CN102143048B - 封包转发设备及其平衡负载的方法 - Google Patents

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Abstract

一种封包转发设备，包括存储媒介、发送模块、侦测模块、判断模块、平衡模块及处理器。存储媒介存储第一广域网端口的预设门限值及预设条件值。发送模块分别通过第一广域网端口以及第二广域网端口发送符合与不符合预设条件值的封包。侦测模块持续侦测第二广域网端口的状态。判断模块判断通过第二广域网端口发送的封包是否存在封包丢失现象，并在存在时，判断通过第一广域网端口发送的封包流量是否超过其预设门限值。平衡模块在通过第一广域网端口发送的封包流量没有超过其预设门限值时，启动负载平衡。处理器执行上述模块。本发明还提供了一种封包转发设备平衡负载的方法。本发明可以有效地平衡不同广域网端口的负载，从而提高转发封包的效率。

Description

封包转发设备及其平衡负载的方法
技术领域
本发明涉及网络通信装置，尤其涉及一种封包转发设备及其平衡负载的方法。
背景技术
在现有的封包转发设备中，其可以通过各种条件的设定(例如封包源IP地址，封包大小，或协议类型等)，将符合条件的某一类型的网络封包通过指定的广域网(Wide AreaNetwork，WAN)端口发送至因特网(Internet)，而将不符合条件的网络封包通过另一WAN端口进行发送，但是这种方式可能导致封包转发设备中的某个WAN端口的流量特别大，而另一个WAN端口的流量又特别小，这样将使封包转发设备中不同WAN端口的负载严重失衡，从而严重影响封包转发设备的处理效率，因此，如何平衡封包转发设备中不同WAN端口的负载以提高封包转发设备处理网络封包的效率是业界的一大挑战。
发明内容
有鉴于此，需提供一种封包转发设备，能平衡不同广域网端口转发封包的负载，有效提高封包转发设备的运行效率。
另外，还需提供一种封包转发设备平衡负载的方法，能平衡不同广域网端口转发封包的负载，有效提高封包转发设备的运行效率。
一种封包转发设备，包括多个局域网端口、第一广域网端口、第二广域网端口、存储媒介、发送模块、侦测模块、判断模块、平衡模块及处理器。存储媒介存储所述第一广域网端口的预设门限值以及预设条件值。发送模块通过所述第一广域网端口发送符合所述预设条件值的封包以及通过所述第二广域网端口发送不符合所述预设条件值的封包。侦测模块侦测所述第二广域网端口的状态。判断模块判断通过所述第二广域网端口发送的封包是否存在封包丢失现象，并在存在封包丢失现象时，判断通过所述第一广域网端口发送的封包的流量是否超过所述第一广域网端口的预设门限值。平衡模块在所述第一广域网端口发送的封包的流量没有超过所述第一广域网端口的预设门限值时，将不符合所述预设条件值的封包分配至所述第一广域网端口进行发送以平衡负载。处理器用于执行上述模块以实现上述模块的功能。
一种封包转发设备平衡负载的方法，其中所述封包转发设备包括存储媒介、处理器、第一广域网端口、第二广域网端口以及多个局域网端口，所述存储媒介存储有所述第一广域网端口的预设门限值以及预设条件值，所述方法包括以下步骤：从所述多个局域网端口接收多个待转发的封包；通过所述第一广域网端口发送符合所述预设条件值的封包，并通过所述第二广域网端口发送不符合所述预设条件值的封包；侦测所述第二广域网端口的状态；判断通过所述第二广域网端口发送的封包是否存在封包丢失现象；若存在封包丢失现象，则判断通过所述第一广域网端口发送的封包的流量是否超过所述第一广域网端口的预设门限值；及若没有超过所述第一广域网端口的预设门限值，则将不符合所述预设条件值封包分配至所述第一广域网端口进行发送以平衡负载。
本发明实施方式所提供的封包转发设备及其平衡负载的方法，通过侦测第二广域网端口的状态，并在第二广域网端口发送的封包发生丢失现象且第一广域网端口的封包流量没有超过其预设的门限值时，启动负载平衡，将不符合预设条件值的封包分配至第一广域网端口进行发送以平衡负载，从而提高了封包转发设备的运行效率。
