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一種通信方法及負載均衡器.pdf

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一種 通信 方法 負載 均衡器
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摘要
申請專利號:

CN201180000886.4

申請日:

2011.06.13

公開號:

CN102265568B

公開日:

2015.01.07

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效號牌文件類型代碼:1604號牌文件序號:101169313811IPC(主分類):H04L 12/56專利申請號:2011800008864申請日:20110613|||公開
IPC分類號: H04L12/58; H04L29/08 主分類號: H04L12/58
申請人: 華為技術有限公司
發明人: 鄭若濱
地址: 518129 廣東省深圳市龍崗區坂田華為總部辦公樓
優先權:
專利代理機構: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138 代理人: 羅振安
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201180000886.4

授權公告號:

102265568B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.07|||2012.01.11|||2011.11.30

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明實施例提供了一種通信方法及負載均衡器,涉及通信領域。所述通信方法包括:接收來自用戶設備的報文;從為用戶設備所屬區域服務的互聯網協議IP邊緣節點組中選擇一個IP邊緣節點,其中,IP邊緣節點組中的IP邊緣節點是根據IP邊緣節點組的負載情況動態調整的,所述調整能夠使IP邊緣節點組提供的帶寬滿足用戶設備所屬區域的帶寬需求;將報文轉發給選擇的IP邊緣節點。負載均衡器包括接收器、選擇模塊和發送器。本發明通過上述方案降低了對IP邊緣節點帶寬的要求,提高了IP邊緣節點的利用率。

權利要求書

1.一種通信方法,其特征在于,包括:
接收來自用戶設備的報文;
從為所述用戶設備所屬區域服務的互聯網協議IP邊緣節點組中選擇一個IP邊緣節點,
其中,所述IP邊緣節點組中的IP邊緣節點數量是根據所述IP邊緣節點組的負載情況動態調
整的,所述調整能夠使所述IP邊緣節點組提供的帶寬滿足所述用戶設備所屬區域的帶寬需
求;
將所述報文轉發給所述選擇的IP邊緣節點。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述從為所述用戶設備所屬區域服務的互
聯網協議IP邊緣節點組中選擇一個IP邊緣節點之前,所述方法還包括確定為所述用戶設備
所屬區域服務的IP邊緣節點組的步驟,所述步驟包括:
根據所述報文攜帶的所述用戶設備的用戶信息確定所述用戶設備所屬區域,根據所述用
戶設備所屬區域,以及接收的網管設備發送的區域及為所述區域服務的IP邊緣節點組的關聯
信息,確定為所述用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組;
或者,
判斷所述報文攜帶的目的地址是否為IP邊緣節點組的地址信息,如果是,將所述報文攜
帶的所述IP邊緣節點組的地址信息對應的IP邊緣節點組作為為所述用戶設備所屬區域服務
的IP邊緣節點組。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法還包括根據所述IP邊緣節點組
的負載情況調整所述IP邊緣節點組中的IP邊緣節點的數量的步驟:
預先為所述IP邊緣節點組的負載設定一上限閾值和一下限閾值,如果所述IP邊緣節點
組的負載大于或等于所述上限閾值,增加所述IP邊緣節點組中IP邊緣節點的數量,如果所
述IP邊緣節點組的負載小于所述下限閾值,減少所述IP邊緣節點組中IP邊緣節點的數量。
4.根據權利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,從為所述用戶設備所屬區域服務
的互聯網協議IP邊緣節點組中選擇一個IP邊緣節點包括:
根據所述IP邊緣節點組中的各IP邊緣節點的負載情況,從所述IP邊緣節點組中選擇
IP邊緣節點。
5.根據權利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,所述從為所述用戶設備所屬區域
服務的互聯網協議IP邊緣節點組中選擇一個IP邊緣節點之后,所述方法還包括:
建立所述用戶設備與所述選擇的IP邊緣節點的映射表;
接收來自所述用戶設備的后續報文,根據所述后續報文攜帶的所述用戶設備的用戶信息,
從所述映射表查找到所述選擇的IP邊緣節點,將所述后續報文轉發給所述選擇的IP邊緣節
點。
6.根據權利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,所述將所述報文轉發給所述選擇
的IP邊緣節點,包括:
為所述報文添加通往所述選擇的IP邊緣節點的隧道封裝,將封裝后的所述報文轉發給所
述IP邊緣節點;或者,
所述報文的目的MAC地址是所述IP邊緣節點組的MAC地址,將所述報文的目的MAC地址
轉換為所述選擇的IP邊緣節點的MAC地址,將轉換后的所述報文轉發給所述選擇的IP邊緣
節點;或者,
所述報文的目的IP地址是所述IP邊緣節點組的IP地址,將所述報文的目的IP地址轉
換為所述選擇的IP邊緣節點的IP地址,將轉換后的所述報文轉發給所述選擇的IP邊緣節點。
7.根據權利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,所述接收來自用戶設備的報文之
前,所述方法還包括:
作為ARP代理向所述用戶設備提供為其所屬區域服務的IP邊緣節點組的MAC地址;
或者,
將為所述用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組的IP地址發送給所述用戶設備。
8.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,在動態主機配置協議DHCP過程中,所述
報文是地址分配發現消息或地址分配請求消息,
所述建立所述用戶設備與所述選擇的IP邊緣節點的映射表,包括:
建立所述用戶設備的用戶信息與所述選擇的IP邊緣節點的節點信息的映射表,所述節點
信息包括所述選擇的IP邊緣節點的地址和所述選擇的IP邊緣節點所屬IP邊緣節點組的地
址;
接收所述述選擇的IP邊緣節點返回的地址分配確認消息,所述地址分配確認消息攜帶服
務器為所述用戶設備分配的IP地址,將為所述用戶設備分配的IP地址添加到所述映射表中
所述用戶設備的用戶信息中。
9.根據權利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,在動態主機配置協議DHCP過程
中,當所述報文是地址分配發現消息時,所述將所述報文轉發給所述選擇的IP邊緣節點之后,
所述方法還包括:
接收所述選擇的IP邊緣節點返回的地址分配服務確認消息,所述地址分配服務確認消息
攜帶所述選擇的IP邊緣節點或其所屬IP邊緣節點組的IP地址;
當所述地址分配服務確認消息攜帶的是所述選擇的IP邊緣節點所屬IP邊緣節點組的IP
地址時,將所述地址分配服務確認消息轉發給所述用戶設備;當所述地址分配服務確認消息
攜帶的是所述選擇的IP邊緣節點的IP地址時,將所述選擇的IP邊緣節點的IP地址轉換為
所述選擇的IP邊緣節點所屬IP邊緣節點組的IP地址,將轉換后的地址分配服務確認消息轉
發給所述用戶設備。
10.根據權利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,在動態主機配置協議DHCP過程
中,當所述報文是地址分配請求消息時,所述將所述報文轉發給所述選擇的IP邊緣節點之后,
所述方法還包括:
接收所述選擇的IP邊緣節點返回的地址分配確認消息,所述地址分配確認消息攜帶的是
所述選擇的IP邊緣節點或其所屬IP邊緣節點組的IP地址;
當所述地址分配確認消息攜帶的是所述選擇的IP邊緣節點所屬IP邊緣節點組的IP地址
時,將所述地址分配確認消息轉發給所述用戶設備;當所述地址分配確認消息攜帶是所述選
擇的IP邊緣節點的IP地址時,將所述選擇的IP邊緣節點的IP地址轉換為所述選擇的IP邊
緣節點所屬IP邊緣節點組的IP地址,將轉換后的地址分配確認消息轉發給所述用戶設備。
11.根據權利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,所述從為所述用戶設備所屬區
域服務的互聯網協議IP邊緣節點組中選擇一個IP邊緣節點之后,包括:
通過路由協議消息發送所述用戶設備的IP地址的主機路由給所述選擇的IP邊緣節點,
所述選擇的IP邊緣節點通過路由協議消息發送所述用戶設備的IP地址的主機路由給其他路
由器,以使目的地址為所述用戶設備的IP地址的報文經過所述物理IP邊緣節點。
12.一種負載均衡器,其特征在于,包括:
接收器,用于接收來自用戶設備的報文;
選擇模塊,用于從為所述用戶設備所屬區域服務的互聯網協議IP邊緣節點組中選擇一個
IP邊緣節點,其中,所述IP邊緣節點組中的IP邊緣節點的數量是網管設備根據所述IP邊
緣節點組的負載情況動態調整的,所述調整能夠使所述IP邊緣節點組提供的帶寬滿足所述用
戶設備所屬區域的帶寬需求;
發送器,用于將所述報文轉發給所述選擇的IP邊緣節點。
13.根據權利要求12所述的負載均衡器,其特征在于,所述負載均衡器還包括:
確定模塊,用于在所述選擇模塊從為所述用戶設備所屬區域服務的互聯網協議IP邊緣節
點組中選擇一個IP邊緣節點之前,確定為所述用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組,所
述確定為所述用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組包括:
根據所述報文攜帶的所述用戶設備的用戶信息確定所述用戶設備所屬區域,根據所述用
戶設備所屬區域,以及接收的網管設備發送的區域及為所述區域服務的IP邊緣節點組的關聯
信息,確定為所述用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組;
或者,
判斷所述報文攜帶的目的地址是否為IP邊緣節點組的地址信息,如果是,將所述報文攜
帶的所述IP邊緣節點組的地址信息對應的IP邊緣節點組作為為所述用戶設備所屬區域服務
的IP邊緣節點組。
14.根據權利要求12所述的方法,其特征在于,所述負載均衡器還包括:
調整模塊,用于調整IP邊緣節點組中的IP邊緣節點的數量,所述調整具體包括:
預先為該IP邊緣節點組的負載設定一上限閾值和一下限閾值,如果IP邊緣節點組的負
載大于或等于該上限閾值,則增加該IP邊緣節點組中IP邊緣節點的數量,如果IP邊緣節點
組的負載小于該下限閾值,則減少該IP邊緣節點組中IP邊緣節點的數量。
15.根據權利要求12或13或14所述的負載均衡器,其特征在于,所述選擇模塊,具體
用于
根據所述IP邊緣節點組中的各IP邊緣節點的負載情況,從所述IP邊緣節點組中選擇
IP邊緣節點。
16.根據權利要求12或13或14所述的負載均衡器,其特征在于,所述負載均衡器還包
括:
建立和轉發模塊,用于在所述選擇模塊從為所述用戶設備所屬區域服務的互聯網協議IP
邊緣節點組中選擇一個IP邊緣節點之后,建立所述用戶設備與所述選擇的IP邊緣節點的映
射表;接收來自所述用戶設備的后續報文,根據所述后續報文攜帶的所述用戶設備的用戶信
息,從所述映射表查找到所述選擇的IP邊緣節點,將所述后續報文轉發給所述選擇的IP邊
緣節點。
17.根據權利要求12或13或14所述的負載均衡器,其特征在于,所述發送器,具體用

