專利名稱：一種鏈路負(fù)載均衡裝置及管理服務(wù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤其涉及一種鏈路負(fù)載均衡裝置及管理服務(wù)器。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷發(fā)展，出于對互聯(lián)網(wǎng)訪問速度提升、業(yè)務(wù)的持續(xù)性、以及增強(qiáng)出口鏈路可用性和穩(wěn)定性的要求考慮，現(xiàn)在多數(shù)企業(yè)尤其是大企業(yè)逐步采用多鏈路接入互聯(lián)網(wǎng)。然而僅僅簡單的引入多條物理鏈路，如果不采取任何輔助措施，就會造成引入的多條鏈路之間完全獨(dú)立，因此不能有效得解決鏈路帶寬利用不均、吞吐量相對低和響應(yīng)速度慢的問題。為了解決上述問題，業(yè)界引入鏈路負(fù)載均衡機(jī)制，鏈路負(fù)載均衡是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之上的軟件系統(tǒng)和底層硬件系統(tǒng)組成的應(yīng)用交付系統(tǒng)，它提供了一種高效而廉價(jià)的方法進(jìn)行多鏈路之間的負(fù)載均衡，從而解決以上多條獨(dú)立鏈路存在的問題。請參考圖1，負(fù)載均衡設(shè)備(LB)可接入多條出口鏈路(以下簡稱“鏈路”)，每條鏈路對應(yīng)一個(gè)運(yùn)營商ISP。當(dāng)用戶從內(nèi)網(wǎng)去訪問公網(wǎng)的時(shí)候，報(bào)文經(jīng)過LB，LB提供多種調(diào)度算法(也稱為分擔(dān)算法)在多條鏈路之間進(jìn)行的負(fù)載分擔(dān)，例如訪問電信的鏈接選擇電信的鏈路出去。調(diào)度算法也可引入最小負(fù)載分擔(dān)等其他策略。LB通常還會提供鏈路健康檢查機(jī)制，通過發(fā)ICMP或TCP包探測鏈路的狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測各個(gè)鏈路的健康狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)某條鏈路故障(down)，立刻把流量切換到其他可用鏈路上，從而保障業(yè)務(wù)的持續(xù)性。目前除了電信以及聯(lián)通等一級運(yùn)營商之外，市場還存在許多二級運(yùn)營商。企業(yè)有可能會使用二級運(yùn)營商的鏈路作為出口之一。由于二級運(yùn)營商擁有的IP地址比較少，而且互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器大部分不會放在二級運(yùn)營商那里。請繼續(xù)參考圖1，假設(shè)三個(gè)鏈路分別對應(yīng)電信、聯(lián)通以及一個(gè)二級運(yùn)營商。根據(jù)前述調(diào)度算法，假設(shè)訪問電信鏈接(表示服務(wù)器的IP在電信網(wǎng)絡(luò)中)的業(yè)務(wù)流量走對應(yīng)電信的鏈路，訪問聯(lián)通鏈接的業(yè)務(wù)流量走對應(yīng)聯(lián)通的鏈路，這樣會導(dǎo)致二級運(yùn)營商鏈路上的業(yè)務(wù)流量較低，分擔(dān)效果較差。另外，有些管理員甚至可能不會配置任何訪問二級運(yùn)營商鏈接與二級運(yùn)營商鏈路的對應(yīng)關(guān)系，那么分擔(dān)效果會更差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種負(fù)載均衡裝置，應(yīng)用于用戶網(wǎng)絡(luò)出口的負(fù)載均衡設(shè)備上，其中該負(fù)載均衡設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)物理出口鏈路，用以將用戶內(nèi)部訪問公網(wǎng)的業(yè)務(wù)流量通過所述物理出口鏈路發(fā)送到公網(wǎng)上；該裝置包括鏈路管理單元，物理映射單元以及業(yè)務(wù)調(diào)度單元，其中鏈路管理單元，用于根據(jù)管理員下發(fā)的虛擬鏈路配置將一條物理出口鏈路虛擬為至少兩條虛擬出口鏈路，并將所述兩條虛擬出口鏈路更新到出口鏈路列表中，其中出口鏈路列表中的每個(gè)出口鏈路對應(yīng)到一個(gè)運(yùn)營商，所述出口鏈路列表中還包括出口鏈路的性、質(zhì)；該鏈路管理單元進(jìn)一步用于在鏈路映射表記錄虛擬出口鏈路與物理出口鏈路的對應(yīng)關(guān)系;業(yè)務(wù)調(diào)度單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)度算法將業(yè)務(wù)流量調(diào)度到出口鏈路列表中的一個(gè)出口鏈路上，并將調(diào)度結(jié)果通知收發(fā)處理單元；收發(fā)處理單元，用于根據(jù)出口鏈路列表中記錄的出口鏈路性質(zhì)判斷調(diào)度到的出口鏈路是否為虛擬出口鏈路，如果是根據(jù)鏈路映射表確定虛擬出口鏈路對應(yīng)的物理出口鏈路，然后將業(yè)務(wù)流量通過對應(yīng)的出口鏈路發(fā)送出去。