CN106332141A - 流量负载分担的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种流量负载分担的方法和装置，所述方法应用于网络设备之间存在两条或两条以上的等价链路的***中，包括：获取网络设备端口的剩余带宽；根据所述端口的剩余带宽的比例将新的流量分配到等价链路，从而解决了链路流量不稳定的问题。

Description

流量负载分担的方法和装置

技术领域

本申请涉及通信技术，特别是涉及一种流量负载分担的方法和装置。

背景技术

负载分担又称负载均衡，能够在不改变现有网络结构的情况下，扩展网络的带宽，增加网络的吞吐量，加强数据处理能力，提高网络的可用性。

目前负载分担一般采用流量哈希HASH算法，对流量进行哈希计算，根据计算结果决定流量的物理出口。例如：当等价组网中有三条链路的情况下，对不同流量进行哈希计算，得到流量的不同物理出口。

发明内容

本申请提供了一种流量负载分担的方法和装置，以解决链路流量不稳定的问题。

为了解决上述问题，本申请公开了一种流量负载分担的方法，所述方法应用于网络设备之间存在两条或两条以上的等价链路的***中，包括：

获取网络设备端口的剩余带宽；

根据所述端口的剩余带宽的比例将新的流量分配到等价链路。

为了解决上述问题，本申请还公开了一种流量负载分担的装置，所述装置应用于网络设备之间存在两条或两条以上的等价链路的***中，包括：

获取模块，用于获取网络设备端口的剩余带宽；

分配模块，用于根据所述端口的剩余带宽的比例将新的流量分配到等价链路。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

首先，本申请在网络设备之间存在多条等价链路时，新的流量根据端口的剩余带宽的比例分配到等价链路，而旧的流量仍然使用原有等价链路进行传输，从而保证了链路流量的稳定。

其次，当等价链路故障时，将该等价链路在哈希列表中删除，该链路不会参与新的流量分配，因此该链路的故障只是影响该链路上的流量，不会影响其他链路的流量。

当然，实施本申请的任一产品不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1是本申请实施方式所述一种流量负载分担方法的流程图；

图2是本申请另一实施方式一种流量检测方法的步骤流程图；

图3是本申请实施方式网络设备之间的等价链路示意图；

图4是根据图3所述的等价链路生成的哈希列表的示意图；

图5是本申请负载分担后更新的哈希列表的示意图；

图6是本申请实施方式所述一种流量负载分担装置的结构框图；

图7是本申请另一实施方式所述一种流量负载分担装置的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

当等价组网中有新的链路增加时，需要对流量全部重新进行哈希计算，此时流量会被随机分配到所有等价链路上的任意一条链路，若等价链路的原有链路已经全部被占用，此时再将流量分配到原有链路上，则会造成原有链路的负担过重，而新的链路负担过轻，从而造成链路流量的不稳定的问题。

本申请的基本思想是：当网络设备之间存在两条或两条以上等价链路的情况下，当有新的流量加入时，不会影响原有链路上的流量，而是根据端口的剩余带宽的比例将新的流量分配到等价链路中，旧的流量使用等价链路中的旧的流量对应的等价链路，从而保证了等价链路中的流量的稳定性。

下面通过实施方式对本申请所述方法的实现流程进行详细说明。

参照图1，示出了本申请其中一个实施方式的流量负载分担方法的流程图。所述方法应用于网络设备之间存在两条或两条以上的等价链路的***中，在本实施方式中，该流量负载分担方法具体包括：

步骤101：获取网络设备端口的剩余带宽。网络设备的每个端口都有自己的剩余带宽，具体的，本实施方式提出通过以下方式获取网络设备的端口的剩余带宽，但并不局限于此，包括：

在设定时间内，监控网络设备的端口的流量占用该对应的端口带宽的比例，确定端口的剩余带宽。

本实施方式中设定时间可以由本领域技术人员根据需求适当设置，可以是1分钟，也可以是任意适当时间，如2分钟、5分钟甚至更多，本申请对此不作限制。

步骤102：根据所述端口的剩余带宽的比例将新的流量分配到等价链路。

端口的剩余带宽的比例用于衡量分配新的流量的比例，剩余带宽的比例大，则该端口对应的等价链路承担的新的流量就会多，剩余带宽的比例小，则该端口对应的等价链路承担的新的流量就会少。

