專利名稱：一種具有雙網(wǎng)口的路由器的數(shù)據(jù)傳輸及分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于基于Li皿x系統(tǒng)中的路由器技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種具有雙路上行鏈路 的路由器，特別是這種路由器的數(shù)據(jù)傳輸及分配方法。
背景技術(shù)：
隨著因特網(wǎng)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備升級日新月異，傳統(tǒng)的單廣域網(wǎng)(WAN) 口已越 來越無法滿足客戶多變的需求，針對特殊的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使用具備特殊功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來搭 建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，已顯得越來越普遍。雙WAN上行設(shè)備就是在這種環(huán)境下的產(chǎn)物，部分用戶對網(wǎng) 絡(luò)流量的需求非常大，傳統(tǒng)的單WAN 口已無法滿足其業(yè)務(wù)流量的需求，針對帶寬部分，路由 器增加了另外一個WAN 口來分擔(dān)上網(wǎng)的業(yè)務(wù)流量，同時還具備了鏈路備份的功能，當(dāng)其中 一個WAN 口出現(xiàn)鏈路故障時，所有數(shù)據(jù)都切換到另外一條鏈路上，保障用戶的正常體驗(yàn)。
目前比較常見的嵌入式系統(tǒng)有Li皿x， WinCE， VxWorks， UC/0S， Nucleus，各個系統(tǒng) 都有其優(yōu)缺點(diǎn)，各個嵌入式系統(tǒng)在不同的時期和不同的應(yīng)用需要而得到推廣的，Li皿x嵌入 式系統(tǒng)就是一個很好的嵌入式系統(tǒng)，Li皿x的特點(diǎn)是開源，免費(fèi)，并且存在一個龐大的開源 組織對它進(jìn)行維護(hù)，該系統(tǒng)為嵌入式系統(tǒng)注入了活力，使今后嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷上添加 了重重的一筆。 傳統(tǒng)的鏈路備份功能實(shí)現(xiàn)，通常都會各定義一個主、備WAN 口 ，正常情況下，使用 主WAN 口 ，當(dāng)主WAN 口出現(xiàn)鏈路故障時，所有數(shù)據(jù)都切換到備份鏈路上，而當(dāng)主WAN 口恢復(fù) 正常時，再將數(shù)據(jù)切回主WAN 口。在其中的數(shù)據(jù)分配通常都是基于純數(shù)據(jù)流量來進(jìn)行負(fù)載， 單純地從數(shù)據(jù)流量上對網(wǎng)絡(luò)負(fù)載進(jìn)行均衡，以單純的鏈路層單個數(shù)據(jù)包為單位，有可能出 現(xiàn)同一連接的數(shù)據(jù)會走不同的通道到達(dá)目的的問題，如果數(shù)據(jù)走不同的通道，將有可能出 現(xiàn)先發(fā)后至的情況，這樣將會導(dǎo)致較大的網(wǎng)絡(luò)延遲，降低整個網(wǎng)絡(luò)的處理能力。此種數(shù)據(jù)分 配方法一旦開啟鏈路備份功能時，則無法進(jìn)行均衡處理，給本領(lǐng)域技術(shù)人員帶來很大麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決由于主、備網(wǎng)口不能同時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同時數(shù)據(jù)均衡 不能實(shí)時進(jìn)行而出現(xiàn)先發(fā)后至的情況，導(dǎo)致較大的網(wǎng)絡(luò)延遲的技術(shù)問題，設(shè)計(jì)了一種具有 雙網(wǎng)口的路由器的數(shù)據(jù)傳輸及分配方法，雙網(wǎng)口互為主、備， 一個WAN 口出現(xiàn)鏈路故障時， 所有數(shù)據(jù)透明切換到另一個WAN 口，當(dāng)鏈路恢復(fù)正常時，數(shù)據(jù)仍然按照負(fù)載均衡算法進(jìn)行 數(shù)據(jù)分流。 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種具有雙路以太網(wǎng)接口的路由器的數(shù) 據(jù)傳輸方法，以上方法是在路由器中借助路由器系統(tǒng)內(nèi)核以及配套軟件管理程序?qū)崿F(xiàn)的， 在路由器的結(jié)構(gòu)中增加一個上行以太網(wǎng)接口，路由器借助兩個上行以太網(wǎng)接口同時進(jìn)行數(shù) 據(jù)的收與發(fā)，具體步驟是 A、系統(tǒng)內(nèi)核應(yīng)用層的監(jiān)控進(jìn)程實(shí)時讀取兩個上行以太網(wǎng)接口的狀態(tài)寄存器，并進(jìn) 行鏈路備份，鏈路的狀態(tài)包括已連接和已斷開；
