專利名稱：一種保證服務(wù)器接入可靠性的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高服務(wù)器穩(wěn)定性的方法及裝置，具體地說是一種保證服務(wù)器接入可靠性的方法及裝置。
背景技術(shù)：
在TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過查找路由表項(xiàng)決定下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)路徑。目前常用的路由表項(xiàng)生成方法有兩種一種是通過路由協(xié)議動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)；另一種是配置靜態(tài)路由。由于在每一個(gè)終端都實(shí)現(xiàn)路由協(xié)議是不現(xiàn)實(shí)的，因此普遍采用對(duì)終端IP設(shè)備配置靜態(tài)路由的方法，一般是給終端設(shè)備指定一個(gè)或者多個(gè)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。
配置靜態(tài)路由的方法簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜度和減輕了終端設(shè)備的通信開銷，但是它有一個(gè)缺點(diǎn)如果作為默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的路由器損壞，所有使用該網(wǎng)關(guān)為下一跳主機(jī)的通信必然要中斷。即便配置了多個(gè)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，如不重新啟動(dòng)終端設(shè)備，也不能切換到新的網(wǎng)關(guān)。采用VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol，虛擬路由器冗余協(xié)議)可以很好地避免靜態(tài)路由指定網(wǎng)關(guān)的缺陷。
VRRP是一種容錯(cuò)協(xié)議，如果局域網(wǎng)中有兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的路由器，局域網(wǎng)中的主機(jī)可以通過其中任意一臺(tái)路由器與其它網(wǎng)絡(luò)通訊。使用VRRP可以保證，當(dāng)局域網(wǎng)內(nèi)主機(jī)的下一跳路由器出現(xiàn)故障時(shí)，可以及時(shí)地由另一臺(tái)路由器來(lái)代替，從而保持通訊的連續(xù)性和可靠性。管理員給同一網(wǎng)段內(nèi)不同路由器配置相同的虛擬路由器組號(hào)和虛擬IP地址，使它們組成一個(gè)虛擬路由器。虛擬路由器由一臺(tái)主路由器和若干臺(tái)備份路由器組成，其中的主路由器實(shí)現(xiàn)真正的轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的功能。當(dāng)主路由器出現(xiàn)故障時(shí)，其中的一個(gè)備份路由器將成為新的主路由器，接替它的工作。
上述方法的組網(wǎng)方式如圖1所示，路由器101和路由器102組成一個(gè)虛擬的路由器。這個(gè)虛擬的路由器擁有一個(gè)IP地址192.1.1.1。局域網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)僅僅知道虛擬IP地址192.1.1.1，但不知道路由器1的IP地址和路由器2的IP地址，它將自己的缺省路由設(shè)置為該虛擬路由器的IP地址192.1.1.1。于是，網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)就通過這個(gè)虛擬的路由器來(lái)與其它網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。對(duì)于這個(gè)虛擬路由器需要進(jìn)行如下工作1、根據(jù)優(yōu)先級(jí)的大小選擇主路由器，優(yōu)先級(jí)最大的路由器成為主路由器；當(dāng)優(yōu)先級(jí)相等時(shí)，接口主IP地址大的路由器成為主路由器。由主路由器提供報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的服務(wù)。
2、其它路由器作為備份路由器，隨時(shí)監(jiān)測(cè)主路由器的狀態(tài)。當(dāng)主路由器正常工作時(shí)，每隔一段時(shí)間它會(huì)發(fā)送一個(gè)VRRP組播報(bào)文，以通知組內(nèi)的備份路由器，主路由器處于正常工作狀態(tài)。如果組內(nèi)的備份路由器長(zhǎng)時(shí)間沒有接收到來(lái)自主路由器的報(bào)文，則將自己變成主路由器。當(dāng)組內(nèi)有多臺(tái)備份路由器時(shí)，將有可能產(chǎn)生多個(gè)主路由器。這時(shí)每一個(gè)主路由器就會(huì)比較接收到的VRRP報(bào)文中的優(yōu)先級(jí)和自己的優(yōu)先級(jí)如果自己的優(yōu)先級(jí)小于VRRP報(bào)文中的優(yōu)先級(jí)，或者自己的優(yōu)先級(jí)和VRRP報(bào)文中的優(yōu)先級(jí)相等但是自己的接口主IP地址小于VRRP報(bào)文的源地址，則將自己變成備份路由器，否則保持自己的狀態(tài)不變。通過這樣一個(gè)過程，就會(huì)將優(yōu)先級(jí)最大的路由器選成新的主路由器，完成VRRP的備份過程。
VRRP有兩種模式搶占模式和非搶占模式。
在非搶占模式下，一旦某臺(tái)路由器成為主路由器，只要它沒有出現(xiàn)故障，其它備份路由器即使隨后被配置更高的優(yōu)先級(jí)，也不會(huì)成為主路由器；在搶占模式下，路由器一旦發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)先級(jí)比當(dāng)前的活動(dòng)路由器的優(yōu)先級(jí)高，就會(huì)成為主路由器，相應(yīng)地，原來(lái)的主路由器將會(huì)變成備份路由器。
