在数据通信网中的负载分配的制作方法
【专利摘要】为数据通信网提供一种用于在数据通信网中将负载分配到众多的连接路径(130A、130B、130C、130D)的方法，所述数据通信网包括至少两个连接路径，即，使第一装置(T1)和第二装置(T2)互连的第一连接路径(130A)和第二连接路径(130B)。所述方法包括以下步骤：监视(S11)在所述第一连接路径(130A)上和在所述第二连接路径(130B)上的数据流；确定(S12)在所述第一连接路径(130A)的和所述第二连接路径(130B)的传输层(114、124)上的数据传输行为；确定(S13)所述第一连接路径(130A)的第一数据吞吐量和所述第二连接路径(130B)的第二数据吞吐量；基于所述第一数据吞吐量和所述第二数据吞吐量将负载分配(S14)到所述第一连接路径(130A)和所述第二连接路径(130B)。
【专利说明】
在数据通信网中的负载分配
技术领域
[0001]本发明涉及在数据通信网中的负载分配。具体来说，本发明涉及一种用于在数据通信网中将负载分配到众多的连接路径的方法和一种用于在数据通信网中将负载分配到众多的连接路径的负载均衡设备。
【背景技术】
[0002]数据通信网允许连接到数据通信网的终端装置通过数据通信网的连接路径交换数据。终端装置可以例如是如客户端(通常请求服务或数据)或服务器(通常将服务和数据提供到客户端)等计算机，所述计算机连接到例如互联网或任何其它公共或专用数据网络的数据通信网，且用于通过数据通信网交换数据。通常，两个终端装置可以被称作请求端装置(客户端)和服务端装置(服务器)。通常，数据通信网提供从第一终端装置到第二终端装置的多个不同路径。这些不同路径被称作第一终端装置和第二终端装置之间的连接路径。
[0003]数据通信网可以包括多个广域网(wide area networks，WAN)，所述广域网可以是数据通信网的局部、区域或逻辑子系统。可能存在其中需要使用多个WAN链路将一个终端装置连接到数据通信网的使用情况，即，例如多WAN路由器的数据网络接入节点通过个别链路连接到数据通信网的一个以上WAN。
[0004]此配置可能需要负载均衡在多个WAN链路上的业务和对WAN链路的质量的评估，以便优先化利用率且使得能够允许链路故障检测。
【发明内容】
[0005]本发明的目标是改进在数据通信网中的负载分配机制。
[0006]已经认识到，用于评估链路质量的标准可能是复杂的且难以建立的，因为数据通信网连接可能到达不同的终端装置。可以通过数据通信网通过不同的路由到达不同的服务端装置，且标准的操作、管理和维护(operat1n, administrat1n ,and maintenance, 0AM)技术可能仅作用于专用的点到点连接。
[0007]用于检测在数据通信网中的连接路径的质量的常规机制是确定服务端装置是否是可用的，即，是否可以通过给定连接路径建立到此服务端装置的连接。这可以是基于由请求端装置向服务端装置发送短请求(例如通过发送Ping消息或通过发送DNS请求)以用于确定是否提供通过具体连接路径的连接。这些机制可能是费时的且缓慢的过程，所述过程可能仅检测通过连接路径的连接的完全丢失且不能评估就例如可用带宽或响应时间而言的链路的质量。
[0008]根据本发明的第一方面，提供一种用于在数据通信网中将负载分配到众多的连接路径的方法，其中所述数据通信网包括至少两个连接路径，即，使第一装置和第二装置互连的第一连接路径和第二连接路径。所述方法包括以下步骤:监视在第一连接路径上和在第二连接路径上的数据流;确定在第一连接路径的和第二连接路径的传输层上的数据传输行为;确定第一连接路径的第一数据吞吐量和第二连接路径的第二数据吞吐量;基于第一数据吞吐量和第二数据吞吐量将负载分配到第一连接路径和第二连接路径。