B、若以上兩個上行以太網(wǎng)接口中其中一個鏈路狀態(tài)是已斷開，則請求中斷并進(jìn)行 切換鏈路功能； Cl、在發(fā)送數(shù)據(jù)時，所有數(shù)據(jù)都發(fā)往處于已連接的以太網(wǎng)接口，數(shù)據(jù)包的mac地址 仍使用原有以太網(wǎng)接口的mac地址； C2、在接收數(shù)據(jù)時，結(jié)合數(shù)據(jù)的類型進(jìn)行分類接收，如果數(shù)據(jù)是單播，則根據(jù)數(shù)據(jù)
包的mac地址用已連接的以太網(wǎng)接口進(jìn)行接收；如果數(shù)據(jù)是組播，則根據(jù)數(shù)據(jù)包的mac地址
復(fù)制，兩個鏈路同時進(jìn)行接收； D 、將數(shù)據(jù)包傳輸至系統(tǒng)內(nèi)核的上層。 本發(fā)明的鏈路備份功能摒棄了傳統(tǒng)的主、備WAN 口的定義，兩個WAN 口之間互為主 備，當(dāng)啟用鏈路備份功能時，兩個WAN口互為主備，當(dāng)其中一個WAN口出現(xiàn)鏈路故障時，所有 數(shù)據(jù)透明切換到另一個WAN 口。 本發(fā)明還涉及一種具有雙路以太網(wǎng)接口的路由器的數(shù)據(jù)分配方法，以上方法是與 上述的數(shù)據(jù)傳輸方法配合應(yīng)用的，數(shù)據(jù)分配方法借助配套管理軟件對路由器兩個鏈路的數(shù) 據(jù)進(jìn)行分配后再傳輸，在路由器系統(tǒng)內(nèi)核中建立數(shù)據(jù)包傳輸路徑的路由表，數(shù)據(jù)以應(yīng)用層 的連接為單位，借助負(fù)載均衡算法并結(jié)合對應(yīng)的路由表對數(shù)據(jù)進(jìn)行編寫地址標(biāo)識碼，路由 器結(jié)合數(shù)據(jù)的地址標(biāo)識碼與路由表自動分配后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 本發(fā)明的數(shù)據(jù)分配方法的實(shí)現(xiàn)不再是像傳統(tǒng)的以單純的鏈路層單個數(shù)據(jù)包為單 位，而是以連接為單位，借助負(fù)載均衡算法在兩個上行鏈路中結(jié)合路由表進(jìn)行分配傳輸。
本發(fā)明的有益效果是兩個WAN 口互為主備，可以和數(shù)據(jù)分配同時進(jìn)行；同時數(shù)據(jù) 分配方法是以連接為單位進(jìn)行分配，避免所有數(shù)據(jù)包同時在一個通道中進(jìn)行傳輸而導(dǎo)致的 網(wǎng)絡(luò)延遲。 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明在路由器接收時的鏈路備份過程示意圖。
圖2是本發(fā)明中數(shù)據(jù)分配方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
—種具有雙路以太網(wǎng)接口的路由器的數(shù)據(jù)傳輸方法，以上方法是在路由器中借助
路由器系統(tǒng)內(nèi)核以及配套軟件管理程序?qū)崿F(xiàn)的，在路由器的結(jié)構(gòu)中增加一個上行以太網(wǎng)接
口 ，路由器借助兩個上行以太網(wǎng)接口同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的收與發(fā)，具體步驟是 A、系統(tǒng)內(nèi)核應(yīng)用層的監(jiān)控進(jìn)程實(shí)時讀取兩個上行以太網(wǎng)接口的狀態(tài)寄存器，并進(jìn)
行鏈路備份，鏈路的狀態(tài)包括已連接和已斷開； B、若以上兩個上行以太網(wǎng)接口中其中一個鏈路狀態(tài)是已斷開，則請求中斷并進(jìn)行 切換鏈路功能； Cl、在發(fā)送數(shù)據(jù)時，所有數(shù)據(jù)都發(fā)往處于已連接的以太網(wǎng)接口，數(shù)據(jù)包的mac地址 仍使用原有以太網(wǎng)接口的mac地址； C2、在接收數(shù)據(jù)時，結(jié)合數(shù)據(jù)的類型進(jìn)行分類接收，如果數(shù)據(jù)是單播，則根據(jù)數(shù)據(jù) 包的mac地址用已連接的以太網(wǎng)接口進(jìn)行接收；如果數(shù)據(jù)是組播，則根據(jù)數(shù)據(jù)包的mac地址復(fù)制，兩個鏈路同時進(jìn)行接收； D 、將數(shù)據(jù)包傳輸至系統(tǒng)內(nèi)核的上層。 上述的步驟A中，兩個上行以太網(wǎng)接口的狀態(tài)寄存器狀態(tài)分為三種
