一种数据转发方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种数据转发方法及系统。该方法，应用于安装有Linux操作系统的负载均衡设备中，包括：启用Linux操作系统内置的IP报文过滤机制，在Linux操作系统的过滤驱动层获取客户端发送的IP报文；根据设定的负载均衡策略，将所述IP报文转发至应用服务器，并将所述应用服务器返回的回复报文转发至所述客户端。本发明专利技术实施例通过安装有Linux操作系统的负载均衡设备，以较为低廉的成本实现负载均衡，扩展网站网络吞吐量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及网络通信技术，尤其涉及一种数据转发方法及系统。
技术介绍
随着网站互联网数据的增加，单台服务器无法处理大量客户端的访问。这时就需要用负载均衡让多台服务器提供服务。一般防火墙使用一个外网IP地址(InternetProtocol，网络之间互连的协议)对应一个内网IP地址的映射，负载均衡使用一个外网IP地址对应多个内网IP地址的映射，每个内网IP地址对应一台内网服务器。由均衡算法选出一组映射，把访问请求传给内网服务器。负载均衡设备对外提供统一的IP地址和端口，对用户来说访问是透明的，用户不能感知网站内的负载均衡。负载均衡实现装置目前有很多种，如嵌入式系统的著名的F5负载均衡设备BIG-IP，对于所有的对外提供服务的服务器，均可以在BIG-IP上配置虚拟服务器实现负载均衡，同时BIG-IP可持续检查服务器的健康状态，一旦发现故障服务器，则将其从负载均衡组中摘除。BIG-IP利用虚拟IP地址来为用户的一个或多个目标服务器提供服务。但是这个设备成本比较高。
技术实现思路
本专利技术提供一种数据转发方法及系统，通过安装有Linux操作系统的负载均衡设备，以较为低廉的成本实现负载均衡，扩展网站网络吞吐量。第一方面，本专利技术实施例提供了一种数据转发方法，应用于安装有Linux操作系统的负载均衡设备中，包括：启用Linux操作系统内置的IP报文过滤机制，在Linux操作系统的过滤驱动层获取客户端发送的IP报文；根据设定的负载均衡策略，将所述IP报文转发至应用服务器，并将所述应用服务器返回的回复报文转发至所述客户端。进一步地，所述负载均衡设备向各客户端提供统一的标准IP地址以及标准端口号；所述根据设定的负载均衡策略，将所述IP报文转发至应用服务器，并将所述应用服务器返回的回复报文转发至所述客户端包括：提取所述IP报文中的客户端标识；根据所述客户端标识，确定与所述IP报文对应的转发IP地址以及转发端口号；在将所述IP报文中的所述标准IP地址以及所述标准端口号替换为所述转发IP地址以及所述转发端口号后，将所述IP报文转发至与所述转发IP地址对应的应用服务器；接收所述应用服务器返回的与所述IP报文对应的回复报文，并在将所述回复报文中的所述转发IP地址以及所述转发端口号修改为所述标准IP地址以及所述标准端口号后，将所述回复报文转发至所述客户端。进一步地，根据所述客户端标识，确定与所述IP报文对应的转发IP地址以及转发端口号包括：根据所述客户端标识，以及设定的均衡算法，计算与所述IP报文对应的转发索引；根据所述转发索引，以及预存的负载均衡表，确定与所述IP报文对应的转发IP地址以及转发端口号；其中，所述负载均衡表中存储有至少两个转发索引，以及与各转发索引分别对应的标准IP地址、标准端口号与转发IP地址、转发端口号之间的映射关系。进一步地，所述均衡算法包括：哈希算法、动态轮询算法或者最小连接数算法。进一步地，在将所述IP报文中的所述标准IP地址以及所述标准端口号替换为所述转发IP地址以及所述转发端口号之后，还包括：查询预存的转发规则集，确定与所述IP报文对应的物理转发端口；相应的，将所述IP报文转发至与所述转发IP地址对应的应用服务器包括：将所述IP报文通过所述物理转发端口转发至与所述转发IP地址对应的应用服务器。进一步地，所述转发规则集包括：规则字段部分，以及由所述规则字段部分确定的物理转发端口；其中，所述规则字段部分包括下述至少一项：协议类型、标准IP地址、与标准IP地址对应的掩码、转发IP地址、与转发IP地址对应的掩码以及转发端口。进一步地，所述将所述IP报文通过所述物理转发端口转发至与所述转发IP地址对应的应用服务器进一步包括：将所述IP报文通过所述物理转发端口转发至数据交换机，以使所述IP报文通过所述数据交换机转发至与所述转发IP地址对应的应用服务器；其中，所述负载均衡设备与所述数据交换机相连，所述数据交换机与至少两台应用服务器相连。进一步地，所述将所述IP报文中的所述标准IP地址以及所述标准端口号替换为所述转发IP地址以及所述转发端口号后，还包括：重新计算并修改所述IP报文中的IP地址校验和以及协议校验和；相应的，所述在将所述回复报文中的所述转发IP地址以及所述转发端口号修改为所述标准IP地址以及所述标准端口号后，还包括：重新计算并修改所述回复报文中的IP地址校验和以及协议校验和。进一步地，所述数据转发方法由所述负载均衡设备的内核驱动执行，其中，所述负载均衡表与所述转发规则集预先下发于所述内核驱动中。