[0009]根据本发明的方法解决评估一个或多个连接路径的质量的问题，使得对这些连接路径的负载均衡可以基于此评估进行。所述方法可以用于具有任何数目的连接路径和终端装置的数据通信网。在下文中，所述方法参考第一和第二连接路径来描述。因此应注意，在下文中参考第一和第二连接路径提供的细节类似地适用于在数据通信网中的任何所需数目的连接路径。
[0010]在第一和第二连接路径的传输层上监视数据传输行为。在数据通信网中，尤其是在计算机网络中，传输层为在网络组件和协议的分层体系结构内的应用提供端到端或主机到主机通信服务(在第一终端装置和第二终端装置之间的连接)。传输层提供例如面向连接的数据流支持、可靠性、流量控制和复用等服务。因此，所述方法基于例如通过第一连接路径和/或通过第二连接路径或另外的连接路径从第一装置到第二装置的多个端到端连接的质量来在数据通信网中将负载分配到连接路径。
[0011 ]换句话说，所述方法包括以下步骤:评估在数据通信网中的一个或多个具体连接路径的质量，且基于所评估的连接路径的质量将负载分配到一个或多个连接路径。
[0012]评估连接路径的质量可以包括以下动作中的一个或多个且所述质量可以通过相应的经测量参数来表征。可以确定通过在第一和第二装置之间的可用连接路径中的每一个从第一装置到第二装置或反之亦然的数据吞吐量。这些可以包括例如确定可用带宽或每时隙的数据量的步骤。
[0013]将负载分配到连接路径可以包括以下步骤:负载均衡在第一和第二连接路径上的业务、优先化可用连接路径的利用率。所述方法需要且使用比由仅链路故障检测提供的信息更多的信息。然而，所述方法可以包括检测连接路径的故障的步骤，即，检测在第一和第二装置之间的连接路径的断裂或中断的步骤。如上文和下文中所描述的方法提供对端到端链路质量的可靠测量，而不仅是关于连接路径是否可用的信息。如上文和下文中所描述的方法尤其提供对一个或多个连接路径的可用率的评估。
[0014]根据本发明的第一方面的第一可能的实施形式，监视在第一连接路径上和在第二连接路径上的数据流的步骤包括监视第一装置的输入数据流的步骤。
[0015]因此，所述方法可以仅在终端装置中的一个上实施。在第一装置处的输入数据流与第二装置的输出数据流相对应。当监视第一装置的输入数据流时，可以确定在所接收的数据包之间的时间且因此可以评估连接路径的质量。因此，即使仅在一个装置处实施或执行所述方法步骤，也可以评估端到端连接路径的质量。这可以减少实施本文中所描述的方法的花费。
[0016]根据本发明的第一方面本身的或根据第一方面的第一实施形式的第二可能的实施形式，监视在第一连接路径上和在第二连接路径上的数据流的步骤包括监视第一装置的输出数据流的步骤。
[0017]当监视在第一装置处的输出和输入数据流时，可以进行对沿着到第二装置的一个连接路径的端到端连接质量的评估，因为输入和输出数据流分别与由第二装置和第一装置发送的数据包相对应。此实施例可能需要将数据包或数据流指派到连接路径以便评估不同连接路径的质量。
[0018]可以在客户端处或者服务器处监视输入和输出数据流。输入数据可以尤其是由第一或第二装置发送的确认包，所述确认包确认对来自另一个装置的包的接收。换句话说，监视输入数据流可以包括分析在两个装置之间的端到端连接中的确认包的步骤。
[0019]根据本发明的第一方面本身的或根据第一方面的以上实施形式中的任一个的第三可能的实施形式，数据通信网包括使第一装置和第三装置互连的第三连接路径和第四连接路径。如上文参考利用第一连接路径和第二连接路径互连的第一装置和第二装置所描述的步骤分别适用于第三连接路径和第四连接路径。
[0020]换句话说，用于负载分配的方法可以应用到各自与在两个装置之间的端到端连接相对应的众多的连接路径。数据通信网可以尤其经配置用于使η个装置互连。因此，在此数据通信网中总共可以建立nX(n-l)个具体的端到端连接。一个具体装置nl和一个具体装置π2被称作一个装置对。来自η个装置的每个装置对都可以通过众多的连接路径互连。换句话说，每个端到端连接都可以通过一个以上连接路径建立。对于每对装置，可以根据第一方面的方法或其实施例执行对相应装置对的众多的连接路径的负载分配。因此，对于在两个装置之间的每一端到端连接，确定一个最优连接路径。
