负载均衡方法、路径划分方法、装置、设备及可读存储介质与流程

本技术涉及通信，尤其涉及一种负载均衡方法、路径划分方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术：

1、负载均衡策略通常包括逐流负载均衡策略和逐包负载均衡策略。

2、逐流负载均衡策略是指基于一定的规则，将不同流分配至不同的传输链路上传输，而同一条流的报文在同一条传输链路上传输。这种负载均衡方式，在不同流的流量大小差异大、网络中流数少的场景下，往往会出现传输“大流”的链路因负载过重造成拥塞，而其他路径出现空闲的情况，网络传输资源利用率低。

3、逐包负载均衡则是指将同一条流的报文分摊至网络中的多条转发路径上。这种负载分担方式虽然能够充分利用传输链路，但是多条转发路径之间传输质量差异较大，很容易造成接收节点的报文乱序现象。

技术实现思路

1、本技术提供一种负载均衡方法、路径划分方法、装置、设备及可读存储介质，用于提高网络传输性能。

2、为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：

3、第一方面，提供了一种负载均衡方法，该方法应用于进行负载均衡的头节点，包括：头节点和尾节点之间存在多条转发路径，多条转发路径被划分成多个路径组，每个路径组均包括至少一条转发路径。头节点在接收到向尾节点传输的第一业务流时，为第一业务流分配多个路径组中的第一路径组；其中，第一路径组包括多条转发路径。头节点基于逐包负载均衡策略，将第一业务流的报文分配至第一路径组的多条转发路径上，通过第一路径组的多条转发路径向尾节点传输第一业务流。

4、本技术实施例中，当多条转发路径被划分为多个路径组时，头节点只将业务流分配至一个路径组内的多条转发路径中；相较于现有的逐包负载均衡策略，尾节点接收到的业务流的报文乱序程度会降低；同时，在本技术实施例中，同一业务流的报文仍然会在一个路径组的多条转发路径上进行负载均衡，相较于逐流负载均衡策略中将同一业务流的报文分配至一条转发路径上传输，转发路径的利用率更高，因此，本技术实施例结合了逐流负载分担和逐包负载分担的优点，在提高转发路径利用率的同时降低了报文乱序程度，从而提高了网络传输效率。

5、在一种可选的实施方式中，第一业务流的报文具有相同的流特征信息。头节点可以基于流特征信息识别业务流，并基于流来分配路径组，以实现负载均衡。

6、在一种可选的实施方式中，可以根据多条转发路径的传输质量参数来划分路径组。这样，同一路径组的多条转发路径的传输质量相近。这样，传输质量相近的转发路径在共同传输业务流时，能够控制业务流的报文乱序程度。

7、在一种可选的实施方式中，传输质量参数包括转发时延、丢包率、抖动或误码率等。通过监控多条转发路径的传输质量参数，可以合理划分路径组。

8、在一种可选的实施方式中，同一路径组的任意两条转发路径的差异小于第一预设阈值。这样，可以保证同一路径组中多条转发路径的报文传输情况比较接近，从而可以控制业务流的报文乱序程度。

9、在一种可选的实施方式中，每个路径组分别对应有基准值；在对多条路径进行划分时，可以根据各路径组的基准值将多条转发路径划分至不同的路径组；其中，在任一路径组中，任意一条转发路径的传输质量参数与该路径组对应的基准值的差值小于第二预设阈值。这样，每个路径组中的转发路径的传输质量参数均与基准值接近，因此头节点可以根据各路径组的基准值为业务流分配相适应的路径组，以提高业务流的传输效率。

10、在一种可选的实施方式中，每个路径组的基准值与每个路径组中的目标转发路径的传输质量参数关联。示例性地，路径组中的目标转发路径可以是该路径组中活跃度较高的一条转发路径；这样，同一个路径组中多条转发路径的传输质量与活跃度较高的目标转发路径接近，路径组的划分结果更适应真实网络环境。

