專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)非狀態(tài)多主備份的方法及代理網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別是涉及一種實(shí)現(xiàn)非狀態(tài)多主備份的方法 及代理網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
高可靠性是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一項(xiàng)重要功能。為了防止關(guān)鍵路徑上的單點(diǎn)故障， 一般在組網(wǎng)時(shí)部署多臺(tái)功能一樣的設(shè)備，其中一臺(tái)設(shè)備為主設(shè)備，負(fù)責(zé)正常的 業(yè)務(wù)處理，其它的設(shè)備作為冗余設(shè)備進(jìn)行備份。當(dāng)主設(shè)備宕機(jī)時(shí)，備份設(shè)備可 以自動(dòng)接管業(yè)務(wù)處理，保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
按照可靠性保障的強(qiáng)度來(lái)分， 一般有兩個(gè)級(jí)別
(1) 狀態(tài)備份
設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)有很多中間狀態(tài)數(shù)據(jù)，如TCP連接的收發(fā)序列號(hào)、安全 套接層(Security Socket Layer, SSL)連接的會(huì)話密鑰等。主備設(shè)備間通過(guò)共 享存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)拷貝等方法實(shí)現(xiàn)狀態(tài)數(shù)據(jù)的備份。 一旦主設(shè)備故障，備份設(shè)備由 于擁有與主設(shè)備上一樣的狀態(tài)數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的業(yè)務(wù)切換，絲毫不會(huì)中斷 當(dāng)前正在處理的業(yè)務(wù)會(huì)話。所以狀態(tài)備份可以提供很高的系統(tǒng)可靠性。
由于狀態(tài)數(shù)據(jù)的量很大且變化頻繁，要真正實(shí)現(xiàn)上述備份效果難度很大， 因而實(shí)現(xiàn)狀態(tài)備份的設(shè)備價(jià)格也較高。所以，狀態(tài)備份一般僅用在對(duì)系統(tǒng)可靠 性要求很高的場(chǎng)合。
(2) 非狀態(tài)備份
這種備份技術(shù)不對(duì)主設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。當(dāng)備份設(shè)備檢測(cè)到主設(shè)備 故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)接管后續(xù)的業(yè)務(wù)處理。由于沒(méi)有備份主設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，因而 原來(lái)在主設(shè)備上處理的業(yè)務(wù)會(huì)話將會(huì)中斷。備份設(shè)備只能處理后續(xù)新建的業(yè)務(wù) 會(huì)話。由于一般應(yīng)用程序都有一定的故障保護(hù)能力，在發(fā)現(xiàn)通訊故障時(shí)，會(huì)自 動(dòng)重試連接，因而這種非狀態(tài)備份技術(shù)可以滿足很多對(duì)可靠性要求不很高的系 統(tǒng)。另外，由于非狀態(tài)備份實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較容易，該功能的引入不會(huì)增加太多的 設(shè)備成本，因而^皮廣泛應(yīng)用。
在實(shí)現(xiàn)非狀態(tài)備份的技術(shù)中，按照主備設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)劃分，又有兩種運(yùn)
行模式
(1 )主備模式(Active/Standby ): —臺(tái)設(shè)備作為主設(shè)備運(yùn)行，處理業(yè)務(wù) 流量，另一臺(tái)設(shè)備為備^i殳備，不負(fù)責(zé)處理業(yè)務(wù)流量。當(dāng)主設(shè)備發(fā)生故障時(shí)， 備份設(shè)備將自動(dòng)切換自己為主設(shè)備，處理后續(xù)的業(yè)務(wù)流量。
(2)雙主模式(Active/Active):正常工作時(shí)，兩臺(tái)設(shè)備分別處理一部分 通訊業(yè)務(wù)。當(dāng)一臺(tái)設(shè)備故障時(shí)，另一臺(tái)設(shè)備將接管原來(lái)由故障設(shè)備負(fù)責(zé)處理的 業(yè)務(wù)。當(dāng)故障設(shè)備恢復(fù)正常時(shí)，原有的通訊流量將重新分配回去。
