專利名稱：：一種基于ip自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬網(wǎng)絡(luò)安全
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：當(dāng)今計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，由于客戶或服務(wù)器模型的簡單性、易管理性和易維護(hù)性，被大量采用，IP自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)也同樣沿用此種模型。隨著Internet的飛速發(fā)展，給網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務(wù)器帶來巨大的挑戰(zhàn)。從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展來看，網(wǎng)絡(luò)帶寬的增長遠(yuǎn)高于處理器速度和內(nèi)存訪問速度的增長。10GigabitEthernet、lOOGigabitEthernet在服務(wù)器上很難使得其吞吐率達(dá)到1Gb/s的原因是協(xié)議棧(TCP/IP)和操作系統(tǒng)的低效，以及處理器的低效。這需要有一種技術(shù)可以使IP自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能夠順應(yīng)Internet的發(fā)展需求，打破客戶/服務(wù)器簡單模型的應(yīng)用，充分利用操作系統(tǒng)和處理器等資源，提供高吞吐率的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實現(xiàn)IP自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的負(fù)載均衡。
發(fā)明內(nèi)容為了解決
背景技術(shù)：
中所存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法及其系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明提供了一種基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法，其特殊之處在于該方法包括以下步驟1)移動終端漫游到外地網(wǎng)絡(luò)，向IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元發(fā)起連接請求消息；2)當(dāng)IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元收到來自移動終端的連接請求消息后，發(fā)送請求消息報文給真實服務(wù)器單元；3)真實服務(wù)器單元收到請求消息報文后，真實服務(wù)器單元將帶有真實服務(wù)器單元地址的連接響應(yīng)報文直接返回給移動終端，并創(chuàng)建從真實服務(wù)器單元到移動終端的隧道；4)移動終端收到從真實服務(wù)器單元發(fā)來的連接響應(yīng)報文后，獲得真實服務(wù)器單元的地址，并創(chuàng)建從移動終端到真實服務(wù)器單元的隧道。上述步驟2)的具體步驟如下2.1)當(dāng)IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元收到來自移動終端的連接請求消息后，根據(jù)目標(biāo)地址散列選擇一臺真實服務(wù)器；2.2)當(dāng)真實服務(wù)器單元選定后，進(jìn)行IP包重組，把請求消息報文封裝到另一個IP包中2.3)IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元把已經(jīng)封裝好的IP包轉(zhuǎn)發(fā)給選定的真實服務(wù)器單元。上述步驟3)的具體步驟如下3.1)真實服務(wù)器單元收到從IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元轉(zhuǎn)發(fā)來的IP包后進(jìn)行解封，獲得IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元封包前的報文；3.2)真實服務(wù)器單元發(fā)現(xiàn)原報文的目的地址為IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元的對外地址，開始處理連接請求；3.3)真實服務(wù)器單元根據(jù)路由表將帶有真實服務(wù)器單元地址的連接響應(yīng)報文直接返回給移動終端；同時，創(chuàng)建從真實服務(wù)器單元到移動終端的隧道。上述步驟4)之后還包括步驟5)移動終端通過隧道與真實服務(wù)器單元進(jìn)行通信。上述步驟5)之后還包括步驟6)IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元實時監(jiān)視真實服務(wù)器單元的運行情況，改變目標(biāo)地址散列表，調(diào)整調(diào)度策略?！N基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡系統(tǒng)，其特殊之處在于基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡系統(tǒng)包括向IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元發(fā)送連接請求以及與真實服務(wù)器單元建立隧道并進(jìn)行通信的移動終端、接收移動終端發(fā)送的連接請求并將該連接請求轉(zhuǎn)發(fā)給選擇的真實服務(wù)器單元的IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元以及接收IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元轉(zhuǎn)發(fā)的連接請求并將該連接請求相應(yīng)發(fā)給移動終端并和移動終端建立隧道的真實服務(wù)器單元。本發(fā)明提供了一種利用IP隧道在真實服務(wù)器和移動終端之間建立一條隧道，達(dá)到多移動終端到服務(wù)器的IP自適應(yīng)負(fù)載均衡的目的，可解決單服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)瓶頸、可保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的高質(zhì)量、高吞吐量率以及高性能的、可減輕IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元負(fù)擔(dān)、可適用于IP層及以上的各類應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法及其系統(tǒng)。具體優(yōu)點如下1)可解決單服務(wù)器成為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的瓶頸。