11、在一种可选的实施方式中，第一预设阈值或第二预设阈值与尾节点的报文重排能力相关。这样，可以保证同一路径组的多条转发路径共同传输同一业务流的报文时，报文的乱序程度不超过尾节点的报文重排能力，从而保证尾节点能够成功还原业务流。

12、在一种可选的实施方式中，多条转发路径可以为多个srv6 policy隧道的list路径。其中，同一srv6 policy隧道的list路径属于同一路径组。这样，可以基于各list路径的隧道标识直接对多条list路径进行路径组划分，以实现隧道粒度的路径组划分。

13、在一种可选的实施方式中，多条转发路径为至少一个srv6 policy隧道的list路径。其中，同一srv6 policy隧道的list路径的多条list路径可以属于同一个路径组，也可以属于不同的路径组，这样，可以实现list路径粒度的路径组划分。

14、在一种可选的实施方式中，头节点和尾节点可以为邻居节点，头节点和尾节点之间的多条转发路径可以为邻居节点之间的多条link链路。这样可以实现单跳链路之间的包流混合负载均衡。

15、在一种可选的实施方式中，可以由头节点对头节点和尾节点之间的多条转发路径进行划分，得到多个路径组；或者可以由控制器对对头节点和尾节点之间的多条转发路径进行划分，然后控制器通过向头节点发送路径组划分信息，将多条转发路径的路径组划分结果下发给头节点。

16、在一种可选的实施方式中，头节点可以实时检测多个转发路径的分别对应的传输质量参数，然后根据多条转发路径的传输质量参数动态调整多条转发路径的路径组划分结果。这样，能够适应变化的网络环境，保证同一路径组的转发路径的传输质量相当，从而更好的分配传输资源。

17、第二方面，提供了一种路径划分方法，该路径划分方法包括：

18、头节点和尾节点之间存在多条转发路径，可以将多条转发路径划分成多个路径组，每个路径组均包括至少一条转发路径。其中，多个路径组中包括第一路径组，第一路径组包括多条转发路径。这样可以以路径组的粒度对多条转发路径进行管理和分配。

19、在一个可选的实施方式中，该路径划分方法可以由网络中的控制器来执行。控制器在划分好路径组后，可以通过向头节点下发路径组划分信息的方式，来告知头节点多条转发路径的路径组划分结果。控制器可以统一划分路径组，以提高分组效率。

20、在一个可选的实施方式中，头节点在获知路径组划分结果后，当头节点向尾节点传输第一业务流时，可以基于路径组划分结果为第一业务流分配多个路径组中的第一路径组。这样，头节点可以基于流实现路径组的负载均衡，然后基于逐包负载均衡策略，实现第一路径组中多条转发路径的负载均衡。

21、在一种可选的实施方式中，可以根据多条转发路径的传输质量参数来划分路径组。这样，同一路径组的多条转发路径的传输质量相近。这样，传输质量相近的转发路径在共同传输业务流时，能够控制业务流的报文乱序程度。

22、在一种可选的实施方式中，传输质量参数包括转发时延、丢包率、抖动或误码率等。通过监控多条转发路径的传输质量参数，可以合理划分路径组。

23、在一种可选的实施方式中，同一路径组的任意两条转发路径的差异小于第一预设阈值。这样，可以保证同一路径组中多条转发路径的报文传输情况比较接近，从而可以控制业务流的报文乱序程度。

24、在一种可选的实施方式中，每个路径组分别对应有基准值；在对多条路径进行划分时，可以根据各路径组的基准值将多条转发路径划分至不同的路径组；其中，在任一路径组中，任意一条转发路径的传输质量参数与该路径组对应的基准值的差值小于第二预设阈值。这样，每个路径组中的转发路径的传输质量参数均与基准值接近，可以保证头节点可以根据各路径组的基准值为业务流分配相适应的路径组，以提高业务流的传输效率。

25、在一种可选的实施方式中，每个路径组的基准值与每个路径组中的目标转发路径的传输质量参数关联。示例性地，路径组中的目标转发路径可以是该路径组中活跃度较高的一条转发路径；这样，同一个路径组中多条转发路径的传输质量与活跃度较高的目标转发路径接近，路径组的划分结果更适应真实网络环境。

