專利名稱：一種實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸难b置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多鏈路傳輸技術(shù)，尤其涉及一種實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸难b置和方法。
背景技術(shù)：
在通信系統(tǒng)中，IP技術(shù)基于地址(IP Address)和盡力轉(zhuǎn)發(fā)(BE，BestEffort)機制，具有靈活性和通用性等優(yōu)點，因此在信令、數(shù)據(jù)和語音的傳輸?shù)确矫娴玫皆絹碓綇V泛的應(yīng)用。理論上說，IP技術(shù)可以使用在任何一種物理媒介上，但實際上，IP最早和最多還是在以太網(wǎng)上使用，因為以太網(wǎng)卡上有一個MAC地址，剛好可以和IP地址一一對應(yīng)起來。這樣，以太網(wǎng)上的鏈路層很簡單，就是實現(xiàn)一個媒體接入控制(MAC)功能，做一些信道處理，沖突檢測之類的工作。
如果要將IP技術(shù)應(yīng)用在不是基于地址而是基于連接的物理媒介上，例如E1以及異步傳輸模式(ATM)等，就需要在鏈路層做一些映射，把連接的概念映射成地址的概念。一個地址也就是一個點，點對點協(xié)議(PPP)即是出于這樣一種考慮，首先用于提供一種標準的方法，將連接轉(zhuǎn)換成地址，以便IP技術(shù)能夠方便的使用在多種不同的物理媒介上。PPP是一種可以用于異步或同步串行介質(zhì)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，它使用鏈路控制協(xié)議(LCP)建立并維護數(shù)據(jù)鏈路連接，網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議(NCP)允許在點對點連接上使用多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。當PPP連接開始時，鏈路經(jīng)過3個會話建立階段，分別是鏈路建立階段；認證階段；網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議階段。
用E1來承載IP通常采用在E1上的PPP傳輸即PPP over E1方式。這種方式提供了鏈路建立、鑒權(quán)、差錯檢測，IP壓縮協(xié)商的整套機制，因而被大量采用。如圖1所示，在這種傳輸方式中，本端和遠端之間存在多個PPP連接，每個PPP連接對應(yīng)不同的設(shè)備路由IP地址。設(shè)備的路由IP地址對外部傳輸網(wǎng)絡(luò)是可見的，并且，有多少條PPP連接，就有多少個設(shè)備路由IP地址。這種方式下，每條PPP鏈路的帶寬一般限制在64kbit/s，即便采用高級數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)時隙捆綁技術(shù)，鏈路帶寬也不超過2M。并且隨著傳輸容量的擴大，IP地址越來越多，給管理和使用帶來不便。且因為沒有實現(xiàn)軟件負荷分擔，這樣，單條鏈路出現(xiàn)擁塞的概率加大，而且，一個傳輸線路故障無法通過其他硬件來彌補。雖然，國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組織的請求注解(IETF RFC)中提出了多鏈路PPP傳輸(PPP MP，PPP Muti Link)的協(xié)議，用來解決IP傳輸?shù)亩噫溌防墕栴}，即利用多條鏈路捆綁來擴大IP傳輸帶寬。但其對于如何實現(xiàn)多鏈路的負荷分擔卻沒有進行規(guī)定，更沒有具體的實現(xiàn)方式。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的第一個主要目的是提供一種實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸难b置，使用該裝置可以有效緩解單條鏈路的負荷壓力，實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸?br> 本發(fā)明的第二個主要目的是提供一種實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸姆椒ǎ摲椒梢詫崿F(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸?，有效緩解單條鏈路的負荷壓力。
本發(fā)明的第一個主要目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸难b置，包括多條點對點PPP鏈路，此外，該裝置還包括故障檢測模塊和負荷分擔調(diào)度模塊。
其中，故障檢測模塊，用于動態(tài)監(jiān)測各條PPP鏈路質(zhì)量，并將鏈路質(zhì)量信息報告給負荷分擔調(diào)度模塊；負荷分擔調(diào)度模塊，用于根據(jù)由故障檢測模塊報告的鏈路質(zhì)量信息，對各鏈路進行負荷分擔處理。
其中，所述故障檢測模塊可以設(shè)置在所述負荷分擔調(diào)度模塊內(nèi)。
其中，所述負荷分擔調(diào)度模塊包括負荷分擔計算模塊和點對點多鏈路PPP MP處理模塊。