本發(fā)明使IP自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)對單服務(wù)器的負(fù)載實現(xiàn)均衡，解決了單服務(wù)器成為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的瓶頸。2)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的高質(zhì)量、高吞吐率和高性能。本發(fā)明可以使多臺網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器形成一個群，保證了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的高質(zhì)量、高吞吐率和高性能。3)可避免網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的單點性能成為網(wǎng)絡(luò)通信的瓶頸。本發(fā)明的數(shù)據(jù)通信是在隧道中完成，不經(jīng)過IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元，相比同類產(chǎn)品，減輕了IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元的負(fù)擔(dān)，避免網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的單點性能成為網(wǎng)絡(luò)通信的瓶頸。4)適用范圍廣闊。本發(fā)明適用IP層及以上的各類應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時，本發(fā)明可以動態(tài)修改IP策略，及時避免非活動真實服務(wù)器單元對移動終端的影響，使用范圍相當(dāng)廣闊。圖1為IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡體系網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；圖2為IP自適應(yīng)前端服務(wù)器框架結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所述基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本法所提供基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法的應(yīng)用示意圖。具體實施例方式參見圖1和圖2，本發(fā)明的理論基礎(chǔ)是，基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法就是解決單服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)瓶頸的重要手段之一，其中在圖中，Ipafs(IPAdaptiveForwardServer),即IP自適應(yīng)前端服務(wù)器(前端機(jī))；RealServer,即實際提供服務(wù)給客戶端用戶的真實服務(wù)器(后端機(jī))；HB(HeartBeat)，即心跳服務(wù)進(jìn)程。IP自適應(yīng)負(fù)載均衡方法是通過IP隧道(IPtunneling)將一個IP報文封裝在另一個IP報文中，從而使得目標(biāo)為一個IP地址的數(shù)據(jù)報文能被封裝和轉(zhuǎn)發(fā)到另一個IP地址，達(dá)到負(fù)載均衡的目的的一種方法。利用IP隧道技術(shù)將請求報文封裝轉(zhuǎn)發(fā)給動態(tài)選擇的一臺后端服務(wù)器，響應(yīng)報文能從后端服務(wù)器直接返回給客戶。利用IP隧道的原理將一組服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組成與客戶服務(wù)的虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。參見圖3和圖4，本發(fā)明提供了一種基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法，該方法包括以下步驟1)移動終端漫游到外地網(wǎng)絡(luò)，向IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元發(fā)起普通socket的連接請求消息；公網(wǎng)IP2)當(dāng)IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元收到來自移動終端的普通socket連接請求消息，根據(jù)目標(biāo)地址散列選擇一臺真實服務(wù)器單元；3)當(dāng)真實服務(wù)器單元選定后，前端服務(wù)單元進(jìn)行IP包重組，把請求報文封裝到另一個IP包中，即在原IP包頭前添加IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元的局域網(wǎng)IP;4)報文轉(zhuǎn)發(fā)，IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元把剛剛封裝好的IP包轉(zhuǎn)發(fā)給選定的真實服務(wù)器單元；5)真實服務(wù)器單元收到從IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元轉(zhuǎn)發(fā)來的IP包后進(jìn)行解封，恢復(fù)IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元封包前的報文公網(wǎng)IP6)真實服務(wù)器單元發(fā)現(xiàn)原包文的目的地址為公網(wǎng)IP，即IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元的對外地址，開始處理連接響應(yīng)，攜帶真實服務(wù)器單元的IP地址；7)真實服務(wù)器單元根據(jù)路由表把攜帶其IP地址的響應(yīng)報文直接返回給移動終丄山順；8)真實服務(wù)器單元響應(yīng)移動終端的同時，創(chuàng)建從真實服務(wù)器單元到移動終端的隧道；<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>9)移動終端，接收從真實服務(wù)器單元發(fā)來的連接響應(yīng)包后，進(jìn)行解包提取真實服務(wù)器單元的地址，創(chuàng)建從移動終端到真實服務(wù)器單元的隧道；<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>10)移動終端通過隧道，直接與IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元選擇的真實服務(wù)器單元進(jìn)行通信。11)在系統(tǒng)運行期間，IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元實時監(jiān)視真實服務(wù)器單元的運行情況，改變目標(biāo)地址散列表，調(diào)整調(diào)度策略。