本發(fā)明還提供一種負(fù)載均衡方法，應(yīng)用于用戶網(wǎng)絡(luò)出口的負(fù)載均衡設(shè)備上，其中該負(fù)載均衡設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)物理出口鏈路，用以將用戶內(nèi)部訪問公網(wǎng)的業(yè)務(wù)流量通過所述物理出口鏈路發(fā)送到公網(wǎng)上；該方法包括以下步驟 A、根據(jù)管理員下發(fā)的虛擬鏈路配置將一條物理出口鏈路虛擬為至少兩條虛擬出口鏈路，并將所述兩條虛擬出口鏈路更新到出口鏈路列表中，其中出口鏈路列表中的每個(gè)出口鏈路對應(yīng)到一個(gè)運(yùn)營商，所述出口鏈路列表中還包括出口鏈路的性質(zhì)；B、在鏈路映射表記錄虛擬出口鏈路與物理出口鏈路的對應(yīng)關(guān)系；C、根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)度算法將業(yè)務(wù)流量調(diào)度到出口鏈路列表中的一個(gè)出口鏈路上；D、根據(jù)出口鏈路列表中記錄的出口鏈路性質(zhì)判斷調(diào)度到的出口鏈路是否為虛擬出口鏈路，如果是根據(jù)鏈路映射表確定虛擬出口鏈路對應(yīng)的物理出口鏈路，然后將業(yè)務(wù)流量通過對應(yīng)的出口鏈路發(fā)送出去。本發(fā)明充分利用混合運(yùn)營商(比如二級運(yùn)營商)物理鏈路資源以及出口資源，有效地提升了負(fù)載均衡設(shè)備上業(yè)務(wù)的均衡性。


圖I是一種現(xiàn)有技術(shù)中負(fù)載均衡的示意圖。圖2是本發(fā)明一種實(shí)施方式中負(fù)載均衡裝置的邏輯結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明一種實(shí)施方式中負(fù)載均衡示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)有技術(shù)沒有對二級運(yùn)營商鏈路做更好的處理，導(dǎo)致二級運(yùn)營商鏈路資源被浪費(fèi)。本發(fā)明將二級運(yùn)營商鏈路在邏輯上進(jìn)行抽象，讓負(fù)載均衡機(jī)制能夠充分調(diào)度到二級運(yùn)營商鏈路資源。二級運(yùn)營商(也可能存在三級運(yùn)營商)在本發(fā)明中成為混合運(yùn)營商，這是因?yàn)楹芏喽夁\(yùn)營商是租用了一個(gè)或者多個(gè)一級運(yùn)營商出口鏈路來為客戶提供訪問公網(wǎng)服務(wù)的。也就是說，雖然對于企業(yè)的負(fù)載均衡設(shè)備來看，連接到二級運(yùn)營商的僅僅是二級運(yùn)營商鏈路而已，但事實(shí)上業(yè)務(wù)流量到達(dá)二級運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過多次轉(zhuǎn)發(fā)之后最終還是從遠(yuǎn)端的一級運(yùn)營商鏈路出去的。本發(fā)明正式利用這一特點(diǎn)來改造負(fù)載均衡機(jī)制。請參考圖2，以計(jì)算機(jī)程序?yàn)槔?，本發(fā)明的負(fù)載均衡裝置應(yīng)用于用戶網(wǎng)絡(luò)出口的負(fù)載均衡設(shè)備(LB)上，其中該負(fù)載均衡設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)物理出口鏈路，用以將用戶內(nèi)部訪問公網(wǎng)的業(yè)務(wù)流量通過所述物理出口鏈路發(fā)送到公網(wǎng)上；該裝置包括鏈路管理單元，物理映射單元以及業(yè)務(wù)調(diào)度單元。其在運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如下步驟。