其中，負荷分擔計算模塊，用于根據(jù)由故障檢測模塊報告的鏈路質(zhì)量信息，對各鏈路進行負荷分擔計算，并將計算結(jié)果輸出給PPP MP處理模塊。
PPP MP處理模塊，用于聚集多條PPP鏈路形成單一的高帶寬束MP束；PPP MP處理模塊根據(jù)負荷分擔計算模塊輸出的對鏈路進行負荷分擔計算的結(jié)果從MP束中選取發(fā)送當前IP數(shù)據(jù)包的鏈路，從而實現(xiàn)各PPP鏈路之間的負荷均衡。
其中，所述負荷分擔計算模塊包括運算模塊，用戶控制參數(shù)存儲模塊和鏈路質(zhì)量信息存儲模塊。
其中，用戶控制參數(shù)存儲模塊，用于存儲用戶輸入的與負荷分擔計算有關(guān)的控制參數(shù)；鏈路質(zhì)量信息存儲模塊，用于動態(tài)存儲故障檢測模塊發(fā)送來的鏈路質(zhì)量信息；運算模塊，用于從PPP MP處理模塊中讀取當前IP數(shù)據(jù)包的IP地址，并讀取用戶控制參數(shù)存儲模塊中的用戶控制參數(shù)，然后根據(jù)鏈路質(zhì)量信息存儲模塊中的鏈路質(zhì)量信息，對各鏈路進行負荷分擔計算，為當前IP數(shù)據(jù)包計算出當前可用的鏈路通道號，并輸出給PPP MP處理模塊。
較佳地，所述負荷分擔計算模塊進一步包括IP地址轉(zhuǎn)換模塊和鏈路標識轉(zhuǎn)換模塊。
其中，IP地址轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述從PPP MP處理模塊中讀取的當前IP數(shù)據(jù)包的IP地址轉(zhuǎn)換成IP地址索引號，輸出給運算模塊；運算模塊接收該IP地址索引號，結(jié)合已讀取的用戶控制參數(shù)，根據(jù)鏈路質(zhì)量信息為當前IP數(shù)據(jù)包計算出可用的鏈路通道索引號，輸出給鏈路標識轉(zhuǎn)換模塊；鏈路標識轉(zhuǎn)換模塊，用于將運算模塊輸出的鏈路通道索引號轉(zhuǎn)換成鏈路標識輸出給PPP MP處理模塊。
上述裝置中，所述多條PPP鏈路的每條PPP鏈路包括LCP處理模塊和NCP處理模塊；或者所述多條PPP鏈路的每條PPP鏈路只包括LCP處理模塊，并且多條PPP鏈路共用一個NCP處理模塊。其中，所述多條PPP鏈路共用的NCP處理模塊可以設(shè)置在所述PPP MP處理模塊中。
本發(fā)明的第二個主要目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸姆椒?，該方法包括如下步驟A、動態(tài)監(jiān)測各條PPP鏈路質(zhì)量，并生成鏈路質(zhì)量信息；B、根據(jù)鏈路質(zhì)量信息對各條鏈路進行負荷分擔處理。
其中，步驟B中所述鏈路質(zhì)量信息包括鏈路故障信息、鏈路擁塞信息、鏈路恢復(fù)信息以及鏈路正常信息中的一個或多于一個的任意組合；則所述進行負荷分擔處理為根據(jù)各條鏈路的上述質(zhì)量信息，選取當前質(zhì)量信息為鏈路正?；蜴溌坊謴?fù)的鏈路作為可用鏈路為當前IP數(shù)據(jù)包進行分配。
其中，所述步驟B在進行負荷分擔處理前進一步包括讀取用戶控制參數(shù)；則所述進行負荷分擔處理時進一步包括根據(jù)用戶控制參數(shù)進行負荷分擔計算。并且，所述用戶控制參數(shù)包括鏈路選擇步長；則所述進行負荷分擔處理時，如果為IP數(shù)據(jù)包分配的當前鏈路通道故障或擁塞時，則根據(jù)該鏈路選擇步長為當前IP數(shù)據(jù)包分配下一條可用鏈路通道。
較佳地，所述用戶控制參數(shù)還包括鏈路初始偏移；則所述進行負荷分擔處理時，為當前IP數(shù)據(jù)包分配可用鏈路時根據(jù)該鏈路初始偏移選擇初始鏈路。
較佳地，所述用戶控制參數(shù)還包括鏈路分配間隔；則所述進行負荷分擔處理時，在為不同IP數(shù)據(jù)包分配可用鏈路時，根據(jù)鏈路分配間隔選擇不同的初始鏈路。
較佳地，所述步驟B中進一步包括輸入IP數(shù)據(jù)包的目的IP地址；則所述進行負荷分擔處理時，根據(jù)輸入的IP地址對各鏈路進行負荷分擔計算，為該IP地址的IP數(shù)據(jù)包分配當前可用的鏈路。
較佳地，所述步驟B中輸入IP地址后進一步包括將IP地址轉(zhuǎn)換為IP索引號；則所述進行負荷分擔處理時，根據(jù)該IP索引號對各鏈路進行負荷分擔計算，為該IP地址的IP數(shù)據(jù)包分配當前可用的鏈路。
較佳地，所述步驟B進行負荷分擔處理時，為當前IP數(shù)據(jù)包先計算出可用的鏈路索引號，之后再將鏈路索引號轉(zhuǎn)換為鏈路標識，按照鏈路標識分配可用鏈路通道。
較佳地，預(yù)先設(shè)置鏈路條數(shù)，并且所述鏈路索引號是循環(huán)使用的，如果分配的鏈路索引號超過最大鏈路索引號，則將該鏈路索引號進行模除鏈路條數(shù)，使所述鏈路索引號重新回到合法區(qū)間。
