[發(fā)明專利]一種多鏈路接入及流量負載調度管理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010200000.8
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN101867521A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 郭小雪;梁根
• 申請（專利權）人: 郭小雪
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L29/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明;邱奕才

技術領域

本發(fā)明屬于寬帶網絡接入及流量控制技術領域。

背景技術

寬帶網絡工程體現在業(yè)務層面不但要求寬帶接入網絡而且應提供高的網絡帶寬，能同時承載語音、視頻、數據等網絡業(yè)務，并具有能根據客戶和應用需求，提供差異化服務的能力。從網絡技術的發(fā)展來看，網絡帶寬的增長使得服務器端的數據交換和控制成為一個瓶頸，而通過流量調度和帶寬控制可有效緩解控制網關節(jié)點和網絡出口鏈路的負載問題。

現有的寬帶網絡硬件接入產品并不具備基于角色的個性化流量控制和帶寬分配功能，因此在實際網絡管理中缺乏有效的管理技術手段，國內各大運營商甚至醞釀流量計費方案以應對日益突出的非法并機、濫用網絡資源和網絡病毒等問題。我國的網絡建設只注重硬件建設，往往忽略了整個系統(tǒng)的運行方案，在硬件建設完以后仍然存在不少問題，各級各類校園網和商業(yè)化小區(qū)普遍存在著少部分用戶濫用網絡資源、嚴重耗費網絡帶寬的現象，嚴重阻塞了網絡線路，導致網絡流量異常增長，從而影響了其他上網用戶的正常網絡訪問。

隨著寬帶網接入用戶的增長和Internet應用的日益豐富，其流量也在迅速增加，網絡擁塞現象越來越嚴重，因此網絡運營迫切需要合理利用網絡資源，并在網絡中進行精確的流量控制，才能消除網絡擁塞和瓶頸，只有對每個上網用戶進行不同的流量控制才能達到對寬帶網絡的可管理、可控制和可運維的目的。

隨著越來越多的用戶接入寬帶網絡，用戶的增多必然導致接入服務器的負載增大?？蛻舳酥g的通信優(yōu)化在一定程度上能夠減輕隧道服務器的負載，但服務器負載的主要組成是用戶和其他節(jié)點之間的數據流，因此利用客戶端通信優(yōu)化來減輕服務器負載的作用十分有限。另外，通過升級硬件、增大網絡帶寬或者采用集中式的負載均衡機制可以提高單個接入服務器的處理能力，但這些方式的可擴展性有限，仍然不能滿足系統(tǒng)對負載處理能力不斷增長的需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種網絡多鏈路接入及流量負載調度管理方法。

為了實現上述發(fā)明目的，采用的技術方案如下：

一種多鏈路接入及流量負載調度管理方法，該方法通過如下的一種或多種步驟相結合實現：

1)通過鏈路接入處理模塊對接收到的UDP數據包進行解封裝處理，以及向上層應用提供接口；

2)通過鏈路接入負載均衡模塊對用戶鏈路接入和流量調度管理進行分布式并行化處理；

3)通過鏈路流量控制模塊進行流量控制。

所述鏈路接入處理模塊在內核空間以虛擬網絡接口驅動的形式實現，其在操作系統(tǒng)啟動時自動加載。

所述鏈路接入處理模塊向上層應用提供的接口包括：鏈路配置命令、客戶端交互程序和鏈路服務器交互程序通過I/O控制通道對鏈路接入處理模塊進行操作。

本發(fā)明采用鏈路配置命令通過鏈路接入處理模塊所提供的I/O控制通道進行增加或刪除鏈路，以及修改或顯示鏈路參數。

所述客戶端交互程序或鏈路服務器交互程序通過鏈路接入處理模塊所提供的I/O控制通道進行客戶端地址配置以及鏈路的創(chuàng)建。

所述鏈路接入負載均衡模塊包括多個處理節(jié)點，并根據處理節(jié)點和鏈路負載情況，能夠擴展到任意多個處理節(jié)點，每個處理節(jié)點的鏈路接入和流量調度由控制節(jié)點和冗余控制節(jié)點控制，并且每條用戶鏈路能夠連接到任意一個處理節(jié)點上。鏈路接入是客戶端和處理節(jié)點通過身份認證建立連接的處理過程，當這個過程成功完成后，將在客戶端和處理節(jié)點之間建立一條用戶鏈路。處理節(jié)點負責與客戶端建立用戶鏈路，控制節(jié)點負責控制某條鏈路連到某個鏈路接入處理節(jié)點上和進行流量調度。

所述鏈路接入負載均衡模塊還設置有一個調度器，實現對用戶的接入請求進行調度，為用戶選擇一個負載相對較輕的接入服務器，從而實現多個接入服務器之間的負載均衡。

所述鏈路流量控制模塊包括隊列調整器和共享令牌緩沖池，所述隊列調整器為每一個鏈路數據流分配一個隊列，數據到達時，先進入隊列調整器中進行流量整形和排隊，再被送入共享令牌緩沖池，所述共享令牌緩沖池根據先到先服務的原則和可用令牌的數目，為每一個進入緩沖池的數據分配令牌，再將獲得令牌的數據傳送到出口，以調整每個鏈路數據流的帶寬。由于鏈路接入是客戶端和處理節(jié)點通過身份認證建立連接的處理過程，當這個過程成功完成后，將在客戶端和處理節(jié)點之間建立一條用戶鏈路。所以用戶端進行數據收發(fā)會在這條用戶鏈路上產生鏈路數據流。