主備模式部署起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，但是設(shè)備的利用率不高。用戶購(gòu)買了兩臺(tái)設(shè) 備，正常情況下卻只有一臺(tái)設(shè)備在工作。雙主模式下互為備份的設(shè)備都能處理 業(yè)務(wù)流量，既為系統(tǒng)提供了一定的可靠性，又提高了設(shè)備的利用率。但如何實(shí) 現(xiàn)業(yè)務(wù)流量在兩臺(tái)設(shè)備之間的自動(dòng)分配卻并不容易，這使得雙主模式部署起來(lái) 有一些困難。
目前實(shí)現(xiàn)雙機(jī)冗余備份的常用方法是虛擬路由器冗余協(xié)議(Virtual Router Redundancy Protocol, VRRP)技術(shù)。利用VRRP技術(shù)實(shí)現(xiàn)冗余備份的方案也 有上述的兩種模式主備模式和雙主模式，以下分別介紹之。
圖1為利用VRRP實(shí)現(xiàn)主備模式的冗余備份的組網(wǎng)示意圖，如圖1所示 主設(shè)備Gwl和備份設(shè)備Gw2構(gòu)成一個(gè)VRRP組。Gwl擁有真實(shí)的接口 IP地址IP1和相對(duì)應(yīng)的MAC地址MAC 1, Gw2擁有真實(shí)的接口 IP地址IP2 和相對(duì)應(yīng)的MAC地址MAC2。整個(gè)VRRP組對(duì)外表現(xiàn)得像一臺(tái)網(wǎng)關(guān)GwO, GwO擁有IP地址IPO及其對(duì)應(yīng)的MAC地址MACO。 IPO和MAC0不必是設(shè) 備接口上配置的真實(shí)值，因而^^稱作虛擬IP和虛擬MAC。 IP1和IP2 —般不 必是公網(wǎng)IP地址。
上一跳路由器(Router)和Gwl、 Gw2處在同一個(gè)廣播網(wǎng)段中，這樣同 一個(gè)廣播報(bào)文在此網(wǎng)段中傳播時(shí)，Gwl和Gw2都能接收到。
當(dāng)Router為尋找IPO的MAC地址而廣^番地址解析協(xié)議(Address Resolution Protocol, ARP )請(qǐng)求時(shí)，主設(shè)備Gwl會(huì)用MACO應(yīng)答。此后Router便使用MAC0向IPO發(fā)送報(bào)文。作為主設(shè)備Gwl會(huì)接收目的MAC地址為 MACO的報(bào)文，而備份設(shè)備Gw2則會(huì)丟棄目的MAC地址為MACO的報(bào)文。 這樣就保證了所有的^^文都經(jīng)由Gwl處理。
主設(shè)備Gwl會(huì)定時(shí)向備份設(shè)備Gw2發(fā)送VRRP健康檢測(cè)報(bào)文。當(dāng)Gwl 發(fā)生故障時(shí)，Gw2會(huì)發(fā)現(xiàn)這種情況。此時(shí)，Gw2會(huì)切換為VRRP組的主設(shè)備。 對(duì)隨后發(fā)送給MACO的才艮文，Gw2會(huì)接收并進(jìn)行相應(yīng)的處理。
Gwl恢復(fù)運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)VRRP組中已有主設(shè)備在運(yùn)行，此時(shí)可以采用搶 占方式，通過(guò)VRRP協(xié)議重新選舉主設(shè)備；也可以采用非搶占方式，運(yùn)行于 備份狀態(tài)。
圖2為利用VRRP實(shí)現(xiàn)雙主模式的冗余備份的組網(wǎng)示意圖，如圖2所示 在Gwl和Gw2上配置兩個(gè)VRRP組。在一個(gè)VRRP組中，虛擬一個(gè)網(wǎng) 關(guān)GwO,使用IPO和MACO作為通訊地址；在該組中使用Gwl為主設(shè)備，Gw2 為備份設(shè)備。在另 一個(gè)VRRP組中，虛擬一個(gè)網(wǎng)關(guān)GwOO，使用IPOO和MACOO 作為通訊地址；在該組中使用Gw2為主設(shè)備，Gwl為備份設(shè)備。在Router上 配置策略路由，使得一部分報(bào)文去往GwO;而另 一部分報(bào)文去往GwOO。 圖2所示的方案雖然實(shí)現(xiàn)了雙主模式的冗余備份，但存在如下缺點(diǎn) (1)需要配置兩個(gè)VRRP組，配置復(fù)雜。
(2 )在上一跳路由器上配置的策略路由是根據(jù)IP地址和端口號(hào)進(jìn)行的固 定轉(zhuǎn)發(fā)，不能根據(jù)后面設(shè)備的實(shí)際負(fù)載情況進(jìn)行均衡分配。
(3)需要在上一跳路由器中進(jìn)行比較復(fù)雜的配置，維護(hù)較麻煩。如果上 一跳路由器是運(yùn)營(yíng)商管理的，則配置和維護(hù)將更加困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種實(shí)現(xiàn)非狀態(tài)多主備份的方法及代 理網(wǎng)關(guān)，在保證高可靠性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下