為所述報文添加通往所述選擇的IP邊緣節點的隧道封裝,將封裝后的所述報文轉發給所
述IP邊緣節點;或者,
所述報文的目的MAC地址是所述IP邊緣節點組的MAC地址,將所述報文的目的MAC地址
轉換為所述選擇的IP邊緣節點的MAC地址,將轉換后的所述報文轉發給所述選擇的IP邊緣
節點;或者,
所述報文的目的IP地址是所述IP邊緣節點組的IP地址,將所述報文的目的IP地址轉
換為所述選擇的IP邊緣節點的IP地址,將轉換后的所述報文轉發給所述選擇的IP邊緣節點。
18.根據權利要求12或13或14所述的負載均衡器,其特征在于,所述發送器,還用于
在接收器接收來自用戶設備的報文之前,
作為ARP代理向所述用戶設備提供為其所屬區域服務的IP邊緣節點組的MAC地址;
或者,
將為所述用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組的IP地址發送給所述用戶設備。
19.根據權利要求16所述的負載均衡器,其特征在于,
在動態主機配置協議DHCP過程中,所述報文是地址分配發現消息或地址分配請求消息,
在所述建立和轉發模塊用于建立所述用戶設備與所述選擇的IP邊緣節點的映射表時,所述建
立和轉發模塊具體用于
建立所述用戶設備的用戶信息與所述選擇的IP邊緣節點的節點信息的映射表,所述節點
信息包括所述選擇的IP邊緣節點的地址和所述選擇的IP邊緣節點所屬IP邊緣節點組的地
址;
接收所述述選擇的IP邊緣節點返回的地址分配確認消息,所述地址分配確認消息攜帶服
務器為所述用戶設備分配的IP地址,將為所述用戶設備分配的IP地址添加到所述映射表中
所述用戶設備的用戶信息中。
20.根據權利要求12或13或14所述的負載均衡器,其特征在于,在動態主機配置協議
DHCP過程中,當所述報文是地址分配發現消息時,
所述接收器還用于在所述發送器在將所述報文轉發給所述選擇的IP邊緣節點之后,
接收所述選擇的IP邊緣節點返回的地址分配服務確認消息,所述地址分配服務確認消息
攜帶所述選擇的IP邊緣節點或其所屬IP邊緣節點組的IP地址;
所述發送器還用于
當所述地址分配服務確認消息攜帶的是所述選擇的IP邊緣節點所屬IP邊緣節點組的IP
地址時,將所述地址分配服務確認消息轉發給所述用戶設備;當所述地址分配服務確認消息
攜帶的是所述選擇的IP邊緣節點的IP地址時,將所述選擇的IP邊緣節點的IP地址轉換為
所述選擇的IP邊緣節點所屬IP邊緣節點組的IP地址,將轉換后的地址分配服務確認消息轉
發給所述用戶設備。
21.根據權利要求12或13或14所述的負載均衡器,其特征在于,在動態主機配置協議
DHCP過程中,當所述報文是地址分配請求消息時,
所述接收器還用于在所述發送器在將所述報文轉發給所述選擇的IP邊緣節點之后,
接收所述選擇的IP邊緣節點返回的地址分配確認消息,所述地址分配確認消息攜帶的是
所述選擇的IP邊緣節點或其所屬IP邊緣節點組的IP地址;
所述發送器還用于
當所述地址分配確認消息攜帶的是所述選擇的IP邊緣節點所屬IP邊緣節點組的IP地址
時,將所述地址分配確認消息轉發給所述用戶設備;當所述地址分配確認消息攜帶是所述選
擇的IP邊緣節點的IP地址時,將所述選擇的IP邊緣節點的IP地址轉換為所述選擇的IP邊
緣節點所屬IP邊緣節點組的IP地址,將轉換后的地址分配確認消息轉發給所述用戶設備。
22.根據權利要求12或13或14所述的負載均衡器,其特征在于,所述發送器還用于
在所述選擇模塊從為所述用戶設備所屬區域服務的互聯網協議IP邊緣節點組中選擇一
個IP邊緣節點之后,
通過路由協議消息發送所述用戶設備的IP地址的主機路由給所述選擇的IP邊緣節點,
所述選擇的IP邊緣節點通過路由協議消息發送所述用戶設備的IP地址的主機路由給其他路
由器,以使目的地址為所述用戶設備的IP地址的報文經過所述物理IP邊緣節點。

說明書

一種通信方法及負載均衡器

技術領域

本發明涉及通信領域,特別涉及一種通信方法及負載均衡器。

背景技術

接入網絡由接入節點(Access?Node)、IP(Internet?Protocol,互聯網協議)邊緣節點
(Edge?Node)、以及兩者間的匯聚網絡(Aggregation?Network)組成。

現有IP邊緣節點在網絡架構中的位置很高,集中部署IP邊緣節點會有性能瓶頸,分散
部署IP邊緣節點可以節省城域網帶寬。分散部署IP邊緣節點時,每一個IP邊緣節點為特定
區域服務,特定區域的用戶通過相應的IP邊緣節點進行通信。例如,IP邊緣節點1服務于
住宅區,IP邊緣節點2服務于商業區。白天,人們到商業區上班,IP邊緣節點2負載很高,
能耗很大,住宅區人少,IP邊緣節點1負載很低;晚上正好相反,人們下班回到住宅區,IP
邊緣節點1負載很高,能耗大,商業區人少,IP邊緣節點2負載很低。為了滿足住宅區晚上
服務峰值的要求,IP邊緣節點1需要有較高的帶寬,由于住宅區白天人較少,因此IP邊緣
節點1白天的利用率較低;為了滿足商業區白天服務峰值的要求,IP邊緣節點2需要有較高
的帶寬,由于商業區晚上人較少,因此IP邊緣節點2晚上的利用率較低。這樣每個IP邊緣
節點均需要有較高的帶寬,導致高帶寬的IP邊緣節點在服務峰值之外的時段利用率較低。

發明內容

為了降低對IP邊緣節點帶寬的要求,提高IP邊緣節點的利用率,本發明實施例提供了
一種通信方法、及負載均衡器。

本發明實施例一方面提供了一種通信方法,包括:

接收來自用戶設備的報文;

從為所述用戶設備所屬區域服務的互聯網協議IP邊緣節點組中選擇一個IP邊緣節點,
其中,所述IP邊緣節點組中的IP邊緣節點的數量是根據所述IP邊緣節點組的負載情況動態
調整的,所述調整能夠使所述IP邊緣節點組提供的帶寬滿足所述用戶設備所屬區域的帶寬需
求;

將所述報文轉發給所述選擇的IP邊緣節點。

本發明實施例的另一方面提供了一種負載均衡器,包括:

接收器,用于接收來自用戶設備的報文;

選擇模塊,用于從為所述用戶設備所屬區域服務的互聯網協議IP邊緣節點組中選擇一個
IP邊緣節點,其中,所述IP邊緣節點組中的IP邊緣節點的數量是根據所述IP邊緣節點組
的負載情況動態調整的,所述調整能夠使所述IP邊緣節點組提供的帶寬滿足所述用戶設備所
屬區域的帶寬需求;

發送器,用于將所述報文轉發給所述選擇的IP邊緣節點。

本發明實施例通過IP邊緣節點組為特定區域的用戶提供服務,并且根據IP邊緣節點組
的負載情況,調整組成IP邊緣節點組的IP邊緣節點,從而使IP邊緣節點組的帶寬是可變的,
這樣服務峰值時可以通過增加IP邊緣節點的數量來提高IP邊緣節點組的帶寬,無須提高單
個IP邊緣節點的帶寬,降低了對IP邊緣節點帶寬的要求,服務峰值之外的時段可以通過減
少IP邊緣節點的數量來減少IP邊緣節點組的帶寬,減少的IP邊緣節點可以用于為其他IP
邊緣節點組服務,提高了IP邊緣節點的利用率。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的網絡架構圖;

圖2是本發明實施例提供的通信方法流程圖;

圖3是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖4是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖5是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖6是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖7是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖8是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖9是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖10是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖11是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖12是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖13是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖14是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖15是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖16是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖17是本發明實施例提供的通信交互圖;

圖18是本發明實施例提供的負載均衡器結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本發明實施方式作進
一步地詳細描述。

本發明實施例提供的技術方案適用于圖1所示的網絡架構,該網絡架構包括:一個或多
個IP邊緣節點組、負載均衡器、以及接入節點。

其中,IP邊緣節點組也稱為虛擬IP邊緣節點。每個IP邊緣節點組為特定區域的用戶服
務。每個IP邊緣節點組由至少一個IP邊緣節點組成,并且IP邊緣節點組中的IP邊緣節點
的數量是可以動態調整的。每個IP邊緣節點組有自己的地址,即IP地址和MAC地址,各個
IP邊緣節點對外通信時使用其所屬的IP邊緣節點組的IP地址和MAC地址,各個IP邊緣節
點的地址可以設置成與其所在IP邊緣節點組的地址不同,也可以將某個IP邊緣節點的地址
設置為其所在的IP邊緣節點組的地址。IP邊緣節點可以是物理BNG(Broadband?Network?
Gateway,寬帶網絡網關),物理BSG(Broadband?Service?Gateway,寬帶業務網關),或物
理BRAS(Broadband?Remote?Access?Server,寬帶接入服務器)等,相應的,IP邊緣節點組
可以是BNG組,BSG組,或BRAS組。

其中,負載均衡器用于連接接入節點和IP邊緣節點,相對于接入節點與IP邊緣節點直
接相連,這樣可以減少接入節點與IP邊緣節點之間的物理互連。負載均衡器用于將發送給
IP邊緣節點組的報文,通過一定的策略,例如負載均衡策略,從IP邊緣節點組中選擇一個
IP邊緣節點,并將報文發送給該IP邊緣節點。負載均衡器可以設置在接入節點與IP邊緣節
點之間的匯聚節點上,也可以設置在接入節點上,還可以設置在具有路由功能的IP邊緣節點
上。

其中,特定區域的用戶通過相應的接入節點接入網絡,并通過接入節點與網絡側設備進
行通信。

基于上述網絡架構,參見圖2,本發明實施例另一方面提供了一種通信方法,該方法具
體可以由負載均衡器執行,包括:

201:接收來自用戶設備的報文。

202:從為該用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組中選擇一個IP邊緣節點,其中,IP
邊緣節點組中的IP邊緣節點的數量是根據IP邊緣節點組的負載情況動態調整的,所述調整
能夠使IP邊緣節點組提供的帶寬滿足用戶設備所屬區域的帶寬需求。

203:將該報文轉發給該選擇的IP邊緣節點。

本發明實施例中還可以包括調整IP邊緣節點組中的IP邊緣節點的數量的步驟,包括:

預先為該IP邊緣節點組的負載設定一上限閾值和一下限閾值,如果IP邊緣節點組的負
載大于或等于該上限閾值,則增加該IP邊緣節點組中IP邊緣節點的數量,如果IP邊緣節點
組的負載小于該下限閾值,則減少該IP邊緣節點組中IP邊緣節點的數量。

步驟202之前,本實施例還可以包括:確定為該用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組
的步驟,該步驟包括:

根據該報文攜帶的用戶設備的用戶信息確定該用戶設備所屬區域,根據該用戶設備所屬
區域,以及接收的網管設備發送的區域及為其服務的IP邊緣節點組的關聯信息,確定為該用
戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組,其中,用戶設備的用戶信息可以是用戶側物理端口(如
線路ID)、用戶IP地址、用戶MAC地址、或用戶VLAN(Virtual?Local?Area?Network,虛擬
局域網)等信息;

或者,

判斷該報文攜帶的目的地址是否為IP邊緣節點組的地址信息,如果是,將該報文攜帶的
該IP邊緣節點組的地址信息對應的IP邊緣節點組作為為該用戶設備所屬區域服務的IP邊緣
節點組。其中,IP邊緣節點組的地址信息可以是IP地址或MAC地址。

對于上述根據報文攜帶的目的地址確定為該用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組的
情況,步驟201之前,本實施例還包括:

作為ARP(Address?Resolution?Protocol,地址解析協議)代理向該用戶設備提供為其
所屬區域服務的IP邊緣節點組的MAC地址;

或者,

將為該用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組的IP地址發送給該用戶設備。

步驟202具體可以包括:

根據該IP邊緣節點組中的各IP邊緣節點的負載情況,從IP邊緣節點組中選擇IP邊緣
節點。一種選擇方法是,選擇IP邊緣節點組中負載最小的IP邊緣節點,如果負載最小的IP
邊緣節點有多個,可以從中隨機選擇一個IP邊緣節點。另一種選擇方法是,按照預設順序依
次選擇IP邊緣節點組中的IP邊緣節點,當選擇的IP邊緣節點的負載小于預設負載閾值時,
選擇該IP邊緣節點,即保持選擇的IP邊緣節點不變,當選擇的IP邊緣節點的負載大于或等
于預設負載閾值時,按照該預設順序選擇IP邊緣節點組中的下一IP邊緣節點,即切換選擇
的IP邊緣節點。其中,預設順序可以是網管設備下發的IP邊緣節點的信息對應的IP邊緣節
點,也可是負載均衡器通過路由協議消息發現的IP邊緣節點的順序等。其中,IP邊緣節點
的負載情況可以是負載均衡器檢測得到的,也可以是IP邊緣節點上報負載均衡器得到的。

步驟202之后,本實例還可以包括:

建立該用戶設備與該選擇的IP邊緣節點的映射表;當接收到來自該用戶設備的后續報文
時,根據該后續報文攜帶的該用戶設備的用戶信息,從該映射表查找到該選擇的IP邊緣節點,
將該后續報文也轉發給該選擇的IP邊緣節點。

步驟203具體可以包括:

為該報文添加通往該選擇的IP邊緣節點的隧道封裝,將封裝后的該報文轉發給該IP邊
緣節點;

或者,該報文的目的MAC地址是該IP邊緣節點組的MAC地址,將該報文的目的MAC地址
轉換為該選擇的IP邊緣節點的MAC地址,將轉換后的該報文轉發給該選擇的IP邊緣節點;

或者,該報文的目的IP地址是該IP邊緣節點組的IP地址,將該報文的目的IP地址轉
換為該選擇的IP邊緣節點的IP地址,將轉換后的該報文轉發給該選擇的IP邊緣節點。

其中,IP邊緣節點的IP地址和MAC地址的獲取方法參考上述IP邊緣節點的節點信息的
獲取方法。

本發明實施例可以包括圖3所示的IP會話建立過程:

301:用戶設備k上線,發起廣播DHCP?Discover(地址分配發現)消息,啟動IP地址
分配流程。

302:負載均衡器進行DHCP偵聽,根據偵聽到的廣播DHCP?Discover消息得到用戶設備
k的用戶信息,根據用戶信息確定用戶設備k所屬區域,根據該用戶設備k所屬區域,以及
接收的網管設備發送的區域及為其服務的IP邊緣節點組的關聯信息,確定為該用戶設備k所
屬區域服務的IP邊緣節點組,從為用戶設備k所屬區域服務的IP邊緣節點組中選擇一個IP
邊緣節點(例如IP邊緣節點n)作為該用戶服務的IP邊緣節點,獲取該IP邊緣節點的節點
信息,建立用戶設備與該IP邊緣節點的映射表,如表1所示,此時表1中的用戶設備k的
IP地址尚未確定。

其中,用戶設備k的用戶信息包括:用戶側物理端口(如線路ID)和/或用戶MAC地址,
可選的還有用戶VLAN。

其中,IP邊緣節點的節點信息包括:IP邊緣節點的IP地址(設為IPn)、MAC地址(設
為MACn)以及網絡側物理端口,還有IP邊緣節點所屬IP邊緣節點組的地址信息(如IP地
址和MAC地址)。

表1用戶設備與IP邊緣節點的映射表


進一步的,本實施例的映射表還可以在負載均衡器接收到DHCP?Request(地址分配請求)
消息后建立。

303:可選地,負載均衡器根據選擇的IP邊緣節點n,為DHCP?Discover消息添加通往
IP邊緣節點n的隧道封裝。

隧道封裝方法具體包括:為DHCP?Discover消息所在的以太網幀添加相應的VLAN標識,
或為DHCP?Discover消息所在的以太網幀添加相應的的MPLS幀頭,或為DHCP?Discover消息
添加目的地址為IPn、源地址為負載均衡器地址的IP報文頭。

304:負載均衡器將封裝后的DHCP?Discover消息發送給IP邊緣節點n。

305:IP邊緣節點n接收到封裝后的DHCP?Discover消息后,去除隧道封裝。

306:IP邊緣節點n將DHCP?Discover消息中所攜帶的用戶線路ID通過AAA協議消息發
送給AAA服務器進行用戶認證。

其中,AAA協議消息可以是radius(半徑)協議消息。

307:用戶認證通過后,IP邊緣節點n將DHCP?Discover消息中轉到DHCP服務器。

308:DHCP服務器向IP邊緣節點n回復DHCP?Offer(地址分配服務確認)消息,該消息
攜帶DHCP服務器為用戶設備k分配的IP地址(假設為IPk)。

309:IP邊緣節點n將IP邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組的IP地址攜帶在上述DHCP
Offer消息中發送給負載均衡器。

本步驟中,假設IP邊緣節點n知道其所屬的IP邊緣節點組的地址,負載均衡器與IP邊
緣節點采用隧道相連,這樣負載均衡器與IP邊緣節點之間的匯聚節點無須學習用戶的MAC地
址,避免因MAC地址數量引起的匯聚節點擴展性和復雜度問題。

310:負載均衡器將攜帶IP邊緣節點組的IP地址的DHCP?Offer消息發送給用戶設備k。

311:用戶設備k發起廣播DHCP?Request(地址分配請求)消息。

312:負載均衡器進行DHCP偵聽,根據偵聽到的廣播DHCP?Request消息得到用戶設備k
的用戶信息,根據用戶設備k的用戶信息查找用戶設備與IP邊緣節點的映射表確定IP邊緣
節點n,為該DHCP?request消息添加通往IP邊緣節點n的隧道封裝。

313:負載均衡器將封裝后的DHCP?Request消息發送給IP邊緣節點n。

314:IP邊緣節點n接收到封裝后的DHCP?Discover消息后,去除隧道封裝。

315:IP邊緣節點n將DHCP?Discover消息中轉到DHCP服務器。

316:DHCP服務器向IP邊緣節點n回復DHCP?Ack(地址分配確認)消息,該消息攜帶
DHCP服務器為用戶設備k分配的IP地址(即IPk)。

317:IP邊緣節點n將IP邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組的IP地址攜帶在上述DHCP?Ack
消息中發送給負載均衡器。

318:負載均衡器做DHCP偵聽,根據偵聽到的DHCP?Ack消息得到分配給用戶設備k的
IP地址,將為用戶設備分配的IP地址IPk添加到映射表中用戶設備的用戶信息中,此時表1
所示的映射表中用戶設備k的IP地址為IPk。

319:負載均衡器將攜帶IP邊緣節點組地址的DHCP?Ack消息發送給用戶設備k。

本發明實施例可以包括圖4所示的IP會話保活過程,通過BFD(Bidirectional?
Forwarding?Detection,雙向轉發檢測)協議進行IP會話保活,當用戶和IP邊緣節點在規
定時間內彼此收到對方的BFD消息,說明IP會話正常。

401:當用戶設備k與IP邊緣節點組之間進行IP會話保活時,用戶設備k發起BFD消息,
目的地址為IP邊緣節點組的IP地址。

402:負載均衡器根據發起BFD消息的用戶設備k的用戶信息,查找用戶設備k與IP邊
緣節點的映射表確定IP邊緣節點n,為BFD消息添加通往IP邊緣節點n的隧道封裝。

其中,用戶信息可以是用戶MAC地址、用戶IP地址、用戶側物理端口(如線路ID)、或
用戶VLAN。

403:IP邊緣節點n接收到封裝后的BFD消息,去除隧道封裝得到BFD消息。

404:IP邊緣節點n發起BFD消息,源地址為IP邊緣節點組的IP地址,目的地址為用
戶設備k的IP地址IPk,為BFD消息添加通往負載均衡器的隧道封裝。

405:負載均衡器接收到封裝后的BFD消息,去除隧道封裝后轉給用戶設備k。

406:用戶設備k接收BFD消息。

本發明可以用于圖5所示的IP會話轉發過程,步驟501-513是IP會話轉發過程,其中,
步驟501-508也可以實現IP會話保活,當用戶和IP邊緣節點在規定時間內彼此收到對方的
ARP消息,說明IP會話正常。

501:用戶設備k發起ARP?request(地址解析協議請求)消息,該消息攜帶IP地址IPs,
以請求IPs對應的MAC地址。

需要說明的是,當步驟501用于IP會話保活時,IPs表示IP邊緣節點組的IP地址,當
步驟501用于IP會話轉發時,IPs表示通信對端的IP地址,其中,通信對端可以是另一用
戶設備。

502:負載均衡器根據發起ARP?request消息的用戶設備k的用戶信息,查找用戶設備與
IP邊緣節點的映射表確定為用戶設備k服務的IP邊緣節點n。

503:負載均衡器為ARP?request消息添加通往IP邊緣節點n的隧道封裝。

504:IP邊緣節點n接收到封裝后的ARP?request消息,去除隧道封裝。

505:IP邊緣節點n以IP邊緣節點組的MAC地址作為IPs對應的MAC地址,回復ARP?reply
消息,并為ARP?reply消息添加通往負載均衡器的隧道封裝。

506:IP邊緣節點n將封裝后的ARP?reply消息發送給負載均衡器。

507:負載均衡器接收封裝后的ARP?reply消息,去除隧道封裝后發送給用戶設備k。

508:用戶設備k接收ARP?reply消息,得到IPs對應的MAC地址為IP邊緣節點組的MAC
地址。

509:用戶設備k發起IPoE(IP?over?Ethernet,IP承載于以太網)報文,目的IP地址
為IPs或廣播地址,目的MAC地址為IP邊緣節點組MAC地址或廣播地址。

510:負載均衡器根據發起IPoE報文的用戶設備的用戶信息,查找用戶設備與IP邊緣節
點的映射表確定IP邊緣節點n,添加通往IP邊緣節點n的隧道封裝。

511:負載均衡器將封裝后的IPoE報文通過隧道轉發給IP邊緣節點n。

512:來自網絡側給用戶設備k的IPoE報文到達IP邊緣節點n,IP邊緣節點n向負載均
衡器發送該IPoE報文,目的IP地址為用戶設備k的IP地址,源MAC地址為IP邊緣節點組MAC
地址。

