[发明专利]分组交换的负载平衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种分组交换(Packet Switching)的负载平衡装置，特别是指，本发明是一种应用于多重连接端口(Trunking Port)网络设备传输的环境下，数据包(Packet)在经过交换系统的线路而传送至接收端的数据分配过程中，配合标签分配机制(Ticket DistributionMechanism)与标签指定机制(Ticket Assignment Mechanism)，来达到输出负载平衡的装置。

背景技术

随着因特网的普及使得上网的用户人数与日俱增，当网络交通流量增加时，为了增加频宽，会将两个或两个以上的传输端口连接起来以增加网络的传输频宽，但只一昧地增加频宽而无一良好的机制来作传输流量的控管，做好传输流量的平均分配，仍可能使大量传输流量拥塞在同一传输端口而造成负载的不平衡。因此，为了使频宽有效的被利用与发挥，实需要建立一个有效的管理机制。

一般而言，网络交通流量与客户使用的数据型态、尖峰流量、使用者数目有关，而分组交换技术可以有效改善网络效率。在因特网(Internet)互连上，在数据单元传送到目的地之前，都必须经由各种中间装置来交换，如图1为多重连接端口网络设备传输的系统结构图，亦是本发明装置与方法所应用的环境之一。

当上层使用者1欲传送数据时，数据会分解成若干数据包，即数据在传送之前先切割，接收之后再加以组合。这些数据包经由交换系统2(Switching System)，根据指派的线路而订出路径，再经由多条聚集的连接干线3(Aggregated Links)传输到因特网4。以系统结构而言，主要是将多个端口连接起来，对OSI参考模型(Open SystemInterconnect Reference Model，OSIRM)的七层网络结构中的实体层(physical layer)而言，这些传输端口是各自独立的；但对上层的使用者(user/application)而言，则只看到一个逻辑端口(logicalport)，此逻辑端口为交换系统的一部分，对应两个或两个以上的实体输出端口(Physical Output Port)；而上层的使用者只管将数据包传送给逻辑端口，但驱动装置(Driver)接收到上层使用者所传输的数据流时，必须考虑数据分配的问题，才能将所接收的数据包从不同实体输出端口传输出去；并达到负载平衡(Load Balancing)的效果。

图2显示一现有网络数据传输结构图。以现有技术而言，当上层使用者1欲传送数据时，数据包会经过操作系统7(Operation System)而下传给逻辑端口8，而逻辑端口8会决定数据包传输的实体输出端口9。

依现有技术，上层使用者在传输数据包时，将每个数据包会依其来源地址(Source Address)的最后一个位来决定数据包该由哪一个实体(Physical)输出端口传输。然而，此现有方式极可能会造成系统传输负载的不平衡，特别是指，当同一上层使用者欲传输大量的数据时，在传输过程中会切割为多个数据包，因这些数据包都是来自同一来源地址，将容易造成这些数据包都从同一实体输出端口传输出去，而造成系统的负载不平衡的现象。

发明内容

因此，本发明主要目的在于提供一种分组交换的负载平衡装置，其可在多重连接端口网络设备的传输环境中，通过标签分配机制与标签指定机制，促使数据包在分组交换，传送至接收端的数据分配过程中，达到输出分组交换的负载平衡。

本发明另一目的在于提供一种分组交换的负载平衡装置，其可在多重连接端口网络设备传输的环境下，在分组交换的过程中，进一步包含一种负载监视机制(Load Monitoring Mechanism)，使驱动装置能动态调整标签分配机制而使输出负载平衡达到最佳化。

有鉴于现有技术，在分组交换的过程中，很容易造成数据包都从同一实体输出端口传输出去，而造成系统的负载不平衡。本发明提供一种应用于多重连接端口网络设备传输的环境下的装置，实施于一交换系统的逻辑端口，包含：一标签指定机制，将数据包的来源地址与目的地址的部分位经逻辑运算后成为该数据包的标签；一标签分配机制，依动态指示的标签分配方法，将具有标签的数据包分配至各实体输出端口；以及一负载监视机制，定期计算各标签所承接数据包的负载量，以评估适用的标签分配方法而动态指示标签分配机制，以使各实体输出端口达到负载平衡的最佳化，以期有效利用既有的频宽资源。