專利名稱：：一種多wan口設備負載均衡的實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種多WAN口設備負載均衡的實現(xiàn)方法,具體與Iinux網(wǎng)絡協(xié)議棧、Netfilter/Iptables的編譯安裝與修改、策略路由和高級路由的使用有關(guān)。
背景技術(shù)：
：在現(xiàn)有技術(shù)中，有很多WAN口設備，把原本“一對多”的WAN接入方式變成“多對多”的方式，滿足了用戶更多帶寬等需求。多WAN口設備主要用于增加帶寬、線路備份等方面。允許用戶以更經(jīng)濟的成本成倍增加帶寬。而當前很多WAN口設備不具備按比例進行自動負載均衡的功能，正常情況下只使用一個WAN口進行數(shù)據(jù)傳輸，其他WAN口單純作為備用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多WAN口設備負載均衡的實現(xiàn)方法，實現(xiàn)基于LINUX系統(tǒng)的多WAN口設備按比例進行負載均衡的功能。為達到發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種多WAN口設備負載均衡的實現(xiàn)方法，首先，為每個WAN口創(chuàng)建路由表；然后，在路由查找之前將數(shù)據(jù)包送到連接跟蹤標記模塊，得到該數(shù)據(jù)包的MARK值，并賦值給數(shù)據(jù)包的mark字段；之后，在路由查找模塊中，根據(jù)mark字段，使用不同的路由表為數(shù)據(jù)包進行路由判斷；最后，根據(jù)上一步驟的路由判斷，處理數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)發(fā)或本地接收等。進一步地，連接跟蹤標記模塊按如下步驟完成工作步驟A，判斷數(shù)據(jù)包所屬的連接是否已經(jīng)被標記，如果被標記，則取出該標記值，賦給數(shù)據(jù)包的mark字段；否則，轉(zhuǎn)入步驟B；步驟B，進入到該步驟的數(shù)據(jù)包按如下方式被標記假設有η個WAN口，負載比例為NIΝ2…Νη，則每連續(xù)Ν1+Ν2+…+Nn個數(shù)據(jù)包中，其中NI個數(shù)據(jù)包被標記為Ml，Ν2個數(shù)據(jù)包被標記為M2，…，Nn個數(shù)據(jù)包被標記為Mn(注NI，Ν2，…，Νη，Μ1，M2，...,Mn均為自然數(shù));步驟C，將數(shù)據(jù)包的標記值保存到連接跟蹤表中。進一步地，路由查找的時候，根據(jù)數(shù)據(jù)包中標記值(即mark字段)，使用不同的路由表進行路由判斷，從而將數(shù)據(jù)包導向不同的WAN口。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)基于LINUX系統(tǒng)的多WAN口設備按比例進行負載均衡的功能。此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖I為本發(fā)明方法的流程框圖。具體實施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖I所示的本發(fā)明的實施方式，Netfilter/Iptables是LINUX2.4.x/2.6.x內(nèi)核集成的IP信息包過濾系統(tǒng)，分為Netfilter與Iptables兩部分。其中Netfilter是LINUX內(nèi)核IP協(xié)議棧中的一系列函數(shù)調(diào)用入口，設置在報文處理的路徑上，它會在路由查找之前執(zhí)行處理過程。LINUX網(wǎng)絡協(xié)議棧是一個層次架構(gòu)的軟件架構(gòu)，層與層之間通過預定的接口傳遞報文，網(wǎng)絡報文中包含了協(xié)議各層使用到的各種信息，在LINUX的2.4與2.6版本中采用結(jié)構(gòu)sk_buff來存儲報文數(shù)據(jù)。在該結(jié)構(gòu)里有一個變量mark。該變量不是包本身的一部分，而是包在穿越系統(tǒng)過程中由內(nèi)核分配的與包相關(guān)聯(lián)的一個字段。該字段只能在本地的mangle表里使用，可以與本地的高級路由功能聯(lián)用，以使不同的包應用不同的策略。連接跟蹤即跟蹤并記錄連接狀態(tài)，Linux為每一個經(jīng)過網(wǎng)絡協(xié)議棧的數(shù)據(jù)包，生成一個新的連接記錄項，此后所有屬于該連接的數(shù)據(jù)包都被唯一地分配給這個連接，并標識連接狀態(tài)。連接跟蹤是防火墻模塊的狀態(tài)檢測的基礎(chǔ)，同時也是地址轉(zhuǎn)換中實現(xiàn)SNAT與DNAT的前提。C0NNMARK是netfilter/iptables中的一個特性，實現(xiàn)了往連接跟蹤記錄上打標記的方法(即sk_buff中的mark字段)。從2.2版本開始，Linux加入了高級路由機制，基于該機制Linux系統(tǒng)可以有多達256個路由表，且每個路由表都各自獨立。同時Linux內(nèi)包含一個路由策略數(shù)據(jù)庫，我們可以在該庫里添加一些路由規(guī)則來確定“哪類數(shù)據(jù)包”應該“根據(jù)哪個路由表”來傳輸。