一種實(shí)現(xiàn)非狀態(tài)多主備份的方法，用于配置有包括主代理網(wǎng)關(guān)和備份代理 網(wǎng)關(guān)的VRRP組的系統(tǒng)中，包括
主代理網(wǎng)關(guān)接收用戶發(fā)送的要求登錄網(wǎng)關(guān)的登錄請(qǐng)求，對(duì)所述登錄請(qǐng)求進(jìn) 行負(fù)載均衡處理；主代理網(wǎng)關(guān)在確定所述登錄請(qǐng)求由自身處理時(shí)，直接對(duì)所述登錄請(qǐng)求執(zhí)行
代理操作；
主代理網(wǎng)關(guān)在確定所述登錄請(qǐng)求由備份代理網(wǎng)關(guān)處理時(shí)，向所述用戶發(fā)送 重定向報(bào)文，所述重定向報(bào)文中攜帶所確定的備份代理網(wǎng)關(guān)的地址信息。
上述的方法，其中，還包括備份代理網(wǎng)關(guān)接收到用戶發(fā)送的要求登錄網(wǎng) 關(guān)的登錄請(qǐng)求時(shí)，直接對(duì)所述登錄請(qǐng)求執(zhí)行代理操作。
上述的方法，其中，還包括主代理網(wǎng)關(guān)或備份代理網(wǎng)關(guān)接收到用戶發(fā)送 的請(qǐng)求報(bào)文時(shí)，若該請(qǐng)求不是登錄網(wǎng)關(guān)的登錄請(qǐng)求，直接對(duì)該請(qǐng)求執(zhí)行代理操 作。
上述的方法，其中，在配置所述VRRP組時(shí)，將代理網(wǎng)關(guān)的地址和VRRP 組的虛擬地址均i殳置為網(wǎng)地址。
上述的方法，其中，在配置所述VRRP組時(shí)，將代理網(wǎng)關(guān)的地址和VRRP 組的虛擬地址均設(shè)置為私網(wǎng)地址；所述方法還包括在上一跳路由器中設(shè)置地 址轉(zhuǎn)換表，所述地址轉(zhuǎn)換表中包括所述私網(wǎng)地址與對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)地址的轉(zhuǎn)換關(guān) 系；所述上一跳路由器在接收到報(bào)文時(shí)，根據(jù)所述地址轉(zhuǎn)換表進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換后 再對(duì)所述^R文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
上述的方法，其中，所述重定向報(bào)文中攜帶的地址信息為所確定的備份代 理網(wǎng)關(guān)的私網(wǎng)i也址對(duì)應(yīng)的7>網(wǎng)地址。
上述的方法，其中，還包括主代理網(wǎng)關(guān)定時(shí)向備份代理網(wǎng)關(guān)發(fā)送探測(cè)負(fù) 載情況的請(qǐng)求報(bào)文，根據(jù)備份代理網(wǎng)關(guān)的響應(yīng)獲取所述備份代理網(wǎng)關(guān)的負(fù)載情 況。
上述的方法，其中，還包括主代理網(wǎng)關(guān)定時(shí)向備份代理網(wǎng)關(guān)發(fā)送VRRP 健康檢測(cè)報(bào)文；備份代理網(wǎng)關(guān)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到所述健康檢測(cè)報(bào)文時(shí)，重 新選舉主代理網(wǎng)關(guān)。
一種代理網(wǎng)關(guān)，包括，VRRP模塊、業(yè)務(wù)識(shí)別模塊、負(fù)載均衡模塊、應(yīng)用 代理模塊、重定向模塊，其中
所述VRRP模塊，用于接收并處理目的地址為VRRP組的虛擬地址的請(qǐng) 求報(bào)文；
所述業(yè)務(wù)識(shí)別模塊，用于判斷所述請(qǐng)求報(bào)文是否為要求登錄網(wǎng)關(guān)的登錄請(qǐng)求，若是，將該登錄請(qǐng)求發(fā)送給所述負(fù)載均衡模塊，否則，將該請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送
給所述應(yīng)用代理模塊；
負(fù)載均衡模塊，用于對(duì)所述登錄請(qǐng)求進(jìn)行負(fù)載均^f軒處理，在確定所述登錄 請(qǐng)求由本代理網(wǎng)關(guān)處理時(shí)，將該登錄請(qǐng)求發(fā)送給所述應(yīng)用代理模塊，在確定所 述登錄請(qǐng)求由備份代理網(wǎng)關(guān)處理時(shí)，發(fā)送所確定的備份代理網(wǎng)關(guān)信息到所述重 定向模塊；
所述重定向模塊，用于向用戶發(fā)送重定向報(bào)文，所述重定向報(bào)文中包括所
述確定的備份代理網(wǎng)關(guān)的地址信息；
應(yīng)用代理模塊，用于對(duì)接收到的請(qǐng)求報(bào)文執(zhí)行代理操作。 上述的代理網(wǎng)關(guān)，其中，還包括配置模塊，用于將代理網(wǎng)關(guān)和VRRP
組的虛擬地址均設(shè)置為公網(wǎng)地址。
上述的代理網(wǎng)關(guān)，其中，還包括配置模塊，用于將代理網(wǎng)關(guān)和VRRP
