CN118055070A - 一种报文转发方法及装置 - Google Patents

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CN118055070A CN202410334407.1A CN202410334407A CN118055070A CN 118055070 A CN118055070 A CN 118055070A CN 202410334407 A CN202410334407 A CN 202410334407A CN 118055070 A CN118055070 A CN 118055070A
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Abstract

本申请提供了一种报文转发方法及装置。该方法包括，设置具有多个入端口的入端口组；设置入端口组映射的等价路由组；周期性动态设置入端口组的每个入端口的负载分担数值；当数据报文的入端口的当前负载分担数值为非初始负载分担数值，以非初始负载分担数值对等价路由组的出端口个数取模计算第一哈希值，通过等价路由组中第一哈希值对应的出端口发送数据报文。

Description

一种报文转发方法及装置
技术领域
本申请涉及通信技术，具体的讲是一种报文转发方法及装置。
背景技术
在上下行带宽1:1的AI(人工智能)智算网络常遇到多入端口多出端口的复杂场景。在此类场景中，我们希望能够在保持数据包顺序即逐流转发的前提，将来自多个入端口相同目的地址的流量均匀地分发到多个出端口。然而，在实际环境中，往往会出现多个入端口的流量汇聚到某一个出端口，而其他出端口上没有流量的情况，导致负载分担不均衡和网络拥塞。
LBN(Load Balance Number，负载分担数值)是一种网络级别的负载均衡技术，在网络设备形成等价路由组与一个或多个入端口组的映射关系，每个端口组的多个入端口的流量精准地负载分担到该端口组的不同出端口，以提升网络吞吐率。
但是，端口组的入端口的LBN数是根据静态配置组来确定的。就是当手工配置端口组后，底层硬件对端口设置的LBN数就已经确定了，就是哪个入端口应该在哪个出端口出就已经确定了。这时如果端口组中并不是全部打入报文，而是只有部分端口打入报文，如果恰好都是计算到同一个出端口的入端口打入了报文，就会出现出端口的哈希不均匀。
发明内容
本申请的目的在于提供一种报文转发方法和装置，根据动态的负载分担数值进行负载分担转发。
为实现上述目的，本申请提供了一种报文转发方法，该方法包括，设置具有多个入端口的入端口组；设置入端口组映射的等价路由组；周期性动态设置入端口组的每个入端口的负载分担数值；当数据报文的入端口的当前负载分担数值为非初始负载分担数值，以非初始负载分担数值对等价路由组的出端口个数取模计算第一哈希值，通过等价路由组中第一哈希值对应的出端口发送数据报文。
为实现上述目的，本申请还提供了一种报文转发装置，该装置包括，设置模块，用于设置具有多个入端口的入端口组；设置入端口组映射的等价路由组；控制模块，用于周期性动态设置入端口组的每个入端口的负载分担数值；转发模块，用于当数据报文的入端口的当前负载分担数值为非初始负载分担数值，以非初始负载分担数值对等价路由组的出端口个数取模计算第一哈希值，通过等价路由组中第一哈希值对应的出端口发送数据报文。
本申请的有益效果在于，通过动态修改入端口的LBN数动态修改出端口，更加均匀地通过等价路由组的出端口的转发流量。
附图说明
图1为本申请提供报文转发方法实施例的流程图；
图2A和2B是本申请提供的动态修改负载分担值进行负载分担转发的实施例一的示意图；
图3A和3B是本申请提供的动态修改负载分担值进行负载分担转发的实施例二示意图；
图4A和4B是本申请提供的动态修改负载分担值进行负载分担转发的实施例三的示意图；
图5A和5B是本申请提供的动态修改负载分担值进行负载分担转发的实施例四的示意图；
图6是本申请提供的动态修改负载分担值进行负载分担转发的装置的示意图。
具体实施方式
将以多个附图所示的多个例子进行详细说明。在以下详细描述中，多个具体细节用于提供对本申请的全面理解。实例中没有详细地描述已知的方法、步骤、组件以及电路，以免使这些例子的难于理解。
使用的术语中，术语“包括”表示包括但不限于；术语“含有”表示包括但不限于；术语“以上”、“以内”以及“以下”包含本数；术语“大于”、“小于”表示不包含本数。术语“基于”表示至少基于其中一部分。
图1为本申请提供报文转发方法实施例的流程图；该方法包括，
步骤101，设置具有多个入端口的入端口组；
步骤102，设置入端口组映射的等价路由组；