本發(fā)明所提供的裝置，通過增加了對各條鏈路質(zhì)量進行動態(tài)監(jiān)測的故障檢測模塊以及根據(jù)故障檢測模塊的監(jiān)測結(jié)果為當前IP數(shù)據(jù)包動態(tài)分配可用鏈路通道的負荷分擔計算模塊，從而使該裝置實現(xiàn)了對多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸?，有效緩解了單條鏈路的負荷壓力；并且在某條鏈路出現(xiàn)故障時通過為當前業(yè)務(wù)分配下一條可用鏈路，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在某條鏈路出現(xiàn)故障時將業(yè)務(wù)平均分配到其余正常的鏈路；并且與PPP over E1方式相比，本裝置由于解除了IP地址數(shù)量與傳輸鏈路的數(shù)量的耦合，從而可以在若干條獨立的鏈路上，根據(jù)用戶需要隨意配置一個或多個IP地址，擴展了PPP鏈路的帶寬。
本發(fā)明所提供的方法，通過動態(tài)監(jiān)測各條鏈路質(zhì)量，從而為當前IP數(shù)據(jù)包動態(tài)分配可用的鏈路通道，比如某條鏈路故障或擁塞時，便為當前IP數(shù)據(jù)包分配下一條可用的鏈路，若某條鏈路由故障或擁塞狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)，則該條鏈路繼續(xù)作為當前IP數(shù)據(jù)包的可選擇鏈路。從而實現(xiàn)了多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸?br>

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中PPP over E1的傳輸方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸难b置第一個較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示實施例中負荷分擔計算模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明中實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸难b置第二個較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明中實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸难b置第三個較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明中實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸姆椒▽嵤├目傮w流程圖；圖7為圖6所示實施例中步驟602的詳細流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
本發(fā)明的基本思想是通過動態(tài)監(jiān)測各條鏈路的質(zhì)量，即是否故障、擁塞或恢復(fù)以及正常等情況，為當前IP數(shù)據(jù)包動態(tài)分配可用的鏈路通道，從而達到負荷分擔的均衡。
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸难b置進行進一步描述。
實施例一參見圖2，圖2為本發(fā)明一種實現(xiàn)多鏈路負荷分擔的裝置的第一個較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該裝置包括8條PPP鏈路，其中每條PPP鏈路都有一個LCP處理模塊200，并且多個LCP處理模塊共用一個NCP處理模塊和多鏈路控制協(xié)議(MLCP)處理模塊，NCP處理模塊和MLCP處理模塊共同構(gòu)成點對點多鏈路(PPP MP)處理模塊230，另外還包含一個故障檢測模塊210和一個負荷分擔計算模塊220，其中PPP MP處理模塊230與負荷分擔計算模塊220共同構(gòu)成負荷分擔調(diào)度模塊。此外，為了完整描述對數(shù)據(jù)和語音的傳輸過程，該裝置還包括一個IP協(xié)議處理模塊240。
其中，LCP處理模塊200，用于建立、配置和終止PPP連接；按照配置要求，啟動認證過程；在認證成功后，通知PPP MP處理模塊230啟動網(wǎng)絡(luò)層配置選項協(xié)商過程。在數(shù)據(jù)包傳輸過程中，LCP處理模塊200用于接收PPP MP處理模塊發(fā)送來的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠端，并接收遠端傳輸過來的數(shù)據(jù)發(fā)送給PPP MP處理模塊。
PPP MP處理模塊230，用于聚集多條鏈路形成單一的高帶寬束，即產(chǎn)生包括多條PPP鏈路的MP束；PPP MP處理模塊230接收到LCP處理模塊200發(fā)送的啟動網(wǎng)絡(luò)層配置選項協(xié)商過程的通知后，在建好的PPP鏈路上配置網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議選項，成功地完成協(xié)商后，通知網(wǎng)絡(luò)層鏈路到達狀態(tài)，同時啟動傳送和接收網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包。在數(shù)據(jù)包傳輸過程中，PPP MP處理模塊230接收到IP協(xié)議處理模塊240發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，向負荷分擔計算模塊220發(fā)出查詢，查詢?yōu)樵揑P數(shù)據(jù)包分配的可用鏈路通道，該查詢方法可以通過調(diào)用負荷分擔計算模塊220提供的函數(shù)來實現(xiàn)，然后根據(jù)負荷分擔計算模塊220輸出的結(jié)果從MP束中選取發(fā)送當前IP數(shù)據(jù)包的鏈路，將IP數(shù)據(jù)包發(fā)送到相應(yīng)鏈路的LCP處理模塊200；并將接收自LCP處理模塊200的數(shù)據(jù)包發(fā)送給IP協(xié)議處理模塊240。
