專利名稱：提高接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)可靠性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)可靠性的方法，尤其涉及一種分布式接入服務(wù)器中路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊熱備份的方法。
由上述可知，由用戶至互連網(wǎng)(Internet)的上行報(bào)文和由Internet至用戶的下行報(bào)文均需通過路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊轉(zhuǎn)發(fā)，因此，當(dāng)接入服務(wù)器中的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)生故障時，如果沒有另一個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊接管其路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，將導(dǎo)致所有業(yè)務(wù)中斷。而接入業(yè)務(wù)的特殊性要求設(shè)備具有電信級的特性，保證報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的連續(xù)性非常必要，如果報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)生中斷將給用戶造成較大的損失。
但是，由超文本傳輸協(xié)議、文件傳輸協(xié)、終端網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等應(yīng)用層協(xié)議決定路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊均需通過本地地址和對端地址與對端進(jìn)行報(bào)文交互。本地地址包括IP地址和介質(zhì)訪問控制協(xié)議(MAC)地址；目前的路由協(xié)議不允許在一個系統(tǒng)內(nèi)兩個具有不同網(wǎng)口的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊中配置相同的IP地址，因?yàn)檫@樣會導(dǎo)致路由表的混亂，從而引發(fā)一系列的問題；另外對于不同的網(wǎng)口，其MAC地址也是不同的。因此，目前還未能克服上述問題，所以無法實(shí)現(xiàn)在接入服務(wù)器中的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)生故障時，路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)切換至另一個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊上，且切換過程對上層業(yè)務(wù)透明，即沒有實(shí)現(xiàn)路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的熱備份。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的(1)設(shè)置兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊，為上述兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊配置相同的虛擬IP地址；(2)為上述兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊網(wǎng)口設(shè)置一個虛擬介質(zhì)訪問控制協(xié)議(MAC)地址，虛擬IP地址對應(yīng)的鏈路層地址為該虛擬MAC地址；(3)將需要進(jìn)入工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊中配置的虛擬IP地址加到網(wǎng)口上，同時還將虛擬MAC地址加至該路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的網(wǎng)口上，該路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)。
所述的步驟(3)中還包括確定需要進(jìn)入工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的過程。
所述的確定需要進(jìn)入工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的過程包括(1)設(shè)定路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊優(yōu)先級將需要進(jìn)入工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊設(shè)定為優(yōu)先級在先；(2)判斷路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的優(yōu)先級，令優(yōu)先級在先的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)；(3)對進(jìn)入工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)行監(jiān)測；(4)監(jiān)測進(jìn)入工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)生故障時，則令另一個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊優(yōu)先級在先，且進(jìn)入工作狀態(tài)。
所述對處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)行監(jiān)測的過程包括(1)建立路由轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊，處于工作狀態(tài)中的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊定期向路由轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊發(fā)送握手報(bào)文(Hello packet)；(2)路由轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊定期檢查是否收到Hello packet；(3)當(dāng)路由轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊在規(guī)定時間內(nèi)未收到處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)來的Hello packet時，則認(rèn)為該路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊路出現(xiàn)故障。
所述的令虛擬IP地址對應(yīng)的鏈路層地址為虛擬MAC地址，是通過處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的網(wǎng)口發(fā)出的數(shù)據(jù)包將鏈路層地址填充為虛擬MAC地址實(shí)現(xiàn)的。
所述的將虛擬MAC地址加至路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊網(wǎng)口上后網(wǎng)口還需要主動發(fā)出一個數(shù)據(jù)包，完成虛擬MAC地址與具體物理設(shè)備對應(yīng)關(guān)系的更新。
本發(fā)明中在分布式接入服務(wù)器中設(shè)置兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊，并為兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊配置了相同的虛擬IP地址，同時建立了與虛擬IP地址對應(yīng)的虛擬MAC地址，使本發(fā)明在兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)切換過程中，其發(fā)送數(shù)據(jù)包的源IP地址及源MAC地址均不發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)了路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)切換過程中對于上層業(yè)務(wù)透明，保證了路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，從而提高了接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)的可靠性。本發(fā)明解決了因在同一系統(tǒng)內(nèi)的不同路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊不能配置相同的IP地址、不同網(wǎng)口的MAC地址不同而導(dǎo)致的無法實(shí)現(xiàn)路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊熱備份的問題。本發(fā)明已經(jīng)在接入服務(wù)器中應(yīng)用，當(dāng)處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)生故障1-3秒后，系統(tǒng)檢測到了路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊工作狀態(tài)的變化，并通知備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊接管其路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)的切換過程對外部網(wǎng)絡(luò)，既上層業(yè)務(wù)，完全透明。