26、在一种可选的实施方式中，第一预设阈值或第二预设阈值与尾节点的报文重排能力相关。这样，可以保证同一路径组的多条转发路径共同传输同一业务流的报文时，报文的乱序程度不超过尾节点的报文重排能力，从而保证尾节点能够成功还原业务流。

27、在一种可选的实施方式中，多条转发路径可以为多个srv6 policy隧道的list路径。其中，同一srv6 policy隧道的list路径属于同一路径组。这样，可以基于各list路径的隧道标识直接对多条list路径进行路径组划分，以实现隧道粒度的路径组划分。

28、在一种可选的实施方式中，多条转发路径为至少一个srv6 policy隧道的list路径。其中，同一srv6 policy隧道的list路径的多条list路径可以属于同一个路径组，也可以属于不同的路径组，这样，可以实现list路径粒度的路径组划分。

29、在一种可选的实施方式中，头节点和尾节点可以为邻居节点，头节点和尾节点之间的多条转发路径可以为邻居节点之间的多条link链路。这样可以实现单跳链路之间的包流混合负载均衡。

30、在一种可选的实施方式中，还可以实时检测多个转发路径的分别对应的传输质量参数，然后根据多条转发路径的传输质量参数动态调整多条转发路径的路径组划分结果。这样，能够适应变化的网络环境，保证同一路径组的转发路径的传输质量相当，从而更好的分配传输资源。

31、第三方面，提供了一种负载均衡装置，该负载均衡装置可以作为头节点，包括：

32、收发单元用于：接收向尾节点发送的第一业务流，头节点与尾节点之间存在多条转发路径，多条转发路径被划分为多个路径组，多个路径组中的每个路径组包括至少一条转发路径；处理单元用于：确定第一业务流对应的第一路径组，多个路径组包括第一路径组，第一路径组包括s条转发路径，s为大于1的整数；收发单元还用于：基于逐包负载均衡策略，通过s条转发路径向尾节点传输第一业务流。

33、在一种可选的实施方式中，第一业务流的报文具有相同的流特征信息。

34、在一种可选的实施方式中，多个路径组是根据多条转发路径的传输质量参数划分的。

35、在一种可选的实施方式中，传输质量参数包括以下至少一项：转发时延、丢包率、抖动或误码率。

36、在一种可选的实施方式中，同一路径组的任意两条转发路径的差异小于第一预设阈值。

37、在一种可选的实施方式中，多个路径组中的每个路径组对应有基准值，每个路径组中的任意一条转发路径的传输质量参数与基准值的差值，小于第二预设阈值。

38、在一种可选的实施方式中，每个路径组的基准值根据每个路径组中的目标转发路径的传输质量参数确定。

39、在一种可选的实施方式中，第一预设阈值或第二预设阈值与尾节点的报文重排能力相关。

40、在一种可选的实施方式中，多条转发路径为多个srv6 policy隧道的list路径，其中，同一srv6policy隧道的list路径属于同一路径组。

41、在一种可选的实施方式中，多条转发路径为至少一个srv6 policy隧道的list路径，其中，至少一个srv6 policy隧道包括第一srv6 policy隧道，第一srv6 policy隧道包括第一list路径和第二list路径，第一list路径和第二list路径属于不同的路径组。

42、在一种可选的实施方式中，头节点和尾节点为邻居节点，多条转发路径为头节点和尾节点之间的多条link链路。

43、在一种可选的实施方式中，处理单元还用于：对多条转发路径进行划分，得到多个路径组；或者

44、收发单元还用于：接收控制器发送的路径组划分信息，路径组划分信息指示多条转发路径被划分为多个路径组。

45、在一种可选的实施方式中，处理单元还用于根据多条转发路径的传输质量参数的检测结果，调整多条转发路径的路径组划分结果。

46、第四方面，提供了一种路径划分装置，包括：处理单元用于：将头节点和尾节点之间的多条转发路径划分为多个路径组，多个路径组中的每个路径组包括至少一条转发路径，多个路径组包括第一路径组，第一路径组包括s条转发路径，s为大于1的自然数。

