[發(fā)明專(zhuān)利]一種3G/4G通信網(wǎng)絡(luò)中基于鏈路檢測(cè)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710185706.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107046487A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐仕斌;彭府;吳世川
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廈門(mén)四信通信科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/26
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/26;H04L12/721;H04L12/803
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種3G/4G通信網(wǎng)絡(luò)中基于鏈路檢測(cè)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡的方法，具體與linux網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、Iptabels的安裝編譯、策略路由和高級(jí)路由的使用有關(guān)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，有一些3G/4G通信設(shè)備具備負(fù)載均衡功能，在節(jié)省成本的基礎(chǔ)之上成倍地增加了帶寬。但是當(dāng)前的3G/4G的負(fù)載均衡功能只是按照固定的比例分配數(shù)據(jù)包，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)生變化的時(shí)候，其負(fù)載均衡策略并不能隨之做出調(diào)整，導(dǎo)致不能最大限度地利用多鏈路網(wǎng)絡(luò)帶寬。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種3G/4G設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信基于鏈路檢測(cè)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡的方法，實(shí)現(xiàn)基于LINUX系統(tǒng)的3G/4G撥號(hào)上網(wǎng)，根據(jù)在線鏈路的網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包分配比例動(dòng)態(tài)更新，而達(dá)到動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡的效果。

為了達(dá)到發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種3G/4G通信網(wǎng)絡(luò)中基于鏈路檢測(cè)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡的方法，使系統(tǒng)按動(dòng)態(tài)比例分配負(fù)載均衡各鏈路的數(shù)據(jù)包數(shù)；

所述動(dòng)態(tài)比例負(fù)載均衡，系統(tǒng)定時(shí)（如5分鐘）檢測(cè)評(píng)估每一條3G/4G鏈路的網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量計(jì)算各鏈路的負(fù)載均衡比例系數(shù)，從而決定該鏈路在負(fù)載均衡中的數(shù)據(jù)包比例。系統(tǒng)檢測(cè)到的負(fù)載均衡比例系數(shù)發(fā)生變化的時(shí)候，其負(fù)載均衡的路由策略規(guī)則也會(huì)隨之更新。

一種3G/4G通信網(wǎng)絡(luò)中基于鏈路檢測(cè)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡的方法，包括以下步驟：

步驟一，獲取在線的3G/4G鏈路的ip、netmask、gateway、dns等鏈路信息；

步驟二，使用如下三種方法評(píng)估鏈路的通信質(zhì)量：

方法1，使用ping工具進(jìn)行10次操作得到網(wǎng)絡(luò)通信的平均延遲時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間方差；

方法2，獲取3G/4G模塊的信號(hào)強(qiáng)度H；

方法3，使用ioctl工具得到鏈路的在線狀態(tài)S，一般地，鏈路在線為S=1，鏈路離線為S=0；

綜合以上三種方法得到的鏈路的通信質(zhì)量 =，計(jì)算可得在線的3G/4G鏈路1、鏈路2···鏈路n，其通信質(zhì)量分別為、···；

步驟三，根據(jù)步驟二得到的各鏈路通信質(zhì)量、···，并根據(jù)負(fù)載均衡權(quán)重系數(shù)計(jì)算公式= ，計(jì)算各鏈路的負(fù)載均衡權(quán)重系數(shù)：= ，= ···

步驟四，根據(jù)步驟三計(jì)算得到的權(quán)重系數(shù)計(jì)算、···為每一條鏈路分配數(shù)據(jù)包數(shù)，并使用iptables的nth模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的分配；

步驟五，系統(tǒng)每隔一定時(shí)間（如5分鐘）重復(fù)步驟一、步驟二、步驟三、步驟四，即重新評(píng)估各鏈路的網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，并更新負(fù)載均衡策略規(guī)則。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明方法的流程框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

Linux為每一個(gè)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的數(shù)據(jù)包，生成一個(gè)新的連接記錄項(xiàng)，此后所有屬于該連接的數(shù)據(jù)包都被唯一地分配給這個(gè)連接，并標(biāo)識(shí)連接狀態(tài)。連接跟蹤是防火墻模塊的狀態(tài)檢測(cè)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是地址轉(zhuǎn)換中實(shí)現(xiàn)SNAT與DNAT的前提。從2.2版本開(kāi)始，Linux加入了高級(jí)路由機(jī)制，基于該機(jī)制Linux系統(tǒng)各鏈路的獨(dú)立鏈路和策略數(shù)據(jù)庫(kù)，我們可以添加一些路由規(guī)則來(lái)確定“哪類(lèi)數(shù)據(jù)包”應(yīng)該使用“哪個(gè)鏈路”來(lái)傳輸。

下面為一個(gè)雙3G/4G鏈路系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡實(shí)施實(shí)例。

（1）獲取在線的3G/4G鏈路1、鏈路2的ip、netmask、gateway、dns等鏈路信息。一條鏈路在撥號(hào)成功上線的時(shí)候會(huì)調(diào)用特定的腳本，可以在腳本中截取鏈路信息并保存。

（2）評(píng)估網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量。首先，使用ping工具進(jìn)行10次操作，獲取鏈路1、鏈路2的平均網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間、和網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間方差、；然后，獲取鏈路1、鏈路2的3G/4G信號(hào)強(qiáng)度、;最后，使用ioctl工具得到鏈路的在線狀態(tài)、，一般地，鏈路在線為S=1，鏈路離線為S=0。根據(jù)公式=,計(jì)算得到3G/4G鏈路1、鏈路2的網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量、。

（3）計(jì)算負(fù)載均衡權(quán)重系數(shù)。根據(jù)公式= ，計(jì)算得到3G/4G鏈路1、鏈路2的負(fù)載均衡權(quán)重系數(shù)、。