CN111163015B - 报文发送方法、装置及汇聚分流设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种报文发送方法、装置及汇聚分流设备，涉及互联网技术领域。方法包括汇聚分流设备通过基于获取到的网络报文的属性信息，判断该网络报文是否满足预设的允许输出条件，然后在得出网络报文满足预设的允许输出条件时，从多个输出端口中确定网络报文对应的目标输出端口并将所述网络报文经该目标输出端口输出。本发明解决了目前汇聚分流设备按流进行负载均衡输出而导致各个输出端口的流量输出不均的技术问题。

Description

报文发送方法、装置及汇聚分流设备

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，具体而言，涉及一种报文发送方法、装置及汇聚分流设备。

背景技术

随着网络流量的急剧增加，单台网络设备已经难以处理整个网络的流量，通常会使用多台网络设备组成一个业务处理***来对外提供服务。网络报文汇聚分流设备负责将汇聚的网络报文分发给业务***的不同设备。其分流方式通常是计算报文五元组，即源目IP，源目端口，协议的hash值，并以设备输出端口总数为模，取模后确定报文输出端口，从而使属于同一条流的报文最终能分发到同一个处理终点，实现报文的同源同宿。目前汇聚分流设备的这种报文分发方式简单易实现，但其也存在固有的缺点。比如按流输出网络报文，导致各个输出端口的流量输出可能不均匀，从而影响其整体性能与稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种报文发送方法、装置及汇聚分流设备，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种报文发送方法，应用于汇聚分流设备，所述汇聚分流设备包括多个输出端口，所述方法包括：所述汇聚分流设备接收网络报文流中的网络报文；所述汇聚分流设备获取所述网络报文的属性信息；所述汇聚分流设备基于所述属性信息，判断所述网络报文是否满足预设的允许输出条件，若满足，则所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口并将所述网络报文经该目标输出端口输出。

在本申请实施例中，汇聚分流设备通过基于获取到的网络报文的属性信息，判断该网络报文是否满足预设的允许输出条件，然后在得出网络报文满足预设的允许输出条件时，从多个输出端口中确定网络报文对应的目标输出端口并将所述网络报文经该目标输出端口输出，解决了目前汇聚分流设备按流进行负载均衡输出，而导致各个输出端口的流量输出不均的技术问题。

可选地，所述汇聚分流设备基于所述属性信息，判断所述网络报文是否满足预设的允许输出条件，包括：所述汇聚分流设备基于所述属性信息，查找所述网络报文流相应的流表；所述汇聚分流设备若从所述流表中查找到所述网络报文相应的流表项，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件。

在本申请实施例中，汇聚分流设备基于所述属性信息，查找所述网络报文流相应的流表后，然后从流表中查找到网络报文相应的流表项，以进一步地控制输出端口的选择，从而实现报文分发的同源同宿。

可选地，所述多个输出端口中每个输出端口均对应配置有令牌桶，在所述汇聚分流设备基于所述属性信息，查找所述网络报文流相应的流表的步骤之后，所述方法还包括：所述汇聚分流设备若从所述流表中未查找到所述网络报文相应的流表项，则基于所述属性信息，从所述多个输出端口中获得初始输出端口；所述汇聚分流设备判断所述初始输出端口对应的令牌桶中的令牌数是否大于预设常数，若所述令牌数大于预设常数，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件。

在本申请实施例中，汇聚分流设备通过为每个输出端口均对应配置有令牌桶的方式，判断得出获得的初始输出端口对应的令牌桶中的令牌数大于预设常数时，表明该初始输出端口选择为网络报文的目标输出端口，实现了报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

可选地，在所述汇聚分流设备判断所述初始输出端口对应的令牌桶中的令牌数是否大于预设常数的步骤之后，所述方法还包括：

所述汇聚分流设备若判断得出所述令牌数不大于预设常数，则将从所述多个输出端口除所述初始输出端口外的多个剩余输出端口按照所述多个剩余输出端口各自对应的令牌桶中的令牌数进行降序排列，选择排在第一位的剩余输出端口；所述汇聚分流设备判断所述排在第一位的剩余输出端口对应的令牌桶中的令牌数是否大于所述预设常数，若大于预设常数，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件。