当有新的流量加入时，若该新的流量很小，可以根据端口的剩余带宽的比例，将新的流量分到等价链路上进行传输。

当有新的流量加入时，若该新的流量很大，网络设备可以新增加一条等价链路，然后再根据端口的剩余带宽的比例，将新的流量分到等价链路上进行传输。

旧的流量之前已经分配过等价链路，因此当有旧的流量进入时，可以使用旧的流量对应的等价链路进行传输。

在其中一种实现方式中，旧的流量可以根据源IP地址和目的IP地址映射到对应的等价链路进行传输，也可以采用其他方式，只要旧的流量可以使用旧的流量对应的等价链路即可，对此本申请不做具体限制。

需要说明的是，网络设备可以为交换机或者路由器，也可以为其他设备，对此本申请不做具体限制。

本申请实施方式，首先，当网络设备之间存在多条等价链路时，新的流量根据端口的剩余带宽的比例分配到等价链路，而旧的流量仍然使用原有等价链路进行传输，从而保证了链路流量的稳定。

参照图2，示出了本申请其中另一个实施方式的一种流量负载分担方法的流程图。所述方法应用于网络设备之间存在两条或两条以上的等价链路的***中，在本实施方式中，该流量负载分担方法具体包括：

步骤201：获取网络设备端口的剩余带宽。

步骤202：根据所述端口的剩余带宽的比例将新的流量分配到等价链路。

在实际应用中，为了使新的流量快速的分配到等价链路上，可以创建哈希列表，所述哈希列表用于维护等价链路信息，其中，若增加新的等价链路，则对应的在所述哈希列表增加一条表项。

具体的，可以按照等价链路创建哈希列表，哈希列表用于维护端口和端口的剩余带宽的对应关系以保存等价链路信息，然后通过端口查找哈希列表，加快了新的流量分配到等价链路上的速度，也可以采用其他列表的形式保存等价链路，对此本申请不做具体限制。

其中，所述哈希列表中包括但不限于：端口、端口的剩余带宽、源IP地址(简称DIP)、目的IP地址(简称SIP)、协议号等等。

根据网络设备之间的等价链路创建哈希列表，若网络设备之间存在三条等价链路，则创建的哈希列表中包括三条表项，该表项中包括但不限于端口、每个端口的剩余带宽、源IP地址、目的IP地址和端口的优先级等等。当网络设备监控到流量进入时，会判断该进入的流量是新的流量还是旧的流量，在其中一种实现方式中，当网络设备之间有流量进入时，网络设备会根据流量中的某些字段查找哈希列表，若在哈希列表中查找到，则判断该流量为旧的流量，若在哈希列表中未查找到，则判断该流量为新的流量。

其中，流量中的某些字段可以为源IP地址、目的IP地址，也可以为其他字段，对此本申请不做具体限制。

当有新的流量加入时，若该新的流量很小，可以根据端口的剩余带宽的比例，将新的流量分到等价链路上进行传输。

当有新的流量加入时，若该新的流量很大，可以在网络设备之间增加一条新的等价链路，并对应的在哈希列表增加一条该等价链路的表项，然后再根据端口的剩余带宽的比例，将新的流量分配到等价链路上进行传输。

例如：网络设备之间原来有三条等价链路，此时哈希列表中包括三条表项，当网络设备之间增加一条新的等价链路时，此时网络设备之间变成了4条链路，具体请参见图3所示，同时也会对应的在哈希列表中增加一条该等价链路的表项，生成的哈希列表如图4所示。