狀態(tài)1 :兩個以太網(wǎng)接口都處于已斷開； 狀態(tài)2 :兩個以太網(wǎng)接口中一個處于已連接，另一個處于已斷開；
狀態(tài)3 :兩個以太網(wǎng)接口都處于已連接。 當(dāng)由狀態(tài)1進(jìn)入鏈路備份狀態(tài)時，底層通知應(yīng)用層兩個網(wǎng)口都處于已連接狀態(tài)， 當(dāng)由狀態(tài)3進(jìn)入鏈路備份狀態(tài)時，底層不喚醒應(yīng)用層，使應(yīng)用層看起來兩個WAN 口都仍處于 已連接狀態(tài)，應(yīng)用層不需要作任何改變，仍保持正常工作。 鏈路數(shù)據(jù)切換包括發(fā)送和接收的切換，發(fā)送的切換比較簡單，當(dāng)處于鏈路備份狀 態(tài)時，所有數(shù)據(jù)都發(fā)往處于正常的WAN 口 ，而數(shù)據(jù)包的mac地址仍使用原有WAN 口的mac地 址。 對于接收數(shù)據(jù)的切換，則相對較復(fù)雜，結(jié)合圖1進(jìn)行詳細(xì)說明。中斷觸發(fā)后，當(dāng)路 由器處理鏈路備份狀態(tài)時，對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如果是單播，則根據(jù)目標(biāo)mac地址判斷 該份數(shù)據(jù)送往WAN 口 ；如果是組播或者廣播，由于無法判斷是送往哪個WAN 口的數(shù)據(jù)，因此 將數(shù)據(jù)復(fù)制一份，分別往兩個WAN 口各送一份，再由上層實(shí)設(shè)備判斷對數(shù)據(jù)的處理是轉(zhuǎn)發(fā) 或者丟棄。 —種具有雙路以太網(wǎng)接口的路由器的數(shù)據(jù)分配方法，以上方法是與上述的數(shù)據(jù)傳 輸方法配合應(yīng)用的，數(shù)據(jù)分配方法借助配套管理軟件對路由器兩個鏈路的數(shù)據(jù)進(jìn)行分配后 再傳輸，在路由器系統(tǒng)內(nèi)核中建立數(shù)據(jù)包傳輸路徑的路由表，數(shù)據(jù)以應(yīng)用層的連接為單位， 借助負(fù)載均衡算法并結(jié)合對應(yīng)的路由表對數(shù)據(jù)進(jìn)行編寫地址標(biāo)識碼，路由器結(jié)合數(shù)據(jù)的地 址標(biāo)識碼與路由表自動分配后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 上述的分配方法是在路由器傳輸數(shù)據(jù)時實(shí)時在線進(jìn)行數(shù)據(jù)分配處理的。 在路由器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中設(shè)置有自定義策略配置模塊，用戶可根據(jù)自己的需要對數(shù)據(jù)
進(jìn)行自定義策略分配。 參看圖2，當(dāng)數(shù)據(jù)流進(jìn)入路由模塊時，首先查找緩存中的路由表情況，如果有已建 立好的路由表，則按照路由表進(jìn)行數(shù)據(jù)分配，如果沒有，則需要建立新的路由表，在建立新 的路由表時，可以按照標(biāo)準(zhǔn)路由表進(jìn)行數(shù)據(jù)分配，也可以根據(jù)需要進(jìn)行自定義配置路由表， 最后將配置好的路由表寫入緩存中，數(shù)據(jù)流以連接為單位，按照新配置好的路由表進(jìn)行分 配接口并傳輸數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
一種具有雙路以太網(wǎng)接口的路由器的數(shù)據(jù)傳輸方法，以上方法是在路由器中借助路由器系統(tǒng)內(nèi)核以及配套軟件管理程序?qū)崿F(xiàn)的，其特征在于在路由器的結(jié)構(gòu)中增加一個上行以太網(wǎng)接口，路由器借助兩個上行以太網(wǎng)接口同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的收與發(fā)，具體步驟是A、系統(tǒng)內(nèi)核應(yīng)用層的監(jiān)控進(jìn)程實(shí)時讀取兩個上行以太網(wǎng)接口的狀態(tài)寄存器，并進(jìn)行鏈路備份，鏈路的狀態(tài)包括已連接和已斷開；B、若以上兩個上行以太網(wǎng)接口中其中一個鏈路狀態(tài)是已斷開，則請求中斷并進(jìn)行切換鏈路功能；C1、在發(fā)送數(shù)據(jù)時，所有數(shù)據(jù