基于直接路由和动态量化解析负载的标识解析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种基于直接路由和动态量化解析负载的标识解析方法及装置，其中方法包括，获取待解析数据包并发送至LVS服务器；基于LSV服务器执行目的网络地址转换协议，根据轮询算法将待解析数据包转发到标识解析服务真正网络节点；通过标识解析服务真正网络节点对应的标识解析服务器处理待解析数据包，并记录解析过程中的参数指标；通过标识解析服务器返回待解析数据包处理结果。本发明专利技术实现了基于直接路由模型和动态量化解析负载算法的标识解析机制。析机制。析机制。

【技术实现步骤摘要】
基于直接路由和动态量化解析负载的标识解析方法及装置


[0001]本专利技术属于电子信息


技术介绍

[0002]工业网络的链路负载具备与传统网络截然不同的特性，在进行工业设备路由时所面临的大量异构设备接入、时延敏感场景限制、瞬时高并发冲击等问题，要求工业互联的标识解析网络具备极强的健壮性和灵活的负载均衡策略。
[0003]标识解析系统与传统网络的域名解析系统功能类似，工业互联网也需要把设备的标识转换成存有信息的服务器的IP地址，进而获取信息资源，标识解析系统在整个工业互联网架构中充当着互联互通的神经枢纽。但是从OSI网络七层模型分析，标识解析是工作于网络的第七层应用层的，因此标识解析协议的运行，需要在传输层建立可靠连接链路的基础之上实现。而基于TCP协议的三次握手机制虽然能保证传输链路的可靠，但是却对系统性能产生巨大损耗。在面对工业互联网海量并发的场景下，难以保证复杂的TCP连接要求同时充分发挥系统的性能。同时工业互联网的链路具备复杂性，单一链路的负载情况波动率较大，相邻生产网络可能存在分时情况，这就决定了，如果增大每一个生产网络的链路带宽，会造成网络空闲时间资源的大量浪费，因此工业互联网场景下的负载均衡问题十分迫切。
[0004]目前有很多标识解析相关的技术方案，工业互联网标识类似互联网中的IP地址，对网络中的设备进行精确定位，标识解析就是设备资源的检索过程。根据解析架构的不同，现有的标识解析方案可以分为基于ONS架构的和非ONS架构的方案，在基于ONS架构的标识解析系统中包括EPC等方案。而基于非ONS架构的方案中包括Handle以及应用最广泛基于分布式散列表(DHT，Distributed Hash Table)实现的方案，各解析节点以点对点的方式进行组网，解析条目根据DHT映射到不同的存储地址。这种点对点对等组网的模式保证了解析节点的分布式架构，防止单个节点作恶对全局的影响。
[0005]随着标识解析技术的快速发展，许多行业企业通过对接二级节点，利用标识解析技术实现了产品的供应链管理以及生命周期管理。标识的注册量以及解析量也因此达到了海量级别，如何让标识解析系统有效处理高并发的标识解析服务请求迫在眉睫。面向高并发的请求，负载均衡是主要的解决方案之一。
[0006]在一般解决方案中，通过将服务器IP前置来进行请求转发，即在真实提供标识解析服务的服务器集群之前放置一个专门分发请求的服务器，这就是负载均衡服务器。负载均衡服务器将接收到的请求根据配置的算法来进行规定方式的转发，比如随机转发算法、快速轮询算法等，以实现标识解析请求均衡抵达标识解析服务器的效果。
[0007]传统方案中存在以下问题：
[0008]1)标识随机存储不利用聚合查询
[0009]无论是基于ONS的标识解析方案还是非ONS的标识解析方案，都未考虑针对行业企业对标识进行聚类，方便行业内的快速查询。
[0010]2)标识数据难以监管
[0011]随着国家对于数据安全的重视以及相关法律法规的推进，标识解析数据的监管方案也需要变革。
[0012]3)负载均衡服务器单点问题
[0013]该过程看似解决了服务器负载不均衡问题，但是却将多个服务器共同承担的负载汇聚到了负载均衡服务器上，之前单一服务器无法处理的并发请求，负载均衡服务器如何承接住成为问题的关键。不难发现问题的症结就在于标识解析服务请求延迟，标识解析服务在网络模型中位于第七层应用层，在通信层次当中本身就是效率最低的一层，而应用层的服务需要调用传输控制层进行传输，此过程比较繁琐。
[0014]4)负载均衡算法性能问题
[0015]在工业互联网场景下，不同设备的性能是相差巨大的，普通的基于最小连接数、轮询的负载均衡算法，难以做到各标识解析服务器真正的物尽其用。