在本申请实施例中，汇聚分流设备通过令牌桶控制网络报文的目标输出端口的选择，实现了报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

可选地，所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口，包括：所述汇聚分流设备将所述排在第一位的剩余输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端；所述汇聚分流设备基于所述属性信息及所述排在第一位的剩余输出端口，建立该网络报文相应的流表项并将建立后的流表项存储于所述网络报文流相应的流表中。

在本申请实施例中，汇聚分流设备将每条报文流的报文个数作为一个变量，通过令牌桶中的令牌数动态选择相应的目标输出端口以及将新建的流表项存储到流表中，为该网络报文流后续的其他报文到达时直接查询流表直接获得输出端口提供了基础，从而实现了报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

可选地，所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口，还包括：所述汇聚分流设备将所述初始输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端口；所述汇聚分流设备基于所述属性信息及所述初始输出端口，建立该网络报文相应的流表项并将建立后的流表项存储于所述网络报文流相应的流表中。

在本申请实施例中，汇聚分流设备将每条报文流的报文个数作为一个变量，通过令牌桶中的令牌数动态选择相应的目标输出端口以及将新建的流表项存储到流表中，为该网络报文流后续的其他报文到达时直接查询流表直接获得输出端口提供了基础，从而报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

可选地，所述方法还包括：所述汇聚分流设备检查所述令牌桶的填充时间间隔是否超时，若超时则为所述多个输出端口中每个输出端口对应的令牌桶增加至少一个令牌。

在本申请实施例中，汇聚分流设备通过令牌桶令牌数量的周期性添加的方式，以进一步实现报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

可选地，所述网络报文相应的流表项中存储有所述多个输出端口中的一个输出端口，所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口，还包括：

所述汇聚分流设备从所述网络报文相应的流表项中，获取该流表项中的输出端口并将该流表项中的输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端口。

在本申请实施例中，汇聚分流设备通过流表项的方式，将网络报文经动态选择相应的目标输出端口输出，实现了报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

可选地，所述方法还包括：所述汇聚分流设备定时扫描存储的网络报文流的相应流表，若检测到超时的流表项，则从该超时的流表项所在流表中移出该超时的流表项。

在本申请实施例中，汇聚分流设备通过设置流表的超时管理的方式，避免流表空间被耗尽，以进一步实现报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

第二方面，本发明实施例提供了一种报文发送装置，运行于汇聚分流设备，所述汇聚分流设备包括多个输出端口，所述装置包括：接收单元、获取单元和输出单元。接收单元，用于接收网络报文流中的网络报文。获取单元，用于获取所述网络报文的属性信息。输出单元，用于基于所述属性信息，判断所述网络报文是否满足预设的允许输出条件，若满足，则所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口并将所述网络报文经该目标输出端口输出。

第三方面，本申请实施例提供了一种汇聚分流设备，所述汇聚分流设备包括多个输出端口、处理器和存储器。所述多个输出端口中每个输出端口均通过总线连接于所述处理器。所述处理器和所述存储器通过总线电连接。所述存储器中存储有程序代码。所述处理器，用于通过所述总线从所述存储器中读取并运行所述程序代码，执行上述的方法。

本申请实施例提供了一种报文发送方法、装置和汇聚分流设备，方法包括汇聚分流设备通过基于获取到的网络报文的属性信息，判断该网络报文是否满足预设的允许输出条件，然后在得出网络报文满足预设的允许输出条件时，从多个输出端口中确定网络报文对应的目标输出端口并将所述网络报文经该目标输出端口输出，解决了目前汇聚分流设备按流进行负载均衡输出，而导致各个输出端口的流量输出不均的技术问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的应用环境；

图2为本发明实施例提供的一种报文发送方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种报文发送方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的报文发送方法的应用实例中某一时刻汇聚分流设备中多个输出端口各自对应的令牌桶的令牌数量示意图；

