CN105939280A - 流量调度方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种流量调度方法以及装置，其中该方法包括：对所述网络设备的运营商出口进行监测，获取所述运营商出口的出口状态信息；将所述运营商出口的出口状态信息与预设的出口健康阈值进行比对，以确定出所述运营商出口的健康状态；根据所述运营商出口的健康状态对运营商出口接收的流量进行调度。本发明可合理利用并调度运营商出口的流量。

Description

流量调度方法以及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种流量调度方法以及装置。

背景技术

目前的用户网络***结构可以如图1所示，用户网络通过核心交换机、防火墙、接入路由器等一系列设备后接入Internet。然而，无论主机***以及网络***之间规划有多么完美，都存在着一个明显的单点故障：接入路由器接入Internet的运营商出口一旦出现故障，用户网络对Internet的正常访问或用户内部网络提供的应用服务将完全中断。

为了规避单运营商出口出现故障对用户网络带来的风险，同时也为了解决网络带宽不足带来的网络访问等问题，网络使用单位通常会租用两个或多个运营商出口(如：中国电信、***等)做主备的方式来减缓单点故障带来的影响，一旦主用运营商出口出现故障，即通过主用运营商出口的路由表项失效，那么流量则会通过备用运营商出口进行转发。

使用这种租用两个或多个运营商出口做主备的方式在一定程度上解决接入Internet单点故障带来的影响，但是在运营商出口未出现故障时，备用运营商出口则一直处于空耗状态，而主用运营商出口则需要转发全部的流量，使得运营商出口不能得到合理的利用。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种流量调度方法以及装置。

本发明提供一种流量调度方法，应用于网络设备，其中该方法包括：

对所述网络设备的运营商出口进行监测，获取所述运营商出口的出口状态信息；

将所述运营商出口的出口状态信息与预设的出口健康阈值进行比对，以确定出所述运营商出口的健康状态；

根据所述运营商出口的健康状态对运营商出口接收的流量进行调度。

本发明还提供一种流量调度装置，应用于网络设备，所述装置包括：

出口监测单元，用于对所述网络设备的运营商出口进行监测，获取所述运营商出口的出口状态信息；

阈值判断单元，用于将所述运营商出口的出口状态信息与预设的出口健康阈值进行比对，以确定出所述运营商出口的健康状态；

流量调度单元，用于根据所述运营商出口的健康状态对运营商出口接收的流量进行调度。

本发明提供的流量调度方法以及装置，通过将获取的运营商出口的出口状态信息与预设的出口健康阈值进行比对，以确定出运营商出口的健康状态，并根据健康状态对运营商出口进行负载均衡处理，进而使得运营商出口可以得到合理的利用。

附图说明

图1是本发明实施例中一种流量调度方法应用场景示意图；

图2是本发明实施例中一种流量调度方法流程示意图；

图3是本发明实施例中一种流量调度装置的逻辑结构示意图；

图4是本发明实施例中流量调度装置所在网络设备的硬件架构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图对本申请方案做进一步的详细说明。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种流量调度方法以及装置。

图1示出了本发明方法所应用的网络环境示意图，包括由多个用户主机组成的用户网络、交换机、网络防火墙以及接入Internet的接入路由器。其中，为了规避单运营商出口出现故障对用户网络带来的风险，同时也为了解决网络带宽不足带来的网络访问等问题，本发明实施例中为接入路由器预设多个运营商出口(例如接入路由器上的出口1以及出口2)。

请参考图2，为本发明提供的流量调度方法的处理流程示意图，该流量调度方法应用于网络设备，该网络设备可以是图1所示的接入路由器，也可以是其他具有同等功能的设备。其中，该流量调度方法包括以下步骤：

步骤201，对所述网络设备的运营商出口进行监测，获取所述运营商出口的出口状态信息；

在网络使用单位租用多个运营商出口时，为了合理的利用该多个运营商出口，避免资源浪费，本发明实施例中可以定期或实时地对多个运营商出口进行监测，以获取各个运营商出口的出口状态信息。

其中，该运营商出口的出口状态信息包括运营商出口的出口总带宽、报文丢包率、报文延迟时间、带宽使用率以及流量变化值等信息。

在获取该出口状态信息时，可以通过不同的运营商出口分别向一个或多个检测服务器发送请求报文，在接收到所述检测服务器的回应报文后，对所述回应报文进行分析以获取所述运营商出口的出口状态信息。