在設(shè)置搶占的同時(shí)，還可以設(shè)置延遲時(shí)間。這樣可以使得備份路由器延遲一段時(shí)間而不是立即成為主路由器。其目的是在不夠穩(wěn)定或擁塞的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里，備份路由器可能會(huì)因?yàn)殒溌返膯栴}而沒有收到主路由器的VRRP報(bào)文。如果未設(shè)置搶占時(shí)間，則備份路由器會(huì)立即成為主路由器。這時(shí)如果又收到了主路由器的VRRP報(bào)文，該路由器又會(huì)重新成為備份路由器，會(huì)引發(fā)頻繁的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，造成網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，延遲時(shí)間能夠很好地解決這個(gè)問題。
由兩臺(tái)以上的路由器組成的虛擬路由器其組網(wǎng)和工作原理與上述實(shí)例相同。
三層交換機(jī)能夠完成路由器的功能，采用三層交換機(jī)時(shí)的組網(wǎng)和VRRP實(shí)現(xiàn)也是同樣的原理。
由以上可以看出，使用VRRP，當(dāng)局域網(wǎng)內(nèi)的一臺(tái)路由器或三層交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，將自動(dòng)由另外一臺(tái)路由器或三層交換機(jī)代替工作。但是這種結(jié)構(gòu)存在一個(gè)問題采用VRRP后，交換機(jī)成為一個(gè)單點(diǎn)故障點(diǎn)，也就是說，當(dāng)交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，主機(jī)不能訪問網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于一些重要的服務(wù)器來(lái)說，這是難以忍受的。
為了解決上述問題，對(duì)于重要的服務(wù)器，一般采用雙機(jī)或雙網(wǎng)卡系統(tǒng)。雙機(jī)或雙網(wǎng)卡對(duì)外體現(xiàn)為一個(gè)IP地址和MAC地址。
例如圖2所示的雙機(jī)系統(tǒng)每個(gè)工作站有四塊網(wǎng)卡主用網(wǎng)卡、備用網(wǎng)卡、主用心跳網(wǎng)卡和備用心跳網(wǎng)卡，主用網(wǎng)卡和備用網(wǎng)卡只分配一個(gè)IP地址，IP地址首先配置在主用網(wǎng)卡上，當(dāng)主用網(wǎng)卡出現(xiàn)故障時(shí)IP地址自動(dòng)配置到備用網(wǎng)卡上；主用心跳網(wǎng)卡和備用心跳網(wǎng)卡用于心跳檢測(cè)，不用分配IP地址。
對(duì)于雙機(jī)系統(tǒng)，將雙機(jī)接到不同的交換機(jī)上能夠解決上述交換機(jī)成為單點(diǎn)故障的問題，從而部分增加系統(tǒng)的安全性。
采用路由器組網(wǎng)時(shí)如圖3所示，假設(shè)此時(shí)路由器301為主路由器，服務(wù)器使用服務(wù)器1-主機(jī)1的主網(wǎng)卡1，采用這種配置后，對(duì)可能出現(xiàn)的各種故障情況分析如下1、連接線321出現(xiàn)故障VRRP自動(dòng)切換，路由器301成為備份路由器，路由器302成為主路由器，沒有問題；2、連接線322出現(xiàn)故障VRRP自動(dòng)切換，路由器301成為備份路由器，路由器302成為主路由器，沒有問題；3、連接線323出現(xiàn)故障VRRP路由器不能相互通信，因此路由器301和路由器302都認(rèn)為自己是主路由器，服務(wù)器繼續(xù)使用主網(wǎng)卡1，此時(shí)下行報(bào)文可能發(fā)送到路由器302上，此時(shí)路由器302發(fā)送ARPREQUEST請(qǐng)求服務(wù)器的MAC地址，因?yàn)榇藞?bào)文無(wú)法到達(dá)主網(wǎng)卡1，所以服務(wù)器不會(huì)發(fā)送ARPREPLY報(bào)文，從而導(dǎo)致路由器302丟棄下行報(bào)文；4、連接線324出現(xiàn)故障服務(wù)器雙網(wǎng)卡之間自動(dòng)切換，切換后使用備網(wǎng)卡1，沒有問題；5、主路由器301上行鏈路出現(xiàn)故障，但是物理層連通VRRP無(wú)法檢查這種情況，因此不能切換，報(bào)文在從路由器301發(fā)送到路由器300的過程中丟失；6、路由器300下行鏈路出現(xiàn)故障，但是物理層連通VRRP無(wú)法檢查這種情況，因此不能切換，報(bào)文在從路由器300發(fā)送到路由器301的過程中丟失；7、路由器301下行出現(xiàn)故障，但是物理層連通服務(wù)器雙網(wǎng)卡之間自動(dòng)切換，切換后使用備網(wǎng)卡1，但是路由器301和路由器302都認(rèn)為自己是主路由器，則下行報(bào)文可能發(fā)送到路由器301上，報(bào)文在從路由器301發(fā)送到交換機(jī)311的過程中丟失；8、交換機(jī)311上行出現(xiàn)故障，但是物理層連通VRRP不能相互通信，上行報(bào)文到交換機(jī)311上后，報(bào)文在從交換機(jī)311發(fā)送到路由器301的過程中丟失；
9、交換機(jī)311下行出現(xiàn)故障，但是物理層連通服務(wù)器雙網(wǎng)卡之間自動(dòng)切換，切換后使用備網(wǎng)卡1，沒有問題。
采用三層交換機(jī)時(shí)的組網(wǎng)如圖4所示，三層交換機(jī)401的端口Port1和Port3屬于Vlan1，三層交換機(jī)402的端口Port5和Port7也屬于Vlan1。
在三層交換機(jī)401、三層交換機(jī)402、交換機(jī)411和交換機(jī)412上的Vlan1上配置STP，假設(shè)此時(shí)STP進(jìn)行如下設(shè)置三層交換機(jī)401的橋的優(yōu)先級(jí)(Bridge Priority)為1，三層交換機(jī)402的橋的優(yōu)先級(jí)為2，交換機(jī)411的橋的優(yōu)先級(jí)為3，交換機(jī)412的橋的優(yōu)先級(jí)為4；端口port1，port2，port7，port8，port9，port10的STP Cost為1，端口port3，port4，port5，port6的STPCost為100。此時(shí)端口port5、port6為阻塞狀態(tài)，其余端口為轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。三層交換機(jī)401為主路由器，服務(wù)器使用服務(wù)器1-主機(jī)1上的主網(wǎng)卡1，此時(shí)三層交換機(jī)401和主網(wǎng)卡1之間通訊使用連接線422和連接線424，三層交換機(jī)401和三層交換機(jī)402之間通訊使用連接線422、連接線423和連接線427。