組的虛擬地址均設(shè)置為私網(wǎng)地址；所述重定向模塊，進(jìn)一步將發(fā)送給用戶的重
定向報(bào)文中包括的地址信息設(shè)置為所述確定的備份代理網(wǎng)關(guān)的私網(wǎng)地址對(duì)應(yīng)
的7>網(wǎng)地址。
上述的代理網(wǎng)關(guān)，其中，所述負(fù)載均衡模塊，還用于定時(shí)向備份代理網(wǎng)關(guān) 發(fā)送探測(cè)負(fù)載情況的請(qǐng)求報(bào)文，根據(jù)備份代理網(wǎng)關(guān)的響應(yīng)獲取所述備份代理網(wǎng) 關(guān)的負(fù)載情況。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
(1) 實(shí)現(xiàn)了真正的負(fù)載均衡，而又沒(méi)有單點(diǎn)故障；
(2) 實(shí)施簡(jiǎn)單，成本低VRRP、重定向、負(fù)載均衡算法都是易于實(shí)現(xiàn) 的技術(shù)，組網(wǎng)上不需要配置額外的負(fù)載均衡設(shè)備，也不需要在上一跳路由器上 配置策略路由；
(3) 采用重定向進(jìn)行負(fù)載均衡，可以避免為了實(shí)現(xiàn)會(huì)話的一致性而采取 的復(fù)雜算法。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中利用VRRP實(shí)現(xiàn)主備模式的冗余備份的組網(wǎng)示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中利用VRRP實(shí)現(xiàn)雙主模式的冗余備份的組網(wǎng)示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)非狀態(tài)多主備份的方法流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施中使用一個(gè)公網(wǎng)IP地址的雙主備份方案組網(wǎng)示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的代理網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中提出了 一種實(shí)現(xiàn)非狀態(tài)多主備份的方法，用于配置有包括主代理 網(wǎng)關(guān)和備份代理網(wǎng)關(guān)的VRRP組的系統(tǒng)中，其關(guān)鍵在于在VRRP中引入負(fù) 載均衡技術(shù)和重定向技術(shù)。為便于更好的理解本發(fā)明的實(shí)施例，這里先對(duì)代理 網(wǎng)關(guān)和重定向技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
代理網(wǎng)關(guān) 一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其接收客戶端對(duì)服務(wù)器發(fā)來(lái)的請(qǐng)求，對(duì)該請(qǐng)求 進(jìn)行處理后，代理客戶端與服務(wù)器進(jìn)行交互，并對(duì)服務(wù)器返回的響應(yīng)進(jìn)行處理 后，再返回給客戶端。
重定向 一種協(xié)議交互功能，服務(wù)器對(duì)客戶端發(fā)來(lái)的請(qǐng)求不直接返回相應(yīng) 的服務(wù)應(yīng)答，而是在返回的響應(yīng)報(bào)文中通知客戶端去另一個(gè)服務(wù)地址獲取相應(yīng) 的服務(wù)?？蛻舳私邮沾酥囟ㄏ驁?bào)文后，將向新的服務(wù)地址發(fā)出新的請(qǐng)求。Http 協(xié)議的重定向機(jī)制就提供這樣的功能。凡是能夠?qū)崿F(xiàn)所述重定向功能的協(xié)議或 機(jī)制都可以在本發(fā)明所述的方案中采用。
參照?qǐng)D3,本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)非狀態(tài)多主備份的方法主要包括如下步
驟
步驟301: VRRP組中的主代理網(wǎng)關(guān)接收用戶發(fā)送的要求登錄網(wǎng)關(guān)的登錄 請(qǐng)求，對(duì)所述登錄請(qǐng)求進(jìn)行負(fù)載均衡處理。
在本步驟中，主代理網(wǎng)關(guān)接收目的地址為VRRP組的虛擬地址的請(qǐng)求報(bào) 文，對(duì)該請(qǐng)求報(bào)文進(jìn)行判斷，若該請(qǐng)求報(bào)文為要求登錄網(wǎng)關(guān)的登錄請(qǐng)求，則對(duì) 其進(jìn)行負(fù)載均衡處理，否則，直接對(duì)該請(qǐng)求執(zhí)行代理操作。這里，負(fù)載均衡處 理是指，主代理網(wǎng)關(guān)根據(jù)VRRP組中各代理網(wǎng)關(guān)的當(dāng)前負(fù)載，按照預(yù)定的負(fù) 載均衡算法，確定該登錄請(qǐng)求應(yīng)由哪臺(tái)代理網(wǎng)關(guān)進(jìn)行處理。