具体地，在检测运营商出口的出口状态信息时，可以将***、sina等常用服务器作为检测服务器，并通过运营商出口分别向***、sina等检测服务器发送请求报文，在接收到检测服务器回复的回应报文后，可以将发送请求报文的时间到接收回应报文的时间作为报文延迟时间；并根据发送的请求报文数量与接收的回应报文数量的差值计算出报文丢包率。

通常情况下，为了保证出口状态信息的准确率，可以在预设的时间段内向检测服务器发送多个请求报文，并将该时间段内的多次发送请求报文的时间以及接收对应的回应报文的报文延迟总时间的平均值作为该运营商出口的平均报文延时时间。

相应地，也可以通过预设的时间段内发送的多个请求报文的数量以及接收回应报文的数量的差值计算出相对准确的报文丢包率。

在获取出口状态信息中的带宽使用率以及流量变化值时，则可以通过对运营商出口进行流量统计的方式来获取。

例如，首先获取运营商出口总带宽，在进行流量统计后可以得知该运营商出口的上、下行流量，根据该运营商出口总带宽以及该上、下行总流量计算出该运营商出口的带宽使用率。

对于该流量变化值，则可以通过检查预设时长内的运营商出口流量变化情况来获取。

步骤202，将所述运营商出口的出口状态信息与预设的出口健康阈值进行比对，以确定出所述运营商出口的健康状态；

本发明实施例中还预先为各运营商出口设置有出口健康阈值，该出口健康阈值包括报文丢包阈值、延迟时间阈值、带宽超载阈值以及流量突变阈值。

在获取运营商出口的报文丢包率、报文延迟时间、带宽使用率以及流量变化值等信息后，可以分别将报文丢包率、报文延迟时间、带宽使用率以及流量变化值与预先为各运营商出口设置的报文丢包阈值、延迟时间阈值、带宽超载阈值以及流量突变阈值进行比对，并确定出运营商出口的健康状态。该健康状态可以包括运营商出口的状态为Down(关闭)、过载状态以及突变状态。

若确定所述运营商出口的报文丢包率大于或等于预设的报文丢包阈值，或者所述运营商出口的报文延迟时间大于或等于预设的延迟时间阈值，可以确定所述运营商出口的状态为Down，反则所述运营商出口的状态为Up(开启)；

若确定所述运营商出口的带宽使用率大于或等于预设的带宽超载阈值，可以确定所述运营商出口的状态为过载状态，反则所述运营商出口的状态为非过载状态；

若确定所述运营商出口的所述流量变化值大于或等于预设的流量突变阈值，可以确定所述运营商出口的状态为突变状态，反则所述运营商出口的状态为非突变状态。

例如，分别为各运营商出口预先配置1G的出口总带宽，报文丢包阈值设置为50％，延迟时间阈值设置为2000ms，带宽超载阈值设置为85％，流量突变阈值设置为5％。

当监测运营商出口的报文丢包率超过预设的报文丢包阈值50％时、或者当运营商出口的报文延迟时间超过延迟时间阈值2000ms，将该运营商出口的状态设置为Down；

当运营商出口实时的上、下行总流量(带宽使用率)大于或等于带宽超载阈值85％(850M)时，确定运营商出口的状态置为过载状态；

当运营商出口的流量变化值超过5％(50M)时，确定运营商出口的状态为突变状态。

进一步地，本发明还可以根据预设的时间信息预先为所述运营商出口设置出口健康阈值。

管理员可以根据网络实际情况得到网络高峰时段以及低峰时段，并根据高峰时段以及低峰时段为各运营商出口配置基于时间的出口健康阈值。在当前时间到达预设时间段时，则可以自动针对此时间段设置的报文丢包阈值、延迟时间阈值以及出口总带宽过载阈值来确定出该运营商出口的健康状态，并进行相应调整。

