务的多个服务器绑定到同一网段的虚拟IP地址；配置与所述虚拟IP地址对应的静态组播ARP表项；获取客户端跨网段的访问请求；判断所述访问请求是否需要进行组播；若是，则通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

通过静态组播ARP表项就可以实现向多个服务器随机负载均衡式访问的效果，可以极大地简化配置，减少网络设备的资源占用，方便维护和部署，同时只需静态组播配置，实现了占用设备表项等资源少，节省开支，并且由于是静态的表项，对于网络震荡时，依然可以进行快速转发。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将结合附图来对本申请的部分实施例进行详细说明，附图中：

图1为本申请实施例提供的一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问系统的架构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

下面参照附图来对本申请的一些实施例进行详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问系统的架构示意图。

如图1所示，该系统中包括多个终端设备，分别为Host1、Host2、Host3等，多个服务器，分别为S1、S2、S3、S4等，终端设备与服务器之间的网络设备，分别为连接终端设备的客户端网络设备，为接入交换机，连接服务器的服务端网络设备，为交换机/路由器。其中，也可以认为Host1、Host2、Host3等为终端设备的主机，而S1、S2、S3、S4等为在服务器侧的目的主机。

具体地，右边S1、S2、S3、S4等多个服务器各有1个不同的IP地址，且部署有相同的服务，同时管理人员通过服务端网络设备将这多个服务器绑定到一个同网段的虚拟IP地址。

其中，虚拟网际互连协议(Internet Protocol，IP)地址，是一种不与特定计算机或者特定计算机网卡相对应的IP地址。所有发往这个IP地址的数据包最后都会经过真实的网卡到达目的主机的目的进程。

接下来，管理人员在与服务器连接的服务端网络设备(交换机或路由器)上配置一条到虚拟IP地址的静态组播ARP表项。该静态组播ARP表项用于实现服务端网络设备对于访问请求的识别和转发至对应的服务器。

其中，地址解析协议，即ARP(Address Resolution Protocol)，是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。

接下来，左边Host1、Host2、Host3等多个终端设备同样各有1个不同的IP地址，然后通过客户端网络设备以及服务端网络设备对虚拟IP地址进行跨网段访问，通过虚拟IP地址间接访问多个服务器，在访问的过程中，在服务端网络设备(交换机或路由器)上收到终端设备的访问请求后会通过此静态组播ARP表项随机转到对应的服务器。

根据上面的说明，直观地，图2为本申请实施例提供的一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问方法的流程示意图，该方法可以应用于不同的业务领域，比如，互联网金融业务领域、电商业务领域、即时通讯业务领域、游戏业务领域、公务业务领域等。流程中的某些输入参数或者中间结果允许人工干预调节，以帮助提高准确性。

图2中的流程可以包括以下步骤：

S201：服务端网络设备将部署有相同服务的多个服务器绑定到同一网段的虚拟IP地址。

S202：配置与所述虚拟IP地址对应的静态组播ARP表项。

S203：获取客户端跨网段的访问请求。

需要说明的是，客户端位于终端设备。

S204：判断所述访问请求是否需要进行组播。

在本申请的一些实施例中，若访问请求不需要进行组播，则判断访问请求是否需要访问其他网络设备，若是，则将访问请求转发至其他网络设备，若否，则将访问请求进行丢弃，向客户端反馈访问失败。

S205：若是，则通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

在本申请的一些实施例中，预先在静态组播ARP表项中设置随机转发模型，以将访问请求随机转发至对应的服务器。同时为了节省资源与开支，本申请实施例中设置一条静态组播ARP表项，也就是说，服务端网络设备的静态组播ARP表项的数量为1。

具体地，通过静态组播ARP表项的随机转发模型对访问请求中的访问参数进行解析，随机确定访问参数对应的出接口，然后，将访问参数通过出接口以及虚拟IP地址发送至对应的服务器，以将访问请求随机转发至对应的服务器。其中，通过对静态组播ARP表项的随机转发模型对访问请求中的访问参数进行解析，随机确定访问参数的出接口。

需要说明的是，本申请实施例中预先配置与网络设备中出接口匹配的服务器，也就是说，一个服务器可能对应多个出接口。

进一步地，在通过随机转发模型对访问请求中的访问参数进行解析，随机确定访问参数对应的出接口时，服务端网络设备对访问请求中的访问参数进行解析，确定访问参数对应的五元组信息，然后将五元组信息进行哈希计算，确定访问参数对应的哈希值，最后从预先构建的出接口列表查找哈希值的目标接口，将目标接口作为访问参数对应的出接口。即，由于随机生成哈希值，因此访问参数对应的出接口也是随机的。

需要说明的是，虽然本申请实施例是参照图2来对步骤S201至步骤S205依次进行介绍说明的，但这并不代表步骤S201至步骤S205必须按照严格的先后顺序执行。本申请实施例之所以按照图2中所示的顺序对步骤S201至步骤S205依次进行介绍说明，是为了方便本领域技术人员理解本申请实施例的技术方案。换句话说，在本申请实施例中，步骤S201至步骤S205之间的先后顺序可以根据实际需要进行适当调整。

通过图2的方法，通过静态组播ARP表项就可以实现向多个服务器随机负载均衡式访问的效果，可以极大地简化配置，减少网络设备的资源占用，方便维护和部署，同时只需一条静态组播配置，实现了占用设备表项等资源少，节省开支，并且由于是静态的表项，对于网络震荡时，依然可以进行快速转发。

