專利名稱：一種熱備份端口復(fù)用的方法及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，尤其涉及寬帶路由接入產(chǎn)品中的熱備份端口復(fù)用的方
法及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
寬帶路由接入產(chǎn)品為運營商提供了可控的接入服務(wù)，現(xiàn)已普遍使用。隨著寬帶路 由產(chǎn)品的大規(guī)模使用，業(yè)務(wù)的可靠性也提上了日程?，F(xiàn)在的運用場景都是單機使用的，如果 設(shè)備出現(xiàn)異常，業(yè)務(wù)將會出現(xiàn)中斷；不能滿足高可靠性要求的業(yè)務(wù)使用。在需要進行接入控 制、業(yè)務(wù)可靠性高的地方，現(xiàn)在的寬帶路由接入產(chǎn)品則不能滿足要求。 端口的復(fù)用技術(shù)通過某種技術(shù)，實現(xiàn)一個物理口變成多個邏輯口。由于端口接入 類型，有著多種端口復(fù)用實現(xiàn)技術(shù)。在以太網(wǎng)上，一個端口可以通過劃分在不同的vlan內(nèi) 實現(xiàn)復(fù)用。 熱備份為業(yè)務(wù)的可靠性提供了一種實現(xiàn)方法，熱備份的實現(xiàn)方式有多種，按照備
份的方式分為設(shè)備的i : i備份，設(shè)備的n : i備份(n為主，i為備)，設(shè)備的i : n備
份，按照備份的粒度來分分為設(shè)備級備份，板卡級備份，端口級備份。從設(shè)備的利用率角度
考慮，n : i的端口級備份最有經(jīng)濟價值，如何實現(xiàn)寬帶路由接入備份端口的復(fù)用是第一個
需要解決的問題。 在熱備份過程中，同一個設(shè)備上，ip地址a可以分配給端口 1的用戶，當該用戶下 線后，還可以分配給端口 2的用戶，此時，同一個設(shè)備上ip地址資源公用，這時兩個設(shè)備上
就將出現(xiàn)ip地址沖突，導(dǎo)致業(yè)務(wù)路由器通向用戶的流量路徑出現(xiàn)問題，業(yè)務(wù)路由器不能確 定網(wǎng)絡(luò)側(cè)的流量應(yīng)該流向那個設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提供一種熱備端口復(fù)用的方法及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)
n : i的端口級備份，能夠?qū)嵤﹤湓O(shè)備上的端口一對多的映射到其他端口上。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種熱備份端口復(fù)用的方法，包括
在備端口下配置多個虛擬局域網(wǎng)(vlan)，各個vlan的標識與相應(yīng)的主端口的 vlan的標識一致； 在二層設(shè)備上將主備端口相同標識的vlan劃分在同一個vlan組內(nèi)，在熱備份過 程中形成主鏈路和備鏈路。 進一步地，上述方法具有下面特點主鏈路和相應(yīng)的備鏈路共用一個虛擬媒體訪 問控制地址。 進一步地，上述方法具有下面特點主鏈路和相應(yīng)的備鏈路屬于同一備份組，所述 備份組獨占相應(yīng)的ip地址資源。 進一步地，上述方法具有下面特點當用戶上線時從所述ip地址資源中為用戶分 配一 ip地址，并將該ip地址同步到備設(shè)備進行登記。
本發(fā)明還提供一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括二層設(shè)備和多臺寬帶接入服務(wù)器，主設(shè)備上的 多個主端口備份到備設(shè)備上的同一個備端口上，主端口和備端口通過所述二層設(shè)備連接， 其中， 所述備端口上配置有多個虛擬局域網(wǎng)(VLAN)，各個VLAN的標識與相應(yīng)的主端口 的VLAN的標識一致； 所述二層設(shè)備將主備端口相同標識的VLAN劃分在同一個VLAN組內(nèi)，在熱備份過 程中形成主鏈路和備鏈路。 進一步地，上述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有下面特點所述主鏈路和相應(yīng)的備鏈路共用一個虛 擬媒體訪問控制地址。 進一步地，上述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有下面特點所述主鏈路和相應(yīng)的備鏈路屬于同一備 份組，所述備份組獨占相應(yīng)的IP地址資源。
進一步地，上述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有下面特點所述主設(shè)備，還用于當用戶上線時從所述 IP地址資源中為用戶分配一 IP地址，并將該IP地址同步到備設(shè)備進行登記。