步骤103，周期性动态设置入端口组的每个入端口的负载分担数值；
步骤104，当数据报文的入端口的当前负载分担数值为非初始负载分担数值，以非初始负载分担数值对等价路由组的出端口个数取模计算第一哈希值，通过等价路由组中第一哈希值对应的出端口发送数据报文。
图1实施例的有益效果在于，通过动态修改入端口的LBN数动态修改出端口，更加均匀地通过等价路由组的出端口的转发流量。
图2A和2B是本申请提供的动态修改负载分担值进行负载分担转发的实施例一的示意图。
图2A中，等价路由组10是根据路由表中到达某个目的IP地址的等价路由组内的四个出端口port11、port12、port13、port14，为等价路由组10的四个出端口port11、port12、port13、port14顺序编号为编号0、编号1、编号2、编号3。
网络设备将入端口port21、port22、port23、port24、port25以及port26添加到入端口组20，设置port21-port26为初始LBN数LBN0。
网络设备将等价路由组10关联入端口组20或多个入端口组，以下各实施例以入端口组20为例进行说明。
图2B中，网络设备通过入端口port21-port26收到数据报文时，确定入端口port21-port26各端口设置是初始负载分担数值LBN0，根据入端口port21-port26收到的数据报文的特征值(譬如报文三元组、五元组、七元组等特征信息)，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算，根据在等价路由组10中选择与取模计算的hash值对应的出端口各自发送入端口port21-port26收到的数据报文。
图3A和3B是本申请提供的动态修改负载分担值进行负载分担转发的实施例二示意图。
网络设备根据预设的动态修改周期，周期性修改入端口组20的每个入端口的负载分担数值。
图3A中，网络设备按照动态修改周期，轮询入端口组20的每个入端口port21-port26在上一周期内的入方向流量带宽。
网络设备轮询到入端口port21，获取入端口port21在上一周期的入方向流量带宽未超过指定阈值，譬如入端口port21端口总带宽的5％，网络设备维持port21的初始负载分担数值LBN0。
网络设备轮询到入端口port22，获取入端口port22在上一周期的入方向流量带宽未超过指定阈值，网络设备维持入端口port22的初始负载分担数值LBN0。
网络设备轮询到入端口port23，获取入端口port23在上一周期的入方向流量带宽超过指定阈值，网络设备查询入端口组20的其他入端口均未设置非初始负载分担数值，将被轮询的入端口port23设置为初始负载分担数值LBN加1，LBN1。
网络设备轮询到入端口port24，获取入端口port24在上一周期的入方向流量带宽超过指定阈值，网络设备查询入端口组20的其他入端口port23设置了非初始负载分担数值LBN1，为被轮询的入端口port24设置连续且不重复的非初始负载分担值LBN2。
网络设备轮询到入端口port25，获取入端口port25在上一周期的入方向流量带宽超过指定阈值，网络设备查询入端口组20的其他入端口port23、port24设置了非初始负载分担数值LBN1、LBN2，为被轮询的入端口port25设置连续且不重复的非初始负载分担值LBN3。
网络设备轮询到入端口port26，获取入端口port26在上一周期的入方向流量带宽未超过指定阈值，网络设备维持入端口port26的初始负载分担数值LBN0。
网络设备通过入端口port21、port22、port26收到数据报文时，确定入端口port21、port22、port26各端口设置是初始负载分担数值LBN0，根据入端口port21、port22、port26收到的数据报文的特征值，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算，根据在等价路由组10中选择与取模计算的hash值对应的出端口各自发送入端口port21-port26收到的数据报文。
图3B中，网络设备通过入端口port23收到数据报文时，根据负载分担数值LBN1，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算得到hash值hash1，根据在等价路由组10中选择hash1对应的编号1的出端口port12，发送入端口port23收到的数据报文。
