[發明專利]IPV4 over IPV6隧道場景中的負載均衡系統及方法

有效

• 申請號: 201810113272.0
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108200199B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 唐朝偉;章景昆;陳世玉;金卓義;王丹;呂艷;阮帥
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/46;H04L12/24;H04L12/803
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 顧曉玲

1.一種IPV4 over IPV6隧道場景中的負載均衡系統，其特征在于，包括至少一個客戶端以及與客戶端對應的至少一個網關，所述網關將客戶端發出的IPv4數據包封裝成IPv6數據包；還包括主服務器和至少一個AFTR處理器，所述主服務器的輸入端與所有網關的輸出端連接，所有網關將上行流量均發往主服務器,網關的入口均采用統一的VIP，主服務器將所有目的IP是VIP的IPv6數據包的MAC頭部信息改換，并且存儲記錄AFTR處理器處理的用戶信息，主服務器根據后端AFTR處理器連接數的多少將目的MAC地址轉換成相應的AFTR處理器的MAC地址，將請求分發給相應的AFTR處理器，所述AFTR處理器與資源網站進行通信。

2.根據權利要求1所述的IPV4 over IPV6隧道場景中的負載均衡系統，其特征在于，所述主服務器通過心跳機制發現AFTR處理器故障,并將后續請求重定向到其他可用AFTR處理器。

3.根據權利要求1所述的IPV4 over IPV6隧道場景中的負載均衡系統，其特征在于，數據包上行時，用戶請求數據包通過網關，到達主服務器，由主服務器處理后轉發給AFTR處理器；數據包下行時，資源網站的數據包經過AFTR處理器直接流向網關，不再經過主服務器。

4.一種用于權利要求1-3之一所述IPV4 over IPV6隧道場景中的負載均衡系統的負載均衡方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，客戶端發送基本的請求數據包，數據包經過智能網關處理之后，封裝成隧道格式的數據包，發送至主服務器；

S2，主服務器收集所有來自網關上的數據包，通過包過濾器對數據包過濾；

S3，MAC地址轉換，在數據包進行拆分，將以太網頭部信息中的源Mac，目的Mac替換為相應的地址，數據包重組之后轉發新的數據包；

S4，AFTR處理器接收到由主服務器轉發到的數據包，正常的服務交互之后，直接經過隧道返回回復的數據包至智能網關；

S5，AFTR處理器返回的數據包，由網關對隧道數據包解封裝后返回給用戶，完成一次完整的請求。

5.根據權利要求4所述的負載均衡方法，其特征在于，根據后端AFTR處理器連接數的多少將目的MAC地址轉換成相應的AFTR的MAC地址。

6.根據權利要求4所述的負載均衡方法，其特征在于，主服務器對數據包處理的具體方法為：

S61，主處理器的輸入端開啟，準備接收網關發送的數據包；

S62，主處理器接收每一個網關發送的數據包；

S63，主處理器對接收的數據包進行過濾；

S64，判斷接收到的數據包的目的IP是否為VIP地址，如果不是，將數據包丟棄，如果是，則執行步驟S65；

S65，查詢所有AFTR處理器的IP和MAC映射表；

S66，監測AFTR處理器是否宕機，如果是則將對應的AFTR處理器從處理器列表中剔除并添加記錄到服務器列表，如果不是則執行步驟S67；

S67，查詢所述AFTR處理器是否存在該條用戶記錄，如果是則將數據包的目的MAC替換為AFTR處理器的MAC，執行步驟S68；如果不是則查詢服務器集群中的AFTR處理器列表，添加用戶記錄到連接數最少的AFTR處理器，記錄其MAC地址，將數據包的目的MAC替換為AFTR處理器的MAC，執行步驟S68；

S68，改變目的MAC字段的數據包重組；

S69，數據包重新進入鏈路層轉發至選定的AFTR處理器，結束。