附图说明
图1为本发明一实施方式中封包转发设备的应用环境结构示意图。
图2为本发明一实施方式中封包转发设备的内部结构示意图。
图3为本发明一实施方式中封包转发设备转发封包的一般性示意图。
图4为本发明一实施方式中封包转发设备转发封包的改进示意图。
图5为本发明一实施方式中封包转发设备平衡负载的方法流程图。
主要元件符号说明
Figure G201010300819120100128D000031
具体实施方式
请参阅图1，所示为本发明一实施方式中封包转发设备20的应用环境结构示意图。封包转发设备20通过局域网(Local Area Network，LAN)端口218、220及222等可分别为多个用户终端设备101、103及105等提供网络接入或路由功能，其能同时将多个用户终端设备101、103及105等接入因特网30。在本实施方式中，用户终端设备101、103可为个人电脑(Personal Computer，PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等。封包转发设备20还包括至少两个广域网(Wide Area Network，WAN)端口和多个局域网端口，例如第一广域网端口214、第二广域网端口216、第一局域网端口218、第二局域网端口220及第三局域网端口222，并通过至少两个广域网端口连接到因特网30。在本实施方式中，封包转发设备20可以是路由器、网关或者调制解调器等通信设备，其用于将来至多个用户终端设备101、103及105的封包转发至因特网30。
请参阅图2，所示为本发明一实施方式中封包转发设备20的内部结构示意图。在本实施方式中，封包转发设备20包括处理器202、存储媒介204、发送模块206、侦测模块208、判断模块210、平衡模块212、第一广域网端口214、第二广域网端口216、第一局域网端口218、第二局域网端口220及第三局域网端口222。在本实施方式中，第一局域网端口218、第二局域网端口220及第三局域网端口222用于接收多个待转发的封包，第一广域网端口214和第二广域网端口216分别连接到用于发送该等多个待转发的封包至因特网30。
处理器202执行模块206、208、210、212以实现这些模块的功能。
存储媒介204存储有第一广域网端口214的预设门限值以及预设条件值。在本实施方式中，第一广域网端口214的预设门限值用于表示第一广域网端口214所能承受的发送封包流量的最大值，预设条件值包括封包源地址(Source IP address)，封包大小(Packet size)以及协议类型(Protocol type)等。例如，若将预设条件值的协议类型设置为传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)，则表明通过第一广域网端口214只能发送TCP封包，而其它不是TCP类型的封包则通过第二广域网端口216进行发送。
发送模块206通过第一广域网端口214发送符合所述预设条件值的封包以及通过第二广域网端口216发送不符合预设条件值的封包。
侦测模块208侦测第二广域网端口216的状态。在本实施方式中，可以设置一定的时间间隔对第二广域网端口216进行周期性的侦测。
判断模块210判断通过第二广域网端口216发送的封包是否存在封包丢失现象。在本实施方式中，若封包转发设备20在预设的时间内没有接收到因特网30中的响应封包时，则判断模块210判断从第二广域网端口216发送出去的封包存在封包丢失现象，反之，则判断模块210判断从第二广域网端口216发送出去的封包不存在封包丢失现象。
在本实施方式中，如果从第二广域网端口216发送出去的封包不存在封包丢失现象，则表明此时第二广域网端口216的负载处于正常水平，此时，发送模块206继续通过第二广域网端口216发送不符合预设条件值的封包。