)都發(fā)往處于已連接的以太網(wǎng)接口，數(shù)據(jù)包的mac地址仍使用原有以太網(wǎng)接口的mac地址；C2、在接收數(shù)據(jù)時，結(jié)合數(shù)據(jù)的類型進(jìn)行分類接收，如果數(shù)據(jù)是單播，則根據(jù)數(shù)據(jù)包的mac地址用已連接的以太網(wǎng)接口進(jìn)行接收；如果數(shù)據(jù)是組播，則根據(jù)數(shù)據(jù)包的mac地址復(fù)制，兩個鏈路同時進(jìn)行接收；D、將數(shù)據(jù)包傳輸至系統(tǒng)內(nèi)核的上層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有雙路以太網(wǎng)接口的路由器的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征 在于所述的步驟A中，兩個上行以太網(wǎng)接口的狀態(tài)寄存器狀態(tài)分為三種狀態(tài)1 :兩個以太網(wǎng)接口都處于已斷開；狀態(tài)2 :兩個以太網(wǎng)接口中一個處于已連接，另一個處于已斷開； 狀態(tài)3 :兩個以太網(wǎng)接口都處于已連接。
3. —種具有雙路以太網(wǎng)接口的路由器的數(shù)據(jù)分配方法，以上方法是與權(quán)利要求1中所 述的數(shù)據(jù)傳輸方法配合應(yīng)用的，數(shù)據(jù)分配方法借助配套管理軟件對路由器兩個鏈路的數(shù)據(jù) 進(jìn)行分配后再傳輸，其特征在于在路由器系統(tǒng)內(nèi)核中建立數(shù)據(jù)包傳輸路徑的路由表，數(shù)據(jù) 以應(yīng)用層的連接為單位，借助負(fù)載均衡算法并結(jié)合對應(yīng)的路由表對數(shù)據(jù)進(jìn)行編寫地址標(biāo)識 碼，路由器結(jié)合數(shù)據(jù)的地址標(biāo)識碼與路由表自動分配后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有雙路以太網(wǎng)接口的路由器的數(shù)據(jù)分配方法，其特征 在于所述的分配方法是在路由器傳輸數(shù)據(jù)時實(shí)時在線進(jìn)行數(shù)據(jù)分配處理的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有雙路以太網(wǎng)接口的路由器的數(shù)據(jù)分配方法，其特征在于在路由器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中設(shè)置有自定義策略配置模塊，用戶可根據(jù)自己的需要對數(shù)據(jù)進(jìn) 行自定義策略分配。
全文摘要
一種具有雙網(wǎng)口的路由器的數(shù)據(jù)傳輸及分配方法，解決由于主、備網(wǎng)口不能同時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同時數(shù)據(jù)均衡不能實(shí)時進(jìn)行而出現(xiàn)先發(fā)后至的情況，導(dǎo)致較大的網(wǎng)絡(luò)延遲的技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，在路由器的結(jié)構(gòu)中增加一個上行以太網(wǎng)接口，路由器借助兩個上行以太網(wǎng)接口同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的收與發(fā)，同時結(jié)合數(shù)據(jù)分配方法，在路由器系統(tǒng)內(nèi)核中建立數(shù)據(jù)包傳輸路徑的路由表，數(shù)據(jù)以連接為單位，結(jié)合對應(yīng)的路由表對數(shù)據(jù)進(jìn)行編寫地址標(biāo)識碼，路由器結(jié)合數(shù)據(jù)的地址標(biāo)識碼與路由表進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是兩個WAN口互為主備，可以和數(shù)據(jù)分配同時進(jìn)行；同時數(shù)據(jù)分配方法是以連接為單位進(jìn)行分配，避免所有數(shù)據(jù)包同時在一個通道中進(jìn)行傳輸而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)延遲。
文檔編號H04L12/56GK101719864SQ20091018958
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者羅小鍵, 胡祖敏, 鄭宏濤, 黃洪波 申請人:深圳市共進(jìn)電子有限公司