本發(fā)明在提供基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法的同時，還提供了一種基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括向IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元發(fā)送連接請求以及與真實服務(wù)器單元建立隧道并進(jìn)行通信的移動終端、接收移動終端發(fā)送的連接請求并將該連接請求轉(zhuǎn)發(fā)給選擇的真實服務(wù)器單元的IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元以及接收IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元轉(zhuǎn)發(fā)的連接請求并將該連接請求相應(yīng)發(fā)給移動終端并和移動終端建立隧道的真實服務(wù)器單元。權(quán)利要求一種基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法，其特征在于該方法包括以下步驟1)移動終端漫游到外地網(wǎng)絡(luò)，向IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元發(fā)起連接請求消息；2)當(dāng)IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元收到來自移動終端的連接請求消息后，發(fā)送請求消息報文給真實服務(wù)器單元；3)真實服務(wù)器單元收到請求消息報文后，真實服務(wù)器單元將帶有真實服務(wù)器單元地址的連接響應(yīng)報文直接返回給移動終端，并創(chuàng)建從真實服務(wù)器單元到移動終端的隧道；4)移動終端收到從真實服務(wù)器單元發(fā)來的連接響應(yīng)報文后，獲得真實服務(wù)器單元的地址，并創(chuàng)建從移動終端到真實服務(wù)器單元的隧道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法，其特征在于所述步驟2)的具體步驟如下2.1)當(dāng)IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元收到來自移動終端的連接請求消息后，根據(jù)目標(biāo)地址散列選擇一臺真實服務(wù)器；2.2)當(dāng)真實服務(wù)器單元選定后，進(jìn)行IP包重組，把請求消息報文封裝到另一個IP包中；2.3)IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元把已經(jīng)封裝好的IP包轉(zhuǎn)發(fā)給選定的真實服務(wù)器單元。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法，其特征在于所述步驟3)的具體步驟如下3.1)真實服務(wù)器單元收到從IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元轉(zhuǎn)發(fā)來的IP包后進(jìn)行解封，獲得IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元封包前的報文；3.2)真實服務(wù)器單元發(fā)現(xiàn)原報文的目的地址為IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元的對外地址，開始處理連接請求；3.3)真實服務(wù)器單元根據(jù)路由表將帶有真實服務(wù)器單元地址的連接響應(yīng)報文直接返回給移動終端；同時，創(chuàng)建從真實服務(wù)器單元到移動終端的隧道。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法，其特征在于所述步驟4)之后還包括步驟5)移動終端通過隧道與真實服務(wù)器單元進(jìn)行通信；5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法，其特征在于所述步驟5)之后還包括步驟6))所述IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元實時監(jiān)視真實服務(wù)器單元的運行情況，改變目標(biāo)地址散列表，調(diào)整調(diào)度策略。6.—種基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡系統(tǒng)，其特征在于所述基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡系統(tǒng)包括向IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元發(fā)送連接請求以及與真實服務(wù)器單元建立隧道并進(jìn)行通信的移動終端、接收移動終端發(fā)送的連接請求并將該連接請求轉(zhuǎn)發(fā)給選擇的真實服務(wù)器單元的IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元以及接收IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元轉(zhuǎn)發(fā)的連接請求并將該連接請求相應(yīng)發(fā)給移動終端并和移動終端建立隧道的真實服務(wù)器單元。全文摘要本發(fā)明涉及一種基于IP自適應(yīng)的負(fù)載均衡方法及其系統(tǒng)，該方法包括以下步驟1)移動終端漫游到外地網(wǎng)絡(luò)，向IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元發(fā)起連接請求消息；2)當(dāng)IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元收到連接請求消息后，發(fā)送請求消息報文給真實服務(wù)器單元；3)真實服務(wù)器單元收到請求消息報文后，將帶有真實服務(wù)器單元地址的連接響應(yīng)報文直接返回給移動終端，并創(chuàng)建從真實服務(wù)器單元到移動終端的隧道；4)移動終端收到連接響應(yīng)報文后，獲得真實服務(wù)器單元的地址，并創(chuàng)建從移動終端到真實服務(wù)器單元的隧道。本發(fā)明可解決單服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)瓶頸、可保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的高質(zhì)量、高吞吐量率以及高性能的、可減輕IP自適應(yīng)前端服務(wù)單元負(fù)擔(dān)、可適用于IP層及以上的各類應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。文檔編號H04W28/06GK101697633SQ20091030952公開日2010年4月21日申請日期2009年11月10日優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日發(fā)明者張強(qiáng),曹軍,李衛(wèi)東,梁朝暉,郭金發(fā)申請人:西安西電捷通無線網(wǎng)絡(luò)通信有限公司;