具体的，本实施方式提出通过以下方式获取端口的剩余带宽的比例，但并不局限于此，包括：

针对每个端口，根据所述端口的剩余带宽占端口的总剩余带宽的比例确定所述端口的剩余带宽的比例。

针对网络设备的每个端口，计算每个端口的剩余带宽占端口的总剩余带宽的比例，确定每个端口的剩余带宽的比例，进而根据每个端口的剩余带宽的比例，承担不同的流量。

其中，端口的剩余带宽的比例计算后若不是整数，可以定义一些规则取整数即可，例如：四舍五入、或者取整函数等规则获得整数，对此本申请不做具体限制。

例如：以图4例说明，可以通过以下方式获取每个端口的剩余带宽的比例的操作方法。

端口0的剩余带宽为10％，端口1剩余带宽为20％，端口2的剩余带宽为30％，端口3的剩余带宽为100％。

端口0分担的新的流量为：端口0的剩余带宽占用全部端口的剩余带宽的比例，即为10％/(10％+20％+30％+100％)＝1/16。

端口1分担的新的流量为：端口1的剩余带宽占用全部端口的剩余带宽的比例，即为20％/(10％+20％+30％+100％)＝2/16。

端口2分担的新的流量为：端口2的剩余带宽占用全部端口的剩余带宽的比例，即30％/(10％+20％+30％+100％)＝3/16。

端口3分担的新的流量为：端口3的剩余带宽占用全部端口的剩余带宽的比例，即为100％/(10％+20％+30％+100％)＝10/16。

具体的，若增加新的流量是16，其中，端口0分担1条新的流量，端口1分担2条新的流量，端口2分担3条新的流量，而端口3分担10条新的流量，即当有新的流量时，主要使用新的链路进行流量的传输，而旧的链路根据自己的剩余带宽承担相应新的流量，从而保证了整个链路的流量的稳定性。

旧的流量使用等价链路中的旧的流量对应的等价链路进行传输。

作为其中一个实施方式，所述旧的流量分配到等价链路中的旧的流量对应的等价链路的步骤具体包括：

对所述旧的流量进行哈希计算，获得哈希值。

根据所述哈希值查找所述哈希列表，获得哈希列表中的端口，使用所述端口对应的链路进行旧的流量传输。

步骤203：在经过上述流量负载分担以后，更新创建的哈希列表。

在经过上述流量负载分担以后，网络设备会更新创建的哈希列表，从而避免当新的流量流入时，将新的流量分配到剩余带宽较少的链路，从而造成链路流量的不稳定。

作为其中一个实施方式，若流量负载分担后的哈希列表中的剩余带宽如图5所述，具体的，若其中一个端口的剩余带宽低于设定第一剩余带宽阈值，则认为该端口不参与下一次新的流量分配中，因此将所述哈希列表中的所述端口对应的表项删除，从而达到整条链路流量的稳定。

例如：设定的端口的第一剩余带宽阈值为5％，若端口的剩余带宽低于5％，则将删除哈希列表中该端口对应的表项，即将图5中的端口0对应的表项删除。

需要说明的是，在实际应用中可以在哈希列表建立之后，若其中一个端口的剩余带宽低于设定第一剩余带宽阈值时，确定该端口不参与新的流量分配，也可以在获取网络设备端口的剩余带宽之后，判断获取的端口的剩余带宽是否有低于第一剩余带宽阈值，若有，则确定该端口不参与新的流量分配。

若其中一个端口故障，可以删除哈希列表中该端口对应的表项或者对该表项设定故障标记，使该端口不再参与后续的流量分配，因此该端口的故障也只是影响该链路的旧流量，对其他链路没有任何影响。

若其中一个端口的剩余带宽超过设定第二剩余带宽阈值，则所述端口参与新的流量分配，继续根据所述端口的剩余带宽占端口的总剩余带宽的比例进行新的流量的优化，直至该端口的剩余带宽不大于第二剩余带宽阈值为止。

例如：设定的端口的第二剩余带宽阈值为20％，若端口的剩余带宽超过20％，则该端口参与新的流量分配，仍然以图5为例，经查询图5中的端口2和端口3的最大剩余带宽超过20％，则后续端口2和端口3参与新的流量分配。

其中，第一剩余带宽阈值小于第二剩余带宽阈值，第一剩余带宽阈值和第二剩余带宽阈值的设定可以由本领域技术人员采用任意适当方式进行设定，如可以采用人工经验设定阈值，或者针对历史数据的差异值设定阈值，还可以采用其他方式进行设定，本申请对此不作限制。