图5为本发明实施例提供的报文发送方法的应用实例中流表和流表项示意图；

图6为本发明实施例提供的报文发送方法中周期性性添加令牌步骤的流程图；

图7为本发明实施例提供的报文发送方法中流表的定时管理步骤的流程图；

图8为本发明实施例提供的报文发送装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请发明人在实现本发明实施例中的技术方案的过程中，发现现有技术为：网络报文通常可以按流进行划分，所谓流是指具有相同源目IP、源目端口及协议号的一系列数据包。网络报文汇聚分流设备负责将汇聚的网络报文分发给业务***的不同设备(可能是硬件服务器组，也可能是软件***内部其他处理模块)，如图1所示。在将报文分发给后端处理***时，要求将同一条流的报文发送到同一台后端处理机器，即同一条流的所有报文需要从同一个输出端口发送给同一台后端处理***，这就是分流中所谓的同源同宿。

这种分流方式通常的实现方式如下：

步骤1：接收报文，解析报文头，取报文的五元组(源目IP、源目端口及协议号)；

步骤2：对步骤1中取得的五元组按照预订的某种hash函数进行hash计算，得到一个hash值N；

步骤3：对步骤2中获得的hash值N进一步取模运算，以输出端口总数M为模，得到一个值L，L＝N％M，L即为该报文输出端口号(假设端口编号从0开始)，即L的取值范围为0-M-1。

汇聚分流设备对每个收到的报文均进行步骤1-步骤3，完成同源同宿的分流工作。

进一步地，本申请发明人发现目前的这种报文分发方式简单易实现，但其存在固有的缺点，即各个输出端口的流量输出可能不均匀。因为这种分流方式是以报文流为粒度进行分发的，在流的维度上可以做到均匀分发，但没有考虑到不同报文流的大小(即流包含的报文个数)是不同的，例如一条视频流与一条IM聊天流大小显然不一样，因此这种分流方式做不到报文级别的精确负载均衡输出。这个问题会进一步导致两个问题：1)后端业务***中的处理单元接收到的报文数不一致，会造成各个处理单元的处理压力不均匀，其差异可能超过5％甚至达到10％，从而影响其整体性能与稳定性；2)极端情况下，对汇聚分流设备本身会造成个别接口出现丢包现象，主要是流量接近输出峰值时个别端口收到的流量超过其他端口，从而使其输出总流量超过输出端口极限，这样会造成设备丢弃超出部分的报文。进一步地，发明人发现现有的汇聚分流设备按流进行负载均衡输出，而导致各个输出端口的流量输出不均的技术问题。

本申请发明人为了改善上述技术问题，发明本发明实施例中提供的技术方案。下面将结合具体例子及附图，对本发明实施例中提供的实施例进行详细描述。

请参阅图2，本申请实施例提供了一种报文发送方法，应用于汇聚分流设备，所述汇聚分流设备包括多个输出端口，所述方法可以包括：步骤S200、步骤S210和步骤S220。

步骤S200：所述汇聚分流设备接收网络报文流中的网络报文。

步骤S210：所述汇聚分流设备获取所述网络报文的属性信息。

在本申请实施例中，属性信息可以包括五元组，即源目IP、源目端口及协议号。

步骤S210可以包括：汇聚分流设备解析网络报文的报文头，获取网络报文的五元组。

步骤S220：所述汇聚分流设备基于所述属性信息，判断所述网络报文是否满足预设的允许输出条件，若满足，则所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口并将所述网络报文经该目标输出端口输出。

可以理解的是，在本申请实施例中，定义有：汇聚分流设备包括M个输出端口，M个输出端口中每个输出端口均对应配置一个令牌桶，令牌桶中令牌数的初始值为最大值Bc，令牌填充速度为Tc，填充间隔为Sc，输出端口每发送一个Lc Bytes的报文则从该输出端口对应的令牌桶中减去Lc个令牌。若令牌桶中剩余的令牌数大于预设常数，该输出端口可以接纳新的网络报文流并输出。预设常数可以为0。

汇聚分流设备为网络报文流设立一个流表，接收到网络报文流的第一个报文时为第一个报文建立一个流表项，并记录该报文的输出端口。流表大小为C，C可根据设备内存和网络流量规模来确定具体数值，通常C的数量级为数万到数千万不等。

