專利名稱：虛擬路由器冗余協(xié)議備份組中設(shè)備優(yōu)先級實(shí)現(xiàn)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種虛擬路由器冗余協(xié)議(Virtual Router Redundancy Protocol，簡稱為VRRP)備份組中設(shè)備優(yōu)先級實(shí)現(xiàn)方法及裝置。
背景技術(shù)：
虛擬路由器冗余協(xié)議(VirtualRouter Redundancy Protocol，簡稱為 VRRP)是一種設(shè)備冗余技術(shù)，用于解決局域網(wǎng)環(huán)境中，靜態(tài)配置的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)單點(diǎn)故障后，局域網(wǎng)內(nèi)主機(jī)無法訪問外部網(wǎng)絡(luò)的問題。在VRRP中，兩個(gè)或多個(gè)物理設(shè)備(一般是具有路由功能的設(shè)備，比如路由器)聚集在一起組成一個(gè)虛擬的設(shè)備(或稱為VRRP備份組)，并對外提供一致的虛擬IP和虛擬MAC地址。局域網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)通過將該虛擬IP指定為默認(rèn)的下一跳來實(shí)現(xiàn)對外部網(wǎng)絡(luò)的訪問。在同一個(gè)VRRP備份組中，只有一個(gè)物理設(shè)備負(fù)責(zé)內(nèi)外網(wǎng)之間報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)，該物理設(shè)備稱為主用設(shè)備(即Master設(shè)備)，其他的設(shè)備負(fù)責(zé)偵聽Master設(shè)備的狀態(tài)，稱為備用設(shè)備(即Backup設(shè)備)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)Master設(shè)備失效后，將根據(jù)設(shè)備的優(yōu)先級標(biāo)識，從Backup設(shè)備中競選出一個(gè)新的Master設(shè)備，接替原Master設(shè)備的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)工作，但虛擬IP不變，因此不會影響局域網(wǎng)內(nèi)主機(jī)對外部網(wǎng)絡(luò)的訪問。正常情況下，在一個(gè)VRRP備份組中，只有Master負(fù)責(zé)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)，Backup不負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)工作，因此VRRP備份組中設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)能力得不到充分利用。為了提高設(shè)備利用率，通常會劃分多個(gè)VRRP備份組，并將轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備同時(shí)加入這些備份組。然后通過合理規(guī)劃各設(shè)備在不同備份組中的優(yōu)先級，使不同的設(shè)備分別在不同的組中承擔(dān)Master設(shè)備角色，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)載荷的負(fù)荷分擔(dān)。如

圖1所示，局域網(wǎng)中有六臺主機(jī)和三臺路由器，其中三臺路由器Router A，. . .，Router C都加入了 VRRP備份組1，2和3，并且Router A是備份組1中的Master設(shè)備，Router B是備份組2中的Master設(shè)備，Router C是備份組3中的Master設(shè)備；H1/H2 通過 Router A、H3/H4 通過 Router B、H5/H6 通過 Router C 訪問 Internet，從而實(shí)現(xiàn)了載荷分擔(dān)。當(dāng)Router A失效后，Router B和Router C會競選備份組1中的Master設(shè)備，由于備份組1中，Router B的優(yōu)先級為90，大于Router C的優(yōu)先級80，因此，最終由Router B作為備份組1的Master設(shè)備。但是，在某個(gè)VRRP備份組的Master設(shè)備失效后，雖然可以由其中的一個(gè)備用設(shè)備接替Master設(shè)備，但卻可能導(dǎo)致VRRP備份組中的各個(gè)設(shè)備的負(fù)載不均衡。例如，在圖1中，假設(shè)主機(jī)Hl,... ,H6訪問網(wǎng)絡(luò)(Internet)的流量為均15M/秒， Router A,Router B 和 Router C 的轉(zhuǎn)發(fā)能力分別為 90M/秒、80M/秒和 100M/秒。在 RouterA 失效前，RouterA、RouterB和Router C的負(fù)載都為30M/秒，剩余帶寬分別為60M/秒、50M/ 秒和70M/秒，各個(gè)路由器的負(fù)載相差不大，較好地實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡。在RouterA失效后， 由于在備份組1中，Router B的優(yōu)先級比RouterC高，因此，Router B作為備份組1的新的Master設(shè)備。Router A的負(fù)載轉(zhuǎn)移到Router B上，因此，Router B和Router C的負(fù)載分別為60M/秒和30M/秒，剩余帶寬分別為20M/秒和70M/秒，如表1所示，Router B禾口Router C的負(fù)載相差很大，Router B和Router C間的負(fù)載非常不均衡。表 1.