IP協(xié)議處理模塊240，用于處理互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，包括接收PPP MP處理模塊230發(fā)送過來的IP數(shù)據(jù)包，分析目的地址，選擇IP數(shù)據(jù)包的路由，并將數(shù)據(jù)包發(fā)送到該路由對應(yīng)的端口；或者發(fā)送IP數(shù)據(jù)包給PPP MP處理模塊230。
故障檢測模塊210，用于動態(tài)監(jiān)測鏈路質(zhì)量，并將鏈路質(zhì)量信息，如鏈路故障信息，鏈路擁塞信息，鏈路恢復(fù)信息以及鏈路正常信息等上報給負荷分擔計算模塊220。如一旦發(fā)現(xiàn)某條鏈路的誤碼率大于預(yù)置的閾值，則向負荷分擔計算模塊220發(fā)出鏈路故障通知。同樣當鏈路恢復(fù)正常時，故障檢測模塊210向負荷分擔計算模塊220發(fā)出鏈路恢復(fù)通知等。
負荷分擔計算模塊220，用于負責在PPP MP束的多條活動的PPP鏈路之間實現(xiàn)負荷分擔計算。即讀取用戶配置的控制參數(shù)，并根據(jù)故障檢測模塊210報告的鏈路質(zhì)量信息，以及從PPP MP處理模塊230中接收的當前IP數(shù)據(jù)包的IP地址，為該IP數(shù)據(jù)包的發(fā)送選擇可用的，即沒有出現(xiàn)故障或擁塞的鏈路通道，之后將選擇結(jié)果輸出給PPP MP處理模塊230。其中的用戶控制參數(shù)可以包括鏈路條數(shù)，本實施例中為8；鏈路初始偏移量，目的是為了避免初始分配時總是選取索引號較小的鏈路，故開始便增加一個偏移量，缺省選0；鏈路分配間隔，目的是為避免相鄰的IP層用戶在鏈路選擇上過于靠近，設(shè)置一個分配間隔，缺省選1；以及鏈路選擇步長，根據(jù)該步長值可以跳到下一條可用鏈路等。
其中，負荷分擔計算模塊220的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以進一步如圖3所示，包括IP地址轉(zhuǎn)換模塊221，運算模塊222，鏈路索引轉(zhuǎn)換模塊223，用戶控制參數(shù)存儲模塊224以及鏈路質(zhì)量信息存儲模塊225。
其中，用戶控制參數(shù)存儲模塊224，用于存儲用戶輸入的與負荷分擔計算有關(guān)的用戶控制參數(shù)。
鏈路質(zhì)量信息存儲模塊225，用于動態(tài)存儲故障檢測模塊210發(fā)送來的有關(guān)鏈路故障、擁塞或恢復(fù)等信息。
IP地址轉(zhuǎn)換模塊221，用于將IP地址轉(zhuǎn)換成IP地址索引號，輸出給運算模塊222。
運算模塊222，用于進行負荷分擔計算，通過讀取用戶控制參數(shù)存儲模塊224中的用戶控制參數(shù)以及鏈路質(zhì)量信息存儲模塊225中的鏈路質(zhì)量信息，再根據(jù)IP地址轉(zhuǎn)換模塊221輸入的IP地址索引號計算出當前可用的鏈路通道索引號，將鏈路通道索引號輸出給鏈路標識轉(zhuǎn)換模塊223。
鏈路標識轉(zhuǎn)換模塊223，用于將運算模塊222輸出的鏈路通道索引號轉(zhuǎn)換成鏈路標識，輸出給PPP MP處理模塊230。
如果具體到本端裝置時，該負荷分擔計算模塊220只在數(shù)據(jù)發(fā)送時對多條鏈路進行負荷分擔計算，而在數(shù)據(jù)接收時，則由對端裝置中的負荷分擔計算模塊完成對端發(fā)送IP數(shù)據(jù)包的鏈路通道，即本端接收該IP數(shù)據(jù)包的鏈路通道的分配。因此，為了描述的更清楚，下面分別對發(fā)送過程和接收過程中信息在各模塊之間的傳輸進行詳細描述。
發(fā)送過程
IP協(xié)議處理模塊240將需要向?qū)Χ税l(fā)送的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)發(fā)送的源地址和目的地址，業(yè)務(wù)類型等參數(shù)，組裝成IP數(shù)據(jù)包，傳輸給PPP MP處理模塊230。
PPP MP處理模塊230接收到該IP數(shù)據(jù)包后，調(diào)用負荷分擔計算模塊220提供的函數(shù)。
負荷分擔計算模塊220讀取用戶配置的用戶控制參數(shù)，并根據(jù)故障檢測模塊210報告的鏈路質(zhì)量信息，以及從PPP MP處理模塊230中接收的當前IP數(shù)據(jù)包的IP地址，為該IP數(shù)據(jù)包的發(fā)送選擇可用的，即沒有出現(xiàn)故障或擁塞的鏈路通道，將結(jié)果返回給PPP MP處理模塊230。