可选地，请结合参阅图2和图3，步骤S220可以包括：子步骤S221、子步骤S222、子步骤S2221、子步骤S2222、子步骤S2223、子步骤S2224和子步骤S2225。步骤S220还可以包括子步骤S222a。

子步骤S221：所述汇聚分流设备基于所述属性信息，查找所述网络报文流相应的流表。

子步骤S222a：所述汇聚分流设备若从所述流表中查找到所述网络报文相应的流表项，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件。

在本申请实施例中，汇聚分流设备基于所述属性信息，查找所述网络报文流相应的流表后，然后从流表中查找到网络报文相应的流表项，以进一步地控制输出端口的选择，从而实现报文分发的同源同宿。

进一步地，，请参阅图3，所述多个输出端口中每个输出端口均对应配置有令牌桶，在子步骤S221之后，所述方法还可以包括：

子步骤S222：所述汇聚分流设备若从所述流表中未查找到所述网络报文相应的流表项，则基于所述属性信息，从所述多个输出端口中获得初始输出端口；

子步骤S2221a：所述汇聚分流设备判断所述初始输出端口对应的令牌桶中的令牌数是否大于预设常数，若所述令牌数大于预设常数，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件。

在本申请实施例中，预设常数可以是0。

在本申请实施例中，汇聚分流设备通过为每个输出端口均对应配置有令牌桶的方式，判断得出获得的初始输出端口对应的令牌桶中的令牌数大于预设常数时，表明该初始输出端口选择为网络报文的目标输出端口，实现了报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

基于所述属性信息，从所述多个输出端口中获得初始输出端口可以包括：

以网络报文的五元组为key，计算得出一个hash值并取模M，获得N＝L％M，M为多个输出端口的总数，L为hash值，N为初始输出端口，N的取值范围为0-(M-1)。

例如，属性信息包括五元组，汇聚分流设备执行步骤S200-步骤S210，获取到网络报文的五元组，以网络报文的五元组为key查找流表，若找到说明该网络报文属于已存在的网络报文流；所述汇聚分流设备从网络报文相应的流表项中，获取该流表项中的输出端口并将该流表项中的输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端口；将所述网络报文经该目标输出端口输出并将该目标输出端口对应的令牌桶中的令牌数减去该网络报文的长度值，更新流表项时间戳，转到步骤200继续处理下一个网络报文；若未找到对应的流表项，则说明该网络报文是网络报文流的第一个报文，转到子步骤S222，即以网络报文的五元组为key计算出一个hash值并取模M，初步得到一个初始输出端口编号N＝L％M。M为多个输出端口的总数，L为hash值，N为初始输出端口的编号，N的取值范围为0-(M-1)。

进一步地，在所述汇聚分流设备判断所述初始输出端口对应的令牌桶中的令牌数是否大于预设常数的步骤之后，所述方法还包括：

子步骤S2221：所述汇聚分流设备若判断得出所述令牌数不大于预设常数，则将从所述多个输出端口除所述初始输出端口外的多个剩余输出端口按照所述多个剩余输出端口各自对应的令牌桶中的令牌数进行降序排列，选择排在第一位的剩余输出端口；

子步骤S2222：所述汇聚分流设备判断所述排在第一位的剩余输出端口对应的令牌桶中的令牌数是否大于所述预设常数，若大于预设常数，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件。

在本申请实施例中，汇聚分流设备通过令牌桶控制网络报文的目标输出端口的选择，实现了报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

可以理解的是，汇聚分流设备若判断得出所述排在第一位的剩余输出端口对应的令牌桶中的令牌数不大于所述预设常数，则表明所述网络报文不满足预设的允许输出条件，丢弃该网络报文。

作为一种实施方式，所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口，包括：

子步骤S2223：所述汇聚分流设备将所述排在第一位的剩余输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端；