47、在一种可选的实施方式中，该路径划分装置可作为控制器，路径划分装置还包括：收发单元用于：向头节点发送路径组划分信息，路径组划分信息指示多条转发路径被划分为多个路径组。

48、在一种可选的实施方式中，第一路径组的s条转发路径用于头节点在传输第一业务流时，基于逐包负载均衡策略在s条转发路径中传输第一业务流。

49、在一种可选的实施方式中，多个路径组是根据多个转发路径的传输质量参数划分的。

50、在一种可选的实施方式中，传输质量参数包括以下至少一项：转发时延、丢包率、抖动或误码率。

51、在一种可选的实施方式中，同一路径组的任意两条转发路径的的差异小于第一预设阈值。

52、在一种可选的实施方式中，多个路径组中的每个路径组对应有基准值，每个路径组中的任意一条转发路径的传输质量参数与基准值的差值，小于第二预设阈值。

53、在一种可选的实施方式中，每个路径组的基准值根据每个路径组中的目标转发路径的传输质量参数确定。

54、在一种可选的实施方式中，第一预设阈值或第二预设阈值与尾节点的报文重排能力相关。

55、在一种可选的实施方式中，多条转发路径为多个srv6 policy隧道的list路径，其中，同一srv6policy隧道的list路径属于同一路径组。

56、在一种可选的实施方式中，多条转发路径为至少一个srv6 policy隧道的list路径，其中，至少一个srv6 policy隧道包括第一srv6 policy隧道，第一srv6 policy隧道包括第一list路径和第二list路径，第一list路径和第二list路径属于不同的路径组。

57、在一种可选的实施方式中，头节点和尾节点为邻居节点，多条转发路径为头节点和尾节点之间的多条link链路。

58、在一种可选的实施方式中，处理单元还用于：根据多条转发路径的传输质量参数的检测结果，调整多条转发路径的路径组划分结果。

59、第五方面，提供了一种负载均衡设备，该设备包括：处理器和存储器，该存储器中存储有指令，当该处理器执行该指令时，使得该设备执行如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所提供的负载均衡方法。

60、第六方面，提供了一种路径划分设备，该设备包括：处理器和存储器，该存储器中存储有指令，当该处理器执行该指令时，使得该设备执行如第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所提供的路径划分方法。

61、第七方面，提供了一种芯片，该芯片包括处理器和接口电路，该处理器和该接口电路用于支持该芯片执行如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所提供的负载均衡方法。

62、第八方面，提供了一种芯片，该芯片包括处理器和接口电路，该处理器和该接口电路用于支持该芯片执行如第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所提供的路径划分方法。

63、第九方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当该计算机程序或指令被运行时，实现如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所提供的负载均衡方法。

64、第十方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当该计算机程序或指令被运行时，实现如第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所提供的路径划分方法。

65、第十一方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序(或称为代码，或指令)，当该计算机程序被运行时，使得计算机执行如第一方面或者第一方面的任一种可能的实现方式所提供的负载均衡方法。

66、第十二方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序(或称为代码，或指令)，当该计算机程序被运行时，使得计算机执行如第二方面或者第二方面的任一种可能的实现方式所提供的路径划分方法。

67、第十三方面，提供了一种通信系统，该通信系统包括头节点和尾节点，头节点和尾节点之间存在多条转发路径，多条转发路径被划分为多个路径组，多个路径组中的每个路径组包括至少一条转发路径；头节点用于用于根据多个路径组执行如第一方面或者第一方面的任一种可能的实现方式任一项所述的负载均衡方法。

68、在一个可选的实施方式中，该通信系统还包括控制器；控制器与头节点连接，该控制器用于执行如第二方面或者第二方面的任一种可能的实现方式所提供的路径划分方法。

69、可以理解地，上述提供的任一种装置、设备、芯片、计算机可读存储介质、计算机程序产品以及系统，其所能达到的有益效果可对应参考上文所提供的负载均衡方法或路径划分方法中的有益效果，此处不再赘述。