[發(fā)明專利]一種負(fù)載分擔(dān)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310032141.7
• 申請(qǐng)日: 2013-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN103117947A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鋒;陳貴香
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/803
• 分類號(hào): H04L12/803;H04L29/12
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11270
• 代理人: 蔣雅潔;王黎延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信中的負(fù)載分擔(dān)技術(shù)，尤其涉及一種負(fù)載分擔(dān)方法及裝置。

背景技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT，Network?Address?Translation）是一種將私有地址轉(zhuǎn)化為合法因特網(wǎng)協(xié)議（IP，Internet?Protocol）地址的轉(zhuǎn)換技術(shù)，它被廣泛應(yīng)用于各種類型的國際互聯(lián)網(wǎng)（Internet）接入方式和各種類型的網(wǎng)絡(luò)中。NAT可以使多臺(tái)私網(wǎng)計(jì)算機(jī)共享Internet連接，很好地解決公共IP地址資源緊缺的問題。

運(yùn)營商級(jí)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（CGN，Carrier?Grade?NAT）是一種在運(yùn)營商中部署的設(shè)備，通過集成包括隧道和NAT在內(nèi)的多種演進(jìn)機(jī)制，來改善互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第4版（IPv4，Internet?Protocol?Version4）和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版（IPv6，Internet?Protocol?Version6）的平滑過渡和推進(jìn)演進(jìn)過程。CGN的轉(zhuǎn)換形式有：私網(wǎng)IPv4到公網(wǎng)IPv4地址、私網(wǎng)IPv4到IPv6地址、IPv6到公網(wǎng)IPv4地址等。為了提高CGN的性能，目前多采用獨(dú)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(fù)載分擔(dān)的形式，使得多核處理單元的中央處理器（CPU，Central?Processing?Unit）性能達(dá)到最優(yōu)。

負(fù)載分擔(dān)包括公網(wǎng)地址資源的負(fù)載分擔(dān)和用戶端設(shè)備的負(fù)載分擔(dān)，為了使公網(wǎng)地址資源和用戶端設(shè)備的分配達(dá)到均衡負(fù)載分擔(dān)的效果，可以采用哈希（HASH）的方式把公網(wǎng)地址資源隨機(jī)的散列到不同CPU，但是，如果以單個(gè)公網(wǎng)地址資源進(jìn)行散列，對(duì)CGN的轉(zhuǎn)發(fā)單元和處理單元的性能要求較高；如果以固定公網(wǎng)地址塊進(jìn)行散列，隨著CGN的處理單元個(gè)數(shù)的不同，以及各個(gè)處理單元中包含的CPU的個(gè)數(shù)的不同，CGN進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換的性能差距較大，且存在負(fù)載分擔(dān)較差的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種負(fù)載分擔(dān)方法及裝置，能解決NAT在多個(gè)CPU上負(fù)載分擔(dān)不均的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種負(fù)載分擔(dān)方法，所述方法包括：

以地址池形式配置公網(wǎng)地址；

接收到用戶端設(shè)備發(fā)送的流量后，根據(jù)所述用戶端設(shè)備發(fā)送的流量模型對(duì)用戶端設(shè)備進(jìn)行分組，由各個(gè)CPU為用戶端設(shè)備分配公網(wǎng)地址，并為用戶端設(shè)備的私網(wǎng)地址做公網(wǎng)地址轉(zhuǎn)換；

其中，每個(gè)地址池包括多個(gè)地址塊，每個(gè)地址塊對(duì)應(yīng)一個(gè)CPU；每個(gè)用戶組包括多個(gè)用戶塊，每個(gè)用戶塊對(duì)應(yīng)一個(gè)CPU。

上述方案中，所述方法還包括：

根據(jù)地址池對(duì)應(yīng)的地址資源數(shù)據(jù)鏈生成公網(wǎng)地址資源負(fù)載分擔(dān)標(biāo)記表，根據(jù)用戶組對(duì)應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)鏈生成用戶端設(shè)備負(fù)載分擔(dān)標(biāo)記表；所述地址資源數(shù)據(jù)鏈根據(jù)配置的地址池生成；所述用戶數(shù)據(jù)鏈根據(jù)配置的用戶組生成；

根據(jù)公網(wǎng)地址資源負(fù)載分擔(dān)標(biāo)記表和用戶端設(shè)備負(fù)載分擔(dān)標(biāo)記表生成的負(fù)載分擔(dān)控制信息發(fā)送給CPU；

相應(yīng)的，所述CPU為用戶端設(shè)備分配公網(wǎng)地址，并為用戶端設(shè)備的私網(wǎng)地址做公網(wǎng)地址轉(zhuǎn)換為：

所述CPU根據(jù)收到的負(fù)載分擔(dān)控制信息為用戶端設(shè)備分配公網(wǎng)地址，并為用戶端設(shè)備的私網(wǎng)地址做公網(wǎng)地址轉(zhuǎn)換。

上述方案中，所述各個(gè)CPU在每個(gè)地址池中對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)地址數(shù)基本相同；具體實(shí)現(xiàn)方法為：

將當(dāng)前地址池的公網(wǎng)地址總數(shù)除以CPU數(shù)平方的整數(shù)值與CPU數(shù)的乘積個(gè)公網(wǎng)地址分配給各個(gè)CPU；若還有公網(wǎng)地址剩余，則將剩余的公網(wǎng)地址除以CPU數(shù)的整數(shù)值個(gè)公網(wǎng)地址分配給各個(gè)CPU；若還有公網(wǎng)地址剩余，則將各個(gè)地址池中所述剩余的公網(wǎng)地址作為一個(gè)整體進(jìn)行公網(wǎng)地址分配，使各個(gè)CPU對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)地址數(shù)基本相同。

上述方案中，所述各個(gè)CPU分擔(dān)的用戶端設(shè)備數(shù)基本相同；具體實(shí)現(xiàn)方法為：

將當(dāng)前用戶組的用戶端設(shè)備總數(shù)除以CPU數(shù)平方的整數(shù)值與CPU數(shù)的乘積個(gè)用戶端設(shè)備分配給各個(gè)CPU；若還有用戶端設(shè)備剩余，則將剩余的用戶端設(shè)備除以CPU數(shù)的整數(shù)值個(gè)用戶端設(shè)備分配給各個(gè)CPU；若還有用戶端設(shè)備剩余，則將各個(gè)用戶組中剩余的用戶端設(shè)備作為一個(gè)整體進(jìn)行用戶端設(shè)備分配，使各個(gè)CPU分配的用戶端設(shè)備數(shù)基本相同。

上述方案中，每個(gè)地址池對(duì)應(yīng)一個(gè)公網(wǎng)地址資源數(shù)據(jù)鏈，所述公網(wǎng)地址資源數(shù)據(jù)鏈的節(jié)點(diǎn)數(shù)為CPU數(shù)，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)CPU；每個(gè)節(jié)點(diǎn)分為塊標(biāo)記和尾標(biāo)記。

上述方案中，每個(gè)用戶組對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶數(shù)據(jù)鏈，所述用戶數(shù)據(jù)鏈的節(jié)點(diǎn)數(shù)為CPU數(shù)，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)CPU；每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括塊標(biāo)記、尾標(biāo)記。