子步骤S2224：所述汇聚分流设备基于所述属性信息及所述排在第一位的剩余输出端口，建立该网络报文相应的流表项并将建立后的流表项存储于所述网络报文流相应的流表中。

例如，汇聚分流设备以网络报文的五元组为key在流表中为该网络报文建立一个流表项，将排在第一位的剩余输出端口记录到该流表项中，再存储于网络报文流相应的流表中。

在本申请实施例中，汇聚分流设备将每条报文流的报文个数作为一个变量，通过令牌桶中的令牌数动态选择相应的目标输出端口以及将新建的流表项存储到流表中，为该网络报文流后续的其他报文到达时直接查询流表直接获得输出端口提供了基础，从而实现了报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口并将所述网络报文经该目标输出端口输出，包括：

子步骤S2225：所述汇聚分流设备将所述网络报文经该目标输出端口输出并将该目标输出端口对应的令牌桶中的令牌数减去该网络报文的长度值。

为了更进一步说明本申请实施例提供的报文发送方法的有效性，设定汇聚分流设备包括5个输出端口，分别编号为1、2、3、4、5。每个输出端口均对应配置有一个令牌桶，在***初始化时每个令牌桶中令牌是满的。随着输出端口不断接收报文，令牌桶中的令牌也被消耗，某一时刻令牌桶的令牌数量示意如图4所示：其中阴影表示各个输出端口的当前令牌数量，可看出这一时刻输出端口2所剩余令牌数量最多，输出端口4的令牌已经用完。

例如此刻汇聚分流设备接收到一个网络报文流，记作为stream1的第一个报文，第一个报文的五元组为：sip:1.2.3.4；dip:5.6..7.8；sport:1234；dport:555；protocal:7，按照本申请提供的方法，该第一个报文从流表中查不到相应的流表项，将根据五元组信息hash后选择一个初始输出端口。如hash后得到的初始输出端口为输出端口4。由于输出端口4的令牌已经用完，将不能再接受新的报文流。因此从剩余的输出端口1、2、3、5号中选择一个作为目标输出端口。将这四个端口按剩余令牌数量降序排序，输出端口2被选出作为最终的目标输出端口。接下来为该流建立流表，并记录相关信息。流表示意图5如下：该流表为一个具有N个槽位的hash表，流表项以链表的形式挂在某个槽位下。本示例中l stream1的流表项挂在流表的槽位2中，流表项保存的内容如图5所示。

在本实施例中，所有输出的报文均需要消耗令牌桶里的令牌，通过令牌桶算法来控制各个接口间的负载轻重，从而在新的报文流到来进行合理调度，实现各个输出端口的输出均匀性。

作为另一种实施方式，在子步骤S2221a之后，步骤S220还包括：所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口，还包括：

子步骤S2221a1：所述汇聚分流设备将所述初始输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端口；

子步骤S2221a2：所述汇聚分流设备基于所述属性信息及所述初始输出端口，建立该网络报文相应的流表项并将建立后的流表项存储于所述网络报文流相应的流表中。

在本申请实施例中，汇聚分流设备将每条报文流的报文个数作为一个变量，通过令牌桶中的令牌数动态选择相应的目标输出端口以及将新建的流表项存储到流表中，为该网络报文流后续的其他报文到达时直接查询流表直接获得输出端口提供了基础，从而报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

例如，汇聚分流设备以网络报文的五元组为key在流表中为该网络报文建立一个流表项，将初始输出端口记录到该流表项中，再存储于网络报文流相应的流表中。

在本申请实施例中，汇聚分流设备将每条报文流的报文个数作为一个变量，通过令牌桶中的令牌数动态选择相应的目标输出端口以及将新建的流表项存储到流表中，为该网络报文流后续的其他报文到达时直接查询流表直接获得输出端口提供了基础，从而报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

本申请实施例中，所有输出的报文均需要消耗令牌桶里的令牌，通过令牌桶算法来控制各个接口间的负载轻重，从而在新的报文流到来进行合理调度，实现各个输出端口的输出均匀性。

作为又一种实施方式，在子步骤S222a之后，步骤S220还可以包括所述网络报文相应的流表项中存储有所述多个输出端口中的一个输出端口，所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口，还包括：

子步骤S222a1：所述汇聚分流设备从所述网络报文相应的流表项中，获取该流表项中的输出端口并将该流表项中的输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端口。

在本申请实施例中，汇聚分流设备通过流表项的方式，将网络报文经动态选择相应的目标输出端口输出，实现了报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