PPP MP處理模塊230根據(jù)負荷分擔計算模塊220返回的結(jié)果，將發(fā)送當前IP數(shù)據(jù)包的鏈路查找出來，然后將該IP數(shù)據(jù)包發(fā)送到對應(yīng)PPP鏈路的LCP處理模塊200進行處理。在此期間，如果MLCP處理模塊或NCP處理模塊需要向?qū)Ψ桨l(fā)出控制信息，MLCP處理模塊或NCP處理模塊本身就可以發(fā)起，直接向遠端發(fā)出控制數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到LCP處理模塊200。
接收過程從遠端到本端的數(shù)據(jù)包，在物理層接收到數(shù)據(jù)包后，發(fā)送給LCP處理模塊200。LCP處理模塊200對數(shù)據(jù)進行分析后，按照RFC1661規(guī)定進行處理如果是控制信息，LCP處理模塊200本身就可以處理，直接向遠端回應(yīng)控制數(shù)據(jù)信息或者進行鏈路控制操作；如果是數(shù)據(jù)信息，則將其中的數(shù)據(jù)包解析出來，發(fā)送給PPP MP處理模塊230。
PPP MP處理模塊230接收到數(shù)據(jù)包后，發(fā)現(xiàn)如果是MLCP控制信息，則按照RFC1990進行處理，直接向遠端回應(yīng)控制數(shù)據(jù)報文或者進行鏈路控制操作；如果是NCP控制信息，則按照RFC1661進行處理，直接向遠端回應(yīng)控制數(shù)據(jù)信息或者進行鏈路控制操作；如果是數(shù)據(jù)信息，則將其中的數(shù)據(jù)包解析出來，發(fā)送給IP協(xié)議處理模塊240。
IP協(xié)議處理模塊240接收到數(shù)據(jù)后，解析其中的目的地址，找到對應(yīng)的路由，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到指定端口。
從上述過程可以發(fā)現(xiàn)，在接收數(shù)據(jù)時，負荷分擔計算模塊220對鏈路不做任何處理，因為用來接收該IP數(shù)據(jù)包的鏈路已經(jīng)由對端的負荷分擔計算模塊220按照負荷分擔算法分配好。
實際應(yīng)用中，多條PPP鏈路共用的NCP處理模塊也可以不設(shè)置在PPPMP處理模塊中。
實施例二參見圖4，圖4為本發(fā)明中一種實現(xiàn)多鏈路負荷分擔的裝置的第二個較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該實施例的裝置中，包括的多條PPP鏈路的每條PPP鏈路分別包括LCP處理模塊和NCP處理模塊，并形成單獨的模塊400，此外PPP MP處理模塊410中只包含MLCP處理模塊，其它模塊的功能及連接關(guān)系與圖2所示實施例中相同。
其中，PPP MP處理模塊410，用于聚集多條鏈路形成單一的高帶寬束，即產(chǎn)生包括多條PPP鏈路的MP束；PPP MP處理模塊410接收到數(shù)據(jù)后，向負荷分擔計算模塊220發(fā)出查詢，查詢?yōu)楫斍癐P數(shù)據(jù)包分配的可用鏈路通道，該查詢方法可以通過調(diào)用負荷分擔計算模塊220提供的函數(shù)來實現(xiàn)，然后根據(jù)負荷分擔計算模塊220輸出的結(jié)果從MP束中選取發(fā)送當前IP包的鏈路，將IP數(shù)據(jù)包發(fā)送到相應(yīng)鏈路的模塊400，由該模塊400按照傳統(tǒng)模式進行數(shù)據(jù)傳輸。
可見，關(guān)于多鏈路傳輸本身的實現(xiàn)形式可以有很多種情況，圖2與圖4所示實施例只是其中的兩種具體實現(xiàn)方式。
實施例三參見圖5，圖5為本發(fā)明中一種實現(xiàn)多鏈路負荷分擔的裝置的第三個較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該實施例在圖2所示實施例的基礎(chǔ)上為了完整描述對信令的傳輸過程，增加了一個TCP/SCTP處理模塊500，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)重傳，以保證數(shù)據(jù)完整地被接收。發(fā)送數(shù)據(jù)時，TCP/SCTP協(xié)議處理模塊500將需要向?qū)Χ税l(fā)送的數(shù)據(jù)打包，發(fā)送給對應(yīng)的IP處理模塊240；接收數(shù)據(jù)時，TCP/SCTP協(xié)議處理模塊500對接收到的IP處理模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)進行解析，檢查其中的接收序號是否正常。一旦發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)包丟失，則向?qū)Ψ桨l(fā)出數(shù)據(jù)重傳請求，直到接收到完整的數(shù)據(jù)；或者重傳失敗預(yù)先指定的次數(shù)后放棄重傳請求，轉(zhuǎn)而通過故障管理系統(tǒng)發(fā)出告警。
其中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中也可以包括信令數(shù)據(jù)。由于該裝置中增加了TCP/SCTP處理模塊500，具有了重傳機制，從而該裝置可用于傳輸信令。此外，為了實現(xiàn)信令的傳輸，本裝置中的TCP/SCTP處理模塊500也可以為其它的具有重傳機制的處理模塊。
