專利名稱：中低端路由器上查找多歸路由最優(yōu)路徑和負(fù)載均衡的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及中低端路由器領(lǐng)域，尤其涉及該路由器中實現(xiàn)多線路最優(yōu)路徑查找和負(fù)載均衡的方法。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展，使得用戶對帶寬的需求越來越高。目前中國的ADSL用戶已經(jīng)數(shù)千萬個，但是，ADSL由于技術(shù)的原因下行速率只有8Mbps，上行速率只有768Kbps，而且，這個速率會隨著用戶的線路質(zhì)量下降和線路長度的增加而降低。運(yùn)營商為了保證穩(wěn)定的用戶接入，一般給用戶開通2Mbps，或者1Mbps的下行帶寬，有些區(qū)域仍然是512Kbps。這個帶寬的限制給很多用戶的應(yīng)用造成了瓶頸。因此，很多用戶希望通過增加ADSL的數(shù)量達(dá)到增加帶寬的目的。另外一個方面，國內(nèi)的不同運(yùn)營商之間互聯(lián)互通的帶寬不高，因此，如果用戶從一個運(yùn)營商接入，去訪問另外一個運(yùn)營商的服務(wù)器時，會造成比較大的時延，應(yīng)用的效果就是上網(wǎng)非常慢甚至不能訪問，特別是在教育系統(tǒng)。以學(xué)校為例子，很多學(xué)校都通過教育科研網(wǎng)連接到國際互聯(lián)網(wǎng)，但是通過學(xué)校的教育科研網(wǎng)訪問電信的服務(wù)器非常慢，或者學(xué)校的老師學(xué)生在電信網(wǎng)絡(luò)(如在家里)訪問學(xué)校的服務(wù)器也非常慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供了一種在中低端路由器上實現(xiàn)自動查找多歸路由最優(yōu)路徑和線路負(fù)載均衡的方法，旨在解決上述的問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下步驟實現(xiàn)的先定義“流”這個概念一個“流”是指在路由器中具備有相同的源地址，源端口，目的地址，目的端口和協(xié)議這五個要素的數(shù)據(jù)包；在路由器的轉(zhuǎn)發(fā)中，一個“流”總是沿著固定的路徑前進(jìn)；在路由器內(nèi)部初始化一個NAT(Network Address Translation)Session表，所述的NAT Session表包括源IP地址，目的IP地址，源端口，目的端口，全局IP地址，需要轉(zhuǎn)發(fā)的虛擬接口等；一個NAT Session表就是表明了一個“流”的路徑；再初始化一個“路徑表”，該“路徑表”有三項，目的地址，時延，端口，以目的地址為索引，該表中的相同目的地址的第一項是最優(yōu)路徑；當(dāng)“流”的第一個包達(dá)到的時候，將該“流”的五個要素填入NAT Session表，然后去查找“路徑表”，如果“路徑表”中有該“流”的目的地址，取出第一個所指示的端口，將端口號和端口所在的地址填入NAT Session表；當(dāng)“流”隨后的數(shù)據(jù)包達(dá)到時，按照指示的端口繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)；當(dāng)?shù)趉個“流”的第一個數(shù)據(jù)包到達(dá)時，如果“路徑表”中沒有可以匹配的項，以概率Bi/sum(Bn，n＝1～N)從端口i轉(zhuǎn)發(fā)，其中i＝K mod N，同時記錄應(yīng)答包返回的時延，然后將這三項的內(nèi)容以目的地址為索引，按照時延由小到大排序；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是對于多個運(yùn)營商接入情況，可以在NAT的多歸路由下，自動找到時延時延最小的路徑，在時延相近的線路上，也可以達(dá)到負(fù)載均衡的效果，讓用戶訪問服務(wù)器的時延降到最低。


圖1是本發(fā)明的流程圖；具體實施方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明是通過以下步驟實現(xiàn)的(由圖1可見)先定義“流”這個概念一個“流”是指在路由器中具備有相同的源地址，源端口，目的地址，目的端口和協(xié)議這五個要素的數(shù)據(jù)包；在路由器的轉(zhuǎn)發(fā)中，一般地，一個“流”總是沿著固定的路徑前進(jìn)；在路由器內(nèi)部初始化一個NAT(Network Address Translation)Session表，所述的NAT Session表包括源IP地址，目的IP地址，源端口，目的端口，全局IP地址，需要轉(zhuǎn)發(fā)的虛擬接口等；一個NAT