可以理解的是，结合参阅图2和图3，可以根据接收到的网络报文的实际情况，汇聚分流设备执行步骤S200、步骤S210、子步骤S221、子步骤S222、子步骤S2221、子步骤S2222、子步骤S2223、子步骤S2224和子步骤S2225实现本方法；或者汇聚分流设备执行步骤S200、步骤S210、子步骤S221、子步骤S222、子步骤S2221a、子步骤S2221a1、子步骤S2221a2和子步骤S2225实现本方法；或者汇聚分流设备执行步骤S200、步骤S210、子步骤S221、子步骤S222a、子步骤S222a1和子步骤S2225实现本方法。

汇聚分流设备为每个输出端口增加了一个令牌桶，通过令牌桶来为报文流合理选择输出端口。在对报文进行五元组hash选择输出端口时，需要进一步检查选中的输出端口对应的报文令牌桶是否允许输出，若该令牌桶中已无令牌，则该输出端口不可被选择为该报文流的输出端口。在其他有剩余令牌的输出端口中选择一个端口作为最终输出端口。即通过令牌桶影响报文流的输出端口选择，避免按流输出引起的分流不均问题，从而实现既按流同源同宿又能使报文输出均匀的目的。

在本申请实施例中，增加一个流表，保证报文分发的同源同宿。本发明加入端口令牌桶之后会形成输出端口的二次选择，因此为保证报文分发的同源同宿，在收到每条报文流的第一个报文时即为该报文流建立一个流表项，并将按本发明方法选择的输出端口记录到流表中，该流的后续其他报文到达时直接查询流表根据记录的输出端口输出即可。从而保证了报文分发的同源同宿输出。在做到按流分发的同时还按报文数均衡输出，实现整个报文的精确均匀分发。

进一步地，所述方法还可以包括：

所述汇聚分流设备检查所述令牌桶的填充时间间隔是否超时，若超时则为所述多个输出端口中每个输出端口对应的令牌桶增加至少一个令牌。

在本申请实施例中，汇聚分流设备通过令牌桶令牌数量的周期性添加的方式，以进一步实现报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

例如，请参阅图6所示，汇聚分流设备设置令牌添加定时器间隔Sc，检查所述令牌桶的填充时间间隔是否超时，若超时，则依次为所述多个输出端口中每个输出端口对应的令牌桶增加Tc个令牌，睡眠10ms，继续定时检查。

进一步地，为了避免流表空间被耗尽，所述方法还包括：

所述汇聚分流设备定时扫描存储的网络报文流的相应流表，若检测到超时的流表项，则从该超时的流表项所在流表中移出该超时的流表项。

例如，请参阅图7所示，汇聚分流设备设置流表超时时间，读取存储的网络报文相应的一个流表，从流表的表头开始扫描流表，比较该流表的流表项中时间戳与当前时间，若检测到该流表项超时，从该超时的流表项所在流表中删除该超时的流表项，判断是否到达流表的表尾，若未到达，继续检测该流表中的下一个流表项，若到达，则读取新的流表进行检测。

在本申请实施例中，汇聚分流设备通过设置流表的超时管理的方式，避免流表空间被耗尽，以进一步实现报文不仅输出均匀，还按流同源同宿。

本方法中汇聚分流设备在对报文流进行hash选择输出端口的时候，把每条流的报文个数即流的大小也作为一个变量考虑进去，在为新建流选择输出端口时会全盘考虑所有输出端口的当前输出流量，当某个端口输出的流量过大时本条报文流将从其他输出端口中选择一个输出量最小的端口作为输出端口。通过为每个输出端口设置一个令牌桶来实现对输出端口的选择控制。若第一次选择的端口其对应的令牌桶中还有令牌则允许其输出，直接选择该端口即可；若该端口对应的令牌桶中令牌数小于等于0，则不能接受报文流从该端口输出。在令牌桶中还有令牌剩余的其他输出端口中选择一个令牌剩余最多的输出口作为最终输出口。每条流在第一个报文时进行端口选择并建立流表，将输出端口存储于流表中。流后续的报文到达时直接查找流表中的输出端口输出即可，做到流的同源同宿。