另外，主代理網(wǎng)關(guān)通過(guò)定時(shí)向備份代理網(wǎng)關(guān)發(fā)送探測(cè)負(fù)載情況的請(qǐng)求報(bào) 文，根據(jù)備份代理網(wǎng)關(guān)的響應(yīng)來(lái)獲取所述備份代理網(wǎng)關(guān)的負(fù)載情況。
步驟302:主代理網(wǎng)關(guān)在確定所述登錄請(qǐng)求由自身處理時(shí)，直接對(duì)所述登 錄請(qǐng)求執(zhí)行代理操作。
步驟303:主代理網(wǎng)關(guān)在確定所述登錄請(qǐng)求由備^f分代理網(wǎng)關(guān)處理時(shí)，向所述用戶發(fā)送重定向報(bào)文，所述重定向報(bào)文中攜帶所確定的備份代理網(wǎng)關(guān)的地址 信息。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)采用重定向技術(shù)進(jìn)行負(fù)載均衡?？蛻舳耸盏街囟ㄏ驁?bào)文 后，根據(jù)其中的地址信息，重新向?qū)?yīng)的備份代理網(wǎng)關(guān)發(fā)送登錄請(qǐng)求。備份代 理網(wǎng)關(guān)接收到用戶發(fā)送的要求登錄網(wǎng)關(guān)的登錄請(qǐng)求時(shí)，直接對(duì)所述登錄請(qǐng)求執(zhí) 行代理操作。
本發(fā)明由于采用了 VRRP技術(shù)，主代理網(wǎng)關(guān)會(huì)定時(shí)向備份代理網(wǎng)關(guān)發(fā)送 VRRP健康檢測(cè)報(bào)文；備份代理網(wǎng)關(guān)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到所述健康檢測(cè)報(bào)文 時(shí)，重新選舉主代理網(wǎng)關(guān)。如此，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的可靠性。
其中，在配置所述VRRP組時(shí)，可以將代理網(wǎng)關(guān)的地址和VRRP組的虛 擬地址均i殳置為/〉網(wǎng)地址，也可以將代理網(wǎng)關(guān)的地址和VRRP組的虛擬地址 均^殳置為私網(wǎng)地址。
在將代理網(wǎng)關(guān)的地址和VRRP組的虛擬地址均設(shè)置為私網(wǎng)地址的情況下， 還需要在上一跳路由器中設(shè)置地址轉(zhuǎn)換表，所述地址轉(zhuǎn)換表中包括所述私網(wǎng)地 址與對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)地址的轉(zhuǎn)換關(guān)系；所述上一跳路由器在接收到報(bào)文時(shí)，根據(jù)所 述地址轉(zhuǎn)換表進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換后再對(duì)所述報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。并且，所述重定向報(bào)文 中攜帶的地址信息為所確定的備份代理網(wǎng)關(guān)的私網(wǎng)地址對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)地址。
以下給出本發(fā)明的方法應(yīng)用于SSL VPN中的2個(gè)具體實(shí)施例。在描述具 體實(shí)施例前，先筒單介紹SSLVPN技術(shù)。
SSLVPN是一種采用SSL加密連接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問(wèn)的VPN技術(shù)。遠(yuǎn)程主機(jī) 與SSL VPN網(wǎng)關(guān)之間建立SSL連接，以加密方式在Internet上傳送報(bào)文；而 SSLVPN網(wǎng)關(guān)終結(jié)了 SSL連接，與內(nèi)網(wǎng)的服務(wù)器之間建立TCP連接，以明文 方式傳送遠(yuǎn)程主機(jī)發(fā)來(lái)的請(qǐng)求，并將服務(wù)器的應(yīng)答通過(guò)SSL連接發(fā)給遠(yuǎn)程主 機(jī)。SSL VPN網(wǎng)關(guān)以代理方式響應(yīng)遠(yuǎn)程主機(jī)的請(qǐng)求，SSL VPN的遠(yuǎn)程用戶一 般首先使用Web瀏覽器登錄到SSLVPN網(wǎng)關(guān)，之后網(wǎng)關(guān)才允許遠(yuǎn)程主機(jī)訪問(wèn) 內(nèi)網(wǎng)資源。
實(shí)施例1
該實(shí)施例的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)請(qǐng)參照?qǐng)D1。 (1)準(zhǔn)備主設(shè)備Gwl和備份設(shè)備Gw2構(gòu)成一個(gè)VRRP組。Gwl擁有真實(shí)的接口 IP地址IP1和相對(duì)應(yīng)的MAC地址MAC1, Gw2擁有真實(shí)的接口 IP地址IP2 和相對(duì)應(yīng)的MAC地址MAC2。整個(gè)VRRP組對(duì)外表現(xiàn)得像一臺(tái)網(wǎng)關(guān)Gw0， GwO擁有IP地址IPO及其對(duì)應(yīng)的MAC地址MACO。 IPO和MACO不必是設(shè) 備4妻口上配置的真實(shí)值，因而凈皮稱作虛擬IP和虛擬MAC。
