[发明专利]多类型出口网关的负载均衡方法

权利要求书

1.一种多类型出口网关的负载均衡实现方法，包括了如下步骤：

(1)搭建一个包括网关、出口链路和内网设备的多类型出口网关系统，网关通过几条不同的出口链路接入外部网络，内网设备通过该网关访问外网；

(2)测试当前各出口链路剩余带宽，找到剩余带宽最大与最小的两条出口链路，对这两条出口链路进行流量均衡直至进入差异预设值T内；

(3)测试当前各出口链路的传输时延t与剩余带宽b，得到第k个时刻n条出口链路的平均时延和平均剩余带宽；根据该平均时延和平均剩余带宽，计算第k个时刻n条链路的均衡偏移量σ；

(4)定义一个目标优化初始值ε，比较其与均衡偏移量σ的大小关系，当均衡偏移量σ≤ε时，则判定为达到负载均衡，网关出口链路到达预期效果；否则，执行步骤(5)；

(5)对出口链路中的路由碎片进行重新切分分配：

(5a)找出时延最大的出口链路与剩余带宽最小的出口链路，对经过这两条链路的路由碎片进行切分处理；

(5b)通过循环招标算法把进行切分后的路由碎片分配到各链路中，返回步骤(3)，进行下一次判定；

所述步骤(2)中对剩余带宽最大与最小的两条出口链路进行流量均衡，按如下步骤进行：

(2a)根据实际出口链路的最大可用带宽定义出差异预设值T,记剩余带宽最大值B_max对应的出口链路为B₁，剩余带宽最小值B_min对应的出口链路为B₂；

(2b)计算两条出口链路剩余带宽的差值a＝B_max-B_min，比较a与T的大小关系：

若a大于T，则对两条出口链路进行差异互补，B₁的剩余带宽互补为B₂的剩余带宽互补为

若a小于等于T，则各出口链路符合判定，结束流量均衡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中计算第k个时刻n条链路的均衡偏移量σ，按如下公式计算：

其中，n为链路的总条数，分别为第k时刻的链路实时传输时延与剩余带宽值，分别为k时刻内链路的平均传输时延与平均剩余带宽值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5a)中对两条出口链路中路由碎片进行切分处理，按如下公式计算：

其中，σ为链路的均衡偏移量，ε为目标优化初始值，m为切分粒度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5b)中通过循环招标算法把进行切分后的路由碎片分配到各链路，按如下步骤进行：

(5b1)记所有出口链路构成的链路集合为u＝{b₁，b₂，b₃，.......,b_n}，时延最大的出口链路的切分粒度为m₁，剩余带宽最小的出口链路的切分粒度为m₂，其中，所述b₁，b₂，b₃，.....，b_n为剩余带宽，所述n为链路的总条数；

(5b2)记循环招标算法的系统封装函数为PBA，根据两种不同的切分粒度m₁，m₂将该函数具体化，分别记为PBA(u，m₁)，PBA(u，m₂)，第一次调用PBA(u，m₁)，将时延最大的出口链路中的路由碎片按切分粒度m₁分配至集合u中各链路，第二次调用PBA(u，m₂)将剩余带宽最小的出口链路中的路由碎片按切分粒度m₂分配至集合u中各链路。