上述三個實施例中的故障檢測模塊210還可內(nèi)置在負荷分擔計算模塊220中，形成單獨的負荷分擔計算模塊，用于動態(tài)監(jiān)測各條PPP鏈路的質(zhì)量，并形成鏈路質(zhì)量信息動態(tài)存儲在內(nèi)部的鏈路質(zhì)量信息存儲模塊中，進行負荷分擔計算時根據(jù)該動態(tài)存儲的鏈路質(zhì)量信息對各條PPP鏈路進行負荷分擔計算。
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸姆椒ㄟM行進一步描述。
實施例四參見圖6，圖6為本發(fā)明中實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸姆椒▽嵤├目傮w流程圖。該流程包括如下步驟步驟601，動態(tài)監(jiān)測各條PPP鏈路質(zhì)量，并生成鏈路質(zhì)量信息。
本步驟中，各鏈路的質(zhì)量狀況一直處于動態(tài)監(jiān)測中。其中，可以由故障檢測模塊對各條PPP鏈路進行動態(tài)監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果進行動態(tài)存儲，用于步驟602使用。
其中，鏈路質(zhì)量信息包括鏈路故障信息、鏈路擁塞信息、鏈路恢復(fù)信息以及鏈路正常信息中的一個或多于一個的任意組合。
步驟602，根據(jù)鏈路質(zhì)量信息對各條鏈路進行負荷分擔處理。
本步驟中，根據(jù)步驟602中動態(tài)監(jiān)測的各條鏈路的鏈路質(zhì)量信息，選取當前可用的鏈路進行分配，即選取質(zhì)量信息為鏈路正常或鏈路恢復(fù)的鏈路作為可用鏈路為當前IP數(shù)據(jù)包進行分配。
至此，本實施例的流程結(jié)束。其中，步驟602根據(jù)鏈路質(zhì)量信息對各條鏈路進行負荷分擔處理的具體實現(xiàn)方法有很多種，下面列舉一種較佳的實現(xiàn)方法。
參見圖7，圖7為圖6所示實施例中步驟602的詳細流程圖。該流程包括如下步驟步驟701，輸入IP數(shù)據(jù)包的IP地址。
步驟702，將該IP地址轉(zhuǎn)換為IP索引號。
本實施例中，為了節(jié)省空間并提高計算速度，設(shè)置了將IP地址轉(zhuǎn)換為IP索引號的步驟，該步驟中，為每個IP地址設(shè)置一個IP索引號，當輸入IP地址后，根據(jù)設(shè)置的對應(yīng)關(guān)系，將IP地址轉(zhuǎn)換為IP索引號。實際應(yīng)用中，如果不考慮空間與速度的問題，可以省略本步驟702。
步驟703，讀取配置的用戶控制參數(shù)。
本步驟中，用戶已將用戶控制參數(shù)配置好，這些用戶控制參數(shù)可以包括鏈路條數(shù)，本實施例中取8；鏈路初始偏移量，目的是為了避免初始分配時總是選取索引號較小的鏈路，故開始便增加一個偏移量，缺省值為0，即不偏移，本實施例中取1；鏈路分配間隔，目的是為避免相鄰的IP層用戶在鏈路選擇上過于靠近，設(shè)置一個分配間隔，缺省值為1，本實施例中取2；以及鏈路選擇步長，用戶根據(jù)該步長值可以跳到下一條可用鏈路，本實施例中取3等。
實際應(yīng)用中，可以無需設(shè)置用戶控制參數(shù)，也可以只設(shè)置上述用戶控制參數(shù)中的一個參數(shù)或多于一個的參數(shù)。
步驟704，判斷這些用戶控制參數(shù)是否有效。如果有效，則執(zhí)行步驟705；否則本過程終止，并提示錯誤。
本步驟中，有效性的判斷可以依據(jù)數(shù)據(jù)類型，取值范圍等。
步驟705，進行負荷分擔計算，選取初始鏈路。
本步驟中，可以先將鏈路初始偏移量賦給鏈路初值，然后為每個IP索引號分配的鏈路通道索引號為IP索引號乘以鏈路分配間隔再加上鏈路初值。則根據(jù)讀取的用戶控制參數(shù)中鏈路初始偏移量為1，鏈路分配間隔為3，則為IP索引號為1的數(shù)據(jù)包分配的鏈路通道為索引號為4的鏈路通道，即鏈路初值1加上IP索引號1乘以鏈路分配間隔2得到3；則為IP索引號為2的數(shù)據(jù)包分配的鏈路通道為索引號為5的鏈路通道，即鏈路初值1加上IP索引號2乘以鏈路分配間隔2，得到5。此外，本步驟中，還包括如果鏈路索引號大于最大允許的鏈路索引號，則對其進行模除鏈路條數(shù)8，使其重新回到合法區(qū)間，即該鏈路索引號是重復(fù)使用的。舉例來說，如果選擇的鏈路索引號為10，大于最大索引號8，則將其模除8得到2，即為其分配鏈路索引號為2的通路。
或者本步驟中，假設(shè)鏈路初值為1，然后為每個IP索引號分配的鏈路通道索引號為鏈路初值+鏈路初始偏移量+(IP索引號-1)×鏈路分配間隔。即根據(jù)讀取的用戶控制參數(shù)中鏈路初始偏移量為1，鏈路分配間隔為3，則為IP索引號為1的數(shù)據(jù)包分配的鏈路通道為索引號為2的鏈路通道，即鏈路初值1+鏈路初始偏移量1+(IP索引號1-1)×鏈路分配間隔2，得到2；則為IP索引號為2的數(shù)據(jù)包分配的鏈路通道為索引號為4的鏈路通道，即鏈路初值1+鏈路初始偏移量1+(IP索引號2-1)×鏈路分配間隔2，得到4。
可見，實際應(yīng)用中具體的計算方法有很多種，上述只是列舉了其中的兩種，因此采用何種計算方法并不用于限定本發(fā)明的保護范圍。
其中，若步驟703中所述的用戶控制參數(shù)中沒有設(shè)置鏈路分配間隔以及鏈路初始偏移量的話，則本步驟中，可默認為鏈路分配間隔為1，并且初始偏移量為0，然后進行計算。
步驟706，讀取該鏈路的鏈路質(zhì)量信息。