步驟101，鏈路管理單元根據(jù)管理員下發(fā)的虛擬鏈路配置將一條物理出口鏈路虛擬為至少兩條虛擬出口鏈路，其中每個(gè)虛擬鏈路對應(yīng)到一個(gè)運(yùn)營商；步驟102，鏈路管理單元更新出口鏈路列表以及鏈路映射表，其中出口鏈路列表至少包括出口鏈路與運(yùn)營商的對應(yīng)關(guān)系以及該出口 鏈路的性質(zhì)，而鏈路映射表包括虛擬出口鏈路與物理出口鏈路對應(yīng)關(guān)系；步驟103，業(yè)務(wù)調(diào)度單元根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)度算法將業(yè)務(wù)流量調(diào)度到出口鏈路列表中的一個(gè)出口鏈路上，并將調(diào)度結(jié)果通知收發(fā)處理單元；步驟104，收發(fā)處理單元判斷調(diào)度到的出口鏈路是否為虛擬出口鏈路，如果是，轉(zhuǎn)步驟105處理，否則轉(zhuǎn)步驟106處理；步驟105，收發(fā)處理單元根據(jù)鏈路映射表確定虛擬出口鏈路對應(yīng)的物理出口鏈路；步驟106，收發(fā)處理單元將業(yè)務(wù)流量從物理出口鏈路發(fā)送出去。請參考圖3,事實(shí)上,從最終的出口來看,一個(gè)混合運(yùn)營商(比如二級運(yùn)營商)出口鏈路最終可以被理解為多個(gè)一級運(yùn)營商鏈路的混合鏈路。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，管理員可以向鏈路管理單元下發(fā)虛擬鏈路配置來將一個(gè)二級運(yùn)營商物理出口鏈路虛擬為多個(gè)一級運(yùn)營商虛擬出口鏈路。管理員可以根據(jù)二級運(yùn)營商實(shí)際到達(dá)一級運(yùn)營商出口的情況來決定這個(gè)虛擬鏈路配置。假設(shè)用戶網(wǎng)絡(luò)出口 LB有三條物理出口鏈路連接到運(yùn)營商A的物理出口鏈路1，連接到運(yùn)營商B的物理出口鏈路2以及連接到運(yùn)營商C的物理出口鏈路3，假設(shè)運(yùn)營商B以及運(yùn)營商C為一級運(yùn)營商,運(yùn)營商A為二級運(yùn)營商。從更廣闊的網(wǎng)絡(luò)上來觀察,運(yùn)營商A的出口最終會連接到多個(gè)一級運(yùn)營商鏈路上去。假設(shè)運(yùn)營商A出口到運(yùn)營商B的帶寬為lGbps，到運(yùn)營商C的帶寬為3Gbps，兩者的比例為I :3。用戶網(wǎng)絡(luò)的管理員可以了解到這樣的比例關(guān)系，根據(jù)這樣的比例關(guān)系來確定虛擬鏈路配置中的帶寬參數(shù)，此時(shí)虛擬鏈路配置所包括的帶寬參數(shù)是一個(gè)比例關(guān)系。假設(shè)用戶網(wǎng)絡(luò)出口的LB到運(yùn)營商A的物理出口鏈路I的帶寬為40Mbps，那么虛擬鏈路配置可以為兩個(gè)虛擬出口鏈路的帶寬比例為I :3，第一虛擬出口鏈路(標(biāo)識為4)為10Mbps，第二虛擬出口鏈路(標(biāo)識為5)為30Mbps。當(dāng)然比例關(guān)系未必按照如此嚴(yán)格的比例關(guān)系，因?yàn)?，二級運(yùn)營商到一級運(yùn)營商出口的比例關(guān)系僅僅是一個(gè)參考，因此還可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定固定的帶寬，第一虛擬出口鏈路為15Mbps，第二虛擬出口鏈路為25Mbps。虛擬配置除了包括各個(gè)虛擬出口鏈路帶寬之外，還包括虛擬出口鏈路對應(yīng)的運(yùn)營商(通常為一級運(yùn)營商)。此時(shí)鏈路管理單元可以更新當(dāng)前的出口鏈路列表以及鏈路映射表，請參考表I、表2以及表3的示例。其中表I為原始的出口鏈路列表，表2為更新后的出口鏈路列表，而表3為鏈路映射表。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載均衡裝置，應(yīng)用于用戶網(wǎng)絡(luò)出口的負(fù)載均衡設(shè)備上，其中該負(fù)載均衡設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)物理出口鏈路，用以將用戶內(nèi)部訪問公網(wǎng)的業(yè)務(wù)流量通過所述物理出口鏈路發(fā)送到公網(wǎng)上；該裝置包括鏈路管理單元，物理映射單元以及業(yè)務(wù)調(diào)度單元，其特征在于: 鏈路管理單元，用于根據(jù)管理員下發(fā)的虛擬鏈路配置將一條物理出口鏈路虛擬為至少兩條虛擬出口鏈路，并將所述兩條虛擬出口鏈路更新到出口鏈路列表中，其中出口鏈路列表中的每個(gè)出口鏈路對應(yīng)到一個(gè)運(yùn)營商，所述出口鏈路列表中還包括出口鏈路的性質(zhì)；該鏈路管理單元進(jìn)一步用于在鏈路映射表記錄虛擬出口鏈路與物理出口鏈路的對應(yīng)關(guān)系； 業(yè)務(wù)調(diào)度單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)度算法將業(yè)務(wù)流量調(diào)度到出口鏈路列表中的一個(gè)出口鏈路上，并將調(diào)度結(jié)果通知收發(fā)處理單元； 收發(fā)處理單元，用于根據(jù)出口鏈路列表中記錄的出口鏈路性質(zhì)判斷調(diào)度到的出口鏈路是否為虛擬出口鏈路，如果是根據(jù)鏈路映射表確定虛擬出口鏈路對應(yīng)的物理出口鏈路，然后將業(yè)務(wù)流量通過對應(yīng)的出口鏈路發(fā)送出去。