本申请实施例提供了一种报文发送方法，方法包括汇聚分流设备通过基于获取到的网络报文的属性信息，判断该网络报文是否满足预设的允许输出条件，然后在得出网络报文满足预设的允许输出条件时，从多个输出端口中确定网络报文对应的目标输出端口并将所述网络报文经该目标输出端口输出，解决了目前汇聚分流设备按流进行负载均衡输出，而导致各个输出端口的流量输出不均的技术问题。

请参阅图8，本发明实施例提供了一种报文发送装置800，运行于汇聚分流设备，所述汇聚分流设备包括多个输出端口，所述装置800可以包括：接收单元810、获取单元820和输出单元830。

接收单元810，用于接收网络报文流中的网络报文。

获取单元820，用于获取所述网络报文的属性信息。

输出单元830，用于基于所述属性信息，判断所述网络报文是否满足预设的允许输出条件，若满足，则所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口并将所述网络报文经该目标输出端口输出。

输出单元830，还用于基于所述属性信息，查找所述网络报文流相应的流表；若从所述流表中查找到所述网络报文相应的流表项，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件。

所述多个输出端口中每个输出端口均对应配置有令牌桶，输出单元830，还用于若从所述流表中未查找到所述网络报文相应的流表项，则基于所述属性信息，从所述多个输出端口中获得初始输出端口；判断所述初始输出端口对应的令牌桶中的令牌数是否大于预设常数，若所述令牌数大于预设常数，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件。

输出单元830，还用于若判断得出所述令牌数不大于预设常数，则将从所述多个输出端口除所述初始输出端口外的多个剩余输出端口按照所述多个剩余输出端口各自对应的令牌桶中的令牌数进行降序排列，选择排在第一位的剩余输出端口；判断所述排在第一位的剩余输出端口对应的令牌桶中的令牌数是否大于所述预设常数，若大于预设常数，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件。

输出单元830，还用于将所述排在第一位的剩余输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端；基于所述属性信息及所述排在第一位的剩余输出端口，建立该网络报文相应的流表项并将建立后的流表项存储于所述网络报文流相应的流表中。

输出单元830，还用于将所述初始输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端口；基于所述属性信息及所述初始输出端口，建立该网络报文相应的流表项并将建立后的流表项存储于所述网络报文流相应的流表中。

所述网络报文相应的流表项中存储有所述多个输出端口中的一个输出端口，输出单元830，还用于从所述网络报文相应的流表项中，获取该流表项中的输出端口并将该流表项中的输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端口。

输出单元830，还用于检查所述令牌桶的填充时间间隔是否超时，若超时则为所述多个输出端口中每个输出端口对应的令牌桶增加至少一个令牌。

输出单元830，还用于备定时扫描存储的网络报文流的相应流表，若检测到超时的流表项，则从该超时的流表项所在流表中移出该超时的流表项。

以上各单元可以是由软件代码实现，此时，上述的各单元可存储于存储器内。以上各单元同样可以由硬件例如集成电路芯片实现。

本发明实施例提供的报文发送装置800，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

第三方面，本申请实施例提供了一种汇聚分流设备，所述汇聚分流设备包括多个输出端口、处理器和存储器。所述多个输出端口中每个输出端口均通过总线连接于所述处理器。所述处理器和所述存储器通过总线电连接。所述存储器中存储有程序代码。所述处理器，用于通过所述总线从所述存储器中读取并运行所述程序代码，执行上述的方法。

汇聚分流设备还包括存储控制器，存储器、存储控制器、处理器、外设接口、输出端口各元件之间直接或间接地电连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件之间可以通过一条或多条通讯总线或信号总线实现电连接。报文发送方法分别包括至少一个可以以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器中的软件功能模块，例如所述报文发送装置包括的软件功能模块或计算机程序。

存储器可以存储各种软件程序以及模块，如本申请实施例提供的报文发送方法及装置对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本申请实施例中的报文发送方法。

存储器可以包括但不限于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。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”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，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“包括一个……”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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种报文发送方法，其特征在于，应用于汇聚分流设备，所述汇聚分流设备包括多个输出端口，所述方法包括：