网络设备通过入端口port24收到数据报文时，根据负载分担数值LBN2，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算得到hash值hash2，根据在等价路由组10中选择hash2对应的编号2的出端口port13，发送入端口port24收到的数据报文。
网络设备通过入端口port25收到数据报文时，根据负载分担数值LBN3，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算得到hash值hash3，根据在等价路由组10中选择hash3对应的编号3的出端口port14，发送入端口port25收到的数据报文。
图4A和4B是本申请提供的动态修改负载分担值进行负载分担转发的实施例三的示意图；
图4A中，网络设备按照动态修改周期，轮询入端口组20的每个入端口port21-port26在上一周期内的入方向流量带宽。
网络设备轮询到入端口port21，获取入端口port21在上一周期的入方向流量带宽超过指定阈值，网络设备查询入端口组20的其他入端口port23、port24、port25设置了非初始负载分担数值LBN1、LBN2、LBN3，为被轮询的入端口port21设置连续且不重复的非初始负载分担值LBN4。
网络设备轮询入端口port22，获取入端口port22在上一周期的入方向流量带宽超过指定阈值，网络设备查询入端口组20的其他入端口port21、port23、port24、port25设置了非初始负载分担数值LBN4、LBN1、LBN2、LBN3，为被轮询的入端口port21设置连续且不重复的非初始负载分担值LBN5。
网络设备轮询到入端口port23，获取入端口port23在上一周期的入方向流量带宽不为零和/超出了指定阈值且设置了非初始负载分担数值LBN1，维持入端口port23的LBN1。
网络设备轮询到入端口port24、port25时，执行与入端口port23相同的处理。
网络设备轮询到入端口port26时，获取到入端口port26各自在上一周期的入方向流量带宽未超过指定阈值，网络设备维持入端口port26的初始负载分担数值LBN0。
网络设备轮询到入端口port26，获取入端口port26在上一周期的入方向流量带宽未超过指定阈值，网络设备维持入端口port26的初始负载分担数值LBN0。
网络设备通过入端口port26收到数据报文时，确定入端口port26端口设置是初始负载分担数值LBN0，根据入端口port26收到的数据报文的特征值，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算，根据在等价路由组10中选择与取模计算的hash值对应的出端口发送入端口port26收到的数据报文。
图4B中，网络设备通过入端口port21的负载分担数值LBN4，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算得到hash值0，在等价路由组10中选择hash0对应的编号出端口port11发送入端口port21收到的数据报文。
网络设备通过入端口port22的负载分担数值LBN5，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算得到hash值1，在等价路由组10中选择hash1对应的编号出端口port12发送入端口port22收到的数据报文。
网络设备通过入端口port23-port25收到数据报文时，根据每个入端口各自的负载分担数值，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算得到hash值，在等价路由组10中选择hash值对应的编号的出端口进行发送处理，同实施例3B中所示处理。
图4B中，入端口port22和入端口port23收到的数据报文被共同负载分担到出端口port12发送。
图5A和5B是本申请提供的动态修改负载分担值进行负载分担转发的实施例四的示意图。
网络设备分别轮询到入端口port21-23，获取入端口port21-23在上一周期的入方向流量带宽不为零和/超出了指定阈值且设置了非初始负载分担数值，维持入端口port21-23的LBN值。
网络设备轮询到入端口port24，获取入端口port24在上一周期的入方向流量带宽为零且设置了非初始负载分担数值LBN2，为被轮询的入端口port24设置初始LBN0。网络设备在入端口组20中，查询其他端口的非初始负载分担数值是否大于被轮询的入端口port24的非初始负载分担数值LBN2；将查询到的其他入端口port21、port22、port25的非初始负载分担数值LBN4、LBN5、LBN3减1；如图5A所示，入端口port21、port22、port25的非初始负载分担数值LBN3、LBN4、LBN2。
