专利名称：分布式线速分流装置及方法
技术领域：
本发明专利涉及一种信息领域的线速分流装置及方法，尤其涉及一种对多条相同 /不同类型主干网络的流量同时进行特别处理后的分流装置及方法。
背景技术：
随着P2P、P2SP、Youtube视频应用等大量流行，有些发达地区城域网的出口已经超过了 lTbps，再加上日趋成熟的IPv6协议所带来的流量，主干网承载的数据流量将越来越大。目前的商业主干通信网络以IOG POS为主，一些发达地区的电信运营商已经使用40G POS来传输数据，部分局域网络使用GE直连到主干，2. 5G POS的比例相对减少。混合链路的存在使得必须混合使用不同的线速分流设备协同工作。。业界常用的解决方法是更换更高性能的专用硬件设备，而这些设备往往价格不菲，当主干网的链路扩容时，又需要重新更换设备和升级现有设备。并且目前市场上的采集设备一般只能专用于某种特定类型的数据链路，也就是说GE/2. 5G/10G/40G以及未来的 100G的链路采集设备是不能混用和自适应的，因此单个设备是无法解决多条相同/不同类型的输入链路的数据分流问题。混合多种相同/不同接入速率的采集设备时必须考虑非对称路由的问题，即由于主干网多路由的存在，同一个会话的报文有可能被路由到多个链路上传输，这些链路的接入速率可能相同也可能不同。针对这一问题，业界常常采用的处理机分组的办法，无法处理非对称路由；或者采用交换设备互连来让交换设备将同一个会话的报文传输到指定的处理机，但是这种方法会导致交换设备间的网络风暴，同时交换设备间互联的压力非常大。
发明内容
本发明通过对系统中多个GE/2. 5G/10G/40G/100G的专用采集过滤设备进行统一的控制策略，使其具有相同的输出MAC表、相同的分流策略和输出控制方法，并将所有专用采集过滤设备都输出一路到每一个交换设备上，由交换设备将流量按照MAC地址输出到流量处理机，实现混合处理多条相同/不同类型输入链路的分布式线速流量均衡分配的目的。所有的专用采集过滤设备按会话对输出的流量按照源和/或宿IP地址对报文进行相同的处理，将同一会话的报文的Mac地址改为同一个目标处理机网卡的Mac地址，由二层交换设备实现高速网络流量的分流的同时保证不对称路由后的会话报文交由同一个处理机处理，实现会话的完整性保持的目标。由于所有的专用采集过滤设备具有相同的控制策略配置，所以被非对称路由到不同链路的同一会话的IP报文，从任意专用采集过滤设备的任意接口输入，最后都通过交换设备输出到同一个目标处理机，同时保证目标处理机之间的流量线速均衡分配。专用采集过滤设备的输出部分带有部分交换功能，其将目标Mac地址所在的专用采集过滤设备的输出接口信息记录下来，然后将某一 MAC地址的流量只从其记录的接口输出，以有效消除流量在专用采集过滤设备不同输出接口间广播的需求。某一输出接口习得的MAC地址信息也不会在另外的输出接口广播，同时采集过滤设备的输出接口是单向输出的，这样可以保证输出接口连接的交换设备之间不会产生广播风暴。当主干网升级时，只需要增加相应类型和相应数量的专用采集过滤设备以及交换设备，按照本申请的方案进行设备连接，对新增的专用采集过滤设备进行简单的设置，使得所有的专用采集过滤设备的配置相同，整个系统不用停机即可分布式协同新增加的专用采集过滤设备和交换设备进行工作。原有的会话在增加专用采集过滤设备后仍然被分流到原来的目标处理机，直到会话结束。简单地说，对系统中的多个专用采集过滤设备进行统一的控制策略，使其具有相同的输出MAC表、相同的分流策略和输出控制方法，使得同一会话的IP报文，从多个专用采集过滤设备的任意接口输入，最后都通过交换设备输出到同一个目标处理机，同时能保证目标处理机之间的流量线速均衡分配。每一个专用采集过滤设备的输出接口都与后端的每一台交换设备相连，交换设备与目标处理机相连；专用采集过滤设备将目标处理机的MAC 地址与专用采集过滤设备的输出接口绑定，输出流量只送往MAC绑定的采集过滤设备的输出接口，即可避免在采集过滤设备的输出接口间广播。本申请的有益后果是，通过多条相同/不同的链路接入相应的专用采集过滤设备后，利用专用采集过滤设备的部分交换功能消除了专用采集过滤设备广播输出的需要和避免后端交换设备互联导致的网络风暴，极大地降低了系统的成本，同时系统的灵活性和扩展性得到保持。当系统升级时不需要对系统结构进行复杂的改变，因此可维护性和稳定性增强，显著提高了投资回报率。