[0021]根据本发明的根据第一方面的第三实施形式的第四可能的实施形式，所述方法进一步包括以下步骤:取决于所连接的装置将出自第一装置的众多的连接路径分组，使得将从第一装置到第二装置的众多的连接路径分组到第一组且将从第一装置到第三装置的众多的输出连接路径分组到第二组；以及将与第一连接路径和第二连接路径相关的第一方面的步骤分别应用到第一组和第二组的连接路径。
[0022]此实施例使得能够针对每一nl到η2端到端连接确定一个最优连接路径，使得可以分别通过数据通信网引导从第一装置到第二装置的数据流。
[0023]在两个装置nl和η2之间，可以建立一个以上数据流。例如，所述装置可以是具有多个应用程序的计算机。在装置nl上运行的一个或多个应用程序可能需要与在装置η2上运行的一个或多个应用程序进行数据交换。一个装置nl的所有数据流可以根据目的地分类，使得具有相同目的地装置π2的数据流在相同组中。可以针对这些组中的每一个个别地执行负载均衡和对数据链路的质量的评估以便识别在所涉及的两个装置nl和η2之间的最优连接路径。
[0024]根据本发明的第一方面本身的或根据第一方面的以上实施形式中的任一个的第五可能的实施形式，确定在第一连接路径的和第二连接路径的传输层上的数据传输行为的步骤包括确定第一连接路径和第二连接路径的TCP会话行为的步骤。
[0025]TCP是TCP/IP模型的传输控制协议。通常，传输层实施方案包含在数据网络实施方案和一般组网的TCP/IP模型和开放系统互连(Open Systems Interconnect1n，0SI)模型两者中。TCP是已知的传输协议。它用于如上文参考在两个装置之间的端到端连接所描述的面向连接的传输。出于此描述的目的，TCP会话识别在两个装置之间的端到端连接。
[0026]与TCP相反，无连接的用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)用于更简单的消息传递传输。本文中所描述的方法还可以适用于通过数据通信网的UDP和其它端到端连接协议。
[0027]可以针对每一端到端连接确定TCP连接的一个、更多个或所有参数以便确定从一个终端装置到另一终端装置的最优连接路径。此类TCP连接参数可以例如是所发送和/或所接收的数据包的序列号。另一参数可以是由接收装置接收且确认的数据包的数目。另外，可以确定在从第一装置到第二装置发送数据包和从第二装置接收针对此数据包的确认包之间的时延。可以另外或可选地确定在于第一装置处接收到的来自第二装置的两个随后的或连续的数据包之间的时延。这些参数中的全部或部分可以用于评估在第一装置和第二装置之间的端到端连接的数据链路质量。
[0028]根据本发明的根据第一方面的第五实施形式的第六可能的实施形式，确定第一连接路径和第二连接路径的TCP会话行为的步骤包括确定在指定时间段内TCP会话的窗口大小行为。
[0029]窗口大小是TCP连接的参数且在需要用于确认对这些数据包的接收的确认包之前识别所接收的数据包的量。通常，取决于所丢失的数据包的量在数据传输期间调适窗口大小。这通常通过TCP/IP协议栈自动地进行。窗口大小随时间推移的改变可以用于评估端到端连接的质量且因此用于确定在第一和第二装置之间的最优连接路径，所述连接路径随后用于数据接入网络节点的进一步数据传输。特别地，在相对较高水平处的稳定窗口大小(即，在发送确认包之前所接收的数据包的数目相对较高)可以指示连接路径的良好质量且相应的连接路径可以有利于数据传输。
[0030]根据本发明的根据第一方面的第五或第六实施形式的第七可能的实施形式，确定第一连接路径和第二连接路径的TCP会话行为的步骤包括确定由第一装置接收的第一数据帧和第二数据帧之间的时延，其中第一数据帧和第二数据帧是TCP会话的连续数据帧。
