[发明专利]用于在多核装置上进行链路负载平衡的系统和方法

说明书

相关申请

本申请要求在2010年3月26日提交的、名称为“Systems and Methods For Link Load Balancing On A Multi-Core Device”的美国临时申请NO.61/317776的权益和优先权，该美国临时申请通过引用被全部包含于此。

技术领域

本申请总的涉及数据通信网络。本申请尤其涉及用于在多核系统中进行链路负载平衡的系统和方法。

发明内容

本申请针对解决在例如多个客户机和服务器的中间的多核装置的多核系统中链路负载平衡（LLB）和第三（3）层转发的实现和性能的解决方案。L3（第3层）转发涉及基于网络分组的目的地的路由查找。如果该路由是链路负载平衡（LLB）路由，则可以基于负载平衡决策来决定合适的下一跳。在多核装置中持续性的情况下，接收分组的核可以不是拥有或建立持续性会话的同一核。在这种情况下，接收核可以发送核到核消息到所有者核以获取该会话的持续性信息。由于该过程是异步的，所以该装置可以保留输出数据结构（被称为nsb），直到收到来自核到核消息的回复为止。由多个核可访问的全局数组可以被用于保存nsb，其使用对四元组的哈希来作为该数组中的索引。当接收到核到核消息的回复时，接收核可以基于对四元组的哈希来查找nsb并且该装置可以转发该nsb。由于持续性信息现在可用，则该nsb会被转发到合适的下一跳。

在另一个方面，在分配服务器侧进程控制块（pub）/网络地址转换pub时，多核装置基于LLB路由下一跳来决定该连接的源IP和源端口。如果持续性被启用，则核有可能不是会话的所有者并且它可能不得不发送核到核消息到所有者核。如果在选择源IP和源端口时需要发送核到核消息，则该多核装置会分配伪互联网协议（IP）地址上的端口。连接（pcb/natpcb）和nsb数据结构被创建，其中用伪IP作为源IP，用伪IP上的端口作为源端口。由于尚未采用LLB决策，所以这个nsb将沿着正常的路由。当接收到核到核回复时，发生下列动作：

-将基于持续性信息来选择源IP地址和源端口。

-在伪IP上的端口将被释放。

-将用所分配的源IP和源端口修改pcb/natpcb和nsb。

-pcb/natpcb将被重新哈希到合适的哈希桶中。

-LLB路由信息将被缓存在该pcb/natpcb中。

-将在这个连接上发送出对于该nsb的分组。

在一些方面，本解决方案涉及用于由多核中间装置对多个互联网链路进行链路负载平衡的方法。该方法可以包括由在多个装置和多个互联网链路中间的多核装置跨越该多个互联网链路对网络流量进行负载平衡。多核装置基于持续性类型提供到所选择的互联网链路的网络流量的持续性。该多核装置的第一核接收将要经由从所述多个互联网链路中选择的互联网链路传输的分组。第一核响应于基于所述持续性类型识别所述多核装置的第二核为持续性会话的所有者核，来向所述第二核发送对持续性信息的请求。第一核从第二核接收持续性信息并且基于从第二核接收的所述持续性信息确定将所述分组传输到先前选择的互联网链路。

在一些实施例中，该多核装置基于循环、目的地哈希、最少分组数或最少带宽的负载平衡方法来跨越多个互联网链路对出站的网络流量进行负载平衡。该多核装置可以根据包含基于所述分组的源互联网协议地址的持续性的持续性类型，来提供到所选择的互联网链路的网络流量的持续性。到所选择的互联网链路的网络流量的持续性可以基于包含基于所述分组的源互联网协议地址和目的互联网协议地址的持续性的持续性类型。

在一些实施例中，在第一核上执行的虚拟服务器接收对于由第二核创建的会话的分组。第一核可以基于对该分组的元组信息的哈希来确定第二核为该会话的所有者。第一核可以基于在该分组的会话标识符中编码的核标识符来确定第二核为该会话的所有者。第一核可以向第二核发送包括所述请求的核到核消息。第一核可以从第二核接收包括具有持续性信息的响应的核到核消息。

第一核可以接收包括该会话的互联网链路选择的标识的持续性信息。第一核基于所述持续性信息经由用于所述会话的链路负载平衡路由来转发所述分组。