附图1给出了分布式线速分流装置的逻辑结构图。附图2给出了非对称路由时会话完整性保持过程的示意图。
具体实施例方式如图1所示，将每一个专用采集过滤设备的输出端口都与后端每一台交换设备相连，交换设备的输出端口与目标处理机相连。对系统中所有的专用采集过滤设备进行相同的控制策略，使其具有相同的输出MAC表、相同的分流策略和输出控制方法。专用采集过滤设备将待分流会话的IP报文，根据其源和/或宿IP地址进行计算，得到待分配的目标处理机的编号，然后将目标处理机的Mac地址作为IP报文的宿Mac地址，根据该MAC地址所在的输出口输出给后端交换设备，由交换设备将IP报文转发到目标处理机。系统中的多个专用采集过滤设备分布式协同工作，每个指定类型的专用采集过滤设备处理对应类型的链路，一起混合处理多条相同/不同类型输入链路的流量。由于所有的专用采集过滤设备都具有相同的控制策略，所以不同的专用采集过滤设备对非对称路由中同一会话的IP报文的处理相同(即目标MAC和采集过滤设备的输出端口固定)，最终同一会话的所有IP报文被送到同一个目标处理机。如附图2所示，比如有同一会话的两个IP报文P” P2，其中报文P1进入专用采集过滤设备A，报文P2进入专用采集过滤设备B，专用采集过滤设备A和专用采集过滤设备B 的配置也完全相同。由于这两个报文属于同一个会话，专用采集过滤设备A对报文P1的处
4理与专用采集过滤设备B对报文P2的处理相同，即目标MAC和采集过滤设备的输出端口固定，报文Pp P2分别从专用采集过滤设备A和专用采集过滤设备B的固定端口输出，进入同一台交换设备，最终被送入同一个处理机。 这里的报文Pp P2，专用采集过滤设备A、B以及对同一会话的IP报文的处理只是为了阐明本申请中的方法，不代表系统的实施一定按照此符号来进行。
权利要求
1.一种能够混合处理多条相同/不同类型输入链路的分布式线速流量均衡的装置及方法，其特征在于对系统中的多个专用采集过滤设备进行统一的控制策略，使其具有相同的输出MAC表、相同的分流策略和输出控制方法，使得同一会话的IP报文，从多个专用采集过滤设备的任意接口输入，最后都通过交换设备输出到同一个目标处理机，同时能保证目标处理机之间的流量线速均衡分配。
2.一种符合权利要求1的分布式线速流量均衡的装置及方法，其特征在于每一个专用采集过滤设备的输出接口都与后端的每一台交换设备相连，交换设备与目标处理机相连；
3.一种符合权利要求1和权利要求2的分布式线速流量均衡的装置及方法，其特征在于专用采集过滤设备将目标处理机的MAC地址与专用采集过滤设备的输出接口绑定，输出流量只送往MAC绑定的专用采集过滤设备的输出接口，即可避免在专用采集过滤设备的输出接口间广播。
全文摘要
本发明公开一种能够混合处理多个相同/不同类型输入链路的分布式线速流量均衡分配的装置及方法。装置由专用采集过滤设备、交换设备、处理机构成，每一台专用采集过滤设备都与每一台交换设备相连，处理机和交换设备相连。所有专用采集过滤设备都采用相同的控制策略，同一会话的IP报文从任意专用采集过滤设备的任意接口输入，最后都通过交换设备输出到同一个目标处理机。专用采集过滤设备的输出部分带有部分交换功能，其记录目标Mac地址所在的输出接口信息，然后将某一目标MAC地址的流量只从其记录的接口输出，消除了流量在不同输出接口间广播的需求，避免交换设备互联的网络风暴。本方法能够消除非对称路由对会话完整性的影响，增强了系统的灵活性。
文档编号H04L12/56GK102209031SQ20111013445
公开日2011年10月5日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者刘宇, 崔弘, 廖闻剑, 汪洋, 王峥, 阎星娥 申请人:南京烽火星空通信发展有限公司