网络设备轮询到入端口port26，获取入端口port26在上一周期的入方向流量带宽未超过指定阈值，网络设备维持入端口port26的初始负载分担数值LBN0。
图5B中，网络设备通过入端口port21收到数据报文时，根据入端口port21的负载分担数值LBN3，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算得到hash值3，在等价路由组10中选择hash3对应的编号出端口port14发送入端口port21收到的数据报文。
网络设备通过入端口port22收到数据报文时，根据入端口port22的负载分担数值LBN4，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算得到hash值0，在等价路由组10中选择hash0对应的编号出端口port11发送入端口port22收到的数据报文。
网络设备通过入端口port23收到数据报文时，根据入端口port23的负载分担数值LBN1，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算得到hash值1，在等价路由组10中选择hash1对应的编号出端口port12发送入端口port23收到的数据报文。
网络设备通过入端口port25收到数据报文时，根据入端口port25修改后的负载分担数值LBN2，对等价路由组10的出端口数量4进行取模运算得到hash值2，在等价路由组10中选择hash2对应的编号出端口port13发送入端口port25收到的数据报文。
本实施例中，通过释放上周期内未收到数据报文port24的LBN值，入端口port22和入端口port23收到的数据报文被负载分担到不同的出端口port11，port12发送。
图6是本申请提供的动态修改负载分担值进行负载分担转发的装置的示意图；该装置600包括设置模块610、控制模块620以及转发模块630。
设置模块610，用于设置具有多个入端口的入端口组；设置入端口组映射的等价路由组；控制模块620，用于周期性动态设置入端口组的每个入端口的负载分担数值；转发模块630，用于当数据报文的入端口的当前负载分担数值为非初始负载分担数值，以非初始负载分担数值对等价路由组的出端口个数取模计算第一哈希值，通过等价路由组中第一哈希值对应的出端口发送数据报文。
转发模块630，还用于当数据报文的入端口的当前负载分担数值为初始负载分担数值，根据数据报文的特征值以及等价路由组的出端口个数取模计算第二哈希值，通过等价路由组中第二哈希值对应的出端口发送数据报文。
控制模块620，用于周期性动态设置入端口组的每个入端口的负载分担数值包括，按照动态修改周期，轮询入端口组的每个入端口在上一周期内的入方向流量带宽；当被轮询的入端口的上一周期内的入方向流量带宽达到指定阈值且设置了初始负载分担数值；查询入端口组的其他入端口是否设置了非初始负载分担数值；若否，将被轮询的入端口的初始负载分担数值加1；若是，为被轮询的入端口设置连续且不重复的非初始负载分担值。
控制模块620，用于周期性动态设置入端口组的每个入端口的负载分担数值包括，按照动态修改周期，轮询入端口组的每个入端口在上一周期内的入方向流量带宽；当被轮询的入端口的上一周期内的入方向流量带宽为零且设置了初始负载分担数值，维持被轮询的入端口的初始负载分担数值。
控制模块620，用于周期性动态设置入端口组的每个入端口的负载分担数值包括；按照动态修改周期，轮询入端口组的每个入端口在上一周期内的入方向流量带宽；当被轮询的入端口的上一周期内的入方向流量带宽为零且设置了非初始负载分担数值；为被轮询的入端口设置初始负载分担数值；在入端口组中，查询其他端口的非初始负载分担数值是否大于被轮询的入端口的非初始负载分担数值；将查询到的其他端口的非初始负载分担数值减1。
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)

1.一种报文转发方法，其特征在于，所述方法包括，
设置具有多个入端口的入端口组；
设置所述入端口组映射的等价路由组；
周期性动态设置所述入端口组的每个所述入端口的负载分担数值；
当所述数据报文的入端口的当前负载分担数值为非初始负载分担数值，以所述非初始负载分担数值对所述等价路由组的出端口个数取模计算第一哈希值，通过所述等价路由组中所述第一哈希值对应的出端口发送所述数据报文。
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，