采用這種配置后，對(duì)可能出現(xiàn)的各種故障情況分析如下1、連接線421出現(xiàn)故障VRRP自動(dòng)切換，三層交換機(jī)401成為備份路由器，三層交換機(jī)402成為主路由器，沒有問題；。
2、連接線422出現(xiàn)故障STP切換，此時(shí)端口Port6變成轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，使用連接線425和連接線423來(lái)完成三層交換機(jī)401和交換機(jī)411之間的通訊，使用連接線425和連接線427來(lái)完成三層交換機(jī)401和三層交換機(jī)402之間的通訊，主備路由器保持不變，沒有問題；3、連接線423出現(xiàn)故障STP切換，此時(shí)端口Port6變成轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，使用連接線425和連接線427來(lái)完成三層交換機(jī)401和三層交換機(jī)402之間的通訊，主備路由器保持不變，沒有問題；4、連接線424出現(xiàn)故障服務(wù)器雙網(wǎng)卡之間自動(dòng)切換，切換后使用備網(wǎng)卡1，沒有問題；5、三層交換機(jī)401上行出現(xiàn)故障，但是物理層連通VRRP無(wú)法檢查這種情況，因此不能切換，報(bào)文在從三層交換機(jī)401發(fā)送到路由器400的過程中丟失；6、路由器400下行出現(xiàn)故障，但是物理層連通
VRRP無(wú)法檢查這種情況，因此不能切換，報(bào)文在從路由器400發(fā)送到三層交換機(jī)401的過程中丟失；7、三層交換機(jī)401下行端口port1出現(xiàn)故障，但是物理層連通STP自動(dòng)切換，和連接422出現(xiàn)故障的情況一樣，沒有問題；8、三層交換機(jī)401整機(jī)出現(xiàn)故障，但是物理層連通VRRP自動(dòng)切換，STP自動(dòng)切換，沒有問題；9、交換機(jī)411上行端口port2出現(xiàn)故障，但是物理層連通STP自動(dòng)切換，和連接422出現(xiàn)故障的情況一樣，沒有問題；10、交換機(jī)411下行端口port11出現(xiàn)故障，但是物理層連通服務(wù)器雙網(wǎng)卡之間自動(dòng)切換，切換后使用備網(wǎng)卡1，沒有問題；11、交換機(jī)411整機(jī)故障，但是物理層連通服務(wù)器雙網(wǎng)卡之間自動(dòng)切換，切換后使用備網(wǎng)卡1，STP自動(dòng)切換，沒有問題。
綜上所述，在路由器組網(wǎng)模式下，由于VRRP是利用組播報(bào)文在交換傳播進(jìn)行通信的，所以當(dāng)交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，VRRP路由器的VRRP報(bào)文不能正確接收，VRRP路由器都認(rèn)為自己是主路由器，從而可能出現(xiàn)報(bào)文發(fā)送到錯(cuò)誤的路由器而導(dǎo)致故障；由于VRRP協(xié)議跟蹤上行端口時(shí)僅判斷端口物理層是否中斷，而不管IP層是否正常，所以當(dāng)作為主路由器的VRRP路由器的上行鏈路或其上行路由器的下行鏈路出現(xiàn)問題但物理層連通時(shí)，VRRP協(xié)議無(wú)法檢測(cè)到這種情況，因此不能切換主路由器而導(dǎo)致故障。
三層交換機(jī)組網(wǎng)模式可以解決部分問題，但當(dāng)作為VRRP主路由器的三層交換機(jī)上行鏈路或其上行路由器的下行鏈路出現(xiàn)故障但物理層連通時(shí)，由于VRRP協(xié)議無(wú)法檢測(cè)這種情況，因此不能切換主路由器而導(dǎo)致故障。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中虛擬路路由器冗余協(xié)議下服務(wù)器接入的不可靠性，本發(fā)明提供一種保證服務(wù)器接入可靠性的方法及裝置，它可以保證在虛擬路由器冗余協(xié)議下當(dāng)虛擬路由器的某個(gè)連接線出現(xiàn)故障時(shí)，服務(wù)器與外界仍能通過正確的路由正常通訊，從而避免出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)主路由器或使用故障路由而丟失報(bào)文的情況。
本發(fā)明的保證服務(wù)器接入可靠性的方法包括由VRRP路由器對(duì)鏈路的連通性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果確定VRRP主路由器步驟。
所述方法包括所述VRRP主路由器監(jiān)測(cè)與上行路由器和/或服務(wù)器之間鏈路的連通性，如果發(fā)現(xiàn)與上行路由器之間鏈路或與服務(wù)器之間鏈路中斷，所述VRRP主路由器向VRRP備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息，所述VRRP備份路由器收到所述撤銷主路由器消息后，從備份路由器中選舉出新的主路由器。
所述方法包括所述VRRP備份路由器監(jiān)測(cè)與上行路由器和/或服務(wù)器之間鏈路的連通性，如果發(fā)現(xiàn)與上行路由器之間鏈路和/或服務(wù)器之間鏈路中斷，所述VRRP備份路由器不允許自己成為主路由器。
所述的VRRP路由器監(jiān)測(cè)與上行路由器和/或服務(wù)器之間鏈路的連通性監(jiān)測(cè)步驟包括啟動(dòng)監(jiān)測(cè)定時(shí)器，同時(shí)VRRP路由器定時(shí)發(fā)送ICMP ECHO報(bào)文給上行路由器和/或服務(wù)器，發(fā)送周期小于監(jiān)測(cè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)長(zhǎng)，每收到一個(gè)上行路由器或服務(wù)器返回的ICMP ECHOREPLY報(bào)文將相應(yīng)監(jiān)測(cè)定時(shí)器復(fù)位，如果監(jiān)測(cè)定時(shí)器超時(shí)則認(rèn)為相應(yīng)鏈路中斷，否則認(rèn)為鏈路正常。
