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随着互联网应用的高速发展,单链路出口网关已无法满足人们日益增长的网络带宽与稳定性需求,越来越多的多出口网关应运而生。然而在许多场景中,多条单一类型的出口链路并不能满足实际的传输需求。比如在民航领域,飞机降落时需与地面控制室进行飞行日志传输,由于机场环境的限制,使用单一的蜂窝网或是Wi-Fi链路会由于小区切换或AP覆盖盲区的问题而导致网络中断。因此机载网关系统需要融合Wi-Fi、蜂窝网、以太网等多类型的出口链路,这样既解决了单点失效问题,又可以提升并行传输带宽。基于此,本文研究融合了以太网、Wi-Fi以及4G蜂窝网等不同类型链路的多出口网关,从多链路协议入手,重点分析了多出口链路的负载均衡技术,最终从静态和动态两个方面对多类型出口网关中的负载均衡方法进行了设计实现。1.静态负载均衡的网关系统实现本文搭建了一个基于bonding技术,以策略路由作为辅助的多类型出口网关系统。该系统选取了以太网、Wi-Fi以及4G蜂窝网作为网关的出口链路,依据实际环境特性,以带宽、时延以及网络资费差异作为衡量标准。具体实施过程如下:首先,通过策略路由的方式对以太网链路进行优选。其次,针对网关出口链路间的实际最大带宽差异,重点研究了bonding技术,并对其中的负载均衡模块进行修改,实现了一种以balance-rr模式为原型的类似于加权轮询的静态负载均衡策略。最后,对改进后的bonding技术进行系统实现,使得Wi-Fi与4G蜂窝网链路可以按照最大带宽比进行流量分配。实验结果表明,该网关系统多出口链路间能够按照预定的静态负载均衡策略实现合理的流量分配。2.动态负载均衡的方法设计不同的网络技术和实时的网络环境波动可能会导致多类型出口网关传输过程中链路的实时吞吐量差异过大,针对这一情况,本文提出了一种基于一元目标迭代的动态自适应负载均衡方法。该方法基于流量规划的思想,对数据传输过程中的流量碎片进行二次分割,并根据各链路当前的剩余带宽情况将流量碎片以路由的方式进行重新映射,从而实现网关各出口间的动态负载均衡。该方法由均衡预处理、质量判决以及碎片分割三个算法模块构成,并引入公共投标算法进行切分迭代。仿真结果表明,使用该方法后各出口间的剩余带宽经过多次迭代后趋于一致,实现了传输过程中链路间的公平性,达到了动态负载均衡的目的,与现有负载均衡算法相比,本文提出的方法在迭代速度方面更具优势。