当所述数据报文的入端口的当前负载分担数值为所述初始负载分担数值，根据所述数据报文的特征值以及所述等价路由组的出端口个数取模计算第二哈希值，通过所述等价路由组中所述第二哈希值对应的出端口发送所述数据报文。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，周期性动态设置所述入端口组的每个所述入端口的负载分担数值包括，
按照动态修改周期，轮询所述入端口组的每个所述入端口在上一周期内的入方向流量带宽；
当被轮询的所述入端口的所述上一周期内的入方向流量带宽达到指定阈值且设置了所述初始负载分担数值；
查询所述入端口组的其他入端口是否设置了非初始负载分担数值；
若否，将所述被轮询的入端口的所述初始负载分担数值加1；
若是，为所述被轮询的入端口设置连续且不重复的非初始负载分担值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，周期性动态设置所述入端口组的每个所述入端口的负载分担数值包括，
按照动态修改周期，轮询所述入端口组的每个所述入端口在上一周期内的入方向流量带宽；
当被轮询的入端口的所述上一周期内的入方向流量带宽为零且设置了所述初始负载分担数值，维持所述被轮询的入端口的所述初始负载分担数值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，周期性动态设置所述入端口组的每个所述入端口的负载分担数值包括，
按照动态修改周期，轮询所述入端口组的每个所述入端口在上一周期内的入方向流量带宽；
当被轮询的入端口的所述上一周期内的入方向流量带宽为零且设置了非初始负载分担数值；
为所述被轮询的入端口设置所述初始负载分担数值；
在所述入端口组中，查询其他端口的非初始负载分担数值是否大于所述被轮询的入端口的非初始负载分担数值；
将查询到的其他端口的非初始负载分担数值减1。
6.一种报文转发装置，其特征在于，所述装置包括，
设置模块，用于设置具有多个入端口的入端口组；设置所述入端口组映射的等价路由组；
控制模块，用于周期性动态设置所述入端口组的每个所述入端口的负载分担数值；
转发模块，用于当所述数据报文的入端口的当前负载分担数值为非初始负载分担数值，以所述非初始负载分担数值对所述等价路由组的出端口个数取模计算第一哈希值，通过所述等价路由组中所述第一哈希值对应的出端口发送所述数据报文。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述转发模块，还用于当所述数据报文的入端口的当前负载分担数值为所述初始负载分担数值，根据所述数据报文的特征值以及所述等价路由组的出端口个数取模计算第二哈希值，通过所述等价路由组中所述第二哈希值对应的出端口发送所述数据报文。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块，用于周期性动态设置所述入端口组的每个所述入端口的负载分担数值包括，按照动态修改周期，轮询所述入端口组的每个所述入端口在上一周期内的入方向流量带宽；当被轮询的所述入端口的所述上一周期内的入方向流量带宽达到指定阈值且设置了所述初始负载分担数值；查询所述入端口组的其他入端口是否设置了非初始负载分担数值；若否，将所述被轮询的入端口的所述初始负载分担数值加1；若是，为所述被轮询的入端口设置连续且不重复的非初始负载分担值。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块，用于周期性动态设置所述入端口组的每个所述入端口的负载分担数值包括，按照动态修改周期，轮询所述入端口组的每个所述入端口在上一周期内的入方向流量带宽；当被轮询的入端口的所述上一周期内的入方向流量带宽为零且设置了所述初始负载分担数值，维持所述被轮询的入端口的所述初始负载分担数值。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块，用于周期性动态设置所述入端口组的每个所述入端口的负载分担数值包括；按照动态修改周期，轮询所述入端口组的每个所述入端口在上一周期内的入方向流量带宽；当被轮询的入端口的所述上一周期内的入方向流量带宽为零且设置了非初始负载分担数值；为所述被轮询的入端口设置所述初始负载分担数值；在所述入端口组中，查询其他端口的非初始负载分担数值是否大于所述被轮询的入端口的非初始负载分担数值；将查询到的其他端口的非初始负载分担数值减1。
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