[0031]可以确定在每两个随后接收到的数据包或连续数据包之间的时延以便识别传输时间上的变化。然而，所述时延尤其在于发送装置处存在连续的输出数据流的情况下可以是有助的参数，使得在接收装置处，可以假设在随后的或连续的数据包之间的时延的变化是通过连接路径的传输的结果。
[0032]根据本发明的根据第一方面的第五到第七实施形式中的一个的第八可能的实施形式，确定第一连接路径和第二连接路径的TCP会话行为的步骤包括确定在由第一装置发送到第二装置的请求和来自第二装置的响应之间的时延。
[0033]通常可以假设，请求和响应数据包通过数据通信网通过相同的连接路径发送。因此，此参数可以是用于通过具体连接路径的数据包的传输时间的可靠指示符。
[0034]例如，针对众多的可用连接路径中的每一连接路径，在通过从第一装置到第二装置的一个连接路径传输用户数据之前，可以将请求发送到第二装置且确定直到接收到响应的时延。此请求可以是例如连接建立消息，而响应可以是连接确认消息。将众多的连接路径的时延彼此进行比较且可以选择具有最小时延的那个连接路径来用于传输用户数据。
[0035]如参考在请求和响应之间的时延所描述的此方法可以应用到本文中所描述的其它参数。
[0036]根据本发明的根据第一方面的第五到第八实施形式中的一个的第九可能的实施形式，确定第一连接路径和第二连接路径的TCP会话行为的步骤包括确定由第一装置接收的连续数据帧的序列号且识别是否已经在连接路径中丢失某一帧。
[0037]通常，数据包不必且可以不按已发送数据包的次序被接收。交换所发送的数据包的次序的此结果可能由于数据通信网的内部原因而发生。然而，接收次序可以是连接路径的质量的指示符。具有较少数目的包次序交换事件的连接路径可以优选用于传输用户数据。
[0038]优选的连接路径可以基于本文中所描述的参数中的一个、一些或全部来确定。可以将度量值应用到所述参数以便确定连接路径的评定。可以在确定连接路径的评定值之前将因数应用到所述参数。参数的因数可以变化或可以保持恒定。
[0039]根据本发明的第一方面本身的或根据第一方面的以上实施形式中的任一个的第十可能的实施形式，如上文和下文中所描述的方法进一步包括以下步骤:将机器学习算法应用到第一连接路径和第二连接路径的受监视数据流，以便发现在第一连接路径和第二连接路径上的连接问题。
[0040]通过使用基于机器学习的异常检测来建立正常操作功能参数，推断出在不同的连接路径上到具体目的地的连接的状态且因此可以将所述状态用于智能负载均衡。在此步骤中，机器学习算法可以考虑上文所描述的参数中的全部或一些。
[0041 ]所述机器学习算法可以建立链路基线且从其得到异常。换句话说，可以学习连接路径的正常行为，即，可以确定且分析相应连接路径的参数的范围以便具有描述连接路径的常见或正常行为的每一参数的范围。随后可以在数据传输期间观察到所述参数且与正常参数范围的偏差可以用作连接路径的所改变质量的指示符。取决于所述参数是指示连接路径的传输质量的恶化还是改进，可能不进一步使用此连接路径或所述连接路径的使用可能增加，即通过此连接路径发送更多数据流。
[0042]根据本发明的根据第一方面的第十实施形式的第十一可能的实施形式，将负载分配到第一连接路径和第二连接路径的步骤基于所述机器学习算法来执行。
[0043]将机器学习算法用于负载均衡可以提供与所使用的连接路径相关的高灵活性且可以对数据通信网总负载或区域负载的变化快速做出反应。
[0044]根据本发明的第二方面，提供用于在数据通信网中将负载分配到众多的连接路径的负载均衡设备。数据通信网包括至少两个连接路径，即，使第一装置和第二装置互连的第一连接路径和第二连接路径。负载均衡设备包括连接跟踪模块、分析单元和负载均衡单元。连接跟踪模块用于监视在第一连接路径上和在第二连接路径上的数据流。分析单元用于确定在第一连接路径的和第二连接路径的传输层上的数据传输行为。分析单元进一步用于确定第一连接路径的第一数据吞吐量和第二连接路径的第二数据吞吐量。负载均衡单元用于基于第一数据吞吐量和第二数据吞吐量将负载分配到第一连接路径和第二连接路径。