所述的VRRP路由器監(jiān)測(cè)與上行路由器和/或服務(wù)器之間鏈路的連通性監(jiān)測(cè)步驟包括啟動(dòng)監(jiān)測(cè)定時(shí)器，同時(shí)VRRP路由器定時(shí)發(fā)送ARP REQUEST報(bào)文給上行路由器和/或服務(wù)器，發(fā)送周期小于監(jiān)測(cè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)長(zhǎng)，每收到一個(gè)上行路由器或服務(wù)器返回的ARP REPLY報(bào)文將相應(yīng)監(jiān)測(cè)定時(shí)器復(fù)位，如果監(jiān)測(cè)定時(shí)器超時(shí)則認(rèn)為相應(yīng)鏈路中斷，否則認(rèn)為鏈路正常。
所述的VRRP備份路由器分別通過上行鏈路和下行鏈路監(jiān)測(cè)與VRRP主路由器之間的連通性，如果上行鏈路中斷和下行鏈路都中斷，VRRP備份路由器進(jìn)行新的主路由器選舉；如果上行鏈路和下行鏈路中至少有一個(gè)正常，不作處理，直到接收到VRRP主路由器發(fā)送的撤銷主路由器消息。
所述的VRRP備份路由器監(jiān)測(cè)與VRRP主路由器之間上行鏈路連通性的方法是對(duì)VRRP協(xié)議報(bào)文進(jìn)行擴(kuò)展，VRRP主路由器在VRRP擴(kuò)展報(bào)文中帶上自己的接口地址，VRRP備份路由器啟動(dòng)一個(gè)監(jiān)測(cè)定時(shí)器，同時(shí)VRRP備份路由器通過上行接口定時(shí)發(fā)送ICMP ECHO報(bào)文或ARP REQUEST報(bào)文給VRRP主路由器的接口地址，發(fā)送周期小于監(jiān)測(cè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)長(zhǎng)，每收到一個(gè)ICMP ECHO REPLY報(bào)文或一個(gè)ARP REPLY報(bào)文將監(jiān)測(cè)定時(shí)器復(fù)位，如果監(jiān)測(cè)定時(shí)器超時(shí)則認(rèn)為鏈路中斷，否則認(rèn)為鏈路正常。
所述的VRRP備份路由器通過VRRP組播報(bào)文監(jiān)測(cè)與VRRP主路由器的下行鏈路連通性。
所述的VRRP主路由器向VRRP備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息的一種方法是VRRP主路由器不發(fā)送VRRP報(bào)文，VRRP備份路由器在定時(shí)器超時(shí)之后重新選舉主路由器。
所述的VRRP主路由器向VRRP備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息的一種方法是VRRP主路由器發(fā)送一種新類型的報(bào)文通知VRRP備份路由器。
所述的VRRP主路由器向VRRP備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息的一種方法是VRRP主路由器下降優(yōu)先級(jí)，通過正常的VRRP報(bào)文通知備份路由器。
所述的VRRP主路由器向VRRP備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息的方法是VRRP備份路由器和VRRP主路由器進(jìn)行上行鏈路監(jiān)測(cè)時(shí)，VRRP主路由器記錄備份路由器的接口IP地址，VRRP主路由器發(fā)現(xiàn)與服務(wù)器之間鏈路中斷時(shí)，通過單播報(bào)文發(fā)送撤銷主路由器消息給VRRP備份路由器。
一種保證服務(wù)器接入可靠性的裝置，包括監(jiān)測(cè)裝置和處理裝置，監(jiān)測(cè)裝置用于監(jiān)測(cè)各鏈路的連通性；處理裝置用于根據(jù)所述監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)處理。
所述監(jiān)測(cè)裝置包括報(bào)文發(fā)送裝置，用于發(fā)送監(jiān)測(cè)報(bào)文；報(bào)文接收裝置，用于接收返回的應(yīng)答報(bào)文；濫測(cè)定時(shí)器，用于監(jiān)測(cè)報(bào)文的發(fā)送和接收時(shí)間并將該時(shí)間與設(shè)定時(shí)間比較，根據(jù)結(jié)果對(duì)鏈路連通性進(jìn)行判斷。
所述處理裝置包括消息發(fā)送裝置，用于VRRP主路由器向VRRP備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息；主路由器選舉裝置，用于從VRRP備份路由器中進(jìn)行主路由器選舉。
在路由器組網(wǎng)模式中，如果交換機(jī)之間的連接出現(xiàn)故障，VRRP主路由器檢測(cè)到與上行路由器和服務(wù)器之間連接都正常，因此會(huì)進(jìn)行正常的VRRP處理，VRRP備份路由器檢測(cè)到下行鏈路中斷，但上行鏈路正常，且沒有收到主路由器發(fā)送過來(lái)的撤銷主路由器消息，因此不做任何處理，不會(huì)產(chǎn)生問題；如果主路由器與上行路由器之間的鏈路出現(xiàn)故障，或者主路由器與交換機(jī)之間的鏈路出現(xiàn)故障，不管物理層如何，主路由器都可以檢測(cè)到這種情況，向備份路由器發(fā)出撤銷主路由器消息，由備份路由器組選舉新的主路由器，也沒有問題。
在三層交換機(jī)組網(wǎng)模式中，如果作為主路由器的三層交換機(jī)上行出現(xiàn)故障或者其上行路由器的下行出現(xiàn)故障，但是物理層連通，主路由器檢測(cè)到這種情況，向備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息，由備份路由器組選舉出新的主路由器，不會(huì)產(chǎn)生問題。