本步驟中，讀取圖6所示流程中的步驟601的監(jiān)測結(jié)果，即各鏈路的鏈路質(zhì)量信息。
步驟707，判斷該鏈路質(zhì)量狀況，如果鏈路質(zhì)量狀況為正常，即沒有故障或擁塞，則將鏈路索引號轉(zhuǎn)換為鏈路標識輸出，并通過與該鏈路標識對應(yīng)的鏈路為當前IP數(shù)據(jù)包進行數(shù)據(jù)傳輸；否則執(zhí)行步驟708。
步驟708，選取下一條可用鏈路。之后返回執(zhí)行步驟706，直到選出可用鏈路通道。
本步驟中，如果步驟705中為IP索引號為1的數(shù)據(jù)包選取的鏈路索引號為3的鏈路通道發(fā)生故障，則將該鏈路索引號3加上一個鏈路選擇步長，根據(jù)讀取的用戶控制參數(shù)中鏈路選擇步長為3，則為該IP數(shù)據(jù)包選取的下一條可用鏈路為索引號為6的鏈路通道，之后返回執(zhí)行步驟706，讀取鏈路索引號為6的鏈路的狀態(tài)，判斷是否正常，正常則將鏈路索引號轉(zhuǎn)換為鏈路標識輸出；如果不正常，將其再加上一個鏈路選擇步長3，選擇鏈路索引號為9的鏈路通道，本步驟中，也包括如果鏈路索引號大于最大允許的鏈路索引號，則對其進行模除鏈路條數(shù)處理，使其重新回到合法區(qū)間，即因為9大于本實施例中的鏈路條數(shù)8，則將其模除8后得到1。之后返回執(zhí)行步驟706，讀取鏈路索引號為1的鏈路的狀態(tài)，判斷是否正常，依次類推，直到選取出一條可用的鏈路，輸出鏈路標識，并通過與該鏈路標識對應(yīng)的鏈路為當前IP數(shù)據(jù)包進行數(shù)據(jù)傳輸。
實際應(yīng)用中，若步驟703中所述的用戶控制參數(shù)中沒有設(shè)置鏈路選擇步長的話，則本步驟中，可默認為鏈路鏈路選擇步長為1，然后進行計算。
至此，本流程結(jié)束。
上述各實施例只是本發(fā)明思想的一種展示，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍，另外可以理解的是，本發(fā)明關(guān)于實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸难b置及方法并不受多鏈路傳輸本身的實現(xiàn)形式的限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸难b置，包括多條點對點PPP鏈路，其特征在于，該裝置還包括故障檢測模塊和負荷分擔調(diào)度模塊，其中，故障檢測模塊，用于動態(tài)監(jiān)測各條PPP鏈路質(zhì)量，并將鏈路質(zhì)量信息報告給負荷分擔調(diào)度模塊；負荷分擔調(diào)度模塊，用于根據(jù)由故障檢測模塊報告的鏈路質(zhì)量信息，對各鏈路進行負荷分擔處理。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述故障檢測模塊設(shè)置在所述負荷分擔調(diào)度模塊內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述負荷分擔調(diào)度模塊包括負荷分擔計算模塊和點對點多鏈路PPP MP處理模塊，其中，負荷分擔計算模塊，用于根據(jù)由故障檢測模塊報告的鏈路質(zhì)量信息，對各鏈路進行負荷分擔計算，并將計算結(jié)果輸出給PPP MP處理模塊；PPP MP處理模塊，用于聚集多條PPP鏈路形成單一的高帶寬束MP束；PPP MP處理模塊根據(jù)負荷分擔計算模塊輸出的對鏈路進行負荷分擔計算的結(jié)果從MP束中選取發(fā)送當前IP數(shù)據(jù)包的鏈路，從而實現(xiàn)各PPP鏈路之間的負荷均衡。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述負荷分擔計算模塊包括運算模塊，用戶控制參數(shù)存儲模塊和鏈路質(zhì)量信息存儲模塊，其中，用戶控制參數(shù)存儲模塊，用于存儲用戶輸入的與負荷分擔計算有關(guān)的用戶控制參數(shù)；鏈路質(zhì)量信息存儲模塊，用于動態(tài)存儲故障檢測模塊發(fā)送來的鏈路質(zhì)量信息；運算模塊，用于從PPP MP處理模塊中讀取當前IP數(shù)據(jù)包的IP地址，并讀取用戶控制參數(shù)存儲模塊中的用戶控制參數(shù)，然后根據(jù)鏈路質(zhì)量信息存儲模塊中的鏈路質(zhì)量信息，對各鏈路進行負荷分擔計算，為當前IP數(shù)據(jù)包計算出當前可用的鏈路通道號，并輸出給PPP MP處理模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述負荷分擔計算模塊進一步包括IP地址轉(zhuǎn)換模塊和鏈路標識轉(zhuǎn)換模塊，其中，IP地址轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述從PPP MP處理模塊中讀取的當前IP數(shù)據(jù)包的IP地址轉(zhuǎn)換成IP地址索引號，輸出給運算模塊；運算模塊接收該IP地址索引號，結(jié)合已讀取的用戶控制參數(shù)，根據(jù)鏈路質(zhì)量信息為當前IP數(shù)據(jù)包計算出可用的鏈路通道索引號，輸出給鏈路標識轉(zhuǎn)換模塊；鏈路標識轉(zhuǎn)換模塊，用于將運算模塊輸出的鏈路通道索引號轉(zhuǎn)換成鏈路標識，輸出給PPP MP處理模塊。