[0045]负载均衡设备和其组件尤其用于执行如上文和下文中参考本发明的第一方面和其实施例所描述的用于将负载分配到连接路径的方法。
[0046]连接跟踪模块可以尤其用于根据预先界定的策略接受且分析所有输入和输出数据包，所述策略例如目的地、应用类型、服务质量要求和优先级等。连接跟踪模块连续监视所有数据流且记录其变化行为，如上文参考端到端连接的参数所描述。
[0047]分析单元可以使用机器学习算法和异常检测等机器学习实践来检测连接问题和连接路径的链路质量的变化。分析单元可以进一步用于动态地改变负载均衡单元的配置。负载均衡单元实施分析单元的负载均衡决策。
[0048]负载均衡设备可以包括数据包检查模块和存储单元等另外组件。数据包检查模块可以用于实现输入和输出数据包和数据流的细粒度分类。存储单元可以用于存储关于数据流、连接路径以及其统计数据或参数的策略和信息。
[0049]根据本发明的第二方面本身的第一可能的实施形式，负载均衡设备进一步包括用于连接到第一装置的第一接口和用于连接到数据通信网的第二接口。负载均衡单元用于通过第二接口将负载分配到第一连接路径和第二连接路径。
[0050]负载均衡设备可以尤其用于将第一装置连接到数据通信网的众多的自主系统，使得可以通过不同自主系统提供从第一装置到第二装置的不同连接路径。
[0051 ]在下文中，参考图式描述本发明的示例性实施例。
【附图说明】
[0052]图1示意性地示出根据本发明的示例性实施例的方法的步骤。
[0053]图2示意性地示出根据本发明的示例性实施例的方法的步骤。
[0054]图3示意性地示出实施根据本发明的示例性实施例的方法的数据通信网。
[0055]图4示意性地示出实施根据本发明的示例性实施例的方法的数据通信网。
[0056]图5示意性地示出根据本发明的示例性实施例的负载均衡设备。
[0057]图6示出在第一装置和第二装置之间的端到端连接。
【具体实施方式】
[0058]图式是示意性的且未必按比例绘制。相似的参考符号与相似或相同元件相关。
[0059]图1图示用于在数据通信网中将负载分配到众多的连接路径的方法的步骤。此方法尤其适用于包括使众多的装置互连的至少两个连接路径的数据通信网。下文参考图3和4示出且说明数据通信网。
[0060]所述方法包括监视在数据通信网的第一连接路径上和第二连接路径上的数据流的步骤S11。在随后的步骤S12中，确定在第一连接路径的和第二连接路径的传输层上的数据传输行为。在随后的步骤S13中，确定第一连接路径的第一数据吞吐量和第二连接路径的第二数据吞吐量。在随后的步骤S14中，基于第一数据吞吐量和第二数据吞吐量将负载分配到第一连接路径和第二连接路径。
[0061]图2示意性地示出根据图1的方法的一些步骤的实施例。
[0062]首先，在步骤S21中配置例如互联网链路的数据通信网链路和相对应的参数。随后在步骤S22中，跟踪所有连接请求且根据例如目的地和/或应用类型和/或优先级将所述连接请求分类到各组中。在步骤S23中，将每个组分布在到数据通信网的所有可用连接上，即，将每个组指派到每一可用连接。为了确定连接路径的链路质量，在步骤S24中针对每个链路上的每个组测量连接参数且针对每个链路上的每个组建立基线。
[0063]现在，在步骤S25中，确定在具体链路上的任何组的参数是否示出异常。如果不存在异常，那么重复前述步骤S22到S24。如果存在异常，那么在步骤S26中确定在相同链路上其它组是否显示相同或其它异常。
[0064]如果其它组示出异常，那么在步骤S27中可以推断存在例如因特网服务提供商(Internet Service Provider，ISP)连接错误的连接错误，且采用链路保护。如果在相同链路上的其它组并未显示异常，那么在步骤S28中确定在其它链路上的相同组的其它连接是否显示类似的异常。