本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是在任何性情況下都可以保證虛擬路由器冗余協(xié)議下服務(wù)器接入的可靠性，不會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)主路由器或丟失報(bào)文的情況。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1為虛擬路由器組網(wǎng)的應(yīng)用原理圖；圖2為雙機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；圖3為采用路由器組網(wǎng)的雙機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；圖4為采用三層交換機(jī)組網(wǎng)的雙機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖；圖5為本發(fā)明的保證服務(wù)器接入可靠性的方法的結(jié)構(gòu)原理框圖；圖6為本發(fā)明的保證服務(wù)器接入可靠性的方法的VRRP主路由器的監(jiān)測(cè)及處理流程圖；圖7為本發(fā)明的保證服務(wù)器接入可靠性的方法的VRRP備份路由器的監(jiān)測(cè)及處理流程圖；圖8為本發(fā)明的保證服務(wù)器接入可靠性的裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式
為了保證虛擬路由器冗余協(xié)議下服務(wù)器接入的可靠性，本發(fā)明的VRRP路由器分別對(duì)各自的鏈路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如圖5所示，包括與上行路由器之間鏈路連通性的監(jiān)測(cè)、與服務(wù)器之間鏈路連通性的監(jiān)測(cè)和VRRP主備路由器之間鏈路連通性的監(jiān)測(cè)。
1、與上行路由器之間鏈路連通性的監(jiān)測(cè)根據(jù)以上所述，所有啟用了VRRP協(xié)議的路由器分別對(duì)自己與上行路由器之間鏈路的連通性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)與上行路由器之間鏈路可以通過ICMP ECHO報(bào)文和ICMP ECHO REPLY報(bào)文實(shí)現(xiàn)，也可以通過ARP REQUEST報(bào)文和ARP REPLY報(bào)文實(shí)現(xiàn)。如果VRRP主路由器發(fā)現(xiàn)自己與上行路由器之間的鏈路中斷，向VRRP備份路由器發(fā)出撤銷主路由器的消息，由VRRP備份路由器進(jìn)行新的主路由器選舉；如果VRRP備份路由器發(fā)現(xiàn)自己與上行路由器之間的鏈路中斷，則不允許自己成為主路由器。
2、與服務(wù)器之間鏈路連通性的監(jiān)測(cè)所有啟用了VRRP協(xié)議的路由器分別對(duì)自己與服務(wù)器之間鏈路的連通性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果VRRP主路由器發(fā)現(xiàn)自己與服務(wù)器之間的鏈路中斷，向VRRP備份路由器發(fā)出撤銷主路由器的消息，由VRRP備份路由器進(jìn)行新的主路由器選舉；如果VRRP備份路由器發(fā)現(xiàn)自己與服務(wù)器之間的鏈路中斷，則不允許自己成為主路由器。
3、VRRP主備路由器之間鏈路連通性的監(jiān)測(cè)VRRP備份路由器分別通過上行和下行鏈路監(jiān)測(cè)與VRRP主路由器之間的連通性，上行鏈路的連通性可通過下述方法進(jìn)行對(duì)VRRP協(xié)議報(bào)文進(jìn)行擴(kuò)展，主路由器在VRRP擴(kuò)展報(bào)文中帶上自己的接口地址，該接口地址可以是與上行路由器連接的接口IP地址，也可以是loopback地址(環(huán)回地址)等，啟動(dòng)一個(gè)監(jiān)測(cè)定時(shí)器，同時(shí)VRRP備份路由器定時(shí)發(fā)送ICMPECHO報(bào)文或ARP REQUEST報(bào)文給VRRP主路由器，發(fā)送周期小于監(jiān)測(cè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)長(zhǎng)，VRRP備份路由器每收到一個(gè)ICMP ECHO REPLY報(bào)文或ARP REPLY報(bào)文時(shí)將監(jiān)測(cè)定時(shí)器復(fù)位，如果監(jiān)測(cè)定時(shí)器超時(shí)則認(rèn)為鏈路中斷，否則認(rèn)為鏈路正常。VRRP備份路由器可以通過正常的VRRP組播報(bào)文監(jiān)測(cè)與VRRP主路由器的下行鏈路連通性。如果上行鏈路和下行鏈路都正常，不作任何處理；如果上行鏈路和下行鏈路都中斷，說明VRRP主路由器出現(xiàn)故障，由VRRP備份路由器組進(jìn)行新的主路由器選舉；如果上行鏈路和下行鏈路之中有一個(gè)出現(xiàn)故障，先不作處理，直到收到VRRP主路由器發(fā)送的撤銷主路由器消息，收到撤銷主路由器消息后VRRP備份路由器組進(jìn)行新的主路由器選舉。VRRP發(fā)送撤銷主路由器消息可以采用以下方法中的一種1、VRRP主路由器不發(fā)送VRRP報(bào)文，VRRP備份路由器在定時(shí)器超時(shí)之后重新選舉主路由器；2、VRRP主路由器發(fā)送一種新類型的報(bào)文通知VRRP備份路由器；3、VRRP主路由器下降優(yōu)先級(jí)，通過正常的VRRP報(bào)文通知備份路由器；4、VRRP備份路由器和VRRP主路由器進(jìn)行上行鏈路監(jiān)測(cè)時(shí)，VRRP主路由器記錄備份路由器的接口IP地址，VRRP主路由器發(fā)現(xiàn)與服務(wù)器之間鏈路中斷時(shí)，通過單播報(bào)文發(fā)送撤銷主路由器消息給VRRP備份路由器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，需要在系統(tǒng)中建立監(jiān)測(cè)裝置和處理裝置，其中監(jiān)測(cè)裝置由報(bào)文發(fā)送裝置、報(bào)文接收裝置和監(jiān)測(cè)定時(shí)器組成，報(bào)文發(fā)送裝置負(fù)責(zé)向上行路由器或服務(wù)器發(fā)送報(bào)文，報(bào)文接收裝置負(fù)責(zé)接收上行路由器或服務(wù)器返回的應(yīng)答報(bào)文，監(jiān)測(cè)定時(shí)器用于監(jiān)測(cè)報(bào)文的發(fā)送和接收時(shí)間，并將該時(shí)間與設(shè)定時(shí)間比較，以判斷鏈路的連通性；處理裝置由消息發(fā)送裝置和主路由器選舉裝置組成，當(dāng)VRRP主路由器發(fā)現(xiàn)自己與上行路由器或服務(wù)器之間的鏈路中斷時(shí)，由消息發(fā)送裝置負(fù)責(zé)發(fā)送撤銷主路由器消息給VRRP備份路由器，VRRP備份路由器收到撤銷主路由器消息后，由主路由器選舉裝置負(fù)責(zé)選舉出新的VRRP主路由器。