權(quán)利要求
1.一種虛擬路由器冗余協(xié)議VRRP備份組中設(shè)備優(yōu)先級實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括 預(yù)定時(shí)刻到達(dá)，獲取各個(gè)設(shè)備當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)能力和當(dāng)前承載的流量；分別根據(jù)記錄的每個(gè)所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的優(yōu)先級、所述設(shè)備的剩余帶寬、 獲取的所述設(shè)備的當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)能力和當(dāng)前承載的流量，更新記錄的每個(gè)所述設(shè)備在各個(gè) VRRP備份組中的優(yōu)先級。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)記錄的每個(gè)所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的優(yōu)先級、所述設(shè)備的剩余帶寬、獲取的所述設(shè)備的當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)能力和當(dāng)前承載的流量，計(jì)算出所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的所述當(dāng)前優(yōu)先級，更新記錄的每個(gè)所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的優(yōu)先級。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，按照下式分別計(jì)算所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的當(dāng)前優(yōu)先級 …M-L^T其中，P1為記錄的所述設(shè)備在當(dāng)前VRRP備份組中的優(yōu)先級，Nl為記錄的所述設(shè)備的剩余帶寬，M為所述設(shè)備的當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)能力，L為所述設(shè)備的當(dāng)前承載的流量，P為所述當(dāng)前優(yōu)先級。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在計(jì)算所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的所述當(dāng)前優(yōu)先級時(shí)，所述方法還包括判斷所述設(shè)備為所述當(dāng)前VRRP備份組的主用設(shè)備； 按照下式計(jì)算所述設(shè)備在所述當(dāng)前VRRP備份組的當(dāng)前優(yōu)先級 Μ— (Ml—Ni)P=Pl*-~,其中，Pl為記錄的所述設(shè)備在當(dāng)前VRRP備份組中的優(yōu)先級，NlNl為記錄的所述設(shè)備的剩余帶寬，Ml為記錄的所述設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)能力，M為所述設(shè)備的當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)能力，P為所述當(dāng)前優(yōu)先級。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述更新記錄的每個(gè)所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的優(yōu)先級包括計(jì)算出所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的所述當(dāng)前優(yōu)先級后，判斷所述計(jì)算出的所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的所述當(dāng)前優(yōu)先級與記錄的所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的優(yōu)先級之差的絕對值是否超過閾值，如果是，則將計(jì)算出所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的所述當(dāng)前優(yōu)先級，更新記錄的每個(gè)所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的優(yōu)先級。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取各個(gè)設(shè)備當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)能力和當(dāng)前承載的流量包括根據(jù)各個(gè)所述設(shè)備的端口的當(dāng)前狀態(tài)，獲取各個(gè)所述設(shè)備當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)能力； 周期性地統(tǒng)計(jì)各個(gè)所述設(shè)備收發(fā)報(bào)文的大小和頻度，獲取各個(gè)所述設(shè)備當(dāng)前承載的流量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定時(shí)刻到達(dá)包括預(yù)定周期到達(dá)或接收VRRP備份組的請求時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4、6至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在更新記錄的每個(gè)所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的優(yōu)先級之后，所述方法還包括每個(gè)VRRP備份組中的備用設(shè)備偵聽所述VRRP備份組中的主用設(shè)備發(fā)送的?；顖?bào)文，如果所述主用設(shè)備失效，則發(fā)起新的主用設(shè)備選舉，所述VRRP備份組中優(yōu)先級最高的備用設(shè)備遷移到主用設(shè)備狀態(tài)，作為所述VRRP備份組的新的主用設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4、6至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在更新記錄的每個(gè)所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的優(yōu)先級之后，所述方法還包括根據(jù)獲取的各個(gè)所述設(shè)備的當(dāng)前轉(zhuǎn)發(fā)能力和當(dāng)前承載的流量，更新記錄的各個(gè)所述設(shè)備的剩余帶寬。
10.一種VRRP備份組中設(shè)備優(yōu)先級實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于，包括獲取模塊，用于獲取各個(gè)設(shè)備當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)能力和當(dāng)前承載的流量；計(jì)算模塊，用于分別根據(jù)記錄的每個(gè)所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的優(yōu)先級、所述設(shè)備的剩余帶寬、及獲取的所述設(shè)備的所述當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)能力和當(dāng)前承載的流量，計(jì)算每個(gè)所述設(shè)備在每個(gè)所述VRRP備份組中的當(dāng)前優(yōu)先級；更新模塊，用于用計(jì)算出的所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的所述當(dāng)前優(yōu)先級，更新記錄的每個(gè)所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的優(yōu)先級。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述獲取模塊包括端口管理模塊，用于根據(jù)各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)，獲取各個(gè)設(shè)備當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)能力； 流量監(jiān)控模塊，用于周期性地統(tǒng)計(jì)各個(gè)所述設(shè)備收發(fā)報(bào)文的大小和頻度，獲取各個(gè)所述設(shè)備當(dāng)前承載的流量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種虛擬路由器冗余協(xié)議備份組中設(shè)備優(yōu)先級實(shí)現(xiàn)方法及裝置，其中，該方法包括預(yù)定時(shí)刻到達(dá)，獲取各個(gè)設(shè)備當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)能力和當(dāng)前承載的流量；分別根據(jù)記錄的每個(gè)所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的優(yōu)先級及記錄的該設(shè)備的剩余帶寬、以及獲取的該設(shè)備的當(dāng)前的轉(zhuǎn)發(fā)能力和當(dāng)前承載的流量，更新記錄的每個(gè)所述設(shè)備在各個(gè)VRRP備份組中的優(yōu)先級。通過本發(fā)明，在多個(gè)VRRP備份組的環(huán)境下，VRRP設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)載荷的均衡分擔(dān)。
文檔編號H04L29/06GK102469018SQ201010549810
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者翟洪軍, 龔協(xié)豐 申請人:中興通訊股份有限公司