在本实施方式中，如果从第二广域网端口216发送出去的封包存在封包丢失现象，则表明第二广域网端口216的负载较重，此时，判断模块210再判断通过第一广域网端口214发送的封包的流量是否超过第一广域网端口214的预设门限值。
平衡模块212用于在通过第一广域网端口214发送的封包的流量没有超过第一广域网端口214的预设门限值时，启动平衡负载，将不符合预设条件值的封包分配至第一广域网端口214进行发送。在本实施方式中，如果判断通过第一广域网端口214发送的封包的流量没有超过第一广域网端口214的预设门限值，则表明此时第一广域网端口214的负载较轻，而第二广域网端口216的负载较重，在本实施方式中，通过平衡负载的方式将新增的不符合预设条件的封包由负载较轻的第一广域网端口214来发送，以提高封包转发设备20的处理效率。
在本实施方式中，如果在判断通过第一广域网端口214发送的封包的流量超过第一广域网端口214的预设门限值，则表明第一广域网端口214和第二广域网端口216的负载均较重，此时，发送模块206继续通过第二广域网端口216发送不符合预设条件值的封包。
请参阅图3，所示为本发明一实施方式中封包转发设备20转发封包的一般性示意图。如图所示，封包转发设备20通过第一局域网端口218、第二局域网端口220及第三局域网端口222分别接收用户终端设备101、用户终端设备103及用户终端设备105的封包，然后通过设置不同的路由方式从不同的广域网端口转发。在本实施方式中，在封包转发设备20上设置将从多个局域网端口所接收到的A封包指定以第一广域网端口214发送出去，将所接收到的其余封包(B封包或者C封包)从第二广域网端口216发送出去。这样一来，将导致第一广域网端口214的负载较轻，而第二广域网端口216的负载较重，甚至发生封包丢失现象，进而影响封包转发设备20转发封包的效率。
请参阅图4，所示为本发明一实施方式中封包转发设备20转发封包的改进示意图。如图所示，在本实施方式中，例如第一广域网端口214与第二广域网端口216的设计的门限值均为每秒钟发送5个封包，当第二广域网端口216每秒钟需要发送6个封包时，则表明第六个封包从第二广域网端口216发送将会发生封包丢失现象，此时，则判断第一广域网端口214的流量是否超过其门限值，由图可知，第一广域网端口214此时的流量为每秒钟发送3个封包，并未超过其门限值。在本实施方式中，则将第六个封包从第一广域网端口214发送出去，以减少第二广域网端口216的负载，达到平衡负载的目的，进而提高封包转发设备20转发封包的效率。
请参阅图5，所示为本发明一实施方式中封包转发设备20平衡负载的方法流程图。在本实施方式中，该方法通过图2所示的各个模块来实现。
在步骤S500中，多个局域网端口接收多个待转发的封包。
在步骤S502中，发送模块206通过第一广域网端口214发送符合预设条件值的封包以及通过第二广域网端口216发送不符合所述预设条件值的封包。
在步骤S504中，侦测模块208侦测第二广域网端口216的状态。
在步骤S506中，判断模块210判断通过第二广域网端口216发送的封包是否存在封包丢失现象。在本实施方式中，若封包转发设备20在预设的时间内没有接收到因特网30中的响应封包时，则判断从第二广域网端口216发送出去的封包存在封包丢失现象，反之，则判断从第二广域网端口216发送出去的封包不存在封包丢失现象。
若从第二广域网端口216发送的封包存在封包丢失现象，则在步骤S508中，判断模块210判断通过第一广域网端口214发送的封包的流量是否超过第一广域网端口214的预设门限值。
若从第二广域网端口216发送的封包不存在封包丢失现象，则表明此时第二广域网端口216的负载处于正常水平，因此，在步骤S512中，发送模块206继续通过第二广域网端口216发送不符合预设条件值的封包。