技术实现思路

[0016]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0017]为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种基于直接路由和动态量化解析负载的标识解析方法，用于解决工业互联网场景下的负载均衡问题。
[0018]本专利技术的第二个目的在于提出一种基于直接路由和动态量化解析负载的标识解析装置。
[0019]本专利技术的第三个目的在于提出一种计算机设备。
[0020]本专利技术的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0021]为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种基于直接路由和动态量化解析负载的标识解析方法，包括：获取待解析数据包并发送至LVS服务器；基于LSV服务器执行目的网络地址转换协议，根据轮询算法将待解析数据包转发到标识解析服务真正网络节点；通过标识解析服务真正网络节点对应的标识解析服务器处理待解析数据包，并记录解析过程中的参数指标；通过标识解析服务器返回待解析数据包处理结果。
[0022]本专利技术实施例提出的基于直接路由和动态量化解析负载的标识解析方法，基于工业互联网标识解析系统的演进，设计了一种基于Chord路由协议的分层标识解析架构，为国家监管标识解析数据预留全局域，可以实现数据的安全可控。并针对工业互联网的特点设计了基于直接路由模型的动态量化解析负载均衡模型，最终实现了承载工业互联网海量并发的标识解析网络架构。
[0023]另外，根据本专利技术上述实施例的基于直接路由和动态量化解析负载的标识解析方法还可以具有以下附加的技术特征：
[0024]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括，当标识解析次数到达设定阈值时，将轮询算法切换为动态量化解析负载算法，其中动态量化解析负载算法包括：
[0025]构建加权定量指标和定性指标的服务器评价模型：
[0026]S＝S
quantitative
+S
qualitative
，
[0027]其中，S为服务器的量化指标，S
quantitative
为定量指标的加权结果，S
qualitative
为定性指标的加权结果；
[0028]根据解析过程中的参数指标求得各个服务器的量化指标S，初始化各个服务器的
权重值，将LSV服务器的轮询算法切换为动态量化解析负载算法。
[0029]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括：
[0030]周期性的获取各台服务器的量化指标S并建立数学模型量化服务器的负载值；
[0031]根据负载值的实时变化，计算各台服务器的权重值来评估服务器的实时处理能力，按实时处理能力分配请求量，在每个周期内均衡各台服务器间的负载。
[0032]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括：
[0033]在标识解析服务真正网络节点之上设立全局监管层，对标识解析数据进行追溯和安全监控。
[0034]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，在LVS服务器接收到待解析数据包之后，还包括：
[0035]根据设定查看数据包的目标端口号是否为指定的标识解析进程的端口号，如果是，则根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于直接路由和动态量化解析负载的标识解析方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待解析数据包并发送至LVS服务器；基于所述LSV服务器执行目的网络地址转换协议，根据轮询算法将所述待解析数据包转发到标识解析服务真正网络节点；通过所述标识解析服务真正网络节点对应的标识解析服务器处理所述待解析数据包，并记录解析过程中的参数指标；通过所述标识解析服务器返回所述待解析数据包处理结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括，当标识解析次数到达设定阈值时，将所述轮询算法切换为动态量化解析负载算法，其中所述动态量化解析负载算法包括：构建加权定量指标和定性指标的服务器评价模型：S＝S
quantitative
+S
qualitative
，其中，S为服务器的量化指标，S
quantitative
为定量指标的加权结果，S
qualitative
为定性指标的加权结果；根据所述解析过程中的参数指标求得各个服务器的量化指标S，初始化各个服务器的权重值，将所述LSV服务器的轮询算法切换为动态量化解析负载算法。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：周期性的获取各台服务器的量化指标S并建立数学模型量化服务器的负载值；根据所述负载值的实时变化，计算各台服务器的权重值来评估服务器的实时处理能力，按实时处理能力分配请求量，在每个周期内均衡各台服务器间的负载。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述标识解析服务真正网络节点之上设立全局监管层，对标识解析数据进行追溯和安全监控。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述LVS服务器接收到待解析数据包之后，还包括：根据设定查看数据包的目标端口号是否为指定的标识解析进程的端口号，如果是，则根据轮询算法将所述待解析数据包转发到标识解析服务真正网络节点；反之，则按照设定的异常...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢人超，王志远，黄韬，刘江，刘韵洁，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：