6.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述多條PPP鏈路的每條PPP鏈路包括鏈路控制協(xié)議LCP處理模塊和網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP處理模塊；或者所述多條PPP鏈路的每條PPP鏈路只包括LCP處理模塊，并且多條PPP鏈路共用一個NCP處理模塊。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述多條PPP鏈路共用的NCP處理模塊設(shè)置在所述PPP MP處理模塊中。
8.一種實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸姆椒?，其特征在于，該方法包括如下步驟A、動態(tài)監(jiān)測各條PPP鏈路質(zhì)量，并生成鏈路質(zhì)量信息；B、根據(jù)鏈路質(zhì)量信息對各條鏈路進行負荷分擔處理。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟B中所述鏈路質(zhì)量信息包括鏈路故障信息、鏈路擁塞信息、鏈路恢復(fù)信息以及鏈路正常信息中的一個或多于一個的任意組合；則所述進行負荷分擔處理為根據(jù)各條鏈路的上述質(zhì)量信息，選取當前質(zhì)量信息為鏈路正?；蜴溌坊謴?fù)的鏈路作為可用鏈路為當前IP數(shù)據(jù)包進行分配。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟B在進行負荷分擔處理前進一步包括讀取用戶控制參數(shù)；則所述進行負荷分擔處理時進一步包括根據(jù)用戶控制參數(shù)進行負荷分擔計算。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述用戶控制參數(shù)包括鏈路選擇步長；則所述進行負荷分擔處理時，如果為IP數(shù)據(jù)包分配的當前鏈路通道故障或擁塞時，則根據(jù)該鏈路選擇步長為當前IP數(shù)據(jù)包分配下一條可用鏈路通道。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述用戶控制參數(shù)還包括鏈路初始偏移；則所述進行負荷分擔處理時，為當前IP數(shù)據(jù)包分配可用鏈路時，根據(jù)該鏈路初始偏移選擇初始鏈路。
13.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述用戶控制參數(shù)還包括鏈路分配間隔；則所述進行負荷分擔處理時，為不同IP數(shù)據(jù)包分配可用鏈路時，根據(jù)鏈路分配間隔選擇不同的初始鏈路。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟B中進一步包括輸入IP數(shù)據(jù)包的目的IP地址；則所述進行負荷分擔處理時，根據(jù)該IP地址對各鏈路進行負荷分擔計算，為該IP數(shù)據(jù)包分配當前可用的鏈路。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述步驟B中輸入IP地址后進一步包括將IP地址轉(zhuǎn)換為IP索引號；則所述進行負荷分擔處理時，根據(jù)該IP索引號對各鏈路進行負荷分擔計算，為該IP地址的IP數(shù)據(jù)包分配當前可用的鏈路。
16.如權(quán)利要求8、14或15所述的方法，其特征在于，所述步驟B進行負荷分擔處理時，為當前IP數(shù)據(jù)包先計算出可用的鏈路索引號，之后再將鏈路索引號轉(zhuǎn)換為鏈路標識，按照鏈路標識分配鏈路通道。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該方法中，預(yù)先設(shè)置鏈路條數(shù)，并且所述鏈路索引號是循環(huán)使用的，如果分配的鏈路索引號超過最大鏈路索引號，則將該鏈路索引號進行模除鏈路條數(shù)，使所述鏈路索引號重新回到合法區(qū)間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸难b置，通過增加用于動態(tài)監(jiān)測各條鏈路質(zhì)量的故障檢測模塊，以及根據(jù)故障檢測模塊上報的結(jié)果為IP數(shù)據(jù)包動態(tài)分配可用鏈路通道的負荷分擔調(diào)度模塊，從而使該裝置實現(xiàn)了多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸?，有效緩解了單條鏈路的負荷壓力。此外，本發(fā)明還公開了一種實現(xiàn)多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸姆椒?，通過對多鏈路傳輸中的各條鏈路質(zhì)量進行動態(tài)監(jiān)測，并根據(jù)該監(jiān)測結(jié)果，為IP數(shù)據(jù)包動態(tài)分配可用的鏈路通道，從而實現(xiàn)了多鏈路傳輸?shù)呢摵煞謸?br> 文檔編號H04L12/24GK1889527SQ200610103569
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者喻建華 申請人:華為技術(shù)有限公司