一种链路动态负载配置方法、系统以及服务器与流程

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及通信中的链路负载均衡技术领域，具体为一种链路动态负载配置方法、系统以及服务器。

背景技术：

目前大多数数据中心都拥有足够的链路资源、设备资源、计算资源和存储资源，也都部署了本地甚至异地容灾架构，但是仍然无法很好的调配和利用这些资源，究其原因还是因为设备厂家众多、技术众多导致的各设备、各系统间形成“信息孤岛”，无法实现统一的决策和调配，使得绝大多数的资源无法被用到真正需要的业务中来。目前链路负载均衡技术、服务器负载均衡技术已经较为普遍，如厂家F5\RADWARE\ARRAY等厂家均已有相关产品及技术，但是其技术面相对独立，相互之间缺乏关联性，且无法根据容灾业务的实际需求对全局进行有效的动态带宽分配和智能调度。

现有技术中也有类如专利号为“200910170019.X”的发明专利《基于灵活链路组的流量均衡方法和设备》中所记载的基于灵活链路组的流量均衡方法和设备。该方法应用于至少包括第一端口和第二端口的网络设备中，包括:统计所述第一端口转发的VLAN流量、以及所述第二端口转发的VLAN流量，根据统计结果判断所述第一端口和第二端口中是否一端口拥塞而另一端口空闲,如果是则将拥塞的端口上的VLAN流量向所述空闲的端口进行迁移。通过使用该发明,可以将设备中拥塞的端口上的VLAN流量向空闲的端口迁移，从而完善了SMART LINK的负载分担技术，在存在空闲链路的情况下,能够保证拥塞链路的流量能及时被均衡,从而避免拥塞,实现了流量的动态均衡。

但是上述技术方案中存在一个问题，就是链路的负载是时刻变化的，当计算完上一个时间端的链路的流量时，如果在分配完数据后，由于其他端口的接入导致整个系统仍然失衡，那样还是无法解决链路拥塞的问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种链路动态负载配置方法、系统以及服务器，用于解决现有技术中无法有效解决链路拥塞的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种链路动态负载配置方法，应用于包括至少两条主通信链路和至少一条备用通信链路的的通信链路中，所述链路动态负载配置方法包括：在接收到任务数据包时，判断所述任务数据包是否配置有与优先级标识对应的优先级数值：若没有，则将所述任务数据包按照所述主通信链路的传输规则分配至主通信链路中；若有，则分别获取所述主通信链路和所述备用通信链路的链路等价优先级数值，并将所述优先级数值与选取的任一所述链路等价优先级数值比较：若所述优先级数值小于选取的所述链路等价优先级数值，则将所述优先级数值对应的任务数据包分配至与所述选取的链路等价优先级数值对应的通信链路中；若所述优先级数值大于选取的所述链路等价优先级数值，则将所述优先级数值对应的任务数据包分配至余下的链路等价优先级数值中数值较小的链路等价优先级数值所对应的通信链路中。

于本发明的一实施例中，所述优先级数值根据所述任务数据包中的任务类型、请求传输所述任务数据包的用户身份以及所述任务数据包的数据量确定。

于本发明的一实施例中，确定所述优先级数值的具体过程为：根据任务类型为每一种任务类型分配一个自然数并根据用户身份为不同用户分配不同的自然数；将任务类型对应的自然数与用户身份对应的自然数相乘获取乘积数值；在获取的所述乘积数值后面加上一个根据所述数据量确定的校验位即获取所述优先级数值。

于本发明的一实施例中，所述链路等价优先级数值的具体获取方式为：

x(T)＝f(T)+n(T)；其中，k为链路等价优先级，x_i为第i时刻数据量，为在整个i时间段中x(T)的均值，n为采样任务数据包的数量，其中x(T)为T时间点内数据总量，f(T)是根据T时间点内未携带优先级标识数据占用量峰值，(T)为T时间点内携带优先级标识的数据量实际占用值。

于本发明的一实施例中，所述备用通信链路包括VPN通信链路；在所述优先级数值小于预设数值或所述主通信链路无法连接时将所述任务数据包分配至所述VPN通信链路。

为实现上述目的，本发明还提供一种链路动态负载配置系统，应用于包括至少两条主通信链路和至少一条备用通信链路的的通信链路中，所述链路动态负载配置系统包括：配置模块，用于为任务数据包配置优先级数值；接收判断模块，用于在接收到任务数据包时，判断所述任务数据包是否配置有与优先级标识对应的优先级数值；获取模块，用于分别获取所述主通信链路和所述备用通信链路的链路等价优先级数值；比较模块，用于将所述优先级数值与选取的任一所述链路等价优先级数值比较；链路分配模块，用于在所述任务数据包没有配置有与优先级标识对应的优先级数值时将所述任务数据包按照所述主通信链路的传输规则分配至主通信链路中，在所述任务数据包配置有与优先级标识对应的优先级数值时根据所述优先级数值与所述链路等价优先级数值的比较结果将所述任务数据包分配至对应的通信链路中。