Session表就是表明了一個“流”的路徑；再初始化一個“路徑表”，該“路徑表”有三項，目的地址，時延，端口，以目的地址為索引，該表中的相同目的地址的第一項是最優(yōu)路徑；這個方法的基本思路是，當(dāng)“流”的第一個包達(dá)到的時候，此時因為NAT Session表中關(guān)于該“流”的項為空，將該“流”的五個要素填入NATSession表，然后去查找“路徑表”，如果“路徑表”中有該“流”的目的地址，取出第一個所指示的端口，將端口號和端口所在的地址填入NAT Session表；當(dāng)“流”隨后的數(shù)據(jù)包達(dá)到時，因為NAT Session表中已經(jīng)有了端口號和全局IP地址，然后就按照指示的端口繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)；“路徑表”的維護(hù)是這樣的當(dāng)?shù)趉個“流”的第一個數(shù)據(jù)包到達(dá)時，如果“路徑表”中沒有可以匹配的項，那么以概率Bi/sum(Bn，n＝1～N)從端口i轉(zhuǎn)發(fā)，其中i＝K modN，同時記錄應(yīng)答包返回的時延，然后將這三項的內(nèi)容以目的地址為索引，按照時延由小到大排序；所以，“路徑表”維護(hù)的目的地址的第一項都是最低時延的；路由器運(yùn)營商有N條線路連接，每條線路的帶寬是Bn(n＝1～N)。
首先初始化NAT表，創(chuàng)建一個空的NAT表，表的項目有源地址，源端口，目的地址、目的端口、協(xié)議、全局IP地址，需要轉(zhuǎn)發(fā)的端口。然后再初始化路徑表，表項有目的地址，時延和端口。
本發(fā)明是給路由器提供N-1個(N＞2)出口，每個出口連接到不同的運(yùn)營商，而對內(nèi)，則提供至少一個路由接口。
權(quán)利要求
1.中低端路由器上查找多歸路由最優(yōu)路徑和負(fù)載均衡的方法，是通過以下步驟實現(xiàn)的先定義“流”這個概念一個“流”是指在路由器中具備有相同的源地址，源端口，目的地址，目的端口和協(xié)議這五個要素的數(shù)據(jù)包；在路由器的轉(zhuǎn)發(fā)中，一個“流”總是沿著固定的路徑前進(jìn)；在路由器內(nèi)部初始化一個NAT(Network Address Translation)Session表，所述的NAT Session表包括源IP地址，目的IP地址，源端口，目的端口，全局IP地址，需要轉(zhuǎn)發(fā)的虛擬接口等；一個NAT Session表就是表明了一個“流”的路徑；再初始化一個“路徑表”，該“路徑表”有三項，目的地址，時延，端口，以目的地址為索引，該表中的相同目的地址的第一項是最優(yōu)路徑；當(dāng)“流”的第一個包達(dá)到的時候，將該“流”的五個要素填入NAT Session表，然后去查找“路徑表”，如果“路徑表”中有該“流”的目的地址，取出第一個所指示的端口，將端口號和端口所在的地址填入NAT Session表；當(dāng)“流”隨后的數(shù)據(jù)包達(dá)到時，按照指示的端口繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)；當(dāng)?shù)趉個“流”的第一個數(shù)據(jù)包到達(dá)時，如果“路徑表”中沒有可以匹配的項，以概率Bi/sum(Bn，n＝1～N)從端口i轉(zhuǎn)發(fā)，其中i＝K mod N，同時記錄應(yīng)答包返回的時延，然后將這三項的內(nèi)容以目的地址為索引，按照時延由小到大排序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中低端路由器上查找多歸路由最優(yōu)路徑和負(fù)載均衡的方法，是通過以下步驟實現(xiàn)的先定義“流”這個概念；在路由器內(nèi)部初始化一個NAT Session表；再初始化一個“路徑表”，包括目的地址，時延，端口，以目的地址為索引，該表中的相同目的地址的第一項是最優(yōu)路徑；當(dāng)“流”的第一個包達(dá)到的時候，如果“路徑表”中有該“流”的目的地址，取出第一個所指示的端口，將端口號和端口所在的地址填入NAT Session表；當(dāng)“流”隨后的數(shù)據(jù)包達(dá)到時，按照指示的端口繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)；當(dāng)?shù)趉個“流”的第一個數(shù)據(jù)包到達(dá)時，如果“路徑表”中沒有，以概率Bi/sum(Bn，n＝1～N)從端口i轉(zhuǎn)發(fā)，其中i＝K mod N，同時記錄應(yīng)答包返回的時延，以目的地址為索引，按照時延由小到大排序。
文檔編號H04L12/56GK1848797SQ20051002513
公開日2006年10月18日 申請日期2005年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者張洪忠 申請人:上海艾泰科技有限公司