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1、(10)申请公布号 CN 102882802 A (43)申请公布日 2013.01.16 C N 1 0 2 8 8 2 8 0 2 A *CN102882802A* (21)申请号 201210406322.7 (22)申请日 2012.10.23 H04L 12/803(2013.01) H04L 12/757(2013.01) (71)申请人厦门四信通信科技有限公司 地址 361009 福建省厦门市软件园观日路 44号301单元J2区 (72)发明人许财义 (74)专利代理机构福建炼海律师事务所 35215 代理人许育辉 张辉 (54) 发明名称 一种多WAN口设备负载均衡的实现方法 。
2、(57) 摘要 一种多WAN口设备负载均衡的实现方法，首 先，为每个WAN口创建路由表；然后，在路由查找 之前将数据包送到连接跟踪标记模块，得到该数 据包的MARK值，并赋值给数据包的mark字段；之 后，在路由查找模块中，根据mark字段，使用不同 的路由表为数据包进行路由判断；最后，根据上 一步骤的路由判断，处理数据包，转发或本地接收 等；本发明能够实现基于LINUX系统的多WAN口 设备按比例进行负载均衡的功能。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/。
3、1页 2 1.一种多WAN口设备负载均衡的实现方法，其特征在于： 首先，为每个WAN口创建路由表；然后，在路由查找之前将数据包送到连接跟踪标记模 块，得到该数据包的MARK值，并赋值给数据包的mark字段；之后，在路由查找模块中，根据 mark字段，使用不同的路由表为数据包进行路由判断；最后，根据上一步骤的路由判断，处 理数据包，转发或本地接收。 2.如权利要求1所述的一种多WAN口设备负载均衡的实现方法，其特征 在于： 连接跟踪标记模块按如下步骤完成工作： 步骤A，判断数据包所属的连接是否已经被标记，如果被标记，则取出该标记值，赋给数 据包的mark字段；否则，转入步骤B； 步骤B，进入到该。
4、步骤的数据包按如下方式被标记：假设有n个WAN口，负载比例为N1： N2：Nn，则每连续N1+N2+Nn个数据包中，其中N1个数据包被标记为M1，N2个数据 包被标记为M2，Nn个数据包被标记为Mn，其中，N1，N2， ,Nn，M1,M2， ,Mn均为自 然数； 步骤C，将数据包的标记值保存到连接跟踪表中。 3.如权利要求1所述的一种多WAN口设备负载均衡的实现方法，其特 征在于：路由查找的时候，根据数据包中标记值，即mark字段，使用不同的路由表进行 路由判断，从而将数据包导向不同的WAN口。 权 利 要 求 书CN 102882802 A 1/3页 3 一种多 WAN 口设备负载均衡的实现。
5、方法 技术领域 0001 本发明涉及一种多WAN口设备负载均衡的实现方法，具体与linux网络协议栈、 Netfilter/Iptables的编译安装与修改、策略路由和高级路由的使用有关。 背景技术 0002 在现有技术中，有很多WAN口设备，把原本“一对多”的WAN接入方式变 成“多对多”的方式，满足了用户更多带宽等需求。多WAN口设备主要用于增加带宽、 线路备份等方面。允许用户以更经济的成本成倍增加带宽。 0003 而当前很多WAN口设备不具备按比例进行自动负载均衡的功能，正常情况下只使 用一个WAN口进行数据传输，其他WAN口单纯作为备用。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是。
6、提供一种多WAN口设备负载均衡的实现方法，实现 基于LINUX系统的多WAN口设备按比例进行负载均衡的功能。 0005 为达到发明目的，本发明采用如下技术方案： 一种多WAN口设备负载均衡的实现方法，首先，为每个WAN口创建路由表；然后，在路 由查找之前将数据包送到连接跟踪标记模块，得到该数据包的MARK值，并赋值给数据包的 mark字段；之后，在路由查找模块中，根据mark字段，使用不同的路由表为数据包进行路由 判断；最后，根据上一步骤的路由判断，处理数据包，转发或本地接收等。 0006 进一步地，连接跟踪标记模块按如下步骤完成工作： 步骤A，判断数据包所属的连接是否已经被标记，如果被标记，。
7、则取出该标记值，赋给数 据包的mark字段；否则，转入步骤B； 步骤B，进入到该步骤的数据包按如下方式被标记：假设有n个WAN口，负载比例为N1： N2：Nn，则每连续N1+N2+Nn个数据包中，其中N1个数据包被标记为M1，N2个数据 包被标记为M2，Nn个数据包被标记为Mn（注：N1，N2，,Nn，M1,M2，,Mn均为自然 数）； 步骤C，将数据包的标记值保存到连接跟踪表中。 0007 进一步地，路由查找的时候，根据数据包中标记值（即mark字段），使用不同的路由 表进行路由判断，从而将数据包导向不同的WAN口。 0008 采用上述技术方案，本发明能够实现基于LINUX系统的多WAN口设。