基于同样的思路，本申请的一些实施例还提供了上述方法对应的装置、设备，如图3以及图4所示。

图3为本申请实施例提供的一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问装置的结构示意图，应用于网络设备，所述装置包括：

绑定模块，将部署有相同服务的多个服务器绑定到同一网段的虚拟IP地址；

配置模块，配置与所述虚拟IP地址对应的静态组播ARP表项；

获取模块，获取客户端跨网段的访问请求；

第一判断模块，判断所述访问请求是否需要进行组播；

转发模块，若是，则通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

在本申请的一些实施例中，所述转发模块，通过所述静态组播ARP表项对所述访问请求中的访问参数进行解析，确定所述访问参数对应的出接口；

将所述访问参数通过所述出接口以及所述虚拟IP地址发送至对应的所述服务器，以将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

在本申请的一些实施例中，所述转发模块，对所述访问请求中的访问参数进行解析，确定所述访问参数对应的五元组信息；

将所述五元组信息进行哈希计算，确定所述访问参数对应的哈希值；

从预先构建的出接口列表查找所述哈希值的目标接口，将所述目标接口作为所述访问参数对应的出接口。

在本申请的一些实施例中，还包括第二判断模块，若所述访问请求不需要进行组播，则判断所述访问请求是否需要访问其他网络设备；

若是，则将所述访问请求转发至所述其他网络设备；

若否，则将所述访问请求进行丢弃，向所述客户端反馈访问失败。

图4为本申请实施例提供的一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问设备的结构示意图，应用于网络设备，所述设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

将部署有相同服务的多个服务器绑定到同一网段的虚拟IP地址；

配置与所述虚拟IP地址对应的静态组播ARP表项；

获取客户端跨网段的访问请求；

判断所述访问请求是否需要进行组播；

若是，则通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

基于同样的思路，本申请的一些实施例还提供了上述方法对应的一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，应用于网络设备，所述计算机可执行指令设置为：

将部署有相同服务的多个服务器绑定到同一网段的虚拟IP地址；

配置与所述虚拟IP地址对应的静态组播ARP表项；

获取客户端跨网段的访问请求；

判断所述访问请求是否需要进行组播；

若是，则通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备和介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请实施例提供的装置、设备和介质与方法是一一对应的，因此，装置、设备和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述装置、设备和介质的有益技术效果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请技术原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于静态地址解析协议ARP表项实现随机负载均衡访问方法，其特征在于，所述方法包括：

服务端网络设备将部署有相同服务的多个服务器绑定到同一网段的虚拟互联网协议IP地址；

配置与所述虚拟IP地址对应的静态组播ARP表项；

获取客户端跨网段的访问请求；

判断所述访问请求是否需要进行组播；

若是，则通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器，具体包括：

通过所述静态组播ARP表项对所述访问请求中的访问参数进行解析，随机确定所述访问参数对应的出接口；

将所述访问参数通过所述出接口以及所述虚拟IP地址发送至对应的所述服务器，以将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述静态组播ARP表项对所述访问请求中的访问参数进行解析，随机确定所述访问参数对应的出接口，具体包括：

对所述访问请求中的访问参数进行解析，确定所述访问参数对应的五元组信息；

将所述五元组信息进行哈希计算，确定所述访问参数对应的哈希值；

从预先构建的出接口列表查找所述哈希值的目标接口，将所述目标接口作为所述访问参数对应的出接口。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述访问请求不需要进行组播，则判断所述访问请求是否需要访问其他网络设备；

若是，则将所述访问请求转发至所述其他网络设备；

若否，则将所述访问请求进行丢弃，向所述客户端反馈访问失败。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静态组播ARP表项的数量为1。

6.一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问装置，其特征在于，应用于服务端网络设备，所述装置包括：

绑定模块，将部署有相同服务的多个服务器绑定到同一网段的虚拟IP地址；

配置模块，配置与所述虚拟IP地址对应的静态组播ARP表项；

获取模块，获取客户端跨网段的访问请求；

第一判断模块，判断所述访问请求是否需要进行组播；

转发模块，若是，则通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述转发模块，通过所述静态组播ARP表项对所述访问请求中的访问参数进行解析，随机确定所述访问参数对应的出接口；

将所述访问参数通过所述出接口以及所述虚拟IP地址发送至对应的所述服务器，以将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述转发模块，对所述访问请求中的访问参数进行解析，确定所述访问参数对应的五元组信息；

将所述五元组信息进行哈希计算，确定所述访问参数对应的哈希值；

从预先构建的出接口列表查找所述哈希值的目标接口，将所述目标接口作为所述访问参数对应的出接口。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括第二判断模块，若所述访问请求不需要进行组播，则判断所述访问请求是否需要访问其他网络设备；

若是，则将所述访问请求转发至所述其他网络设备；

若否，则将所述访问请求进行丢弃，向所述客户端反馈访问失败。

10.一种基于静态ARP表项实现随机负载均衡访问设备，其特征在于，应用于服务端网络设备，所述设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

将部署有相同服务的多个服务器绑定到同一网段的虚拟IP地址；

配置与所述虚拟IP地址对应的静态组播ARP表项；

获取客户端跨网段的访问请求；

判断所述访问请求是否需要进行组播；

若是，则通过所述静态组播ARP表项将所述访问请求随机转发至对应的所述服务器。

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