其中，Gwl負(fù)責(zé)接收對(duì)IPO和MACO的訪問(wèn)；Gw2只監(jiān)聽(tīng)VRRP報(bào)文， 不處理對(duì)IPO和MACO的訪問(wèn)。
與普通VRRP組網(wǎng)不同的是，Gwl和Gw2分別擁有各自的公網(wǎng)IP地址 IPl和IP2，這樣整個(gè)VRRP組擁有三個(gè)公網(wǎng)IP地址(包括IPO )。 Gwl會(huì)接 收并處理目的IP為IPl的報(bào)文，Gw2會(huì)接收并處理目的IP為IP2的報(bào)文。 (2)負(fù)載的均衡
SSLVPN用戶訪問(wèn)SSLVPN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首先需要通過(guò)Web瀏覽器訪問(wèn)SSL VPN網(wǎng)關(guān)的Web首頁(yè)進(jìn)行用戶登錄。網(wǎng)關(guān)群組對(duì)外公開(kāi)的訪問(wèn)地址是VRRP 的虛擬IP地址IPO,這樣用戶訪問(wèn)SSL VPN網(wǎng)關(guān)首頁(yè)的請(qǐng)求將會(huì)發(fā)送給IPO。 負(fù)載均衡的處理過(guò)程如下
a) 正常情況下，Gwl作為VRRP組中的主設(shè)備將會(huì)接收目的IP為IPO 報(bào)文，因而會(huì)收到用戶對(duì)SSLVPN網(wǎng)關(guān)首頁(yè)的http請(qǐng)求。
b) Gwl根據(jù)負(fù)載均衡算法確定此請(qǐng)求該由群組內(nèi)的哪臺(tái)設(shè)備來(lái)處理。如 果應(yīng)該Gwl自己處理，則Gwl將自行處理請(qǐng)求，并將響應(yīng)返回給遠(yuǎn)程主機(jī)。 如果應(yīng)該由其它設(shè)備處理，如Gw2， Gwl則可以發(fā)送http重定向報(bào)文給遠(yuǎn)程 主機(jī)，通知遠(yuǎn)程主機(jī)上的Web瀏覽器重新發(fā)送http請(qǐng)求到IP2。
c) 遠(yuǎn)程瀏覽器接收到重定向報(bào)文后，會(huì)自動(dòng)向IP2發(fā)送新的獲取網(wǎng)關(guān)登 錄首頁(yè)的http請(qǐng)求。
d) Gw2接收到訪問(wèn)首頁(yè)的http請(qǐng)求后，會(huì)返回自己的網(wǎng)關(guān)首頁(yè)。在后續(xù) 的會(huì)話過(guò)程中，用戶將通過(guò)Gw2來(lái)訪問(wèn)SSLVPN網(wǎng)絡(luò)。如此，SSL VPN群組
就實(shí)現(xiàn)了基于用戶的負(fù)載均衡。 在這里有幾點(diǎn)說(shuō)明
a) 負(fù)載均衡技術(shù)已比較成熟，有多種算法，在網(wǎng)關(guān)上實(shí)現(xiàn)比較容易。
b) 作為主設(shè)備的Gwl可以定時(shí)向備份設(shè)備發(fā)送探測(cè)性的http請(qǐng)求報(bào)文。備份設(shè)備收到該報(bào)文后，可以將自己的負(fù)載情況作為響應(yīng)。這樣主設(shè)備可以及 時(shí)了解備份設(shè)備是否運(yùn)行正常，以及目前處理負(fù)載的能力如何。
c) http重定向功能是HTTP協(xié)議所規(guī)定的必備功能，可以得到任何Web 瀏覽器的支持。Http重定向報(bào)文有多種，可以選用協(xié)議規(guī)定的302、 303、 307 號(hào)報(bào)文。
(3)故障切換與恢復(fù)
當(dāng)主設(shè)備Gwl出現(xiàn)故障時(shí)，備份設(shè)備Gw2通過(guò)VRRP協(xié)議檢測(cè)到后，可
以切換自己為主設(shè)備。此后，Gw2將負(fù)責(zé)接收發(fā)往IP0和MAC0的http請(qǐng)求。
從而保障了整個(gè)系統(tǒng)的通訊正常。
Gw2還會(huì)定期向故障設(shè)備Gwl發(fā)送探測(cè)性的http請(qǐng)求。 當(dāng)故障設(shè)備Gwl恢復(fù)正常后，通過(guò)VRRP協(xié)議會(huì)發(fā)現(xiàn)VRRP組中已經(jīng)存
在了一個(gè)主設(shè)備。此時(shí)Gwl采用非搶占方式，作為VRRP組中的備份設(shè)備運(yùn)行。
Gw2在探測(cè)到Gwl正常運(yùn)行后，就可以使用(2)中所述的方法將一部 分http請(qǐng)求重定向到IP1,將用戶請(qǐng)求交給Gwl處理，從而實(shí)現(xiàn)了新的負(fù)載 均衡。