于本发明的一实施例中，所述优先级数值根据所述任务数据包中的任务类型、请求传输所述任务数据包的用户身份以及所述任务数据包的数据量确定。

于本发明的一实施例中，所述配置模块配置根据任务类型为每一种任务类型分配一个自然数并根据用户身份为不同用户分配不同的自然数，将任务类型对应的自然数与用户身份对应的自然数相乘获取乘积数值，在获取的所述乘积数值后面加上一个根据所述数据量确定的校验位即获取所述优先级数值。

于本发明的一实施例中，所述链路等价优先级数值的具体获取方式为：

x(T)＝f(T)+n(T)；其中，k为链路等价优先级，x_i为第i时刻数据量，为在整个i时间段中x(T)的均值，n为采样任务数据包的数量，其中x(T)为T时间点内数据总量，f(T)是根据T时间点内未携带优先级标识数据占用量峰值，(T)为T时间点内携带优先级标识的数据量实际占用值。

为实现上述目的，本发明还提供一种服务器，所述服务器包括如上所述的链路动态负载配置系统。

如上所述，本发明的一种链路动态负载配置方法、系统以及服务器，具有以下有益效果：

1、本发明中通过对比任务数据包的优先级数值与各通信链路的链路等价优先级数值，给后续的任务分配提供一个可靠的参照，能快速智能均衡链路动态，有效解决链路拥塞的问题。

2、本发明可以灵敏地检测链路的变化规律，而且结果更为精准，避免了任务分配后无法达到预期的传输效果的问题。

3、本发明更为智能、高效、透明的，从更新的高度来智能化得管理网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性，用户体验性好，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1显示为本发明的应用于源站服务器的一种链路动态负载配置方法的流程示意图。

图2显示为本发明的应用于源站服务器的一种链路动态负载配置系统的原理框图。

元件标号说明

100 链路动态负载配置系统

101 配置模块

102 接收判断模块

103 获取模块

104 比较模块

105 链路分配模块

S101～S107 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

本发明的目的在于提供一种链路动态负载配置方法、系统以及服务器，用于解决现有技术中无法有效解决链路拥塞的问题。以下将详细阐述本发明的一种链路动态负载配置方法、系统以及服务器的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本发明的一种链路动态负载配置方法、系统以及服务器。

本实施例提供的链路动态负载配置方法、系统以及服务器，应用于包括至少两条主通信链路和至少一条备用通信链路的的通信链路中，主要用于常规实用的稳定链路，并能快速智能均衡链路动态。也就是说，本实施例所针对的环境是至少要具备两条主通信链路，以及至少一条用户专用线路(备用通信链路)，例如VPN，最好还能建设一个备用的无线网络传输环境，例如WIFI。因为通信链路越少，本实施例的计算量小，所得到的参考数据的意义也不大，在有大量通信链路并存的负载网络环境是本本实施例最佳的实施环境。

现有在主备数据中心内部，数据在局域网内传输时也缺乏统筹管理，只是根据预设值好的生成树协议优先级对数据进行统一转发，其不关心实际转发的业务类型是否应当优先转发。在服务器群中也同样存在这样类似的薄弱点。所以在部署本平台后，通过预先定义的容灾业务类型和优先级需求，对不同的业务数据流量进行区别化对待(即基于业务的QOS)，对这些设备下发不同的策略保障高优先级的业务数据传输品质，缩短核心业务的响应时间。

以下对本实施例中的链路动态负载配置方法、系统以及服务器进行具体说明。

本实施例提供一种链路动态负载配置方法，具体地，如图1所示，所述链路动态负载配置方法包括以下步骤：

步骤S101，接收任务数据包。

步骤S102，在接收到任务数据包时，判断所述任务数据包是否配置有与优先级标识对应的优先级数值：若没有，则执行步骤S103，若有，则执行步骤S10。

简单的说，通过本实施例的方法先将某一个实际任务通过业务类型、用户身份、业务数据量这三个参数量化为一个具体的数值，该数值为优先级数值。

其中，于本实施例中，所述优先级数值根据所述任务数据包中的任务类型、请求传输所述任务数据包的用户身份以及所述任务数据包的数据量确定。也就是说所述优先级数值由业务类型、用户身份、业务数据量这三个参数决定，不同的业务类型分配一个单独的类型号，用户身份这些参数后获得一个优先级数值，每个任务的优先级数值都是唯一且不可变更。

业务类型编号均为自然数，且重要任务数字较小，用户身份编号均为自然数，且技术人员身份编号比管理员编号要小。所述不同的业务如果级别相同可采用相同的数字，但是用户身份编号不能重复。

