CN104954155B - 具有多个业务板的网络设备以及多业务板分担方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有多个业务板的网络设备，包括前端芯片以及多个业务板，其中：前端芯片与多个业务板相连，用于在接收到客户端发送的L2TP报文后，根据预设分配策略将所述L2TP报文发送至对应的业务板处理；业务板从地址池中选取IP地址作为内层IP地址分配给所述发送L2TP报文的客户端，并将接收到的L2TP报文进行L2TP隧道解封装处理后转发至对应的服务器。本发明实现了L2TP业务处理相对均匀地分担到不同业务板上进行，对于单台设备多业务板的架构尤为适用，可极大提升这种架构的业务板资源利用效率。

Description

具有多个业务板的网络设备以及多业务板分担方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种具有多个业务板的网络设备以及多业务板分担方法。

背景技术

为了满足通信业务中变化多端的业务需求，在现有的通信设备中设计出各种类型的单业务板来实现相应功能。在正常工作时，业务板用于接收并处理业务分发相应的业务，在网络空闲时使用单业务板完全可以满足用户需求。然而，在用户量较大致使报文的数量增加时，在单台设备上使用单业务板则会由于负载较重而无法支撑更多用户的使用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有多个业务板的网络设备以及多业务板分担方法来解决上述问题。

本发明提供了一种具有多个业务板的网络设备，包括前端芯片以及多个业务板，其中：

所述前端芯片，与多个业务板相连，用于在接收到客户端发送的L2TP报文后，根据预设分配策略将所述L2TP报文发送至对应的业务板处理；

所述业务板，从地址池中选取IP地址作为内层IP地址分配给所述发送L2TP报文的客户端，并将接收到的L2TP报文进行L2TP隧道解封装处理后转发至对应的服务器。

本发明还提供一种多业务板分担方法，应用于网络设备，所述网络设备包括前端芯片、以及多个业务板，其中包括：

步骤A、在接收到客户端发送的L2TP报文后，根据预设分配策略将所述L2TP报文转发至对应的业务板处理；

步骤B、从地址池中选取IP地址作为内层IP地址分配给所述发送L2TP报文的客户端，并将接收到的L2TP报文进行L2TP隧道解封装处理后转发至对应的服务器。

由此可见，本发明提供的具有多个业务板的网络设备通过对接收的L2TP报文根据预设分配策略分配内层IP地址，将接收的L2TP报文转发至对应的业务板进行L2TP隧道处理。本发明实现了L2TP业务处理相对均匀地分担到不同业务板上进行，对于单台设备多业务板的架构尤为适用，可极大提升这种架构的业务板资源利用效率。

附图说明

图1是本发明实施例中的具有多业务板的网络设备逻辑结构示意图；

图2是本发明实施例中的多业务板分担方法流程图；

图3-1、3-2是本发明实施例中的多业务板分担组网图。

具体实施方式

为了应对现有通讯设备较高的性能和容量，通常都采用多业务板架构的***进行分布式处理，这种多业务板架构的***一般使用多块业务板进行负载分担。如图1所示，本发明提供了一种具有多个业务板的网络设备，包括前端芯片以及多个业务板，该网络设备可以是路由器、防火墙、bras（宽带接入服务器）或者交换机等，以下以该网络设备为路由器为例对本发明做进一步地阐述。

本发明提供的路由器在其前端芯片接收到来自客户端的L2TP报文时，根据预设的分配策略将报文送至对应的业务版，业务版为该L2TP报文根据预设分配策略分配内层IP地址，将接收的L2TP报文转发至对应的业务板进行L2TP隧道处理。请参考图2，具体地该路由器在运行过程中执行如下流程：

步骤201，所述前端芯片在接收到客户端发送的L2TP报文后，根据预设分配策略将所述L2TP报文转发至对应的业务板进行处理；

步骤202，所述业务板从地址池中选取IP地址作为内层IP地址分配给所述发送L2TP报文的客户端，并将接收到的L2TP报文进行L2TP隧道解封装处理后转发至对应的服务器。

请参考图3-1、图3-2，具体地，所述路由器的前端芯片与多个业务板相连，前端芯片在接收到客户端发起的隧道建立协商请求的L2TP报文时，根据客户端的L2TP报文的源IP地址按照预设分配规则将所述L2TP报文发送至对应的业务板。