513:負載均衡器通過二層轉發將IPoE報文發送給用戶設備k。

本發明實施例中,IP邊緣節點可以不需要知道所屬的IP邊緣節點組的地址,負載均衡
器作為DHCP?Proxy(代理)進行IP邊緣節點組的地址與IP邊緣節點的地址的轉換;負載均
衡器可以做為廣播轉單播的DHCP?relay(中繼);負載均衡器還可以與IP邊緣節點采用隧道
相連,這樣負載均衡器與IP邊緣節點之間的匯聚節點無須學習用戶的MAC地址,避免因MAC
地址數量引起的匯聚節點擴展性和復雜度問題。

本發明實施例可以包括圖6所示的IP會話建立過程,負載均衡器與IP邊緣節點采用隧
道相連,包括:

601-605:與301-305相同。

606:IP邊緣節點n將DHCP?Discover消息中所攜帶的用戶線路ID通過AAA(如radius)
協議消息發送給AAA服務器進行用戶認證。

607-608:與307-308相同。

609;IP邊緣節點n為DHCP?Offer消息添加IP邊緣節點n的IP地址。

610:負載均衡器做DHCP代理,IP邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組的IP地址,將DHCP
Offer消息發送給用戶。

611-616:與311-316相同。

617:IP邊緣節點n在DHCP?Ack消息添加IP邊緣節點n的IP地址后中轉給用戶設備k。

618:負載均衡器做DHCP偵聽,根據偵聽到的DHCP?Ack消息得到分配給用戶的IP地址,
將為用戶設備分配的IP地址IPk添加到映射表中用戶設備的用戶信息中,此時表1所示的映
射表中用戶設備的IP地址為IPk。

619:負載均衡器做DHCP代理,將DHCP?Ack消息中IP邊緣節點n的IP地址轉換為IP
邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組地址,將DHCP?Ack消息發送給用戶設備k。

本發明實施例可以包括圖7所示的IP會話建立過程,負載均衡器做為廣播轉單播的DHCP
中繼,包括:

701-702:與601-602相同。

703:負載均衡器做DHCP中繼,將廣播DHCP?Discover消息轉換為目的地址為IP邊緣節
點n的MAC地址(設為MACn)的單播DHCP?Discover消息。

704:負載均衡器將單播DHCP?Discover消息發送給IP邊緣節點n。

705-710:與606-611相同。

711:負載均衡器根據映射表,將廣播DHCP?Request消息轉換為目的地址為IP邊緣節點
n的MAC地址MACn的單播DHCP?Request消息。

712:負載均衡器將單播DHCP?Request消息發送給IP邊緣節點n。

713:IP邊緣節點n將單播DHCP?Request消息發送給DHCP服務器。

714:DHCP服務器向IP邊緣節點n發送DHCP?Ack消息,該消息攜帶用戶分配的IP地址
IPk。

715:IP邊緣節點n接收DHCP?Ack消息,為DHCP?Ack消息添加IP邊緣節點n的IP地
址,向負載均衡器發送DHCP?Ack消息。

716:負載均衡器做DHCP偵聽,根據偵聽到的DHCP?Ack消息得到分配給用戶設備的IP
地址,將為用戶設備分配的IP地址IPk添加到映射表中用戶設備的用戶信息中,此時表1所
示的映射表中用戶IP地址為IPk。

717:負載均衡器做DHCP代理,將DHCP?Ack消息內的IP邊緣節點n的IP地址修改為
IP邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組的IP地址,將攜帶IP邊緣節點組的IP地址的DHCP?Ack
消息發送給用戶。

本發明實施例可以包括圖8所示的IP會話保活過程,通過BFD協議進行IP會話保活,
當用戶和IP邊緣節點在規定時間內彼此收到對方的BFD消息,說明IP會話正常。

801:當用戶設備k與IP邊緣節點組之間進行IP會話保活時,用戶設備k發起BFD消息,
目的地址為IP邊緣節點組的IP地址。

802:負載均衡器根據發起BFD消息的用戶設備的用戶信息,查找用戶與IP邊緣節點的
映射表,得到對應的IP邊緣節點n,將BFD消息的目的地址轉換為IP邊緣節點n的IP地址。

803:負載均衡器將BFD消息發送給IP邊緣節點n。

804:IP邊緣節點n接收到BFD消息后發起BFD消息,源地址為IP邊緣節點n的IP地
址,目的地址為用戶設備k的IP地址IPk。

805:負載均衡器進行源地址轉換,將BFD消息的源地址轉換為IP邊緣節點n所屬的IP
邊緣節點組的IP地址。

806:負載均衡器將BFD消息轉發給用戶設備k。

本發明實施例可以包括圖9所示的IP會話轉發過程,步驟901-913是IP會話轉發過程,
其中,步驟901-908也可以實現IP會話保活,當用戶和IP邊緣節點在規定時間內彼此收到
對方的ARP消息,說明IP會話正常。

901-902:與501-502相同。

903:負載均衡器添加通往IP邊緣節點n的隧道封裝,或者,負載均衡器將廣播ARP?reply
消息轉換為目的地址為IP邊緣節點n的MAC地址的單播ARP?reply消息。

904-905:與504-505相同。

906:IP邊緣節點n以IP邊緣節點n的MAC地址作為IPs對應的MAC地址,回復ARP?reply
消息,并為ARP?reply消息添加通往負載均衡器的隧道封裝。

907:負載均衡器接收到封裝后的ARP?reply消息,去除隧道封裝,進行地址轉換,將
ARP?reply消息中的IP邊緣節點n的MAC地址轉換為IP邊緣節點組的MAC地址,然后將ARP
reply消息轉給用戶設備k;

908:用戶設備k接收ARP?reply消息,得到IPs對應的MAC地址為IP邊緣節點組MAC
地址。

909:與509相同。

910:負載均衡器根據發起IPoE報文的用戶設備的用戶信息,查找用戶設備與IP邊緣節
點的映射表,得到對應的IP邊緣節點n,然后轉換目的地址,可選地,添加通往IP邊緣節
點n的隧道封裝。

轉換目的地址具體包括:將IPoE報文的目的MAC地址由IP邊緣節點組MAC地址或廣播
地址轉換為IP邊緣節點n的MAC地址,若IPoE報文的目的IP地址為IP邊緣節點組IP地
址或廣播地址,則還需要將IPoE報文的目的IP地址由IP邊緣節點組IP地址轉換或廣播地
址轉換為IP邊緣節點n的IP地址。

911:負載均衡器將IPoE報文轉發給IP邊緣節點n。

912:來自網絡側給用戶設備k的IPoE報文到達IP邊緣節點n,IP邊緣節點n向負載均
衡器發送IPoE報文,目的IP地址為用戶設備k的IP地址IPk,源MAC地址為IP邊緣節點
的MAC地址MACn。

913:負載均衡器根據目的IP地址查映射表得到IP邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組的
地址,并進行源地址轉換,將IPoE報文的源MAC地址由IP邊緣節點n的MAC地址轉換為IP
邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組的MAC地址;若IPoE報文的源IP地址為IP邊緣節點的IP
地址,則負載均衡器還要進行源IP地址轉換,將IPoE報文的源IP地址由IP邊緣節點n的
IP地址轉換為IP邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組的IP地址。

914:負載均衡器將IPoE報文轉發給用戶設備k。

本發明實施例可以包括圖10所示的IP會話轉發過程,步驟1001-1011是IP會話轉發過
程,其中,步驟1001-1007也可以實現IP會話保活,當用戶和IP邊緣節點在規定時間內彼
此收到對方的ARP消息,說明IP會話正常。

1001-1006:與901-906相同。

1007:負載均衡器將ARP?reply消息直接轉發給用戶設備k。

1008:用戶設備k向負載均衡器發送IPoE報文(即來自用戶側的IPoE報文),目的MAC
地址為IP邊緣節點n的MAC地址MACn。

1009:負載均衡器將IPoE報文轉發給IP邊緣節點n。

1010:IP邊緣節點向負載均衡器發送IPoE報文(即來自網絡側的IPoE報文),源MAC
地址為IP邊緣節點的MAC地址MACn。

1011:負載均衡器將IPoE報文轉發給用戶設備k。

需要說明的是,當IP邊緣節點的變化時,應該限制在同一個IP邊緣節點組內部,這樣
用戶才不會感知到IP邊緣節點的變化。并且,當用戶由第一IP邊緣節點遷移到第二IP邊緣
節點時,第二IP邊緣節點或者負載均衡器應該發送免費ARP消息給用戶,攜帶IP邊緣節點
組的IP地址和第二IP邊緣節點的MAC地址,從而使用戶知道IP邊緣節點組的IP地址已經
對應的MAC地址已經改變。