确定所述优先级数值的具体过程为：根据任务类型为每一种任务类型分配一个自然数并根据用户身份为不同用户分配不同的自然数；将任务类型对应的自然数与用户身份对应的自然数相乘获取乘积数值；在获取的所述乘积数值后面加上一个根据所述数据量确定的校验位即获取所述优先级数值。

即于本实施例中，所述优先级数值由业务类型编号，用户身份编号相乘获得，最终通过总任务的传输量在获得的数字后面添加校验位，例如如果总任务传输量小于可等待极限容量时，校验位为偶数位，这样整个链路在传输这个任务时立即暂停其他所有的任务，让这个任务独享所有的带宽；否则的话，校验位为奇数位，在链路中分配一个额定的带宽供其使用。

步骤S103，将所述任务数据包按照所述主通信链路的传输规则分配至主通信链路中。

即于本实施例中，通信链路上需要分配出基本的信道给底层通信协议，余下的信道根据优先级数值进行分配或切换，没有配置优先级数值的任务数据包即为普通任务，普通任务通过主通信链路按照正常拥堵程度(传输规则)进行分配，配置有优先级数值的任务数据包即为新增任务，新增任务通过优先级数值添加到任务列表中，等待分配信道。

步骤S104，分别获取所述主通信链路和所述备用通信链路的链路等价优先级数值。

具体地，于本实施例中，所述链路等价优先级数值的具体获取方式为：

x(T)＝f(T)+n(T)；其中，k为链路等价优先级，x_i为第i时刻数据量，为在整个i时间段中x(T)的均值，n为采样任务数据包的数量，其中x(T)为T时间点内数据总量，f(T)是根据T时间点内未携带优先级标识数据占用量峰值，(T)为T时间点内携带优先级标识的数据量实际占用值。

其中，针对主通信链路和专用链路的运行状况进行时域同步平均，以T为周期截取一段数据，将该段数据分成M段，每段包含N个数据包，对应点求平均值。将不同链路上的预期可用空间进行对比后将额外新增的任务根据优先级数值放置到对应链路中去。

步骤S105，将所述优先级数值与选取的任一所述链路等价优先级数值比较：判断所述优先级数值是否小于选取的任一所述链路等价优先级数值。若是，则执行步骤S106，若否，则执行步骤S107。

步骤S106，若所述优先级数值小于选取的所述链路等价优先级数值，则将所述优先级数值对应的任务数据包分配至与所述选取的链路等价优先级数值对应的通信链路中。

步骤S107，若所述优先级数值大于选取的所述链路等价优先级数值，则将所述优先级数值对应的任务数据包分配至余下的链路等价优先级数值中数值较小的链路等价优先级数值所对应的通信链路中。

即于本实施例中，所述任务数据包的优先级数值和链路现有等价优先级数值做比较，如果优先级数值小于k，可以直接将该任务放置到此链路中去，否则将任务放置到k值较小的链路中去。

此外，于本实施例中，用户自身设置的专用链路包括单独设置的VPN和无线网络系统，其中VPN仅供优先级数字小于特定值的任务使用，或者其他主链路完全无法连接时使用。具体地，于本实施例中，所述备用通信链路包括VPN通信链路；在所述优先级数值小于预设数值或所述主通信链路无法连接时将所述任务数据包分配至所述VPN通信链路。

相对应地，如图2所示，本实施例还提供一种链路动态负载配置系统100，所述链路动态负载配置系统100包括：配置模块101，接收判断模块102，获取模块103，比较模块104以及链路分配模块105。

具体地，于本实施例中，所述配置模块101用于为任务数据包配置优先级数值。通过本实施例的所述配置模块101先将某一个实际任务通过业务类型、用户身份、业务数据量这三个参数量化为一个具体的数值，该数值为优先级数值。

其中，于本实施例中，所述优先级数值根据所述任务数据包中的任务类型、请求传输所述任务数据包的用户身份以及所述任务数据包的数据量确定。也就是说所述优先级数值由业务类型、用户身份、业务数据量这三个参数决定，不同的业务类型分配一个单独的类型号，用户身份这些参数后获得一个优先级数值，每个任务的优先级数值都是唯一且不可变更。

业务类型编号均为自然数，且重要任务数字较小，用户身份编号均为自然数，且技术人员身份编号比管理员编号要小。所述不同的业务如果级别相同可采用相同的数字，但是用户身份编号不能重复。

于本实施例中，所述配置模块101配置根据任务类型为每一种任务类型分配一个自然数并根据用户身份为不同用户分配不同的自然数，将任务类型对应的自然数与用户身份对应的自然数相乘获取乘积数值，在获取的所述乘积数值后面加上一个根据所述数据量确定的校验位即获取所述优先级数值。