地址池资源	对应业务板编号
		5.5.1.1--5.5.1.254	业务板01
5.5.2.1--5.5.2.254	业务板02
		5.5.3.1--5.5.3.254	业务板03

表1

表1为地址池资源与业务版编号对应关系表项，该表项为进一步理解本发明而举例说明。如表1所示，各业务板分别保存有不同的地址池，且每个地址池的IP地址网段各不相同。业务板在接收到请求为其分配内层IP地址的L2TP报文后，业务板从自身保存的地址池中选取IP地址作为内层IP地址分配给发送L2TP报文的客户端。

客户端分配到的IP地址通常是企业内部的私网IP地址，从使用上来说，其是L2TP报文中内层的源IP地址，外层的源IP地址依然是客户端所使用的公网IP地址。有了分配到的私网IP地址，客户端则可访问内部服务器上的资源了。在优选的方式中，从地址池中为客户端分配IP地址采用循环分配的方式，若某一客户端断开连接，则将分配给该客户端的IP地址进行资源回收，以使得地址池内的IP地址可以循环利用。

业务板在为所述L2TP报文分配完内层IP地址后，即隧道建立成功，若该L2TP报文为L2TP数据报文，则对其进行解封装，获得内层报文，这个内层报文的目的IP地址为企业内部的私网IP地址，源IP地址则为业务板从地址池为客户端分配的IP地址，在对该L2TP报文处理完成后，根据报文的目的IP地址将所述内层报文转发至对应的服务器。

本发明通过在接收到来自客户端的L2TP报文时，，根据预设分配策略对接收的L2TP报文分配内层IP地址，并发送至对应的业务板进行L2TP隧道处理。本发明提供的这种多业务板架构的网络设备即使在L2TP高并发的情况下也可在单台设备上实现更高效率的业务往来。

本发明优选的实施方式中，该路由器还包括主控板以及后端芯片，其中主控板用于预先为各业务板分配对应的地址池，并保存有地址池与业务板编号对应关系表项，每个地址池对应一个编号的业务板，且每个地址池的IP地址网段各不相同。

所述后端芯片则用于保存主控板下发的分配策略，在接收到服务器返回的业务报文时，根据芯片内部保存的分配策略将该业务报文发送给对应的业务板。其中本发明实施例中所述前端芯片与后端芯片可以集成于一个转发芯片，当然前端芯片和后端芯片也可以在不同的物理芯片上，本发明对此并无特别限制。

本发明实施例在初始化的过程中，主控板可以分别向前端芯片以及后端芯片下发分配策略。该预设分配策略可以为ACL，ACL（Access Control List，ACL访问控制列表）是路由器和交换机接口的指令列表，用来控制端口进出的数据包是控制访问的一种网络技术手段。具体地，下发给前端芯片的分配策略为：L2TP报文对应的业务板为根据所述L2TP报文源IP地址分配对应的业务板；即将获取的L2TP报文源IP地址转换为十进制的整数，并除以业务板总数，取余数A，将所述L2TP报文转发至编号为A+1的业务板中进行L2TP隧道处理。接着，业务板从其地址池内选取IP地址作为内层IP地址分配给所述发送L2TP报文的客户端。

示例性地，如前端芯片获取的L2TP报文源IP地址为192.10.5.3，首先转换为四位对应的十六进制数字分别是0x c0、0x0a、0x05、0x03，四位组合在一块为十六进制数字0xc00a0503，再转化成十进制数字则为3221882115。假设该路由器上有三块业务板，分别标记为编号1、2、3，那么IP地址192.10.5.3的十进制数字3221882115除以业务板总数3计算得出的余数为0，因此与其对应的业务板则为编号为1（0+1）的业务板，那么则将所述L2TP报文转发至编号1的业务板进行L2TP隧道处理。

业务板在接收到该L2TP报文后从其地址池所属的IP地址网段5.5.1.1-5.5.1.245中按照分配顺序为发送所述L2TP报文的客户端选取IP地址作为内层IP地址。

下发给后端芯片的分配策略具体为：内网发送的业务报文所对应的业务板为该报文目的IP地址所属地址池的业务板，用于正确的将服务器发送的业务报文转发至对应的业务板进行处理。下发给后端芯片的分配策略可以参考表2的示例。

目的IP地址	目标业务板编号
		5.5.1.1--5.5.1.254	业务板01
5.5.2.1--5.5.2.254	业务板02
		5.5.3.1--5.5.3.254	业务板03