本發明實施例中,負載均衡器可以做地址轉換;負載均衡器可以做為廣播轉單播的DHCP
中轉;負載均衡器與IP邊緣節點可以采用隧道相連,或者,負載均衡器做ARP代理,這兩種
方法都能使負載均衡器與IP邊緣節點之間的匯聚節點無須學習用戶的MAC地址,避免因MAC
地址數量引起的匯聚節點擴展性和復雜度問題。

本發明實施例可以包括圖11所示的IP會話建立過程,其中,負載均衡器做地址轉換,
IP邊緣節點不需要知道所屬的IP邊緣節點組的地址,包括:

1101-1102:與301-302相同。

1103:負載均衡器進行源地址轉換,將DHCP?Discover消息的源MAC地址由用戶MAC地
址轉為負載均衡器的MAC地址。

1104:負載均衡器根據選擇的IP邊緣節點n,添加通往IP邊緣節點n的隧道封裝;或
者,負載均衡器做DHCP中繼,將廣播DHCP?Discover消息轉換為目的地址為IP邊緣節點n
的MAC地址的單播DHCP?Discover消息。

1105:IP邊緣節點n接收DHCP?Discover消息,如果該DHCP?Discover消息添加了隧道
封裝,則去除隧道封裝。

1106-1109:與606-609相同。

1110:負載均衡器根據DHCP?Offer消息對應的用戶設備的用戶信息,查找用戶設備與
IP邊緣節點的映射表得到用戶設備k的MAC地址,負載均衡器進行地址轉換,將DHCP?Offer
消息的目的MAC地址由負載均衡器MAC地址轉換為用戶設備k的MAC地址,將DHCP?Offer消
息的源MAC地址由IP邊緣節點n的MAC地址轉為IP邊緣節點組(或負載均衡器)的MAC地
址,將DHCP?Offer消息的源IP地址由IP邊緣節點n?IP地址轉為IP邊緣節點組(或負載均
衡器)的IP地址。

其中,DHCP?Offer消息對應的用戶設備的用戶信息包括:目的IP地址(即用戶設備k
的IP地址)或其它用戶信息(如線路ID/用戶VLAN)。

1111:負載均衡器做DHCP代理,將DHCP?Offer消息內的IP邊緣節點n的IP地址轉換
為IP邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組的IP地址,將DHCP?Offer消息發送給用戶。

1112:用戶設備k發起廣播DHCP?Request(地址分配請求)消息,該消息的源地址為用
戶MAC地址MACk。

1113:根據發起DHCP?Request消息的用戶設備的用戶信息,查找用戶設備與IP邊緣節
點的映射表得到對應的IP邊緣節點n,添加通往IP邊緣節點n的隧道封裝;或者,負載均
衡器做DHCP中繼,將廣播DHCP?Request消息轉換為目的地址為IP邊緣節點n的MAC地址的
單播DHCP?Request消息。

1114:IP邊緣節點n接收到DHCP?Request消息,若該消息添加了隧道封裝,則IP邊緣
節點n去除隧道封裝得到DHCP?Request消息。

1115-1118:與615-618相同。

1119:根據DHCP?Ack消息對應的用戶設備的用戶信息,查找用戶與IP邊緣節點的映射
表得到對應的用戶設備k的MAC地址,負載均衡器進行地址轉換,將DHCP?Ack消息的目的
MAC地址由負載均衡器MAC地址轉為用戶設備k的MAC地址,將DHCP?Ack消息的源MAC地址
由IP邊緣節點n的MAC地址轉為IP邊緣節點組(或負載均衡器)的MAC地址,將DHCP?Ack
消息的源IP地址由IP邊緣節點n?IP地址轉為IP邊緣節點組(或負載均衡器)的IP地址。

DHCP?Ack消息對應的用戶設備的用戶信息包括:目的IP地址(即用戶設備k的IP地址)
或其它用戶信息(如線路ID/用戶VLAN)。

1120,負載均衡器做DHCP代理,將DHCP?Ack消息內的IP邊緣節點n的IP地址修改為
IP邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組的IP地址,將DHCP?Ack消息發送給用戶設備k。

本發明實施例可以包括圖12所示的IP會話建立過程,其中,負載均衡器做地址轉換,
IP邊緣節點需要知道所屬的IP邊緣節點組的地址,包括:

1201-1205:與1101-1105相同。

1206:IP邊緣節點n將DHCP?Discover消息中所攜帶的用戶線路ID通過AAA協議消息
發送給AAA服務器進行用戶認證。

其中,AAA協議消息可以是radius(半徑)協議消息。

1207:用戶認證通過后,IP邊緣節點n將DHCP?Discover消息中轉到DHCP服務器。

1208:DHCP服務器向IP邊緣節點n回復DHCP?Offer(地址分配服務確認)消息,該消
息攜帶DHCP服務器為用戶設備k分配的IP地址(設為IPk)。

1209:IP邊緣節點n為DHCP?Offer消息添加IP邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組的IP
地址,IP邊緣節點n將DHCP?Offer消息發送給負載均衡器。

1210:與1110相同。

1211:負載均衡器將DHCP?Offer消息發送給用戶。

1212-1216:與1112-1116相同。

1217:IP邊緣節點n為DHCP?Ack消息添加IP邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組的IP地
址,IP邊緣節點n將DHCP?Ack消息發送給負載均衡器。

1218-1219:與1118-1119相同。

1220:負載均衡器將DHCP?Ack消息發送給用戶設備k。

本發明實施例可以包括圖13所示的IP會話保活過程,包括:

1301:當用戶設備k與IP邊緣節點組之間進行IP會話保活時,用戶設備k發起BFD消
息,目的IP地址為IP邊緣節點組的IP地址,目的MAC地址為IP邊緣節點組的MAC地址。

1302:負載均衡器根據發起BFD消息的用戶設備的用戶信息,查找用戶與IP邊緣節點的
映射表得到對應的IP邊緣節點n,將BFD消息的目的地址轉換為IP邊緣節點n的IP地址,將
BFD消息的目的MAC地址由IP邊緣節點組MAC地址轉換為IP邊緣節點n的MAC地址;將BFD
消息的源MAC地址由用戶MAC地址MACk轉為負載均衡器的MAC地址;可選地,添加通往IP
邊緣節點n的隧道封裝。

發起BFD消息的用戶設備的用戶信息包括:用戶設備的源地址(即用戶MAC地址MACk或
用戶IP地址IPk)或其它用戶信息(如用戶線路ID/用戶VLAN)。

1303:IP邊緣節點n接收BFD消息;若有隧道封裝,則去除隧道封裝。

1304:IP邊緣節點n發起BFD消息,源地址為IP邊緣節點n的IP地址,目的地址為用
戶設備k的IP地址IPk;可選地,添加通往負載均衡器的隧道封裝。

1305:若有隧道封裝,則負載均衡器去除隧道封裝;負載均衡器進行源地址轉換,將BFD
消息的源地址由IP邊緣節點n的IP地址轉換為IP邊緣節點n所屬的IP邊緣節點組的IP地
址,將BFD消息的源MAC地址由IP邊緣節點n的MAC地址轉為IP邊緣節點組的MAC地址;

根據BFD消息的目的IP地址(即用戶設備k的IP地址)或其它用戶信息(如用戶VLAN),
查找用戶與IP邊緣節點的映射表得到對應的用戶設備k的MAC地址,負載均衡器進行地址轉
換,將BFD消息的目的MAC地址由負載均衡器MAC地址轉為用戶設備k的MAC地址。

1306:負載均衡器將BFD消息轉發給用戶設備k。

本發明實施例可以包括圖14所示的IP會話轉發過程,包括:

1401:當用戶設備k要與IP地址為IPs的IP邊緣節點組通信時,用戶設備k發起ARP
request(請求)消息,請求IPs對應的MAC地址。

1402:負載均衡器做ARP代理,以IP邊緣節點組MAC地址作為IPs對應的MAC地址,
回復ARP?reply消息。

1403:當IP邊緣節點要與IP地址為IPk的用戶設備k通信時,IP邊緣節點發起ARP
request(請求)消息,請求IPk對應的MAC地址。

1404:負載均衡器做ARP代理,以負載均衡器的MAC地址作為IPk對應的MAC地址,回
復ARP?reply消息。

1405:用戶設備k發起給IPoE報文,目的IP地址為IPs或廣播地址,目的MAC地址為
IP邊緣節點組MAC地址或廣播地址。

1406:負載均衡器根據IPoE報文對應的用戶設備的用戶信息,查找用戶與IP邊緣節點
的映射表得到對應的IP邊緣節點n,將IPoE報文的目的MAC地址由IP邊緣節點組MAC地址
或廣播地址轉換為IP邊緣節點n的MAC地址;將IPoE報文的源MAC地址由用戶MAC地址MACk
轉為負載均衡器的MAC地址。

