[發明專利]一種負載分擔方法及裝置

有效

• 申請號: 201310032141.7
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103117947A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 王鋒;陳貴香
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L12/803
• 分類號: H04L12/803;H04L29/12
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 蔣雅潔;王黎延

技術領域

本發明涉及網絡通信中的負載分擔技術，尤其涉及一種負載分擔方法及裝置。

背景技術

網絡地址轉換（NAT，Network?Address?Translation）是一種將私有地址轉化為合法因特網協議（IP，Internet?Protocol）地址的轉換技術，它被廣泛應用于各種類型的國際互聯網（Internet）接入方式和各種類型的網絡中。NAT可以使多臺私網計算機共享Internet連接，很好地解決公共IP地址資源緊缺的問題。

運營商級網絡地址轉換（CGN，Carrier?Grade?NAT）是一種在運營商中部署的設備，通過集成包括隧道和NAT在內的多種演進機制，來改善互聯網協議第4版（IPv4，Internet?Protocol?Version4）和互聯網協議第6版（IPv6，Internet?Protocol?Version6）的平滑過渡和推進演進過程。CGN的轉換形式有：私網IPv4到公網IPv4地址、私網IPv4到IPv6地址、IPv6到公網IPv4地址等。為了提高CGN的性能，目前多采用獨立的處理單元，處理單元可以為單核處理單元或多核處理單元，多核處理單元目前采用負載分擔的形式，使得多核處理單元的中央處理器（CPU，Central?Processing?Unit）性能達到最優。

負載分擔包括公網地址資源的負載分擔和用戶端設備的負載分擔，為了使公網地址資源和用戶端設備的分配達到均衡負載分擔的效果，可以采用哈希（HASH）的方式把公網地址資源隨機的散列到不同CPU，但是，如果以單個公網地址資源進行散列，對CGN的轉發單元和處理單元的性能要求較高；如果以固定公網地址塊進行散列，隨著CGN的處理單元個數的不同，以及各個處理單元中包含的CPU的個數的不同，CGN進行地址轉換的性能差距較大，且存在負載分擔較差的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種負載分擔方法及裝置，能解決NAT在多個CPU上負載分擔不均的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明提供了一種負載分擔方法，所述方法包括：

以地址池形式配置公網地址；

接收到用戶端設備發送的流量后，根據所述用戶端設備發送的流量模型對用戶端設備進行分組，由各個CPU為用戶端設備分配公網地址，并為用戶端設備的私網地址做公網地址轉換；

其中，每個地址池包括多個地址塊，每個地址塊對應一個CPU；每個用戶組包括多個用戶塊，每個用戶塊對應一個CPU。

上述方案中，所述方法還包括：

根據地址池對應的地址資源數據鏈生成公網地址資源負載分擔標記表，根據用戶組對應的用戶數據鏈生成用戶端設備負載分擔標記表；所述地址資源數據鏈根據配置的地址池生成；所述用戶數據鏈根據配置的用戶組生成；

根據公網地址資源負載分擔標記表和用戶端設備負載分擔標記表生成的負載分擔控制信息發送給CPU；

相應的，所述CPU為用戶端設備分配公網地址，并為用戶端設備的私網地址做公網地址轉換為：

所述CPU根據收到的負載分擔控制信息為用戶端設備分配公網地址，并為用戶端設備的私網地址做公網地址轉換。

上述方案中，所述各個CPU在每個地址池中對應的公網地址數基本相同；具體實現方法為：

將當前地址池的公網地址總數除以CPU數平方的整數值與CPU數的乘積個公網地址分配給各個CPU；若還有公網地址剩余，則將剩余的公網地址除以CPU數的整數值個公網地址分配給各個CPU；若還有公網地址剩余，則將各個地址池中所述剩余的公網地址作為一個整體進行公網地址分配，使各個CPU對應的公網地址數基本相同。

上述方案中，所述各個CPU分擔的用戶端設備數基本相同；具體實現方法為：

將當前用戶組的用戶端設備總數除以CPU數平方的整數值與CPU數的乘積個用戶端設備分配給各個CPU；若還有用戶端設備剩余，則將剩余的用戶端設備除以CPU數的整數值個用戶端設備分配給各個CPU；若還有用戶端設備剩余，則將各個用戶組中剩余的用戶端設備作為一個整體進行用戶端設備分配，使各個CPU分配的用戶端設備數基本相同。

上述方案中，每個地址池對應一個公網地址資源數據鏈，所述公網地址資源數據鏈的節點數為CPU數，且每個節點對應一個CPU；每個節點分為塊標記和尾標記。

上述方案中，每個用戶組對應一個用戶數據鏈，所述用戶數據鏈的節點數為CPU數，且每個節點對應一個CPU；每個節點包括塊標記、尾標記。