进一步的，设置所述哈希列表中的每条表项的老化时间，若表项超过设定的老化时间，则表项老化，并删除该表项。

若哈希列表中的表项超过设定的老化时间，则说明该表项老化，不适合参与到新的流量分配中，因此将该条表项删除。

本实施方式中老化时间可以由本领域技术人员根据需求适当设置，可以是10分钟，也可以是任意适当时间，如20分钟、60分钟甚至更多，本申请对此不作限制。

本申请实施方式，首先，当网络设备之间存在多条等价链路时，新的流量根据每个端口的剩余带宽的比例从所有等价链路/用于流量分配的等价链路中分配到等价链路进行传输，而旧的流量仍然使用原有等价链路进行传输，从而保证了链路流量的稳定。

其次，当等价链路故障时，将该等价链路在哈希列表中删除，该链路不参与新的流量的分配运算，因此该链路的故障只是影响该链路上的流量，不会影响其他链路的流量。

需要说明的是，对于前述的方法，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的均属于优选，所涉及的动作并不一定是本申请所必需的。

基于上述方法实施方式的说明，本申请还提供了一种流量负载分担的装置，来实现上述方法所述的内容。

参照图6，其示出了本申请其中一个实施方式所述一种流量负载分担的装置的结构图，所述装置应用于网络设备之间存在两条或两条以上的等价链路的***中，该装置具体包括：

获取模块601，用于获取网络设备的端口的剩余带宽。

分配模块602，用于根据所述端口的剩余带宽的比例将新的流量分配到等价链路。

分配模块还用于将旧的流量分配到等价链路中的旧的流量对应的等价链路。

本申请实施方式，首先，当网络设备之间存在多条等价链路时，新的流量根据端口的剩余带宽的比例从所有等价链路/用于流量分配的等价链路中分配到等价链路进行传输，而旧的流量仍然使用原有等价链路进行传输，从而保证了链路流量的稳定。

其次，当等价链路故障时，将该等价链路在哈希列表中删除，该链路不会参与新的流量分配，因此该链路的故障只是影响该链路上的流量，不会影响其他链路的流量。

参照图7，其示出了本申请其中另一个实施方式所述一种流量负载分担的装置的结构图，所述装置应用于网络设备之间存在两条或两条以上的等价链路的***中，该装置具体包括：

获取模块701，用于获取网络设备的端口的剩余带宽。

作为其中一个实施方式，所述获取模块还用于在设定时间内，监控网络设备的端口流量占用对应的端口带宽的比例，确定端口的剩余带宽。

分配模块702，用于根据所述端口的剩余带宽的比例将新的流量分配到等价链路。

确定模块703，用于针对每个端口，根据所述端口的剩余带宽占端口的总剩余带宽确定所述端口的剩余带宽的比例。

分配模块还用于将旧的流量分配到等价链路中的旧的流量对应的等价链路。

作为其中一个实施方式，该装置还包括：哈希列表模块704，创建哈希列表，所述哈希列表用于维护等价链路信息，其中，若增加新的等价链路，则对应的在所述哈希列表增加一条表项。具体的，用于按照等价链路创建哈希列表，其中所述哈希列表用于维护端口和端口的剩余带宽的对应关系以保存等价链路信息。

作为其中一个实施方式，该装置还包括：端口筛选模块705，用于在所述端口的剩余带宽低于设定第一剩余带宽阈值，则确定所述端口不参与新的流量分配，则将哈希列表模块中的哈希列表中的端口对应的表项删除。

作为其中一个实施方式，端口筛选模块，还用于若所述端口剩余带宽超过设定第二剩余带宽阈值，则确定所述端口的剩余带宽参与新的流量分配。

作为其中一个实施方式，分配模块用于对所述旧的流量进行哈希计算，获得流量的哈希值，根据所述流量的哈希值查找所述哈希列表，获得哈希列表中的端口，使用所述端口对应的链路进行旧的流量传输。