[0065]如果是，那么在步骤S29中可以推断目标服务器，S卩，所请求的终端装置，可能未准备好进行服务或可能是不可用的。在此情况下，继续跟踪。如果在其它链路上的相同组的其它连接并未显示类似的异常，那么在步骤S30中可以推断异常由此连接路径显示且将所述组切换到其它链路，即，用于一个连接组的连接路径得到改变。
[0066]图3示意性地示出具有三个终端装置T1、T2和T3(终端I到3)的数据通信网。终端装置通过数据通信网的链路互连。通常，数据通信网由节点和边缘构成，其中节点与通过边缘互连的自主系统ASl、AS2、AS3和AS4相对应，所述边缘即，使终端装置和自主系统互连的数据链路 130A、130B、130C、130D。
[0067]如图3中可见，针对具体的端到端连接可以采用不同的连接路径。例如，在终端装置Tl和T2之间的端到端连接可以通过从Tl到ASl到T2的第一连接路径130A建立。替代地，相同的端到端连接可以通过从Tl到AS2到T2的第二连接路径130B来建立。如可以从图式中清楚地看见，另外的连接路径是可能的，如Tl到AS3到AS2到T2。
[0068]还指示在Tl和T3之间通过AS2的第三连接路径130C和用于从Tl到AS3到AS4到T3的此端到端连接的第四连接路径130D。
[0069]终端装置T1、T2、T3可以用于执行如本文中所描述的方法。特别地，终端装置Tl、Τ2、Τ3可以包括负载均衡设备，其适合于执行相应的方法步骤以便确定到给定终端装置的优选的连接路径。
[0070]如本文中所描述的方法和负载设备可以提供在终端装置之间的较好连接，因为在确定将哪个连接路径用于到另一终端装置的数据传输时考虑到数据通信网的自主系统的链路质量和负载。
[0071]图4示出类似于图3的数据通信网的数据通信网。自主系统被指示为通过数据链路彼此互连的广域网15(^、15(?、150(:、1500。在客户端110和服务器12(^、1208之间，多个不同连接路径是可能的。
[0072]客户端110通过例如多WAN路由器等的数据网络接入节点140连接到数据通信网。多WAN路由器连接到数据通信网的一个以上WAN，且因此能够通过WAN 150Β将从客户端110到第一服务器120Α的数据流直接引导到第一服务器120Α或通过WAN 150D引导到WAN 150Α到WAN 150Β且随后到第一服务器120Α。如果在WAN路由器140和WAN 150Β之间的数据链路具有低质量，那么后一连接路径可以是优选的。
[0073]类似地，客户端110可以使用到第二服务器120Β的两个不同的连接路径。一个连接路径可以通过WAN 150D和150C建立。替代地，WAN 150D可以通过WAN 150Β到WAN 150Α到WAN150C且到第二服务器120Β而被绕过。
[0074]多WAN路由器140可以包括如参考图5所描述的负载均衡设备。
[0075]图5示出负载均衡设备200。负载均衡设备200包括用于连接到终端装置的第一接口 202和用于连接到数据通信网的众多的WAN的第二接口 204。负载均衡设备进一步包括连接跟踪模块210、数据包检查模块220、存储单元230、分析单元240和负载均衡单元250。
[0076]连接跟踪模块210用于监视在第一连接路径上和在第二连接路径上的数据流，例如，如图4中示出的从客户端110到第一服务器120Α的数据流。分析单元240用于确定在第一连接路径的和第二连接路径的传输层上的数据传输行为。通常将连接路径指派到数据通信网的不同WAN，即，指派到第二接口 204的不同输出端口。分析单元240进一步用于确定第一连接路径的第一数据吞吐量和第二连接路径的第二数据吞吐量。负载均衡单元250用于基于第一数据吞吐量和第二数据吞吐量将负载分配到第一连接路径和第二连接路径。换句话说，负载均衡单元将第二接口 204的输出端口指派到数据流。