步驟3根據(jù)需要將路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊中所配置的虛擬IP地址加至網(wǎng)口上，過程如下A、判斷路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的優(yōu)先級及工作狀態(tài)預(yù)先設(shè)定其中一個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊優(yōu)先級在先，當(dāng)優(yōu)先級在先的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)生故障而無法正常工作時，則認(rèn)為備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊優(yōu)先級在先；B、對有優(yōu)先級的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊執(zhí)行配置IP地址的命令，將所配置的虛擬IP地址加至路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的網(wǎng)口上。
在正常情況下，將優(yōu)先級在先的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊所配置的虛擬IP地址加至網(wǎng)口上，使接入服務(wù)器中所配置的虛擬IP地址指向該路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊，既該路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊中配置的虛擬IP地址對外有效，該路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)，負(fù)責(zé)接入服務(wù)器中的路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，既對上、下行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)；另一個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊為備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于當(dāng)優(yōu)先級在先的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)生故障時接管其路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊所配置的虛擬IP地址則不加至網(wǎng)口上，以避免路由的沖突。
步驟4將兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的所有網(wǎng)口與網(wǎng)絡(luò)集線器(HUB)相連接，一個路由轉(zhuǎn)模塊上的其中一個網(wǎng)口與另一個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊上的其中一個網(wǎng)口為一組物理相連接的網(wǎng)口，為上述每組網(wǎng)口設(shè)置一個虛擬介質(zhì)訪問控制協(xié)議(MAC)地址，虛擬IP地址對應(yīng)該虛擬MAC地址，既路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊向外發(fā)送的數(shù)據(jù)包源地址為所配置的虛擬IP地址、源MAC地址為虛擬MAC地址。
將虛擬MAC地址加至優(yōu)先級在先的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊對應(yīng)網(wǎng)口上，令虛擬MAC地址與優(yōu)先級在先路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的網(wǎng)口對應(yīng)關(guān)系有效，從而使下行數(shù)據(jù)包可以發(fā)送至優(yōu)先級在先的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊相應(yīng)的網(wǎng)口上。
當(dāng)外部網(wǎng)絡(luò)對虛擬IP地址發(fā)來請求虛擬IP地址到鏈路層地址的對應(yīng)關(guān)系(ARP)請求時，處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊響應(yīng)；而當(dāng)原來處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)生故障時，另一個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)，響應(yīng)外部網(wǎng)絡(luò)對虛擬IP地址的ARP請求，并主動發(fā)出一個數(shù)據(jù)包，通知將下行數(shù)據(jù)包發(fā)送至該路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊對應(yīng)網(wǎng)口上，完成虛擬MAC地址與具體物理設(shè)備對應(yīng)關(guān)系的更新。
步驟5優(yōu)先級在先的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)，同時建立路由轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊，處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊定期向路由轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊發(fā)送握手報(bào)文(Hello packet)，發(fā)送Hello packet的間隔時間可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置；步驟6接入服務(wù)器中的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)行正常路由轉(zhuǎn)發(fā)。
步驟7路由轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊定期檢查是否收到Hello packet；如果正常接收到Hello packet時，則認(rèn)為該路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊工作正常，繼續(xù)步驟6，正常進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)；當(dāng)路由轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊在規(guī)定時間內(nèi)未收到處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)來的Hello packet時，則認(rèn)為該路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊路出現(xiàn)故障，執(zhí)行步驟8；步驟8執(zhí)行相關(guān)命令將備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊中所配置的虛擬IP地址加至網(wǎng)口上，使接入服務(wù)器中所配置的虛擬IP地址指向備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊；
步驟9將虛擬MAC地址加至備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊對應(yīng)網(wǎng)口上，令虛擬MAC地址與備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊網(wǎng)口的對應(yīng)關(guān)系有效，既虛擬MAC地址替代了備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊中相應(yīng)網(wǎng)口的實(shí)際MAC地址；步驟10原來處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)由備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊接管，既備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)，執(zhí)行步驟6，進(jìn)行正常路由轉(zhuǎn)發(fā)。
這樣，備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊接管路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)后，所發(fā)出的數(shù)據(jù)包的源IP地址及源MAC地址均未發(fā)生變化，且仍可以將接收來的數(shù)據(jù)包準(zhǔn)確地送到備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的相應(yīng)網(wǎng)口上，實(shí)現(xiàn)由處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊到備用路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的透明切換，既實(shí)現(xiàn)了路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的熱備份，保證了路由轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，提高了路由轉(zhuǎn)發(fā)的可靠性。