IPoE報文對應的用戶設備的用戶信息包括:IPoE報文的源地址(即用戶MAC地址MACk
或用戶IP地址IPk)或其它用戶信息(如線路ID/用戶VLAN)。

1407:負載均衡器發送IPoE報文給IP邊緣節點n。

1408:來自網絡側給用戶設備k的IPoE報文到達IP邊緣節點n,IP邊緣節點n向負載
均衡器發送IPoE報文,目的IP地址為用戶設備k的IP地址IPk,源MAC地址為IP邊緣節
點MAC地址,目的MAC地址為負載均衡器MAC地址。

1409:負載均衡器進行源地址轉換,將IPoE報文的源MAC地址由IP邊緣節點n?MAC地
址轉為IP邊緣節點組的的MAC地址;

根據IPoE報文對應的用戶設備的用戶信息,查找用戶與IP邊緣節點的映射表,得到對
應的用戶設備k的MAC地址,負載均衡器進行地址轉換,將IPoE報文的目的MAC地址由負載
均衡器MAC地址轉為用戶設備k的MAC地址。

IPoE報文對應的用戶設備的用戶信息包括:IPoE報文的目的IP地址(即用戶設備k的
IP地址)或其它用戶信息(如用戶VLAN)。

1410:負載均衡器將IPoE報文轉發給用戶設備k。

本發明實施例可以包括圖15所示的IP會話轉發過程,包括:

1501-1505:與1401-1405相同。

1506:負載均衡器根據發起IPoE報文的用戶設備的用戶信息,查找用戶與IP邊緣節點
的映射表得到對應的IP邊緣節點n;將IPoE報文的源MAC地址由用戶MAC地址MACk轉為負
載均衡器的MAC地址;添加通往IP邊緣節點n的隧道封裝。

發起IPoE報文的用戶設備的用戶信息包括:IPoE報文的源地址(即用戶MAC地址MACk
或用戶IP地址IPk)或其它用戶信息(如線路ID/用戶VLAN)。

1507:負載均衡器將IPoE報文轉發給IP邊緣節點n。

1508:來自網絡側給用戶設備k的IPoE報文到達IP邊緣節點n,IP邊緣節點n發送給
負載均衡器的IPoE報文,目的IP地址為用戶設備k的IP地址IPk,源MAC地址為IP邊緣
節點組MAC地址,目的MAC地址為負載均衡器MAC地址。

1509:負載均衡器根據IPoE報文對應的用戶設備的用戶信息,查找用戶與IP邊緣節點
的映射表得到對應的用戶設備k的MAC地址,負載均衡器進行地址轉換,將IPoE報文的目的
MAC地址由負載均衡器MAC地址轉為用戶設備k的MAC地址。

IPoE報文對應的用戶設備的用戶信息包括:IPoE報文的目的IP地址(即用戶設備k的
IP地址)或其它用戶信息(如用戶VLAN)。

1510:負載均衡器將IPoE報文轉發給用戶設備k。

本發明實施例中,IP邊緣節點可以為業務處理網關,以BSG(或稱為Service?BNG)為
例,負載均衡器做為路由器(即BNG,或稱為Network?BNG),完成用戶認證和IP地址分配;
IP邊緣節點做業務處理;負載均衡器與IP邊緣節點采用隧道相連,由于負載均衡器作為路
由器,可以將用戶MAC地址隔離,負載均衡器之上的網絡感知不到用戶MAC地址,避免因MAC
地址數量引起的擴展性和復雜度問題。

本發明實施例可以包括圖16所示的IP會話建立過程,包括:

1601:負載均衡器通過路由協議消息發現BSGn的IP地址,還可以發現BSGn所屬的BSG
組的IP地址。

1602:用戶設備k發起廣播DHCP?Discover(地址分配發現)消息,啟動IP地址分配流
程。

1603:負載均衡器偵聽到廣播DHCP?Discover消息后,與AAA服務器之間進行用戶認證,
負載均衡器得到用戶配置(profile),用戶配置包含用戶或來自用戶的流所對應的物理BSG
地址。

1604:負載均衡器通過物理BSG將DHCP?Discover消息發送給DHCP服務器。

1605:DHCP服務器將DHCP?Offer消息發送給負載均衡器,攜帶DHCP服務器為用戶設備
k分配的IP地址IPk。

1606:負載均衡器將DHCP?Offer消息發送給用戶設備k。

1607:用戶設備k發起廣播DHCP?Request消息。

1608:負載均衡器偵聽到廣播DHCP?Request消息,發送DHCP?Request消息給DHCP服務
器。

1609:DHCP服務器發送DHCP?Ack消息給負載均衡器,帶DHCP服務器為用戶設備k分配
的IP地址IPk。

1610:負載均衡器根據BSG組中各BSG的負載均衡情況,從BSG組中選擇一個BSG(例
如BSGn)作為服務該用戶或來自用戶的流的BSG,得到該BSG的IP地址和MAC地址以及網絡
側物理端口,建立用戶與物理BSG的映射表,此時表1所示的映射表中用戶IP地址仍未確定。

其中,映射表可以是路由器的ACL(Access?Control?List,接入控制表)。

1611:負載均衡器做DHCP偵聽,根據偵聽到的DHCP?Ack消息得到分配給用戶設備k的
IP地址,將為用戶設備分配的IP地址添加到映射表中用戶設備的用戶信息中,此時表1所
示的映射表中用戶設備的IP地址為IPk。

1612:負載均衡器通過路由協議消息發送IPk的主機路由給選擇的BSGn,BSGn通過路由
協議消息發送IPk的主機路由給其它路由器,這樣下行方向到目的地址為IPk的報文將必然
要經過BSGn處理,從而實現下行方向的引流。

1613:負載均衡器為DHCP?Ack消息添加負載均衡器的IP地址后中轉給用戶。

本發明實施例可以包括圖17所示的IP會話轉發過程,包括:

1701:當用戶設備k要與IP地址為IPs的BSG組通信時,用戶設備k發起IP報文,目
的IP地址為IPs,源地址為IPk。

1702:負載均衡器根據發起IP報文的用戶設備的用戶信息,查找用戶設備與IP邊緣節
點的映射表得到對應的物理BSGn;添加通往物理BSGn的隧道封裝。

發起IP報文的用戶設備的用戶信息包括:IP報文的源地址(即用戶MAC地址MACk或用
戶IP地址IPk)或其它用戶信息(如線路ID/用戶VLAN)。

1703:負載均衡器將IP報文被轉發給物理BSGn。

1704:來自網絡側給用戶設備k的IP報文,通過步驟1612的引流,到達物理BSGn,物
理BSG轉發IP報文給負載均衡器,目的地址為用戶設備k的IP地址IPk。

1705:負載均衡器轉發IP報文給用戶設備k。

本實施例通過上述方案可以達到以下效果:

一、通過IP邊緣節點組為特定區域的用戶提供服務,并且根據IP邊緣節點組的負載情
況,調整組成IP邊緣節點組的IP邊緣節點,從而使IP邊緣節點組的帶寬是可變的,這樣服
務峰值時可以通過增加IP邊緣節點的數量來提高IP邊緣節點組的帶寬,無須提高單個IP邊
緣節點的帶寬,降低了對IP邊緣節點帶寬的要求,服務峰值之外的時段可以通過減少IP邊
緣節點的數量來減少IP邊緣節點組的帶寬,減少的IP邊緣節點可以用于為其他IP邊緣節點
組服務,提高了IP邊緣節點的利用率。

二、通過IP邊緣節點組進行通信時,例如,IP會話建立過程中負載均衡器返回給用戶
設備的DHCP消息中攜帶IP邊緣節點組的地址,IP會話保活過程通過IP邊緣節點組的IP地
址進行保活、IP會話轉發流程通過IP邊緣節點組的MAC地址進行二層轉發,因此,用戶設
備只能感知到IP邊緣節點組的地址,對用戶會屏蔽IP邊緣節點的地址,當由于容災、綠色
節能、或負載均衡導致IP邊緣節點改變時,只要IP邊緣節點組的地址不變,用戶就不會感
知到IP邊緣節點的改變。

