RouterOS的NTH方法在互聯網接入中多ADSL網絡負載均衡實證研究

崔建智++閻志強

摘 要 隨著計算機網絡的發展和普及，互聯網接入方式也呈現多樣化發展的態勢，光纖接入方式存在諸多不足，因此研究互聯網接入的新方式成為重要課題。本文通過對基于多ADSL的網絡接入方式的網絡負載均衡機制進行介紹，并利用RouterOS作為實驗平臺，用靜態IP模擬多ADSL進行負載均衡，該方式能夠實現寬帶接入的高速和穩定，具有較高的現實意義。

關鍵詞 RouterOS；互聯網接入；ADSL；負載均衡；NTH

中圖分類號：TN915 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）19-0048-01

雖然目前寬帶接入和窄帶接入的方式有多種，但我國應用最為普遍的為光纖接入和ADSL接入兩種，其中光纖接入具有帶寬大、網速快的特點，但其初裝和維護成本較高。ADSL是借助電話線，采用頻分復用技術將電話線分成電話、上行和下行三個獨立的信道，其中上行最高可達3.5Ms，下行可達24Ms。相對于光纖接入，ADSL接入雖然帶寬小，網速相對較慢，但其成本較經濟，特別適合小型單位使用。本文采用NTH算法負載均衡，將多條ADSL鏈路合并以獲得更快網速的目的。

1 多ADSL的NTH負載均衡原理

1.1 RouterOS配置簡介

為實現負載均衡實證實驗目的，本實驗選擇三臺普通虛擬RouterOS作為實驗的虛擬平臺，其中兩臺用于模擬ADSL外線，ADSL的動態IP用靜態IP來代替。另外一臺虛擬機用來模擬負載均衡服務器。三臺虛擬RouterOS的配置如表1。

1.2 NTH負載均衡原理

ADSL寬帶接入是利用DMT技術將電話線0～1.1 MHz頻段劃分為256個頻寬為4.3 kHz的子頻帶，其中20～138 kHz頻段為上行信號，138 kHz～1.1 MHz頻段為下行信號。基于RouterOS的多ADSL鏈路合并可以實現多子信道的并行通信，達到提升網速的目的。NTH負載均衡的原理是，ADSL接入的網絡數據經過NTH計數器處理，將原數據包進行分組標記，每個數據包對應唯一的編號，然后在提前設定好的路由規則下，按照設定的指定編號走與之對應的鏈路。Every、Counter、Pack-et為NTH的三個重要參數，共同決定數據包的編號、取值、通過狀態。通俗來講，NTH負載均衡的過程就是網絡數據首先經過NTH計數器進行分組，然后在防火墻規則中編號，最終利用網關標記決定數據包的鏈路。

2 多ADSL的NTH負載均衡靜態IP模擬實驗設計

2.1 多ADSL的NTH負載均衡實現

多ASDL寬帶接入的NTH負載均衡實驗需要多條ADSL鏈路，但是在實際的實驗中出于經濟因素和實際ADSL線路的考慮，本實驗以靜態IP模擬的形式，通過網絡數據的不同鏈路分配來證明實驗驗證結論。模擬網絡環境及RouterOS的配置與表1設置一致。在真實的多ADSL寬帶接入的RouterOS的NTH負載均衡中，其實現方式有兩種：其一，將虛擬網絡環境中的mangle規則的本地IP替換為pppoe-out接口即可；其二，在ADSL MODEM與ROS負載均衡服務器之間加裝小路由，固定IP，其余設置不變。相對來說，后一種方法較為簡單有效。三臺RouterOS虛擬機的配置及IP配置信息如表1。對NTH的操作，通過提取每次新建立的鏈接connection=new，并進行NTH標記，通過編號標記，每個數據包具備唯一匹配的編號，然后將其按照奇數與偶數分離，分別走不通網關，這就保證了每次連接的持續性。

2.2 配置介紹

多ADSL的NTH負載均衡配置的關鍵部分有Mangle規則與NAT，其中Mangle規則的配置說明如下：在對通過的網絡數據包進行編號后，選擇每隔一個包建立一個新會話，對該會話進行數字標記為1，在這種情況下所有屬于同一會話的連續數據包放在連接1中進行傳遞，依次傳遞給規則二與規則三。規則二在prerouting鏈表將所有標記1的連接放入routing mark的1標記中，并將以上連接停止。NAT配置的說明如下：對標記分別為1和2的數據分別進行網絡地址偽裝，標記1為192.168.2.2，標記2為192.168.3.2；路由配置說明如下：數據1以192.168.2.1為網關，數據2以192.168.3.1為網關。

3 結果分析與結論

實驗結果測試在VMware Workstation桌面虛擬計算機軟件上進行，模擬xp上進行文件傳送，然后運用測速軟件進行最大速率測量。

3.1 測試結果分析

分別在單線、雙線、三線狀況下進行文件傳輸速率測試，結果顯示，無論雙線ADSL還是三線ADSL，各鏈路均產生流量，且多線路并行流量明顯增加，傳輸速度明顯上升。通過單線、雙線、三線的傳輸速率對比，說明多ADSL接入的速度明顯提升，多ADSL的NTH負載均衡實驗達到預期效果。實驗數據結果顯示多線路收發包情況基本均衡，達到寬帶合并的目的。另外，經過數據測量與檢測，無論單線還是雙線、三線均未發現丟包現象，并且數據顯示三線ADSL合并的數據流量在相同實驗狀態下是單線的三倍，證明負載均衡效果明顯，運行穩定。

3.2 結論

通過RouterOS路由操作的多ADSL接入的NTH負載均衡實驗證明，多ADSL接入的RouterOS軟路由處理可實現提高網速的效果，且大大節省了建設和運行維護成本，提高了網絡質量。

參考文獻

[1]王文兵.ADSL接入路由器啟動模塊及NAT協議模塊的設計與實現[D].吉林大學，2006.

[2]李妍.ADSL接入方式的研究[J].科技創新導報，2009（2）.

[3]張建源.Router OS軟路由技術管理校園網[J].數字技術與應用，2014（6）.endprint