本發(fā)明所述的提高接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)可靠性的方法應(yīng)用于分布式接入服務(wù)器中的具體實(shí)施方式
結(jié)合圖2敘述如下在分布式接入服務(wù)器中設(shè)置兩塊高速路由轉(zhuǎn)發(fā)板，一塊為主用高速路由轉(zhuǎn)發(fā)板(HRB1)，另一塊為備用高速路由轉(zhuǎn)發(fā)板(HRB2)，HRB1和HRB2通過以太網(wǎng)交換機(jī)連接，HRB1和HRB2的任意兩個網(wǎng)口通過HUB連接，例如HRB1的第一個網(wǎng)口和HRB2的第一個網(wǎng)口相連，這樣就為外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的數(shù)據(jù)包在兩個網(wǎng)口都可以接收提供了硬件上的可能。在HRB 1和HRB2上分別配置相同的虛擬IP地址；對應(yīng)兩個相連的網(wǎng)口設(shè)置一個與虛擬IP地址對應(yīng)的虛擬MAC地址，虛擬MAC地址可與HRB1或HRB2的實(shí)際網(wǎng)口對應(yīng)。HRB1和HRB2向外發(fā)送的數(shù)據(jù)包的源地址均填寫上述虛擬IP地址和虛擬MAC地址。當(dāng)外部發(fā)來數(shù)據(jù)包時，根據(jù)虛擬MAC地址和相應(yīng)高速路由板的相應(yīng)網(wǎng)口的對應(yīng)關(guān)系，可以把目的MAC地址為虛擬MAC地址的報(bào)文接收上來。
正常工作時，由HRB1負(fù)責(zé)接入服務(wù)器的路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，上、下行數(shù)據(jù)包均由其轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)HRB1發(fā)生故障時，系統(tǒng)管理板通知HRB2將HRB2所配置的虛擬IP地址加至網(wǎng)口上，同時令HRB2上各個網(wǎng)口向以太網(wǎng)交換機(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)包，在以太網(wǎng)交換機(jī)上建立虛擬MAC地址與HRB2上的網(wǎng)口對應(yīng)關(guān)系，從而使HRB2接管HRB1的路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，且整個過程對外部網(wǎng)絡(luò)完全透明，實(shí)現(xiàn)了高速路由轉(zhuǎn)發(fā)板的熱備份。因此本發(fā)明應(yīng)用于接入服務(wù)器中提高了接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)的可靠性，保證了路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
權(quán)利要求
1.一種提高接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)可靠性的方法，包括(1)設(shè)置兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊，為上述兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊配置相同的虛擬IP地址；(2)為上述兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊網(wǎng)口設(shè)置虛擬介質(zhì)訪問控制協(xié)議(MAC)地址，虛擬IP地址對應(yīng)的鏈路層地址為該虛擬MAC地址；(3)將需要進(jìn)入工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊中配置的虛擬IP地址加到網(wǎng)口上，同時還將虛擬MAC地址加至該路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的網(wǎng)口上，該路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)可靠性的方法，其特征在于所述的步驟(3)中還包括確定需要進(jìn)入工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)可靠性的方法，其特征在于所述的確定需要進(jìn)入工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的過程包括(1)設(shè)定路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊優(yōu)先級將需要進(jìn)入工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊設(shè)定為優(yōu)先級在先；(2)判斷路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的優(yōu)先級，令優(yōu)先級在先的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)入工作狀態(tài)；(3)對進(jìn)入工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)行監(jiān)測；(4)監(jiān)測到進(jìn)入工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)生故障時，則令另一個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊優(yōu)先級在先，且進(jìn)入工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)可靠性的方法，其特征在于所述對處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)行監(jiān)測的過程包括(1)建立路由轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊，處于工作狀態(tài)中的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊定期向路由轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊發(fā)送握手報(bào)文(Hello packet)；(2)路由轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊定期檢查是否收到Hello packet；(3)當(dāng)路由轉(zhuǎn)發(fā)管理模塊在規(guī)定時間內(nèi)未收到處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊發(fā)來的Hello packet時，則認(rèn)為該路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊路出現(xiàn)故障。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)可靠性的方法，其特征在于所述的虛擬IP地址對應(yīng)的鏈路層地址為虛擬MAC地址是通過處于工作狀態(tài)的路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的網(wǎng)口發(fā)出的數(shù)據(jù)包將鏈路層地址填充虛擬MAC地址實(shí)現(xiàn)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)可靠性的方法，其特征在于所述的將虛擬MAC地址加至路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊網(wǎng)口上后網(wǎng)口還需要主動發(fā)出一個數(shù)據(jù)包，完成虛擬MAC地址與具體物理設(shè)備對應(yīng)關(guān)系的更新。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)可靠性的方法，尤其涉及一種分布式接入服務(wù)器中路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊熱備份的方法。本發(fā)明設(shè)置了兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊，為上述兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊配置相同的虛擬IP地址；為兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊網(wǎng)口設(shè)置與上述虛擬IP地址對應(yīng)的虛擬介質(zhì)訪問控制協(xié)議(MAC)地址，虛擬MAC地址與兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊中網(wǎng)口實(shí)際MAC地址的對應(yīng)。因此，本發(fā)明在兩個路由轉(zhuǎn)發(fā)模塊的路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)切換過程中，其發(fā)送數(shù)據(jù)包的源IP地址及源MAC地址均不發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)了路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)切換過程中對于上層業(yè)務(wù)透明，保證了路由轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)的連續(xù)性，從而提高了接入服務(wù)器路由轉(zhuǎn)發(fā)的可靠性。
文檔編號H04B1/74GK1426169SQ0114414
公開日2003年6月25日 申請日期2001年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月12日
發(fā)明者韓厚曉 申請人:華為技術(shù)有限公司