實(shí)施例一建立圖3所示的路由器組網(wǎng)的雙機(jī)系統(tǒng)，其中路由器301為主路由器，路由器302為備份路由器。在通訊過程中，進(jìn)行如下操作主路由器301和備份路由器302各設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)定時(shí)器，主路由器301和備份路由器302分別定時(shí)向上行路由器300和服務(wù)器發(fā)送ICMPECHO報(bào)文，發(fā)送周期小于監(jiān)測(cè)定時(shí)器的時(shí)長(zhǎng)，如果在設(shè)定時(shí)間內(nèi)收到路由器300或服務(wù)器發(fā)回的ICMP ECHO REPLY報(bào)文則將監(jiān)測(cè)定時(shí)器復(fù)位，如果監(jiān)測(cè)定時(shí)器超時(shí)則認(rèn)為相應(yīng)鏈路中斷，否則認(rèn)為鏈路正常；對(duì)主路由器301向上行路由器300發(fā)送的報(bào)文進(jìn)行擴(kuò)展，在該擴(kuò)展報(bào)文中加入主路由器301的接口地址，備份路由器302向上行路由器300查詢獲得主路由器301的接口地址，然后定時(shí)通過上行接口發(fā)送ICMP ECHO報(bào)文給主路由器301的接口地址，發(fā)送周期小于監(jiān)測(cè)定時(shí)器的時(shí)長(zhǎng)，如果收到主路由器返回的ICMP ECHO REPLY報(bào)文將監(jiān)測(cè)定時(shí)器復(fù)位，如果監(jiān)測(cè)定時(shí)器超時(shí)認(rèn)為鏈路中斷，否則認(rèn)為鏈路正常。
如果連接線323出現(xiàn)故障而主路由器301與上行路由器300和交換機(jī)311之間的鏈路都正常，備份路由器302監(jiān)測(cè)到與主路由器301之間的下行鏈路中斷，但上行鏈路正常，并且由于主路由器301與上行路由器300和交換機(jī)311之間的鏈路都正常，備份路由器302不會(huì)收到主路由器301發(fā)送的撤銷主路由器消息，備份路由器302不作處理。因此不會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)主路由器，沒有問題。
如果主路由器301上行鏈路出現(xiàn)故障，但是物理層連通，此時(shí)主路由器301在設(shè)定時(shí)間內(nèi)向上行路由器300發(fā)送ICMP ECHO報(bào)文，由于主路由器301的上行出現(xiàn)了故障，因此該報(bào)文無(wú)法送達(dá)給上行路由器300，因此不會(huì)返回ICMP ECHO REPLY報(bào)文，主路由器301在設(shè)定時(shí)間內(nèi)收不到上行路由器300返回的ICMP ECHO REPLY報(bào)文，判斷其與上行路由器300之間的鏈路中斷，于是通過下行鏈路向備份路由器302發(fā)送撤銷主路由器消息，告訴備份路由器302自己不再是主路由器，備份路由器302收到撤銷主路由器消息后成為主路由器，服務(wù)器通過路由器302與外界通訊，沒有問題。
如果路由器300下行鏈路出現(xiàn)故障，但是物理層連通，這種情況下上行路由器300接收到主路由器301發(fā)送的ICMP ECHO報(bào)文后返回ICMP ECHO REPLY報(bào)文，由于路由器300下行鏈路出現(xiàn)故障，該ICMP ECHO REPLY報(bào)文無(wú)法送達(dá)給主路由器301，主路由器301在設(shè)定時(shí)間內(nèi)收不到上行路由器300返回的ICMP ECHO REPLY報(bào)文，判斷與上行路由器300之間的鏈路中斷，主路由器301通過下行鏈路向備份路由器302發(fā)送撤銷主路由器消息，路由器302成為新的主路由器。
如果路由器301下行出現(xiàn)故障，但是物理層連通，主路由器301向交換機(jī)311發(fā)送的ICMP ECHO報(bào)文無(wú)法送達(dá)交換機(jī)311，因此主路由器301收不到交換機(jī)311返回的ICMP ECHOREPLY報(bào)文，主路由器301判斷其與服務(wù)器之間的鏈路中斷，通過上行鏈路向備份路由器302發(fā)送撤銷主路由器消息，路由器302成為新的主路由器，不會(huì)產(chǎn)生問題。
如果交換機(jī)311上行出現(xiàn)故障，但是物理層連通，交換機(jī)311收到主路由器301發(fā)送的ICMP ECHO報(bào)文后返回ICMP ECHO REPLY報(bào)文，由于交換機(jī)311上行出現(xiàn)故障，該ICMP ECHOREPLY報(bào)文無(wú)法送達(dá)主路由器301，主路由器301通過上行鏈路向備份路由器302發(fā)送撤銷主路由器消息，路由器302成為新的主路由器，不會(huì)產(chǎn)生問題。
由上述可以看出，本發(fā)明解決了路由器組網(wǎng)模式下現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