若通过第一广域网端口214发送的封包的流量没有超过第一广域网端口214的预设门限值，则表明此时第一广域网端口214的负载较轻，而第二广域网端口216的负载较重，因此，在步骤S510中，平衡模块212启动平衡负载，将不符合预设条件值的封包分配至第一广域网端口214进行发送以平衡负载。
若通过第一广域网端口214发送的封包的流量超过第一广域网端口214的预设门限值，则表明第一广域网端口214和第二广域网端口216的负载均较重，此时，在步骤S512中，发送模块206继续通过第二广域网端口216发送不符合所述预设条件值的封包。
本发明实施方式所提供的封包转发设备20及其平衡负载的方法，通过侦测第二广域网端口216的状态，并在第二广域网端口216发送的封包发生丢失现象且第一广域网端口214的封包流量没有超过其预设的门限值时，启动负载平衡，将不符合预设条件值的封包分配至第一广域网端口214进行发送以平衡负载，从而提高了封包转发设备20的运行效率。

Claims (8)

1.一种封包转发设备，其特征在于，包括：
多个局域网端口，用于接收多个待转发的封包；
第一广域网端口和第二广域网端口，用于发送所述待转发的封包；
存储媒介，用于存储所述第一广域网端口的预设门限值以及预设条件值；
发送模块，用于通过所述第一广域网端口发送符合所述预设条件值的封包以及通过所述第二广域网端口发送不符合所述预设条件值的封包；
侦测模块，用于侦测所述第二广域网端口的状态；
判断模块，用于判断通过所述第二广域网端口发送的封包是否存在封包丢失现象，并在存在封包丢失现象时，判断通过所述第一广域网端口发送的封包的流量是否超过所述第一广域网端口的预设门限值；
平衡模块，用于在所述第一广域网端口发送的封包的流量没有超过所述第一广域网端口的预设门限值时，将不符合所述预设条件值的封包分配至所述第一广域网端口进行发送以平衡负载；及
处理器，用于执行所述发送模块、所述侦测模块、所述判断模块及所述平衡模块。
2.如权利要求1所述的封包转发设备，其特征在于，所述预设条件值包括封包源地址，封包大小以及协议类型。
3.如权利要求1所述的封包转发设备，其特征在于，所述发送模块还用于在通过所述第二广域网端口发送的封包不存在封包丢失现象时，继续通过所述第二广域网端口发送不符合所述预设条件值的封包。
4.如权利要求1所述的封包转发设备，其特征在于，所述发送模块还用于在所述第一广域网端口发送的封包的流量超过所述第一广域网端口的预设门限值时，继续通过所述第二广域网端口发送不符合所述预设条件值的封包。
5.一种封包转发设备平衡负载的方法，所述封包转发设备包括存储媒介、处理器、第一广域网端口、第二广域网端口以及多个局域网端口，所述存储媒介存储有所述第一广域网端口的预设门限值以及预设条件值，其特征在于，所述方法包括：
从多个局域网端口接收多个待转发的封包；
通过所述第一广域网端口发送符合所述预设条件值的封包，并通过所述第二广域网端口发送不符合所述预设条件值的封包；
侦测所述第二广域网端口的状态；
判断通过所述第二广域网端口发送的封包是否存在封包丢失现象；
若存在封包丢失现象，则判断通过所述第一广域网端口发送的封包的流量是否超过所述第一广域网端口的预设门限值；及
若没有超过所述第一广域网端口的预设门限值，则将不符合所述预设条件值的封包分配至所述第一广域网端口进行发送以平衡负载。
6.如权利要求5所述的封包转发设备平衡负载的方法，其特征在于，所述预设条件值包括封包源地址，封包大小以及协议类型。
7.如权利要求5所述的封包转发设备平衡负载的方法，其特征在于，若不存在封包丢失现象，则继续通过所述第二广域网端口发送不符合所述预设条件值的封包。
8.如权利要求5所述的封包转发设备平衡负载的方法，其特征在于，若通过所述第一广域网端口发送的封包的流量超过所述第一广域网端口的预设门限值，则继续通过所述第二广域网端口发送不符合所述预设条件值的封包。
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