[發明專利]一種基于可編程ASIC芯片的負載均衡的流量卸載方法及裝置

在審

• 申請號: 202110684744.X
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113542362A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 冷星星;徐鹍;沈洋;汪碩;黃韜
• 申請（專利權）人: 網絡通信與安全紫金山實驗室
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/803;H04L12/741
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 蘇一幟

本發明實施例公開了一種基于可編程ASIC芯片的負載均衡的流量卸載方法及裝置，涉及數據中心的網絡技術領域，能夠在保證網絡的高帶寬處理性能的同時，不對現有的業務產生影響，并節約實現成本。本發明包括：服務器接收到客戶端發送的建鏈報文后，運行調度算法并選擇服務器建立鏈接，其中，在Leaf層的網絡設備上，運行四層負載均衡的流量卸載。建鏈成功后，對數據流量進行分類得到老鼠流和大象流。將分類得到的老鼠流和大象流，分別選擇相應的流表并進行選路轉發。本發明適用于實際應用真紅的四層負載均衡的優化。

技術領域

本發明涉及數據中心的網絡技術領域，尤其涉及一種基于可編程ASIC芯片的負載均衡的流量卸載方法及裝置。

背景技術

目前業內所謂四層負載均衡(Load Balance)，指的是通過報文中的目標地址和端口，再加上負載均衡設備設置的服務器選擇方式，決定最終選擇的內部服務器。以常見的TCP(Transmission Control Protocol，傳輸控制協議)的環境為例，負載均衡設備在接收到第一個來自客戶端的SYN(Synchronize Sequence Numbers，同步序列編號)請求時，即通過上述方式選擇一個最佳的服務器，并對報文中目標IP(Internet Protocol，網際互連協議)地址進行修改(改為所選擇的服務器IP)，之后直接轉發給該服務器。TCP的連接建立，即三次握手是客戶端和服務器直接建立的，負載均衡設備只是起到一個類似路由器的轉發動作。總的來說，負載均衡建立在現有網絡結構之上，它提供了一種廉價有效透明的方法擴展網絡設備和服務器的帶寬、增加吞吐量、加強網絡數據處理能力、提高網絡的靈活性和可用性。

目前主要采用的軟件負載均衡的優點是，基于特定環境、配置簡單、使用靈活、成本低廉。但隨著數據中心的發展，越來越多的場景需要采用硬件負載均衡來應對大量數據并發處理。但這其中，專用負載均衡由專門的設備完成專門的任務，硬件成本比較高。尤其是目前四層負載均衡器的卸載方案，面臨的硬件資源SRAM(Static Random-AccessMemory，靜態隨機存取存儲器)不夠的問題，但若額外增加硬件設備來擴充資源，則有存在成本飆升的問題。

發明內容

本發明的實施例提供一種基于可編程ASIC芯片的負載均衡的流量卸載方法及裝置，能夠在保證網絡的高帶寬處理性能的同時，不對現有的業務產生影響，并節約實現成本。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

第一方面，本發明的實施例提供的基于可編程ASIC芯片的負載均衡的流量卸載方法，包括：

S1、服務器接收到客戶端發送的建鏈報文后，運行調度算法并選擇服務器建立鏈接，其中，在Leaf層的網絡設備上，運行四層負載均衡的流量卸載。

S2、建鏈成功后，對數據流量進行分類得到老鼠流和大象流。

S3、將分類得到的老鼠流和大象流，分別選擇相應的流表并進行選路轉發。

第二方面，本發明的實施例提供的基于可編程ASIC芯片的負載均衡的流量卸載裝置，包括：

在所述可編程ASIC芯片上運行有業務識別模塊、鼠象流識別模塊、內部轉發模塊、封裝模塊和外部轉發模塊。

所述業務識別模塊，用于接收到客戶端發送的建鏈報文后，運行調度算法并選擇服務器建立鏈接，其中，在Leaf層的網絡設備上，運行四層負載均衡的流量卸載。

所述鼠象流識別模塊，用于在所述業務識別模塊建鏈成功后，對數據流量進行分類得到老鼠流和大象流。

所述內部轉發模塊，用于將分類得到的大象流，選擇相應的流表并進行選路轉發。

所述外部轉發模塊，用于將分類得到的老鼠流，分別選擇相應的流表并進行選路轉發。