表2

表2为主控板下发给后端芯片的分配策略中保存的目的IP地址与业务板对应关系表项，该表项为进一步理解本发明而举例说明。

在后端芯片接收到服务器回复的业务报文后，获取该业务报文的目的IP地址，该目的IP地址通常为客户端从业务板那里分配到的IP地址，也就是前述内层源IP地址。此时后端芯片根据该业务报文的目的IP地址所在网段，在表2中查找与所述目的IP网段所对应的业务板编号，并将该报文发送至对应编号的业务板处理。

假设，后端芯片获取到服务器回复的业务报文目的IP地址为5.5.1.222，在表2中确定出所述目的IP地址所在网段对应的业务板为业务板01，那么则将服务器回复的业务报文转发至业务板01进行L2TP隧道封装处理。业务板则对服务器回复的业务报文进行封装处理后转发至客户端。

综上所述，本发明通过分配策略为L2TP报文分配业务板以及IP地址两个机制的有机配合，实现了L2TP报文处理相对均匀地分担到不同业务板上进行，对于单台设备多业务板的架构尤为适用，可极大提升这种架构的业务板资源利用效率，此外，本发明还可以保证同一客户端的数据流在同一个业务板上被处理，保证了业务的连续性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种具有多个业务板的网络设备，其特征在于，包括前端芯片、主控板以及多个业务板，其中：

所述主控板用于为所述业务板分配对应的地址池；

所述前端芯片，与多个业务板相连，用于在接收到客户端发送的L2TP报文后，根据预设分配策略将所述L2TP报文发送至对应的业务板处理；

所述业务板，从地址池中选取IP地址作为内层IP地址分配给所述发送L2TP报文的客户端，并将接收到的L2TP报文进行L2TP隧道解封装处理后转发至对应的服务器。

2.如权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备还包括后端芯片，所述主控板还用于保存所述地址池与业务板编号的对应关系，并分别向前端芯片以及后端芯片下发分配策略；

其中下发给前端芯片的分配策略为：L2TP报文对应的业务板为根据所述L2TP报文源IP地址分配对应的业务板；下发给后端芯片的分配策略为：内网发送的业务报文所对应的业务板为该业务报文目的IP地址所属地址池对应的业务板；

所述前端芯片进一步用于保存主控板下发的分配策略；

所述业务板进一步用于将来自后端芯片的业务报文进行L2TP隧道封装处理，并将封装好的L2TP报文发送给客户端；

所述后端芯片进一步用于保存主控板下发的分配策略，在接收到服务器返回的业务报文时，根据芯片内部保存的分配策略将该业务报文发送给对应的业务板。

3.如权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述预设分配策略为：

将所述L2TP报文的源IP地址转换为十进制的整数，并除以业务板总数，取余数A；

将所述L2TP报文转发至编号为A+1的业务板进行处理。

4.如权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述预设分配策略为ACL。

5.一种多业务板分担方法，应用于网络设备，所述网络设备包括前端芯片、主控板以及多个业务板，其特征在于，所述方法包括：

步骤A、在接收到客户端发送的L2TP报文后，根据预设分配策略将所述L2TP报文转发至对应的业务板处理；

步骤B、从地址池中选取IP地址作为内层IP地址分配给所述发送L2TP报文的客户端，并将接收到的L2TP报文进行L2TP隧道解封装处理后转发至对应的服务器；

其中，在步骤A之前还包括：为所述业务板分配对应的地址池。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤A之前还包括：

保存所述地址池与业务板编号的对应关系，并分别向前端芯片以及后端芯片下发分配策略；

其中下发给前端芯片的分配策略为：L2TP报文对应的业务板为根据所述L2TP报文源IP地址分配对应的业务板；下发给后端芯片的分配策略为：业务报文所对应的业务板为该报文目的IP地址所属地址池的业务板；

所述步骤A进一步包括保存主控板下发的分配策略；

所述步骤B进一步包括将来自后端芯片的业务报文进行L2TP隧道封装处理，并将封装好的L2TP报文发送给客户端；

所述方法还包括步骤C，保存主控板下发的分配策略，在接收到服务器返回的业务报文时，根据芯片内部保存的分配策略将该业务报文发送给对应的业务板。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤B中所述预设分配策略为：

将所述L2TP报文的源IP地址转换为十进制的整数，并除以业务板总数，取余数A；

将所述L2TP报文转发至编号为A+1的业务板进行处理。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设分配策略为ACL。