綜上，本發(fā)明提供的熱備端口復(fù)用的方法及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)N : l的端口級備 份，每個備份組獨占IP地址資源，解決熱備份過程中IP地址沖突的問題。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的熱備份的方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)選實施例作進一步的詳細說明。
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意圖，如圖1所示，本實施例的網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)，包括二層設(shè)備和多臺寬帶接入服務(wù)器，其中多臺寬帶接入服務(wù)器(例如，BRAS(寬帶遠 程接入服務(wù)器))為主設(shè)備，一臺寬帶接入服務(wù)器為備設(shè)備的系統(tǒng)，其中主設(shè)備上的N個主 端口 (這些主端口可以分布在一臺主設(shè)備上，也可以分布在多臺主設(shè)備上)備份到備設(shè)備 的一個備端口，備端口與主端口不在同一臺設(shè)備上。主備端口都是連接在二層設(shè)備上(例 如，交換機)，同時主備端口的設(shè)備都有其他端口連接到一個三層設(shè)備上(例如路由器)。
本實施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)關(guān)鍵在于在備端口下配置多個VLAN(VirtualLocal Area Network，虛擬局域網(wǎng))，例如，圖1中的VLAN 1-2-3-4，即在備端口 1下配置VLAN1、VLAN2、 VLAN3和VLAN4共四個VLAN。備端口的各個VLAN的標識與相應(yīng)的主端口的VLAN的標識一 致，例如BRAS設(shè)備1上的端口 1為VLANl、 BRAS設(shè)備1上的端口 2為VLAN2、 BRAS設(shè)備2 上的端口 1為VLAN3、 BRAS設(shè)備2上的端口 2為VLAN4。在二層設(shè)備上將備端口上的各個 VLAN與標識相同的主端口的VLAN劃分在同一個VLAN內(nèi)，形成主鏈路和備鏈路，互為主備關(guān) 系的鏈路屬于同一備份組。同一備份組的鏈路通過主備競爭協(xié)議競選出一條主鏈路。主鏈 路和備鏈路共用一個虛擬MAC地址，這個虛擬MAC地址用于接入業(yè)務(wù)(用戶學(xué)習(xí)到的網(wǎng)關(guān) MAC就是這個虛擬MAC地址)。當主備鏈路發(fā)生切換，虛擬MAC地址指向的端口就會發(fā)生切 換，原來用戶的上行流量就會跟隨虛擬MAC地址發(fā)生切換。 備份組主要包含的資源有主備鏈路所屬的端口信息、VLAN信息和用戶IP地址信息等資源。這些資源僅能供從該端口上線的用戶使用，其他端口的上線用戶不能申請使用該備份組中的資源。備份組中獨占IP地址資源保證在主備設(shè)備上不會出現(xiàn)相同IP地址的用戶，保證在下行流量的切換不出現(xiàn)沖突。 本實施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)N : l的端口級別的熱備份，在實際運用中，能夠為運營商解決熱備份的成本，例如N個端口上業(yè)務(wù)需要備份，本實施例的方案可以為運營商節(jié)省N-1個端口的采購成本。 圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的熱備份端口復(fù)用的方法的流程圖，如圖2所示，本實施
例的熱備份端口復(fù)用的方法，應(yīng)用于多臺寬帶接入服務(wù)器為主設(shè)備，一臺寬帶接入服務(wù)器
為備設(shè)備的系統(tǒng)，其中主設(shè)備上的N個主端口 (這些主端口可以分布在一臺主設(shè)備上，也
可以分布在多臺主設(shè)備上)備份到備設(shè)備的一個備端口，備端口與主端口不在同一臺設(shè)備
上，包括下面步驟 1、配置主備鏈路； 將備設(shè)備的一個備端口劃成多個子接口 ，每個子接口上配置不同的VLAN，各個子接口的VLAN的標識與相應(yīng)的主端口的VLAN的標識一致；在二層設(shè)備上將主備端口相同標識的VLAN的劃分在同一個VLAN內(nèi)，形成主鏈路和相應(yīng)的備鏈路，互為主備關(guān)系的主備鏈路屬于同一個備份組。 在主備設(shè)備上都存儲有各個備份組信息，備份組信息主要包括主備鏈路所屬的端口信息、VLAN信息和用戶IP地址信息等。 通過主備競爭協(xié)議在同屬一備份組的鏈路中競選出一條主鏈路。主鏈路用于響應(yīng)
業(yè)務(wù)，備鏈路用于監(jiān)聽主鏈路狀態(tài)。 2、接入用戶，主鏈路響應(yīng)業(yè)務(wù)； 主備鏈路共享一個虛擬MAC (Media Access Control,媒體訪問控制)，當接入用
戶，主鏈路正常響應(yīng)業(yè)務(wù)時，主鏈路使用該虛擬MAC地址進行業(yè)務(wù)層面的操作。 例如，用戶通過二層設(shè)備例如交換機連接到BRAS上，用戶上線時，學(xué)習(xí)到網(wǎng)關(guān)的
