流量均衡输出方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及网络数据通信技术，尤其涉及一种流量均衡输出方法及装置。
【背景技术】
[0002]受移动互联网4G网络飞速发展的影响，近几年来我国手机网民数量不断攀升，手机已经超过台式电脑成为第一大上网终端，手机应用也已经成为主流应用。随着智能手机等移动终端设备的普及，及无线网络升级的迅速发展，进一步促进了手机网民数量的快速提升。
[0003]由此，对4G网络的管控，成为当前面临的紧迫问题。要求分流设备支持移动互联网GTP(GPRS Tunnelling Protocal，通用分组无线服务隧道协议)隧道报文的数据分析能力、分流转发能力。对于非隧道报文，其报文只有一个IP(Internet Protocol，互联网协议)地址，一般应用报文的IP地址作为均衡分流的依据，保证同一用户、或者同一会话的报文从同一个输出端口输出；对于GTP隧道报文，其报文内层和外层共有两个IP地址，其中外层IP地址为运营商的IP地址，其地址数量非常有限，会影响均衡效果，且外层IP不是用户的真实IP地址，无法实现同一用户或同一会话的同源同宿保证，因此分流设备需要对GTP隧道报文的内层IP地址做流量均衡输出。
[0004]传统的分流设备一般采用多核处理器来实现对GTP隧道内层IP地址做流量均衡输出。但传统的流量均衡输出方法是在多核处理器中以纯软件的方式实现，因此对要求线速转发的高速处理应用场景具有局限性，同时多核处理的器的应用使得硬件成本较高，纯软件的实现方式使得数据处理性能较低。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种流量均衡输出方法及装置，使得在实现基于GTP隧道内层IP地址流量均衡输出的同时，降低分流设备的硬件成本，提高分流设备的输入输出端口密度，保证分流设备的线速转发性能。
[0006]第一方面，本发明实施例提供了一种流量均衡输出方法，该方法包括:
[0007]获取GTP隧道内层IP均衡基础配置；
[0008]如果配置的分流模式为GTP隧道报文分流模式，则按照GTP隧道的特征创建GTP隧道特征的特征域，并将特征域定义至交换芯片的I CAP (Ingre s s Content AwareProcessor，入口内容解析处理器)单元中；
[0009]利用所述ICAP单元中的特征域将GTP隧道报文从接入流量报文中筛选出来，再通过解析报文头信息，将GTP隧道报文的内层IP信息提取出来；
[0010]对提取的内层IP信息中的内层源IP信息和内层目的IP信息，通过施加内层IP均衡规则，实现流量均衡输出到输出组，并从对应目标端口输出。
[0011]第二方面，本发明实施例还提供了一种流量均衡输出装置，该装置包括:
[0012]配置获取模块，用于获取GTP隧道内层IP均衡基础配置；
[0013]特征域设置模块，用于如果获取的分流模式为GTP隧道报文分流模式，则按照GTP隧道的特征创建GTP隧道特征的特征域，并将特征域定义至交换芯片的ICAP单元中；
[0014]特征提取模块，用于利用所述ICAP单元中的特征域将GTP隧道报文从接入流量报文中筛选出来，再通过解析报文头信息，将GTP隧道报文的内层IP信息提取出来；
[0015]均衡输出模块，用于对提取的内层IP信息中的内层源IP信息和内层目的IP信息，通过施加内层IP均衡规则，实现流量均衡输出到输出组，并从对应目标端口输出。
[0016]本发明实施例通过结合交换芯片，在实现基于GTP隧道内层IP地址流量均衡输出的同时，因为交换芯片具有成本低，数据处理性能高，输入输出端口密度大的特点，使得降低分流设备的硬件成本，提高分流设备的输入输出端口密度和数据处理性能。
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例一提供的一种流量均衡输出方法的流程图；
[0018]图2是本发明实施例一所提供方法的典型应用示意图；
[0019]图3是一种基于本发明实施例方法的实际应用结构示意图；
[0020]图4是本发明实施例二提供的一种流量均衡输出装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0022]实施例一
[0023]图1是本发明实施例一提供的一种流量均衡输出方法的流程图，本实施例可适用于流量均衡输出的情况，该方法可以由流量均衡输出装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，具体包括如下步骤:
[0024]S110、获取GTP隧道内层IP均衡基础配置；
[0025]具体的，所述获取GTP隧道内层IP均衡基础配置，可以包括:获取流量分流模式;获取流量输入组及相应输入的接入端口，并获取输入组所绑定的内层IP均衡规则;获取对流量输出组及相应输出的目标端口。
[0026]其中，接入端口为流量输入端口，对应交换芯片的输入管脚。流量输入组，是对接入流量端口的一种管理方式，为将多个接入端口分组，形成不同的流量输入组。一个系统可以包括多个流量输入组，同一个输入组使用一个相同内层IP均衡规则，不同的输入组可以使用不同的内层IP均衡规则。内层IP均衡规则为基于内层IP的一种均衡策略，可以包括:基于内层源IP的均衡规则、基于内层目的IP的均横规则和基于内层源IP和目的IP的均衡规则。输出端口为流量输出端口，对应交换芯片的输出管脚。流量输出组，是对流量输出端口的一种管理方式，为将多个输出端口分组，形成不同的流量输出组。一个系统可以包括多个流量输出组，不同的流量输入组，可以均衡输出到不同的流量输出组，也可以均衡输出到同一个流量输出组。
[0027]例如，如图2所示，获取三个输入组，输入组I中的接入端口为port1_5，输入组2中的接入端口为port 6-10，输入组3中的接入端口为port 16-20;其中，输入组1、输入组2和输入组3中的端口分别使用三种内层IP均衡规则，三种内层IP均衡规则互不影响，可以相同也可以互不相同。获取两个输出组，输出组I的输出端口为port 11 -15，输出组2的输出端口为port 21-30;其中，输出组是确定内层IP均衡输出的目的端口分组，不同输入组可以按照内层IP均衡规则，将流量均衡输出到同一个输出组，也可以根据需要，按照内层IP均衡规贝IJ，将流量均衡输出到不同的输出组。
[0028]S120、如果配置的分流模式为GTP隧道报文分流模式，则按照GTP隧道的特征创建GTP隧道特征的特征域，并将特征域定义至交换芯片的ICAP单元中；
[0029]其中，GTP隧道特征的特征域可以包括:GTP隧道报文的特征。GTP隧道报文的特征可以包括:外层用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)头的源端口号是2123、夕卜层UDP头的源端口号是2152、外层UDP头的源端口号是3386、外层UDP头的目的端口号是2123、外层UDP头的目的端口号是2152、外层UDP头的目的端口号是3386中的一个或多个和外层IP头的IP协议为17。
[0030]S130、利用所述ICAP单元中的特征域将GTP隧道报文从接入流量报文中筛选出来，再通过解析报文头信息，将GTP隧道报文的内层IP信息提取出来；
[0031]其中，特征域为所定义的GTP隧道特征的特征域;根据已定义的GTP隧道特征的特征域中的定义的GTP隧道报文的特征，将GTP隧道报文从接入流量报文中筛选出来。再解析筛选出来的GTP隧道报文报文头信息，GTP隧道报文的报文头信息可以包括:外层IP头部版本、外层IP头部长度、GTP版本、GTP扩展头标志、GTP序列号标志和内层IP头版本。通过解析GTP隧道报文的报文头信息，确定GTP隧道报文内层IP头的位置和长度，并将GTP隧道报文的内层IP信息提取出来。
[0032 ] S140、对提取的内层IP信息中的内层源IP信息和内层目的IP信息，通过施加内层IP均衡规则，实现流量均衡输出到输出组，并从对应目标端口输出。
[0033]其中，内层IP信息可以包括:内层源IP信息和内层目的IP信息。根据提取的内层源IP信息和内层目的IP信息中的若干个比特位做排列组合，将筛选出来的GTP隧道报文基于获取的内层IP均衡规则分成若干个值，再将这些值轮撒在输出端口上，实现流量的均衡输出。
[0034]例如，如图2所示，输入组I的接入端口port1-5接入的是上行数据，对为port 1-5接入的数据流量采用内层源IP均衡策略做均衡，均衡输出到输出组I;输入组2的接入端口port 6-10接入的是下行数据，对为port 6_10接入的数据流量采用内层目的IP做均衡，均衡输出到输出组I;输入组3接入的数据流量是不区分上行数据和下行数据的，因此输入组3接入端口port 16-20接入的数据流量选择内层源IP和目的IP均衡策略做均衡，将报文均衡输出到输出组2。其中，对port 1-5接入的数据流量采用内层源IP均衡策略做均衡描述如下，采用内层源IP的8个比特位做均衡，8个比特位可以产生256种分流值，将这256个分流值分别轮撒到输出组I的输出端口上，完成按照