[发明专利]一种3G/4G通信网络中基于链路检测实现负载均衡的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种3G/4G通信网络中基于链路检测实现动态负载均衡的方法，具体与linux网络协议、Iptabels的安装编译、策略路由和高级路由的使用有关。

背景技术

在现有技术中，有一些3G/4G通信设备具备负载均衡功能，在节省成本的基础之上成倍地增加了带宽。但是当前的3G/4G的负载均衡功能只是按照固定的比例分配数据包，当网络环境发生变化的时候，其负载均衡策略并不能随之做出调整，导致不能最大限度地利用多链路网络带宽。

发明内容

本发明提供一种3G/4G设备网络通信基于链路检测实现动态负载均衡的方法，实现基于LINUX系统的3G/4G拨号上网，根据在线链路的网络通信质量的动态检测，实现数据包分配比例动态更新，而达到动态负载均衡的效果。

为了达到发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种3G/4G通信网络中基于链路检测实现动态负载均衡的方法，使系统按动态比例分配负载均衡各链路的数据包数；

所述动态比例负载均衡，系统定时（如5分钟）检测评估每一条3G/4G链路的网络通信质量，根据网络通信质量计算各链路的负载均衡比例系数，从而决定该链路在负载均衡中的数据包比例。系统检测到的负载均衡比例系数发生变化的时候，其负载均衡的路由策略规则也会随之更新。

一种3G/4G通信网络中基于链路检测实现动态负载均衡的方法，包括以下步骤：

步骤一，获取在线的3G/4G链路的ip、netmask、gateway、dns等链路信息；

步骤二，使用如下三种方法评估链路的通信质量：

方法1，使用ping工具进行10次操作得到网络通信的平均延迟时间和网络延迟时间方差；

方法2，获取3G/4G模块的信号强度H；

方法3，使用ioctl工具得到链路的在线状态S，一般地，链路在线为S=1，链路离线为S=0；

综合以上三种方法得到的链路的通信质量 =，计算可得在线的3G/4G链路1、链路2···链路n，其通信质量分别为、···；

步骤三，根据步骤二得到的各链路通信质量、···，并根据负载均衡权重系数计算公式= ，计算各链路的负载均衡权重系数：= ，= ···

步骤四，根据步骤三计算得到的权重系数计算、···为每一条链路分配数据包数，并使用iptables的nth模块实现数据包的分配；

步骤五，系统每隔一定时间（如5分钟）重复步骤一、步骤二、步骤三、步骤四，即重新评估各链路的网络通信质量，并更新负载均衡策略规则。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明方法的流程框图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

Linux为每一个经过网络协议栈的数据包，生成一个新的连接记录项，此后所有属于该连接的数据包都被唯一地分配给这个连接，并标识连接状态。连接跟踪是防火墙模块的状态检测的基础，同时也是地址转换中实现SNAT与DNAT的前提。从2.2版本开始，Linux加入了高级路由机制，基于该机制Linux系统各链路的独立链路和策略数据库，我们可以添加一些路由规则来确定“哪类数据包”应该使用“哪个链路”来传输。

下面为一个双3G/4G链路系统的动态负载均衡实施实例。

（1）获取在线的3G/4G链路1、链路2的ip、netmask、gateway、dns等链路信息。一条链路在拨号成功上线的时候会调用特定的脚本，可以在脚本中截取链路信息并保存。

（2）评估网络通信质量。首先，使用ping工具进行10次操作，获取链路1、链路2的平均网络延迟时间、和网络延迟时间方差、；然后，获取链路1、链路2的3G/4G信号强度、;最后，使用ioctl工具得到链路的在线状态、，一般地，链路在线为S=1，链路离线为S=0。根据公式=,计算得到3G/4G链路1、链路2的网络通信质量、。

（3）计算负载均衡权重系数。根据公式= ，计算得到3G/4G链路1、链路2的负载均衡权重系数、。