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，其中被虛擬的物理出口鏈路對應(yīng)于第一運(yùn)營商，且至少有一條虛擬出口鏈路對應(yīng)于第二運(yùn)營商。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，其中至少有一條虛擬出口鏈路對應(yīng)于第三運(yùn)營商。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，其中至少有一條虛擬出口鏈路對應(yīng)于第一運(yùn)營商。
5.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述虛擬配置還包括虛擬出口鏈路的帶寬參數(shù)。
6.一種負(fù)載均衡方法，應(yīng)用于用戶網(wǎng)絡(luò)出口的負(fù)載均衡設(shè)備上，其中該負(fù)載均衡設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)物理出口鏈路，用以將用戶內(nèi)部訪問公網(wǎng)的業(yè)務(wù)流量通過所述物理出口鏈路發(fā)送到公網(wǎng)上；該方法包括以下步驟 A、根據(jù)管理員下發(fā)的虛擬鏈路配置將一條物理出口鏈路虛擬為至少兩條虛擬出口鏈路，并將所述兩條虛擬出口鏈路更新到出口鏈路列表中，其中出口鏈路列表中的每個(gè)出口鏈路對應(yīng)到一個(gè)運(yùn)營商，所述出口鏈路列表中還包括出口鏈路的性質(zhì)； B、在鏈路映射表記錄虛擬出口鏈路與物理出口鏈路的對應(yīng)關(guān)系， C、根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)度算法將業(yè)務(wù)流量調(diào)度到出口鏈路列表中的一個(gè)出口鏈路上； D、根據(jù)出口鏈路列表中記錄的出口鏈路性質(zhì)判斷調(diào)度到的出口鏈路是否為虛擬出口鏈路，如果是根據(jù)鏈路映射表確定虛擬出口鏈路對應(yīng)的物理出口鏈路，然后將業(yè)務(wù)流量通過對應(yīng)的出口鏈路發(fā)送出去。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其中被虛擬的物理出口鏈路對應(yīng)于第一運(yùn)營商，且至少有一條虛擬出口鏈路對應(yīng)于第二運(yùn)營商。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，其中至少有一條虛擬出口鏈路對應(yīng)于第三運(yùn)營商。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，其中至少有一條虛擬出口鏈路對應(yīng)于第一運(yùn)營商。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述虛擬配置還包括虛擬出口鏈路的帶寬參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種負(fù)載均衡方法，該方法包括以下步驟A、將一條物理出口鏈路虛擬為兩條虛擬出口鏈路，并更新出口鏈路列表，其中出口鏈路列表中的每個(gè)出口鏈路對應(yīng)到一個(gè)運(yùn)營商；B、在鏈路映射表記錄虛擬出口鏈路與物理出口鏈路的對應(yīng)關(guān)系；C、根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)度算法將業(yè)務(wù)流量調(diào)度到出口鏈路列表中的一個(gè)出口鏈路上；D、根據(jù)出口鏈路列表中記錄的出口鏈路性質(zhì)判斷調(diào)度到的出口鏈路是否為虛擬出口鏈路，如果是根據(jù)鏈路映射表確定虛擬出口鏈路對應(yīng)的物理出口鏈路。本發(fā)明充分利用混合運(yùn)營商(比如二級運(yùn)營商)物理鏈路資源以及出口資源，有效地提升了負(fù)載均衡設(shè)備上業(yè)務(wù)的均衡性。
文檔編號H04L12/56GK102752226SQ20121027158
公開日2012年10月24日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者王宗發(fā) 申請人:杭州迪普科技有限公司