實(shí)施例1的方案中包括了 2臺(tái)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易知道，該方 案完全適用于由任意多臺(tái)設(shè)備構(gòu)成的備份組中，從而實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的多主備份 群組。
實(shí)施例2
在實(shí)際使用中，實(shí)施例1的方案有一個(gè)缺點(diǎn)就是要使用多個(gè)公網(wǎng)IP地址。 為此可以使用地址轉(zhuǎn)換(NAT)的方法實(shí)施這種方案。圖4為使用一個(gè)公網(wǎng) IP地址的雙主備份方案組網(wǎng)示意圖。
如圖4所示Router為局域網(wǎng)的出口路由器，擁有一個(gè)公網(wǎng)IP地址IP—0。 Gwl和Gw2為處于內(nèi)網(wǎng)的兩臺(tái)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，各自擁有一個(gè)私網(wǎng)IP地址IP1和IP2。 Gwl和Gw2構(gòu)成一個(gè)VRRP組，使用一個(gè)私網(wǎng)的IP地址IP0。假設(shè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備 上提供一個(gè)TCP服務(wù)，該服務(wù)的監(jiān)聽(tīng)端口號(hào)為port0。
在出口路由器上啟用NAT Server功能，配置以下幾條地址轉(zhuǎn)換規(guī)則
IP—O/port—0 —> IPO/portO<formula>formula see original document page 14</formula><formula>formula see original document page 14</formula>
網(wǎng)關(guān)對(duì)外公布的服務(wù)地址為IP—0/port—0，這樣遠(yuǎn)程用戶可以通過(guò)公網(wǎng)訪問(wèn) 此安全服務(wù)時(shí)，報(bào)文將到達(dá)出口路由器Router。 Router對(duì)地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，IP 報(bào)文的目的變?yōu)镮P0/port0 ，此報(bào)文將到達(dá)VRRP組，被當(dāng)前的主設(shè)備Gw 1處理。
Gwl如果要將請(qǐng)求進(jìn)行重定向，需要將重定向地址寫為IP_0/port—2，這 樣遠(yuǎn)程主機(jī)將向IP_0/port_2發(fā)起新的請(qǐng)求。該請(qǐng)求報(bào)文經(jīng)過(guò)地址轉(zhuǎn)換，變?yōu)?去往IP2/portO的報(bào)文，將被Gw2接收并處理。
這樣整個(gè)方案只使用了一個(gè)公網(wǎng)IP地址，只要在出口路由器上配置多條 Nat Server轉(zhuǎn)換表項(xiàng)即可。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的代理網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，代理網(wǎng)關(guān) 系統(tǒng)分為兩個(gè)層次應(yīng)用層和IP層，IP層中包括有VRRP模塊，應(yīng)用層中包 括有業(yè)務(wù)識(shí)別模塊、負(fù)載均衡模塊、應(yīng)用代理模塊和重定向模塊。另外，還可 包括向系統(tǒng)中可模塊配置參數(shù)的配置模塊。
IP層負(fù)責(zé)收發(fā)IP報(bào)文，其中的VRRP模塊是執(zhí)行VRRP協(xié)議的模塊， 可以與IP層協(xié)同工作，當(dāng)IP層啟動(dòng)VRRP模塊時(shí)，如果設(shè)備為VRRP主設(shè)備， IP層將接收目的地址為虛擬IP或虛MAC的報(bào)文；如果設(shè)備為VRRP備份設(shè) 備，IP層將丟棄收到的目的地址為虛擬IP或虛擬MAC的報(bào)文。
應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理應(yīng)用業(yè)務(wù)的代理工作，其中
業(yè)務(wù)識(shí)別模塊識(shí)別用戶發(fā)來(lái)的請(qǐng)求是否為要求登錄網(wǎng)關(guān)的登錄請(qǐng)求(在 http協(xié)議中可以根據(jù)所請(qǐng)求的路徑來(lái)判斷)，如果是，將此請(qǐng)求轉(zhuǎn)給負(fù)載均衡 模塊處理；否則，交由本設(shè)備上的應(yīng)用代理模塊處理。
負(fù)載均衡模塊當(dāng)本設(shè)備處于VRRP主設(shè)備狀態(tài)時(shí)，該模塊將負(fù)責(zé)探測(cè) 備份組中各設(shè)備的負(fù)載情況。對(duì)用戶發(fā)來(lái)的登錄請(qǐng)求，按照各設(shè)備的負(fù)載情況， 根據(jù)預(yù)定的負(fù)載均衡算法，將請(qǐng)求交給適當(dāng)?shù)脑O(shè)備去處理。如果需要自己處理， 則將用戶的登錄請(qǐng)求直接交給本地設(shè)備上的應(yīng)用代理模塊去處理；如果需要 其它設(shè)備處理，則通過(guò)重定向模塊向客戶端發(fā)出重定向報(bào)文，通知客戶端向新 的服務(wù)地址發(fā)出請(qǐng)求。其中，所述負(fù)載均衡模塊通過(guò)定時(shí)向備份設(shè)備發(fā)送探測(cè)負(fù)載情況的請(qǐng)求報(bào)文，根據(jù)備份設(shè)備的響應(yīng)來(lái)獲取所述備份設(shè)備的負(fù)載情況。