假设，用户网络低峰时段为每天的00:00-05:00，高峰时段为每天的19:00-21:00。可以对运营商出口的出口健康阈值进行如下配置：

低峰时段运营商出口的出口总带宽为85％，延迟时间阈值为2000ms，报文丢包阈值为50％，流量突变率阈值为5％；

高峰时段运营商出口的出口总带宽为90％，延迟阈值为3000ms，报文丢包率为70％，流量突变率阈值10％。

在低峰时段内检测到运营商出口的出口状态信息后，对运营商出口的健康状态的判断标准则按照低峰时段为运营商出口配置的出口健康阈值进行比对；相应地，在高峰时段内检测到运营商出口的出口状态信息后，对运营商出口的健康状态的判断标准则按照高峰时段为运营商出口配置的出口健康阈值进行比对。

这种基于时间的出口健康阈值配置方式可以更适应用户网络流量环境，在后续根据运营商出口的出口健康状态进行负载均衡处理时，可以达到合理利用运营商出口、保护运营商出口的效果。

步骤203，根据所述运营商出口的健康状态对运营商出口接收的流量进行调度。

在确定出运营商出口的健康状态后，若确定所述运营商出口的状态为Down，可以通过删除与该运营商出口对应的路由转发表项的方式，使与该运营商出口对应的路由转发表项失效，在后续接收到原经由该状态为Down的运营商出口的流量时，通过其他的运营商出口转发；

本发明实施例中可以事先为各运营商出口设置备用出口，若确定运营商出口的状态为过载状态，将后续根据路由计算得出要经由该过载状态的运营商出口转发的流量，调度到该运营商出口的备份出口，当该过载状态的运营商出口状态恢复为非过载状态时，即：所述运营商出口的带宽使用率小于预设的带宽超载阈值，则不再将后续经由该运营商出口转发的流量调度到该运营商出口的备份出口；

若确定所述运营商出口的状态为突变状态，向管理人员发送告警提示，以提示管理人员及时关注用户网络状况。

综上所述，本发明提供的流量调度方法，通过将获取的运营商出口的出口状态信息与预设的出口健康阈值进行比对，以确定出运营商出口的健康状态，并根据健康状态对运营商出口进行负载均衡处理，进而使得运营商出口可以得到合理的利用。

本发明还提供一种流量调度装置，图3为该流量调度装置的结构示意图，该装置可以应用于网络设备，该流量调度装置可以包括出口监测单元301、阈值判断单元302以及流量调度单元303，其中：

出口监测单元301，用于对所述网络设备的运营商出口进行监测，获取所述运营商出口的出口状态信息；

阈值判断单元302，用于将所述运营商出口的出口状态信息与预设的出口健康阈值进行比对，以确定出所述运营商出口的健康状态；

流量调度单元303，用于根据所述运营商出口的健康状态对运营商出口接收的流量进行调度。

进一步地，所述装置还包括阈值设置单元304，用于根据预设的时间信息预先为所述运营商出口设置出口健康阈值。

进一步地，所述出口监测单元301具体用于经由所述运营商出口向检测服务器发送请求报文，在接收到所述检测服务器的回应报文后，对所述回应报文进行分析以获取所述运营商出口的出口状态信息。

进一步地，所述出口状态信息包括报文丢包率、报文延迟时间、带宽使用率以及流量变化值的至少一项，所述阈值判断单元302具体用于：若确定所述运营商出口的报文丢包率大于或等于预设的丢包率阈值，或者所述运营商出口的报文延迟时间大于或等于预设的延迟时间阈值，确定所述运营商出口的状态为Down；若确定所述运营商出口的带宽使用率大于或等于预设的带宽超载阈值，确定所述运营商出口的状态为过载状态；若确定所述运营商出口的所述流量变化值大于或等于预设的突变阈值，确定所述运营商出口的状态为突变状态。

进一步地，所述流量调度单元303具体用于若确定所述运营商出口的状态为Down，删除与该运营商出口对应的路由转发表项；若确定所述运营商出口的状态为过载状态，将该运营商出口的流量调度到所述运营商出口的备份出口；若确定所述运营商出口的状态为突变状态，向管理人员发送告警提示。

本发明应用于网络设备的流量调度装置在具体的处理流程中可以与上述流量调度装置的处理流程一致，在此不再赘述。

上述装置可以通过软件实现，也可以通过硬件实现，本发明流量调度装置所在网络设备的硬件架构示意图均可参考图4所示，其基本硬件环境包括中央处理器CPU、转发芯片、存储器以及其他硬件，其中存储器件中包括机器可读指令，CPU读取并执行机器可读指令执行图3中各单元的功能。