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种数据转发系统，该系统包括：负载均衡设备，数据交换机，应用服务器；所述负载均衡设备安装有Linux操作系统，用于启用Linux操作系统内置的IP报文过滤机制，在Linux操作系统的过滤驱动层获取客户端发送的IP报文，根据设定的负载均衡策略，将所述IP报文转发至应用服务器，并将所述应用服务器返回的回复报文转发至所述客户端；所述数据交换机，用于接收物理转发端口转发的IP报文，并转发给与转发IP地址对应的应用服务器；所述应用服务器，用于接收负载均衡设备转发的IP报文，并返回回复报文给负载均衡设备；所述负载均衡设备与所述数据交换机相连，所述数据交换机与至少两台应用服务器相连本专利技术实施例通过安装有Linux操作系统的负载均衡设备，以较为低廉的成本实现负载均衡，扩展网站网络吞吐量。附图说明图1为本专利技术实施例一中的一种数据转发方法的流程图；图2是本专利技术实施例二中的一种数据转发方法的流程图；图3是本专利技术实施例三中的一种数据转发方法的流程图；图4是本专利技术实施例四中的一种数据转发系统的结构图；图5是本专利技术实施例五中的一种驱动实现架构图；图6是本专利技术实施例五中的一种过滤驱动模块图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种数据转发方法的流程图，本专利技术实施例可用于实现负载均衡，扩展网站网络吞吐量。该方法可以由本专利技术实施例提供的一种数据转发系统来执行，该系统可以由软件和或硬件的方式来实现，该系统可以包括负载均衡设备、数据交换机和应用服务器，其中负载均衡设备可以是安装有Linux操作系统的负载均衡设备，负载均衡设备可以是任意一台服务器，数据交换机是市面上常用的交换机，应用服务器是内网服务器。该方法应用于安装有Linux操作系统的负载均衡设备中，包括：S110、启用Linux操作系统内置的IP报文过滤机制，在Linux操作系统的过滤驱动层获取客户端发送的IP报文；现有的各种版本的Linux操作系统均在内核中内置有IP报文过滤功能，在本实施例中，通过使用一台配置有Linux操作系统的普通服务器，在Linux操作系统提供的IP报文过滤功能的基础上扩展相应功能，即可使得该普通服务器具有负载均衡功能。Linux操作系统提供了IP报文过滤机制，启动并注册IP过滤驱动，即可获取客户端发送的IP报文，其中，客户端可以是任意一台电脑、笔记本、平板电脑或者手机，只要具有上网功能的设备都可以，而且不限定所述客户端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据转发方法，其特征在于，应用于安装有Linux操作系统的负载均衡设备中，包括：启用Linux操作系统内置的IP报文过滤机制，在Linux操作系统的过滤驱动层获取客户端发送的IP报文；根据设定的负载均衡策略，将所述IP报文转发至应用服务器，并将所述应用服务器返回的回复报文转发至所述客户端。

【技术特征摘要】
1.一种数据转发方法，其特征在于，应用于安装有Linux操作系统的负载均衡设备中，包括：启用Linux操作系统内置的IP报文过滤机制，在Linux操作系统的过滤驱动层获取客户端发送的IP报文；根据设定的负载均衡策略，将所述IP报文转发至应用服务器，并将所述应用服务器返回的回复报文转发至所述客户端。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载均衡设备向各客户端提供统一的标准IP地址以及标准端口号；所述根据设定的负载均衡策略，将所述IP报文转发至应用服务器，并将所述应用服务器返回的回复报文转发至所述客户端包括：提取所述IP报文中的客户端标识；根据所述客户端标识，确定与所述IP报文对应的转发IP地址以及转发端口号；在将所述IP报文中的所述标准IP地址以及所述标准端口号替换为所述转发IP地址以及所述转发端口号后，将所述IP报文转发至与所述转发IP地址对应的应用服务器；接收所述应用服务器返回的与所述IP报文对应的回复报文，并在将所述回复报文中的所述转发IP地址以及所述转发端口号修改为所述标准IP地址以及所述标准端口号后，将所述回复报文转发至所述客户端。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述客户端标识，确定与所述IP报文对应的转发IP地址以及转发端口号包括：根据所述客户端标识，以及设定的均衡算法，计算与所述IP报文对应的转发索引；根据所述转发索引，以及预存的负载均衡表，确定与所述IP报文对应的转发IP地址以及转发端口号；其中，所述负载均衡表中存储有至少两个转发索引，以及与各转发索引分别对应的标准IP地址、标准端口号与转发IP地址、转发端口号之间的映射关系。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述均衡算法包括：哈希算法、动态轮询算法或者最小连接数算法。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在将所述IP报文中的所述标准IP地址以及所述标准端口号替换为所述转发IP地址以及所述转发端口号之后，还包括：查询预存的转发规则集，确定与所述IP报文对应的物理转发端口；相应的，将所述IP报文转发至与所述转发IP地址对应的应用服务器包括：将所述IP报文通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：施宏伟，陈锐，
申请(专利权)人：北京锐安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11