實(shí)施例二建立圖4所示的三層交換機(jī)組網(wǎng)的雙機(jī)系統(tǒng)。其中三層交換機(jī)401為主路由器，三層交換機(jī)402為備份路由器。三層交換機(jī)401和三層交換機(jī)402各設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)定時(shí)器，三層交換機(jī)401和三層交換機(jī)402分別定時(shí)向上行路由器400和服務(wù)器發(fā)送ARP REQUEST報(bào)文，發(fā)送周期小于監(jiān)測(cè)定時(shí)器的時(shí)長(zhǎng)，當(dāng)收到上行路由器400或服務(wù)器返回的APR REPLY報(bào)文時(shí)將相應(yīng)的監(jiān)測(cè)定時(shí)器復(fù)位，如果監(jiān)測(cè)定時(shí)器超時(shí)則認(rèn)為該鏈路中斷，否則認(rèn)為該鏈路正常。對(duì)三層交換機(jī)401向上行路由器400發(fā)送的報(bào)文進(jìn)行擴(kuò)展，在該擴(kuò)展報(bào)文中加入三層交換機(jī)401的接口地址，三層交換機(jī)402向上行路由器400查詢獲得三層交換機(jī)401的接口地址，然后通過上行接口以小于監(jiān)測(cè)定時(shí)器設(shè)定時(shí)長(zhǎng)的周期定時(shí)發(fā)送ARP REQUEST報(bào)文給三層交換機(jī)401的接口地址，如果收到三層交換機(jī)401返回的APR REPLY報(bào)文將監(jiān)測(cè)定時(shí)器復(fù)位，如果監(jiān)測(cè)定時(shí)器超時(shí)則認(rèn)為三層交換機(jī)402與三層交換機(jī)401之間的上行鏈路中斷，否則認(rèn)為該鏈路正常。
如果三層交換機(jī)401上行出現(xiàn)故障，但是物理層連通，三層交換機(jī)發(fā)送的ARP REQUEST報(bào)文無(wú)法到達(dá)上行路由器400，因此也無(wú)法收到上行路由器400返回的ARP REPLY報(bào)文，三層交換機(jī)401判斷其與上行路由器400之間鏈路中斷，于是通過下行鏈路向作為備份路由器的三層交換機(jī)402發(fā)送撤銷主路由器消息，三層交換機(jī)402收到撤銷主路由器消息后成為新的主路由器，不會(huì)產(chǎn)生問題。
如果路由器400下行出現(xiàn)故障，但是物理層連通，上行路由器收到三層交換機(jī)發(fā)送的ARP REQUEST報(bào)文后返回ARP REPLY報(bào)文，由于路由器400的下行出現(xiàn)故障，因此該ARP REPLY報(bào)文無(wú)法送達(dá)三層交換機(jī)401，三層交換機(jī)401判斷其與上行路由器400之間的鏈路中斷，于是通過下行鏈路向作為備份路由器的三層交換機(jī)402發(fā)送撤銷主路由器消息，三層交換機(jī)402收到撤銷主路由器消息后成為新的主路由器，不會(huì)產(chǎn)生問題。
由上述可見，本發(fā)明解決了三層交換機(jī)組網(wǎng)模式下現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
權(quán)利要求
1.一種保證服務(wù)器接入可靠性的方法，其特征在于，所述方法包括由VRRP路由器對(duì)鏈路的連通性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果確定VRRP主路由器的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保證服務(wù)器接入可靠性的方法，其特征在于，所述方法包括所述VRRP主路由器監(jiān)測(cè)與上行路由器和/或服務(wù)器之間鏈路的連通性，如果發(fā)現(xiàn)與上行路由器之間鏈路或與服務(wù)器之間鏈路中斷，所述VRRP主路由器向VRRP備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息，所述VRRP備份路由器收到所述撤銷主路由器消息后，從備份路由器中選舉出新的主路由器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保證服務(wù)器接入可靠性的方法，其特征在于，所述方法包括所述VRRP備份路由器監(jiān)測(cè)與上行路由器和/或服務(wù)器之間鏈路的連通性，如果發(fā)現(xiàn)與上行路由器之間鏈路和/或服務(wù)器之間鏈路中斷，所述VRRP備份路由器不允許自己成為主路由器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的保證服務(wù)器接入可靠性的方法，其特征在于，所述的VRRP路由器監(jiān)測(cè)與上行路由器和/或服務(wù)器之間鏈路的連通性監(jiān)測(cè)步驟包括啟動(dòng)監(jiān)測(cè)定時(shí)器，同時(shí)VRRP路由器定時(shí)發(fā)送ICMP ECHO報(bào)文給上行路由器和/或服務(wù)器，發(fā)送周期小于監(jiān)測(cè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)長(zhǎng)，每收到一個(gè)上行路由器或服務(wù)器返回的ICMP ECHO REPLY報(bào)文將相應(yīng)監(jiān)測(cè)定時(shí)器復(fù)位，如果監(jiān)測(cè)定時(shí)器超時(shí)則認(rèn)為相應(yīng)鏈路中斷，否則認(rèn)為鏈路正常。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的保證服務(wù)器接入可靠性的方法，其特征在于，所述的VRRP路由器監(jiān)測(cè)與上行路由器和/或服務(wù)器之間鏈路的連通性監(jiān)測(cè)步驟包括啟動(dòng)監(jiān)測(cè)定時(shí)器，同時(shí)VRRP路由器定時(shí)發(fā)送ARP REQUEST報(bào)文給上行路由器和/或服務(wù)器，發(fā)送周期小于監(jiān)測(cè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)長(zhǎng)，每收到一個(gè)上行路由器或服務(wù)器返回的ARP REPLY報(bào)文將相應(yīng)監(jiān)測(cè)定時(shí)器復(fù)位，如果監(jiān)測(cè)定時(shí)器超時(shí)則認(rèn)為相應(yīng)鏈路中斷，否則認(rèn)為鏈路正常。