即于本实施例中，所述优先级数值由业务类型编号，用户身份编号相乘获得，最终通过总任务的传输量在获得的数字后面添加校验位，例如如果总任务传输量小于可等待极限容量时，校验位为偶数位，这样整个链路在传输这个任务时立即暂停其他所有的任务，让这个任务独享所有的带宽；否则的话，校验位为奇数位，在链路中分配一个额定的带宽供其使用。

具体地，于本实施例中，所述接收判断模块102用于在接收到任务数据包时，判断所述任务数据包是否配置有与优先级标识对应的优先级数值。

具体地，于本实施例中，所述获取模块103用于分别获取所述主通信链路和所述备用通信链路的链路等价优先级数值。

具体地，于本实施例中，所述链路等价优先级数值的具体获取方式为：

x(T)＝f(T)+n(T)；其中，k为链路等价优先级，x_i为第i时刻数据量，为在整个i时间段中x(T)的均值，n为采样任务数据包的数量，其中x(T)为T时间点内数据总量，f(T)是根据T时间点内未携带优先级标识数据占用量峰值，(T)为T时间点内携带优先级标识的数据量实际占用值。

其中，针对主通信链路和专用链路的运行状况进行时域同步平均，以T为周期截取一段数据，将该段数据分成M段，每段包含N个数据包，对应点求平均值。将不同链路上的预期可用空间进行对比后将额外新增的任务根据优先级数值放置到对应链路中去。

具体地，于本实施例中，所述比较模块104用于将所述优先级数值与选取的任一所述链路等价优先级数值比较。

具体地，于本实施例中，所述链路分配模块105用于在所述任务数据包没有配置有与优先级标识对应的优先级数值时将所述任务数据包按照所述主通信链路的传输规则分配至主通信链路中。即于本实施例中，通信链路上需要分配出基本的信道给底层通信协议，余下的信道根据优先级数值进行分配或切换，没有配置优先级数值的任务数据包即为普通任务，普通任务通过主通信链路按照正常拥堵程度(传输规则)进行分配，配置有优先级数值的任务数据包即为新增任务，新增任务通过优先级数值添加到任务列表中，等待分配信道。

在所述任务数据包配置有与优先级标识对应的优先级数值时，所述链路分配模块105根据所述优先级数值与所述链路等价优先级数值的比较结果将所述任务数据包分配至对应的通信链路中。

具体地，若所述优先级数值小于选取的所述链路等价优先级数值，则所述链路分配模块105将所述优先级数值对应的任务数据包分配至与所述选取的链路等价优先级数值对应的通信链路中。若所述优先级数值大于选取的所述链路等价优先级数值，则所述链路分配模块105将所述优先级数值对应的任务数据包分配至余下的链路等价优先级数值中数值较小的链路等价优先级数值所对应的通信链路中。

即于本实施例中，所述任务数据包的优先级数值和链路现有等价优先级数值做比较，如果优先级数值小于k，可以直接将该任务放置到此链路中去，否则将任务放置到k值较小的链路中去。

此外，于本实施例中，用户自身设置的专用链路包括单独设置的VPN和无线网络系统，其中VPN仅供优先级数字小于特定值的任务使用，或者其他主链路完全无法连接时使用。具体地，于本实施例中，所述备用通信链路包括VPN通信链路；在所述优先级数值小于预设数值或所述主通信链路无法连接时将所述任务数据包分配至所述VPN通信链路。

本实施例还提供一种服务器，所述服务器包括如上所述的链路动态负载配置系统100。上述已经对所述链路动态负载配置系统100进行了详细说明，在此不再赘述。

就本实施例中链路动态负载配置方法、系统以及服务器在实际的应用的通信链路而言，所传输的数据包括两类，一类是日常数据，这类数据往往是定时传输，且传输量在一个可预计的范围内，例如某单位周五下午需要进行数据备份，那么每周周五下午4点开始到6点，两个小时内的普通任务链路占用量基本就是可预期的了。通过将额定时间内的普通任务和新增任务分类后可以找到链路预期空闲的时间段，当操作人员的新增任务能匹配到预期的空闲时间段中，则可以减少额外的计算，直接根据该时间段的新增任务数量按优先级分配任务即可。但是如果新增任务优先级较高，但是又在链路满负荷运转的时候需要进行数据传输的话，则需要计算后分配。

综上所述，本发明中通过对比任务数据包的优先级数值与各通信链路的链路等价优先级数值，给后续的任务分配提供一个可靠的参照，能快速智能均衡链路动态，有效解决链路拥塞的问题；本发明可以灵敏地检测链路的变化规律，而且结果更为精准，避免了任务分配后无法达到预期的传输效果的问题；本发明更为智能、高效、透明的，从更新的高度来智能化得管理网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性，用户体验性好，具有广泛的应用前景。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。