當(dāng)本設(shè)備處于VRRP備份狀態(tài)時(shí)，負(fù)載均衡模塊將收到的用戶登錄請(qǐng)求 直接轉(zhuǎn)給應(yīng)用代理模塊去處理，同時(shí)該模塊還負(fù)責(zé)接收主設(shè)備負(fù)載均衡模塊發(fā) 來(lái)的探測(cè)報(bào)文，向主設(shè)備返回自己的負(fù)載情況。
重定向模塊向客戶端發(fā)送重定向報(bào)文的模塊，所述重定向報(bào)文中包括備 份設(shè)備的地址信息。
應(yīng)用代理模塊對(duì)接收到的客戶端請(qǐng)求執(zhí)行代理操作，負(fù)責(zé)代理客戶端與 服務(wù)器交互，將響應(yīng)返回給客戶端。
配置模塊向系統(tǒng)中各模塊配置參數(shù)，如備份組中各設(shè)備的服務(wù)地址(IP 地址和端口號(hào))，虛IP地址和虛MAC地址，本設(shè)備在VRRP組中的優(yōu)先級(jí)等。
其中，所述配置模塊可以將各設(shè)備的地址和VRRP組的虛擬地址均設(shè)置 為/>網(wǎng)地址，也可以將各i殳備的地址和VRRP組的虛擬地址均i殳置為私網(wǎng)地 址。
在將設(shè)備地址和VRRP組的虛擬地址均設(shè)置為私網(wǎng)地址的情況下，還需 要在上一跳路由器中設(shè)置地址轉(zhuǎn)換表，所述地址轉(zhuǎn)換表中包括所述私網(wǎng)地址與 對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)地址的轉(zhuǎn)換關(guān)系；所述上一跳路由器在接收到報(bào)文時(shí)，根據(jù)所述地 址轉(zhuǎn)換表進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換后再對(duì)所述報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。并且，所述重定向報(bào)文中攜 帶的地址信息為備份設(shè)備的私網(wǎng)地址對(duì)應(yīng)的公網(wǎng)地址。
最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同 替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求 范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1. 一種實(shí)現(xiàn)非狀態(tài)多主備份的方法，用于配置有包括主代理網(wǎng)關(guān)和備份代理網(wǎng)關(guān)的VRRP組的系統(tǒng)中，其特征在于，所述方法包括主代理網(wǎng)關(guān)接收用戶發(fā)送的要求登錄網(wǎng)關(guān)的登錄請(qǐng)求，對(duì)所述登錄請(qǐng)求進(jìn)行負(fù)載均衡處理；主代理網(wǎng)關(guān)在確定所述登錄請(qǐng)求由自身處理時(shí)，直接對(duì)所述登錄請(qǐng)求執(zhí)行代理操作；主代理網(wǎng)關(guān)在確定所述登錄請(qǐng)求由備份代理網(wǎng)關(guān)處理時(shí)，向所述用戶發(fā)送重定向報(bào)文，所述重定向報(bào)文中攜帶所確定的備份代理網(wǎng)關(guān)的地址信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)非狀態(tài)多主備份的方法及代理網(wǎng)關(guān)。所述方法包括主代理網(wǎng)關(guān)接收用戶發(fā)送的要求登錄網(wǎng)關(guān)的登錄請(qǐng)求，對(duì)所述登錄請(qǐng)求進(jìn)行負(fù)載均衡處理；主代理網(wǎng)關(guān)在確定所述登錄請(qǐng)求由自身處理時(shí)，直接對(duì)所述登錄請(qǐng)求執(zhí)行代理操作；主代理網(wǎng)關(guān)在確定所述登錄請(qǐng)求由備份代理網(wǎng)關(guān)處理時(shí)，向所述用戶發(fā)送重定向報(bào)文，所述重定向報(bào)文中攜帶所確定的備份代理網(wǎng)關(guān)的地址信息。依照本發(fā)明，在保證高可靠性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101286884SQ20081010676
公開(kāi)日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
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