三、通過建立映射表,避免每次通信都重新選擇合適的IP邊緣節點,從而降低了負載均
衡器的復雜度。

四、通過隧道封裝技術轉發報文,負載均衡器與IP邊緣節點之間的匯聚節點無須學習用
戶的MAC地址,降低了匯聚節點的復雜度。

參見圖18,本發明實施例另一方面提供了一種負載均衡器,包括:

接收器1801,用于接收來自用戶設備的報文;

選擇模塊1802,用于從為該用戶設備所屬區域服務的互聯網協議IP邊緣節點組中選擇
一個IP邊緣節點,其中,該IP邊緣節點組中的IP邊緣節點的數量是根據該IP邊緣節點組
的負載情況動態調整的,該調整能夠使該IP邊緣節點組提供的帶寬滿足該用戶設備所屬區域
的帶寬需求;

發送器1803,用于將該報文轉發給該選擇的IP邊緣節點。

該負載均衡器還可以包括:

調整模塊,用于調整IP邊緣節點組中的IP邊緣節點的數量。具體調整可以包括:預先
為該IP邊緣節點組的負載設定一上限閾值和一下限閾值,如果IP邊緣節點組的負載大于或
等于該上限閾值,則增加該IP邊緣節點組中IP邊緣節點的數量,如果IP邊緣節點組的負載
小于該下限閾值,則減少該IP邊緣節點組中IP邊緣節點的數量。

該負載均衡器還可以包括:

確定模塊,用于在選擇模塊1802從為該用戶設備所屬區域服務的互聯網協議IP邊緣節
點組中選擇一個IP邊緣節點之前,確定為該用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組,該確
定為該用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組包括:

根據該報文攜帶的該用戶設備的用戶信息確定該用戶設備所屬區域,根據該用戶設備所
屬區域,以及接收的網管設備發送的區域及為該區域服務的IP邊緣節點組的關聯信息,確定
為該用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組;

或者,

判斷該報文攜帶的目的地址是否為IP邊緣節點組的地址信息,如果是,將該報文攜帶的
該IP邊緣節點組的地址信息對應的IP邊緣節點組作為為該用戶設備所屬區域服務的IP邊緣
節點組。

選擇模塊1802,具體用于根據該IP邊緣節點組中的各IP邊緣節點的負載情況,從該IP
邊緣節點組中選擇IP邊緣節點。

該負載均衡器還包括:

建立和轉發模塊,用于在該選擇模塊1802從為該用戶設備所屬區域服務的互聯網協議
IP邊緣節點組中選擇一個IP邊緣節點之后,建立該用戶設備與該選擇的IP邊緣節點的映射
表;接收來自該用戶設備的后續報文,根據該后續報文攜帶的該用戶設備的用戶信息,從該
映射表查找到該選擇的IP邊緣節點,將該后續報文轉發給該選擇的IP邊緣節點。

在動態主機配置協議DHCP過程中,該報文是地址分配發現消息或地址分配請求消息,在
該建立和轉發模塊用于建立該用戶設備與該選擇的IP邊緣節點的映射表時,該建立和轉發模
塊具體用于

建立該用戶設備的用戶信息與該選擇的IP邊緣節點的節點信息的映射表,該節點信息包
括該選擇的IP邊緣節點的地址和該選擇的IP邊緣節點所屬IP邊緣節點組的地址;

接收該述選擇的IP邊緣節點返回的地址分配確認消息,該地址分配確認消息攜帶服務器
為該用戶設備分配的IP地址,將為該用戶設備分配的IP地址添加到該映射表中該用戶設備
的用戶信息中。

發送器1803,具體用于

為該報文添加通往該選擇的IP邊緣節點的隧道封裝,將封裝后的該報文轉發給該IP邊
緣節點;或者,

該報文的目的MAC地址是該IP邊緣節點組的MAC地址,將該報文的目的MAC地址轉換為
該選擇的IP邊緣節點的MAC地址,將轉換后的該報文轉發給該選擇的IP邊緣節點;或者,

該報文的目的IP地址是該IP邊緣節點組的IP地址,將該報文的目的IP地址轉換為該
選擇的IP邊緣節點的IP地址,將轉換后的該報文轉發給該選擇的IP邊緣節點。

發送器1803,還用于在接收器接收來自用戶設備的報文之前,

作為ARP代理向該用戶設備提供為其所屬區域服務的IP邊緣節點組的MAC地址;

或者,

將為該用戶設備所屬區域服務的IP邊緣節點組的IP地址發送給該用戶設備。

在動態主機配置協議DHCP過程中,當該報文是地址分配發現消息時,該接收器1801還
用于在該發送器1803在將該報文轉發給該選擇的IP邊緣節點之后,接收該選擇的IP邊緣
節點返回的地址分配服務確認消息,該地址分配服務確認消息攜帶該選擇的IP邊緣節點或其
所屬IP邊緣節點組的IP地址;

該發送器1803還用于當該地址分配服務確認消息攜帶的是該選擇的IP邊緣節點所屬IP
邊緣節點組的IP地址時,將該地址分配服務確認消息轉發給該用戶設備;當該地址分配服務
確認消息攜帶的是該選擇的IP邊緣節點的IP地址時,將該選擇的IP邊緣節點的IP地址轉
換為該選擇的IP邊緣節點所屬IP邊緣節點組的IP地址,將轉換后的地址分配服務確認消息
轉發給該用戶設備。

在動態主機配置協議DHCP過程中,當該報文是地址分配請求消息時,該接收器1801還
用于在該發送器1803在將該報文轉發給該選擇的IP邊緣節點之后,接收該選擇的IP邊緣
節點返回的地址分配確認消息,該地址分配確認消息攜帶的是該選擇的IP邊緣節點或其所屬
IP邊緣節點組的IP地址;

該發送器1803還用于當該地址分配確認消息攜帶的是該選擇的IP邊緣節點所屬IP邊緣
節點組的IP地址時,將該地址分配確認消息轉發給該用戶設備;當該地址分配確認消息攜帶
是該選擇的IP邊緣節點的IP地址時,將該選擇的IP邊緣節點的IP地址轉換為該選擇的IP
邊緣節點所屬IP邊緣節點組的IP地址,將轉換后的地址分配確認消息轉發給該用戶設備。

進一步的,該發送器1803還用于在該選擇模塊1802從為該用戶設備所屬區域服務的互
聯網協議IP邊緣節點組中選擇一個IP邊緣節點之后,通過路由協議消息發送該用戶設備的
IP地址的主機路由給該選擇的IP邊緣節點,該選擇的IP邊緣節點通過路由協議消息發送該
用戶設備的IP地址的主機路由給其他路由器,以使目的地址為該用戶設備的IP地址的報文
經過該物理IP邊緣節點。

本實施例中的負載均衡器與方法實施例中的負載均衡器屬于同一構思,其具體實現過程
詳見方法實施例。

本實施例通過上述方案可以達到以下效果:

一、通過IP邊緣節點組為特定區域的用戶提供服務,并且根據IP邊緣節點組的負載情
況,調整組成IP邊緣節點組的IP邊緣節點,從而使IP邊緣節點組的帶寬是可變的,這樣服
務峰值時可以通過增加IP邊緣節點的數量來提高IP邊緣節點組的帶寬,無須提高單個IP邊
緣節點的帶寬,降低了對IP邊緣節點帶寬的要求,服務峰值之外的時段可以通過減少IP邊
緣節點的數量來減少IP邊緣節點組的帶寬,減少的IP邊緣節點可以用于為其他IP邊緣節點
組服務,提高了IP邊緣節點的利用率。

二、通過IP邊緣節點組進行通信時,例如,IP會話建立過程中負載均衡器返回給用戶
設備的DHCP消息中攜帶IP邊緣節點組的地址,IP會話保活過程通過IP邊緣節點組的IP地
址進行保活、IP會話轉發流程通過IP邊緣節點組的MAC地址進行二層轉發,因此,用戶設
備只能感知到IP邊緣節點組的地址,對用戶會屏蔽IP邊緣節點的地址,當由于容災、綠色
節能、或負載均衡導致IP邊緣節點改變時,只要IP邊緣節點組的地址不變,用戶就不會感
知到IP邊緣節點的改變。

三、通過建立映射表,避免每次通信都重新選擇合適的IP邊緣節點,從而降低了負載均
衡器的復雜度。

四、通過隧道封裝技術轉發報文,負載均衡器與IP邊緣節點之間的匯聚節點無須學習用
戶的MAC地址,降低了匯聚節點的復雜度。

本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成,
也可以通過程序來指令相關的硬件完成,所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中,
上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器,磁盤或光盤等。

以上所述僅為本發明的較佳實施例,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之
內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。

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