[0077]负载均衡设备200进一步包括数据包检查模块220和存储单元230，例如，数据库。数据包检查模块220用于实现输入和输出数据包和数据流的细粒度分类。存储单元230用于存储关于数据流、连接路径以及其统计数据或参数的策略和信息。
[0078]图6示出在终端装置Tl和T2之间的端到端连接。这些终端装置通过数据链路130(例如130A、130B)以物理方式互连(有线结合或无线连接)。终端装置均分别包括通信栈112、122。通信栈包括在层中实施的众多的功能。传输层114、124用于建立在终端装置Tl和T2之间的端到端连接，而与通信栈的下层或上层的实施无关。传输层尤其通过数据通信网建立逻辑端到端连接135，所述数据通信网包括多个节点和边缘，S卩，在物理上分开的链路，如图3和4中示出。
[0079]然而，根据本发明的示例性实施例的方法和负载均衡设备尤其用于评估在两个(且仅两个)装置之间的端到端连接的质量，而与下层数据通信网的物理实施无关。
[0080]参考符号列表
[0081]ASl 第一自主系统
[0082]Tl 第一装置
[0083]HO 客户端
[0084]112 通信栈
[0085]114 传输层
[0086]T2 第二装置
[0087]120A 第一服务器
[0088]120B 第二服务器
[0089]122 通信栈
[0090]124 传输层
[0091]130 数据链路
[0092]130A 第一连接路径
[0093]130B 第二连接路径
[0094]135 逻辑链路
[0095]140 数据网络接入节点(多WAN路由器)
[0096]150 自主系统
[0097]200 负载均衡设备
[0098]202 第一接口
[0099]204 第二接口
[0100]210 连接跟踪模块
[0101]220 数据包检查模块
[0102]230 存储单元
[0103]240 分析单元
[0104]250 负载均衡单元
【主权项】
1.一种用于在数据通信网中将负载分配到众多的连接路径(13(^、13(?、130(:、1300)的方法， 其特征在于，所述数据通信网包括至少两个连接路径，即，使第一装置(Tl)和第二装置(T2)互连的第一连接路径(130A)和第二连接路径(130B); 所述方法包括以下步骤: 监视(Sll)在所述第一连接路径(130A)上和在所述第二连接路径(130B)上的数据流；确定(S12)在所述第一连接路径(130A)的和所述第二连接路径(130B)的传输层(114、124)上的数据传输行为； 确定(S13)所述第一连接路径(130A)的第一数据吞吐量和所述第二连接路径(130B)的第二数据吞吐量； 基于所述第一数据吞吐量和所述第二数据吞吐量将负载分配(S14)到所述第一连接路径(130A)和所述第二连接路径(130B)。2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于，所述监视(Sll)在所述第一连接路径(130A)上和在所述第二连接路径(130B)上的数据流的步骤包括: 监视所述第一装置(Tl)的输入数据流。3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于，所述监视(Sll)在所述第一连接路径(130A)上和在所述第二连接路径(130B)上的数据流的步骤包括: 监视所述第一装置(Tl)的输出数据流。4.根据以上权利要求中任何一项所述的方法， 其特征在于，所述数据通信网包括使所述第一装置(Tl)和第三装置(T3)互连的第三连接路径(130C)和第四连接路径(130D); 其中以上权利要求中任何一项中的与所述第一连接路径(130A)和所述第二连接路径(130B)相关的步骤分别应用到所述第三连接路径(130C)和所述第四连接路径(130D)。