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保證服務(wù)器接入可靠性的方法，其特征在于，所述的VRRP備份路由器分別通過上行鏈路和下行鏈路監(jiān)測(cè)與VRRP主路由器之間的連通性，如果上行鏈路中斷和下行鏈路都中斷，VRRP備份路由器進(jìn)行新的主路由器選舉；如果上行鏈路和下行鏈路中至少有一個(gè)正常，不作處理，直到接收到VRRP主路由器發(fā)送的撤銷主路由器消息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保證服務(wù)器接入可靠性的方法，其特征在于，所述的VRRP備份路由器監(jiān)測(cè)與VRRP主路由器之間上行鏈路連通性的方法是對(duì)VRRP協(xié)議報(bào)文進(jìn)行擴(kuò)展，VRRP主路由器在VRRP擴(kuò)展報(bào)文中帶上自己的接口地址，VRRP備份路由器啟動(dòng)一個(gè)監(jiān)測(cè)定時(shí)器，同時(shí)VRRP備份路由器通過上行接口定時(shí)發(fā)送ICMP ECHO報(bào)文或ARP REQUEST報(bào)文給VRRP主路由器的接口地址，發(fā)送周期小于監(jiān)測(cè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)長(zhǎng)，每收到一個(gè)ICMPECHO REPLY報(bào)文或一個(gè)ARP REPLY報(bào)文將監(jiān)測(cè)定時(shí)器復(fù)位，如果監(jiān)測(cè)定時(shí)器超時(shí)則認(rèn)為鏈路中斷，否則認(rèn)為鏈路正常。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保證服務(wù)器接入可靠性的方法，其特征在于，所述的VRRP備份路由器通過VRRP組播報(bào)文監(jiān)測(cè)與VRRP主路由器的下行鏈路連通性。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的保證服務(wù)器接入可靠性的方法，其特征在于，所述的VRRP主路由器向VRRP備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息的一種方法是VRRP主路由器不發(fā)送VRRP報(bào)文，VRRP備份路由器在定時(shí)器超時(shí)之后重新選舉主路由器。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的保證服務(wù)器接入可靠性的方法，其特征在于，所述的VRRP主路由器向VRRP備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息的一種方法是VRRP主路由器發(fā)送一種新類型的報(bào)文通知VRRP備份路由器。
11.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的保證服務(wù)器接入可靠性的方法，其特征在于，所述的VRRP主路由器向VRRP備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息的一種方法是VRRP主路由器下降優(yōu)先級(jí)，通過正常的VRRP報(bào)文通知備份路由器。
12.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的保證服務(wù)器接入可靠性的方法，其特征在于，所述的VRRP主路由器向VRRP備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息的方法是VRRP備份路由器和VRRP主路由器進(jìn)行上行鏈路監(jiān)測(cè)時(shí)，VRRP主路由器記錄備份路由器的接口IP地址，VRRP主路由器發(fā)現(xiàn)與服務(wù)器之間鏈路中斷時(shí)，通過單播報(bào)文發(fā)送撤銷主路由器消息給VRRP備份路由器。
13.一種保證服務(wù)器接入可靠性的裝置，其特征在于，所述裝置包括監(jiān)測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)各鏈路的連通性；處理裝置，用于根據(jù)所述監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的保證服務(wù)器接入可靠性的裝置，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)裝置包括報(bào)文發(fā)送裝置，用于發(fā)送監(jiān)測(cè)報(bào)文；報(bào)文接收裝置，用于接收返回的應(yīng)答報(bào)文；濫測(cè)定時(shí)器，用于監(jiān)測(cè)報(bào)文的發(fā)送和接收時(shí)間并將該時(shí)間與設(shè)定時(shí)間比較，根據(jù)結(jié)果對(duì)鏈路連通性進(jìn)行判斷。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的保證服務(wù)器接入可靠性的裝置，其特征在于，所述處理裝置包括消息發(fā)送裝置，用于VRRP主路由器向VRRP備份路由器發(fā)送撤銷主路由器消息；主路由器選舉裝置，用于從VRRP備份路由器中進(jìn)行主路由器選舉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種保證服務(wù)器接入可靠性的方法及裝置，屬于網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)領(lǐng)域。它通過以下方式實(shí)現(xiàn)在通訊過程中，所有啟用了VRRP協(xié)議的路由器分別對(duì)自己的上行鏈路和下行鏈路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)鏈路中斷，不允許自己成為主路由器；備份路由器分別通過上行鏈路和下行鏈路監(jiān)測(cè)與主路由器之間的連通性，如果上下鏈路都中斷，進(jìn)行新的主路由器選舉，如果有一個(gè)鏈路未中斷，不作處理，直到收到主路由器發(fā)送的撤銷主路由器消息。所述裝置包括用于監(jiān)測(cè)鏈路的監(jiān)測(cè)裝置和用于做出處理的處理裝置。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是在任何情況下都可以保證虛擬路由器冗余協(xié)議下服務(wù)器接入的可靠性，不會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)主路由器或丟失報(bào)文的情況。
文檔編號(hào)H04L12/26GK101051951SQ20061008129
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月29日
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