在此，我們可以使用數(shù)據(jù)包中的mark字段作為匹配條件。下面一個雙WAN口的實施實例，其按21分配負載(1)使用ip工具為兩個wan口建立各自的獨立路由表，編號分別為150與151；(2)修改iptables中的MARK模塊，到達該模塊處理的數(shù)據(jù)包，第一個標記為150，第二個標記為150，第三個標記為151，第四個150，第五個標記為150，第六個標記為151，如此循環(huán)；(3)應用如下兩條策略路由，標記(MARK值)為150的連接使用路由表150，標記為151的使用路由表151ipruleaddfwmark150table150ipruleaddfwmark151table151；(4)按如下添加數(shù)據(jù)包處理規(guī)則，第一條規(guī)則從連接跟蹤記錄表中取出當前數(shù)據(jù)包所屬連接的MARK值，并記錄在該數(shù)據(jù)包中；第二條規(guī)則則判斷當前數(shù)據(jù)包所處的連接是否已打上標記，是則將數(shù)據(jù)包直接放回協(xié)議棧，否則繼續(xù)執(zhí)行第三條規(guī)則；第三條規(guī)則將數(shù)據(jù)包放入步驟(I)所述的MARK模塊，對數(shù)據(jù)包進行循環(huán)標記；第四條規(guī)則用于保存該數(shù)據(jù)包所處連接記錄信息，包括MARK值iptables_tmangle-APREROUTING-jCONNMARK-restore-markiptables_tmangle-APREROUTING_mmark!—mark0-jRETURNiptables_tmangle-APREROUTING-jMARK—set-mark150iptables_tmangle-APREROUTING-jCONNMARK—save-mark。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)基于LINUX系統(tǒng)的多WAN口設備按比例進行負載均衡的功能。上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，如前所述，應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種多WAN口設備負載均衡的實現(xiàn)方法，其特征在于首先，為每個WAN口創(chuàng)建路由表；然后，在路由查找之前將數(shù)據(jù)包送到連接跟蹤標記模塊，得到該數(shù)據(jù)包的MARK值，并賦值給數(shù)據(jù)包的mark字段；之后，在路由查找模塊中，根據(jù)mark字段，使用不同的路由表為數(shù)據(jù)包進行路由判斷；最后，根據(jù)上一步驟的路由判斷，處理數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)發(fā)或本地接收。2.如權(quán)利要求I所述的一種多WAN口設備負載均衡的實現(xiàn)方法，其特征在于連接跟蹤標記模塊按如下步驟完成工作步驟A，判斷數(shù)據(jù)包所屬的連接是否已經(jīng)被標記，如果被標記，則取出該標記值，賦給數(shù)據(jù)包的mark字段；否則，轉(zhuǎn)入步驟B；步驟B，進入到該步驟的數(shù)據(jù)包按如下方式被標記假設有η個WAN口，負載比例為NIΝ2…Νη，則每連續(xù)Ν1+Ν2+…+Nn個數(shù)據(jù)包中，其中NI個數(shù)據(jù)包被標記為Ml，Ν2個數(shù)據(jù)包被標記為M2，…，Nn個數(shù)據(jù)包被標記為Mn，其中，NI，Ν2，…，Nn,Ml,M2,…，Mn均為自然數(shù)；步驟C，將數(shù)據(jù)包的標記值保存到連接跟蹤表中。3.如權(quán)利要求I所述的一種多WAN口設備負載均衡的實現(xiàn)方法，其特征在于路由查找的時候，根據(jù)數(shù)據(jù)包中標記值，即mark字段，使用不同的路由表進行路由判斷，從而將數(shù)據(jù)包導向不同的WAN口。全文摘要一種多WAN口設備負載均衡的實現(xiàn)方法，首先，為每個WAN口創(chuàng)建路由表；然后，在路由查找之前將數(shù)據(jù)包送到連接跟蹤標記模塊，得到該數(shù)據(jù)包的MARK值，并賦值給數(shù)據(jù)包的mark字段；之后，在路由查找模塊中，根據(jù)mark字段，使用不同的路由表為數(shù)據(jù)包進行路由判斷；最后，根據(jù)上一步驟的路由判斷，處理數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)發(fā)或本地接收等；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)基于LINUX系統(tǒng)的多WAN口設備按比例進行負載均衡的功能。文檔編號H04L12/757GK102882802SQ20121040632公開日2013年1月16日申請日期2012年10月23日優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日發(fā)明者許財義申請人:廈門四信通信科技有限公司