5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于，进一步包括以下步骤: 取决于所述所连接的装置将出自所述第一装置的众多的连接路径分组，使得将从所述第一装置到所述第二装置的众多的连接路径分组到第一组且将从所述第一装置到所述第三装置的众多的输出连接路径分组到第二组； 将所述与所述第一连接路径(130A)和所述第二连接路径(130B)相关的步骤分别应用到所述第一组和所述第二组的所述连接路径。6.根据以上权利要求中任何一项所述的方法， 其特征在于，所述确定(S12)在所述第一连接路径(130A)的和所述第二连接路径(130B)的传输层(114、124)上的数据传输行为的步骤包括: 确定所述第一连接路径和所述第二连接路径的TCP会话行为。7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于，所述确定所述第一连接路径和所述第二连接路径的TCP会话行为的步骤包括: 确定在指定时间段内所述TCP会话的窗口大小行为。8.根据权利要求6或7所述的方法， 其特征在于，所述确定所述第一连接路径和所述第二连接路径的TCP会话行为的步骤包括: 确定在由所述第一装置(Tl)接收的第一数据帧和第二数据帧之间的时延； 其中所述第一数据帧和所述第二数据帧是所述TCP会话的连续数据帧。9.根据权利要求6到8中任何一项所述的方法， 其特征在于，所述确定所述第一连接路径和所述第二连接路径的TCP会话行为的步骤包括: 确定在由所述第一装置(Tl)发送到所述第二装置(T2)的请求和来自所述第二装置(T2)的响应之间的时延。10.根据权利要求6到9中任何一项所述的方法， 其特征在于，所述确定所述第一连接路径和所述第二连接路径的TCP会话行为的步骤包括: 确定由所述第一装置(Tl)接收的连续数据帧的序列号；以及 识别是否已经在连接路径中丢失某一帧。11.根据以上权利要求中任何一项所述的方法， 其特征在于，进一步包括以下步骤: 将机器学习算法应用到所述第一连接路径(130A)和所述第二连接路径(130B)的受监视数据流，以便发现在所述第一连接路径(130A)和所述第二连接路径(130B)上的连接问题。12.根据权利要求11所述的方法， 其特征在于，所述将负载分配(S14)到所述第一连接路径(130A)和所述第二连接路径(130B)是基于所述机器学习算法来执行。13.—种用于在数据通信网中将负载分配到众多的连接路径(13(^、1308、130(:、1300)的负载均衡设备(200)， 其特征在于，所述数据通信网包括至少两个连接路径，即，使第一装置(Tl)和第二装置(T2)互连的第一连接路径(130A)和第二连接路径(130B); 其中所述负载均衡设备包括: 连接跟踪模块(210)，用于监视(Sll)在所述第一连接路径(130A)上和在所述第二连接路径(130B)上的数据流； 分析单元(240)，用于确定(S12)在所述第一连接路径(130A)的和所述第二连接路径(130B)的传输层(114、124)上的数据传输行为； 其中所述分析单元(240)进一步用于确定(S13)所述第一连接路径(130A)的第一数据吞吐量和所述第二连接路径(130B)的第二数据吞吐量；以及 负载均衡单元(250)，用于基于所述第一数据吞吐量和所述第二数据吞吐量将负载分配(S14)到所述第一连接路径(130A)和所述第二连接路径(130B)。14.根据权利要求13所述的负载均衡设备(200)，其特征在于，包括: 第一接口( 202)，用于连接到第一装置(TI); 第二接口(204)，用于连接到数据通信网； 其中所述负载均衡单元(250)用于通过所述第二接口(204)将负载分配(S14)到所述第一连接路径(130A)和所述第二连接路径(130B)。
【文档编号】H04L12/803GK105900385SQ201480036848
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月4日
【发明人】哈依姆·珀拉特
【申请人】华为技术有限公司