从以上各种方法和装置的实施方式中可以看出，本发明实施例提供的流量调度方法以及装置，通过将获取的运营商出口的出口状态信息与预设的出口健康阈值进行比对，以确定出运营商出口的健康状态，并根据健康状态对运营商出口进行负载均衡处理，使得运营商出口可以得到合理的利用。同时，本发明通过基于时段的健康阈值配置方式还可以更适应用户网络流量环境，在不同的时间段使用不同的出口健康状态进行负载均衡处理，达到合理利用运营商出口、保护运营商出口的效果。

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 (10)

1.一种流量调度方法，应用于网络设备，其特征在于，所述方法包括：

对所述网络设备的运营商出口进行监测，获取所述运营商出口的出口状态信息；

将所述运营商出口的出口状态信息与预设的出口健康阈值进行比对，以确定出所述运营商出口的健康状态；

根据所述运营商出口的健康状态对运营商出口接收的流量进行调度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据预设的时间信息预先为所述运营商出口设置出口健康阈值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述网络设备的运营商出口进行监测，获取所述运营商出口的出口状态信息具体包括：

经由所述运营商出口向检测服务器发送请求报文，在接收到所述检测服务器的回应报文后，对所述回应报文进行分析以获取所述运营商出口的出口状态信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出口状态信息包括报文丢包率、报文延迟时间、带宽使用率以及流量变化值的至少一项，所述将所述出口状态信息与预设的出口健康阈值进行比对，以确定出所述各个出口的健康状态具体包括：

若确定所述运营商出口的报文丢包率大于或等于预设的丢包率阈值，或者所述运营商出口的报文延迟时间大于或等于预设的延迟时间阈值，确定所述运营商出口的状态为关闭Down；

若确定所述运营商出口的带宽使用率大于或等于预设的带宽超载阈值，确定所述运营商出口的状态为过载状态；

若确定所述运营商出口的所述流量变化值大于或等于预设的突变阈值，确定所述运营商出口的状态为突变状态。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述运营商出口的健康状态对运营商出口接收的流量进行调度具体包括：

若确定所述运营商出口的状态为Down，删除与该运营商出口对应的路由转发表项；

若确定所述运营商出口的状态为过载状态，将该运营商出口的流量调度到所述运营商出口的备份出口；

若确定所述运营商出口的状态为突变状态，向管理人员发送告警提示。

6.一种流量调度装置，应用于网络设备，其特征在于，所述装置包括：

出口监测单元，用于对所述网络设备的运营商出口进行监测，获取所述运营商出口的出口状态信息；

阈值判断单元，用于将所述运营商出口的出口状态信息与预设的出口健康阈值进行比对，以确定出所述运营商出口的健康状态；

流量调度单元，用于根据所述运营商出口的健康状态对运营商出口接收的流量进行调度。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

阈值设置单元，用于根据预设的时间信息预先为所述运营商出口设置出口健康阈值。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述出口监测单元具体用于：

经由所述运营商出口向检测服务器发送请求报文，在接收到所述检测服务器的回应报文后，对所述回应报文进行分析以获取所述运营商出口的出口状态信息。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述出口状态信息包括报文丢包率、报文延迟时间、带宽使用率以及流量变化值的至少一项，所述阈值判断单元具体用于：

若确定所述运营商出口的报文丢包率大于或等于预设的丢包率阈值，或者所述运营商出口的报文延迟时间大于或等于预设的延迟时间阈值，确定所述运营商出口的状态为Down；

若确定所述运营商出口的带宽使用率大于或等于预设的带宽超载阈值，确定所述运营商出口的状态为过载状态；

若确定所述运营商出口的所述流量变化值大于或等于预设的突变阈值，确定所述运营商出口的状态为突变状态。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述流量调度单元具体用于：

若确定所述运营商出口的状态为Down，删除与该运营商出口对应的路由转发表项；

若确定所述运营商出口的状态为过载状态，将该运营商出口的流量调度到所述运营商出口的备份出口；

若确定所述运营商出口的状态为突变状态，向管理人员发送告警提示。