8、备按比例进行 负载均衡的功能。 附图说明 0009 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。 说 明 书CN 102882802 A 2/3页 4 具体实施方式 0010 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。 0011 如图1所示的本发明的实施方式，Netfilter/Iptables是LINUX 2.4。
9、.x/2.6.x 内核集成的IP信息包过滤系统，分为Netfilter与Iptables两部分。其中Netfilter是 LINUX内核IP协议栈中的一系列函数调用入口，设置在报文处理的路径上，它会在路由查 找之前执行处理过程。 0012 LINUX网络协议栈是一个层次架构的软件架构，层与层之间通过预定的接口传递 报文，网络报文中包含了协议各层使用到的各种信息，在LINUX的2.4与2.6版本中采用 结构sk_buff来存储报文数据。在该结构里有一个变量：mark。该变量不是包本身的一部 分，而是包在穿越系统过程中由内核分配的与包相关联的一个字段。该字段只能在本地的 mangle表里使用，可以。
10、与本地的高级路由功能联用，以使不同的包应用不同的策略。 0013 连接跟踪即跟踪并记录连接状态，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。CONNMARK是netfilter/iptables中的一个特性，实现了往连接跟踪记录上 打标记的方法（即sk_buff中的mark字段）。 0014 从2.2版本开始，Linux加入了高级路由机制，基于该机制Linux系统可以有多达 256个路由表，且每个路由表都各自独立。。
11、同时Linux内包含一个路由策略数据库，我们可 以在该库里添加一些路由规则来确定“哪类数据包”应该“根据哪个路由表”来传输。在此， 我们可以使用数据包中的mark字段作为匹配条件。 0015 下面一个双WAN口的实施实例，其按2：1分配负载： （1） 使用ip工具为两个wan口建立各自的独立路由表，编号分别为150与151； （2） 修改iptables中的MARK模块，到达该模块处理的数据包，第一个标记为150，第 二个标记为150，第三个标记为151，第四个150，第五个标记为150，第六个标记为151，如此 循环； （3） 应用如下两条策略路由,标记（MARK值）为150的连接使用路由表。
12、150，标记为 151的使用路由表151 ip rule add fwmark 150 table 150 ip rule add fwmark 151 table 151； （4） 按如下添加数据包处理规则,第一条规则从连接跟踪记录表中取出当前数据 包所属连接的MARK值，并记录在该数据包中；第二条规则则判断当前数据包所处的连接是 否已打上标记，是则将数据包直接放回协议栈，否则继续执行第三条规则；第三条规则将数 据包放入步骤（1）所述的MARK模块，对数据包进行循环标记；第四条规则用于保存该数据 包所处连接记录信息，包括MARK值 iptables -t mangle -A PREROUTI。
13、NG -j CONNMARK restore-mark iptables -t mangle -A PREROUTING -m mark ! -mark 0 -j RETURN 说 明 书CN 102882802 A 3/3页 5 iptables -t mangle -A PREROUTING -j MARK -set-mark 150 iptables -t mangle -A PREROUTING -j CONNMARK -save-mark。 0016 本发明能够实现基于LINUX系统的多WAN口设备按比例进行负载均衡的功能。 0017 上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局 限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和 环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改 动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附 权利要求的保护范围内。 说 明 书CN 102882802 A 1/1页 6 图1 说 明 书 附 图CN 102882802 A 。