作为其中一个实施方式，所述装置还包括：老化模块，用于设置所述哈希列表中的每条表项的老化时间，若超过设定的老化时间，则表项老化，并删除该表项。

本申请实施方式，首先，当网络设备之间存在多条等价链路时，新的流量根据端口的剩余带宽的比例分配到等价链路，而旧的流量仍然使用原有等价链路进行传输，从而保证了链路流量的稳定。

其次，当等价链路故障时，将该等价链路在哈希列表中删除，该链路不参与新的流量的分配运算，因此该链路的故障只是影响该链路上的流量，不会影响其他链路的流量。

对于上述装置实施方式而言，由于其与方法实施方式基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见所示方法实施方式的部分说明即可。

本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域技术人员易于想到的是：上述各个实施方式的任意组合应用都是可行的，故上述各个之间的任意组合都是本申请的实施方案，但是由于篇幅限制，本说明书在此就不一一详述了。

本申请可用于众多通用或专用的计算***环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器***、基于微处理器的***、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何***或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

在本申请中，“组件”、“装置”、“***”等等指应用于计算机的相关实体，如硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件等。详细地说，例如，组件可以、但不限于是运行于处理器的过程、处理器、对象、可执行组件、执行线程、程序和/或计算机。还有，运行于服务器上的应用程序或脚本程序、服务器都可以是组件。一个或多个组件可在执行的过程和/或线程中，并且组件可以在一台计算机上本地化和/或分布在两台或多台计算机之间，并可以由各种计算机可读介质运行。组件还可以根据具有一个或多个数据包的信号，例如，来自一个与本地***、分布式***中另一组件交互的，和/或在因特网的网络通过信号与其它***交互的数据的信号通过本地和/或远程过程来进行通信。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”，不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

而且，上文中的“和/或”表示本文既包含了“和”的关系，也包含了“或”的关系，其中：如果方案A与方案B是“和”的关系，则表示某实施方式中可以同时包括方案A和方案B；如果方案A与方案B是“或”的关系，则表示某实施方式中可以单独包括方案A，或者单独包括方案B。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施方式可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施方式、完全软件、或结合软件和硬件方面的的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施方式，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选以及落入本申请范围的所有变更和修改。

以上对本申请所提供的一种流量负载分担方法和装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种流量负载分担的方法，所述方法应用于网络设备之间存在两条或两条以上的等价链路的***中，其特征在于，包括：

获取网络设备端口的剩余带宽；

根据所述端口的剩余带宽的比例将新的流量分配到等价链路。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取网络设备的端口的剩余带宽的步骤包括：

在设定时间内，监控网络设备端口流量占用对应的端口带宽的比例，确定端口的剩余带宽。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述端口的剩余带宽的比例通过如下步骤获得：

针对每个端口，根据所述端口的剩余带宽占端口的总剩余带宽的比例确定所述端口的剩余带宽的比例。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取网络设备的端口的剩余带宽的步骤之前还包括：

创建哈希列表，所述哈希列表用于维护等价链路信息，其中，若增加新的等价链路，则对应的在所述哈希列表增加一条表项。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述端口的剩余带宽低于设定第一剩余带宽阈值，则确定所述端口不参与新的流量分配。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述端口的剩余带宽超过设定第二剩余带宽阈值，则确定所述端口参与新的流量分配。

7.一种流量负载分担的装置，所述装置应用于网络设备之间存在两条或两条以上的等价链路的***中，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取网络设备端口的剩余带宽；

分配模块，用于根据所述端口的剩余带宽的比例将新的流量分配到等价链路。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于在设定时间内，监控网络设备的端口流量占用对应的端口带宽的比例，确定端口的剩余带宽。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括确定模块，用于针对每个端口，根据所述端口的剩余带宽占端口的总剩余带宽的比例确定所述端口的剩余带宽的比例。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

哈希列表模块，用于创建哈希列表，所述哈希列表用于维护等价链路信息，其中，若增加新的等价链路，则对应的在所述哈希列表增加一条表项。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：端口筛选模块，用于在所述端口的剩余带宽低于设定第一剩余带宽阈值，则确定所述端口不参与新的流量分配；

所述端口筛选模块，还用于若所述端口的剩余带宽超过设定第二剩余带宽阈值，则确定所述端口参与新的流量分配。