所述汇聚分流设备接收网络报文流中的网络报文；

所述汇聚分流设备获取所述网络报文的属性信息；

所述汇聚分流设备基于所述属性信息，判断所述网络报文是否满足预设的允许输出条件，若满足，则所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口并将所述网络报文经该目标输出端口输出，包括：

所述汇聚分流设备基于所述属性信息，查找所述网络报文流相应的流表；

所述汇聚分流设备若从所述流表中查找到所述网络报文相应的流表项，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件；

所述汇聚分流设备若从所述流表中未查找到所述网络报文相应的流表项，则基于所述属性信息，从所述多个输出端口中获得初始输出端口；

所述汇聚分流设备判断所述初始输出端口对应的令牌桶中的令牌数是否大于预设常数，若所述令牌数大于预设常数，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件；

所述汇聚分流设备定时扫描存储的网络报文流的相应流表，若检测到超时的流表项，则从该超时的流表项所在流表中移出该超时的流表项。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述汇聚分流设备判断所述初始输出端口对应的令牌桶中的令牌数是否大于预设常数的步骤之后，所述方法还包括：

所述汇聚分流设备若判断得出所述令牌数不大于预设常数，则将从所述多个输出端口除所述初始输出端口外的多个剩余输出端口按照所述多个剩余输出端口各自对应的令牌桶中的令牌数进行降序排列，选择排在第一位的剩余输出端口；

所述汇聚分流设备判断所述排在第一位的剩余输出端口对应的令牌桶中的令牌数是否大于所述预设常数，若大于预设常数，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口，包括：

所述汇聚分流设备将所述排在第一位的剩余输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端；

所述汇聚分流设备基于所述属性信息及所述排在第一位的剩余输出端口，建立该网络报文相应的流表项并将建立后的流表项存储于所述网络报文流相应的流表中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口，还包括：

所述汇聚分流设备将所述初始输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端口；

所述汇聚分流设备基于所述属性信息及所述初始输出端口，建立该网络报文相应的流表项并将建立后的流表项存储于所述网络报文流相应的流表中。

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：

所述汇聚分流设备检查所述令牌桶的填充时间间隔是否超时，若超时则为所述多个输出端口中每个输出端口对应的令牌桶增加至少一个令牌。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络报文相应的流表项中存储有所述多个输出端口中的一个输出端口，所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口，还包括：

所述汇聚分流设备从所述网络报文相应的流表项中，获取该流表项中的输出端口并将该流表项中的输出端口确定为所述网络报文对应的目标输出端口。

7.一种报文发送装置，其特征在于，运行于汇聚分流设备，所述汇聚分流设备包括多个输出端口，所述装置包括：

接收单元，用于接收网络报文流中的网络报文；

获取单元，用于获取所述网络报文的属性信息；

输出单元，用于基于所述属性信息，判断所述网络报文是否满足预设的允许输出条件，若满足，则所述汇聚分流设备从所述多个输出端口中确定所述网络报文对应的目标输出端口并将所述网络报文经该目标输出端口输出，包括：

所述汇聚分流设备基于所述属性信息，查找所述网络报文流相应的流表；

所述汇聚分流设备若从所述流表中查找到所述网络报文相应的流表项，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件；

所述汇聚分流设备若从所述流表中未查找到所述网络报文相应的流表项，则基于所述属性信息，从所述多个输出端口中获得初始输出端口；

所述汇聚分流设备判断所述初始输出端口对应的令牌桶中的令牌数是否大于预设常数，若所述令牌数大于预设常数，则表明所述网络报文满足预设的允许输出条件；

所述汇聚分流设备定时扫描存储的网络报文流的相应流表，若检测到超时的流表项，则从该超时的流表项所在流表中移出该超时的流表项。

8.一种汇聚分流设备，其特征在于，所述汇聚分流设备包括多个输出端口、处理器和存储器，所述多个输出端口中每个输出端口均通过总线连接于所述处理器，所述处理器和所述存储器通过总线电连接；所述存储器中存储有程序代码；所述处理器，用于通过所述总线从所述存储器中读取并运行所述程序代码，执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

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