MAC地址是虛擬的MAC地址，交換機根據(jù)該MAC地址選擇數(shù)據(jù)的出接口 。 主鏈路定期主動地向相應(yīng)的備鏈路發(fā)?；顖笪?，通知備鏈路自己工作正常，同時
向二層設(shè)備如交換機發(fā)送帶有虛擬MAC地址的報文，二層設(shè)備接收到報文后學(xué)習(xí)到MAC地
址，更新MAC表。 3、主設(shè)備根據(jù)主鏈路獲得備份組信息，再跟據(jù)備份組信息獲取相應(yīng)備鏈路的信息將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步傳輸?shù)絺湓O(shè)備； 當接入用戶時，主鏈路響應(yīng)業(yè)務(wù)時，從備份組獨占的IP地址資源中為用戶分配一個IP地址，將該用戶的IP地址同步到備設(shè)備上進行占用，不允許該IP地址再次被分配。
主設(shè)備將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(即，用戶信息，包含用戶IP以及其他與業(yè)務(wù)相關(guān)的信息)都發(fā)送給備設(shè)備，然后備設(shè)備接收主設(shè)備發(fā)來的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行備份。 備設(shè)備根據(jù)接入?yún)f(xié)議(例如，PPPOE (Point to Point Protocol overEthernet，以太網(wǎng)上的點對點協(xié)議)、IP0E (Internet Protocol over Ethernet,以太網(wǎng)上的互聯(lián)協(xié)議)等)進行同步處理，并進行資源的占用。備設(shè)備獲得主設(shè)備同步過來的信息，進行IP地址的登記(表明已經(jīng)使用，不允許再次分配)，同時給協(xié)議數(shù)據(jù)區(qū)回填數(shù)據(jù)，對于PPP0E協(xié)議，回填的數(shù)據(jù)包括備份鏈路信息、session (會話)ID登記(進行占用，不允許再次分配)、用
5戶MAC地址、IP地址，以及模數(shù)等。對與IPOE，傳給協(xié)議的數(shù)據(jù)包括備份鏈路信息、IP地址、MAC地址等 備設(shè)備根據(jù)獲取的信息進行接入?yún)f(xié)議狀態(tài)的初始化，保證主備協(xié)議狀態(tài)的一致
性，保證切換狀態(tài)的平滑過渡。 4、主鏈路出現(xiàn)異常進行主備切換； 當主鏈路出現(xiàn)異常進行主備切換時，備鏈路用同一虛擬MAC地址發(fā)報文，更新二層設(shè)備MAC地址表。二層設(shè)備例如交換機根據(jù)報文中的目的MAC地址選擇出接口 ，所以用戶側(cè)上行流量的切換跟隨虛擬MAC地址的切換完成，原來到主端口的數(shù)據(jù)報文此時就發(fā)送到備端口上。 備鏈路接替主鏈路進行工作，原來在主鏈路上的業(yè)務(wù)都同時切換到備鏈路上。
5、如果主鏈路恢復(fù)正常后，請求備鏈路進行數(shù)據(jù)同步；同步完成后可以進行回切(切換過程與步驟4中的切換過程一樣，這里就不再重復(fù)說明)，由主鏈路響應(yīng)業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)不中斷； 在主鏈路正常后，主設(shè)備主動向備設(shè)備發(fā)送主鏈路正常消息，備設(shè)備收到消息后，將備鏈路上的數(shù)據(jù)同步到主鏈路，同步完成后可以進行回切操作，用戶的上線流量根據(jù)虛擬MAC地址的切換到主鏈路上。在切換的瞬間，下行流量處理需要一定的時間，下行數(shù)據(jù)報文還是會通過原來的備鏈路流向用戶。對于用戶而言，上下行流量都不會丟失(業(yè)務(wù)不會出現(xiàn)中斷)，在切換的瞬間存在上下行流量不是通過同一個鏈路傳輸?shù)那闆r。
本實施例的熱備份端口復(fù)用的方法能夠?qū)崿F(xiàn)N : 1的端口級別的熱備份，在實際運用中，能夠為運營商解決熱備份的成本，例如N個端口上業(yè)務(wù)需要備份，本實施例的方案可以為運營商節(jié)省N-l個端口的采購成本。 本發(fā)明不限于應(yīng)用于多臺寬帶接入服務(wù)器為主設(shè)備，一臺寬帶接入服務(wù)器為備設(shè)備的系統(tǒng)中，也可以有多臺寬帶接入服務(wù)器為備設(shè)備，只要主備鏈路不在同一設(shè)備上，就可以適用。 當然，本發(fā)明還可有多種實施方式，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的更改或變化，但凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種熱備份端口復(fù)用的方法，其特征在于，在備端口下配置多個虛擬局域網(wǎng)(VLAN)，各個VLAN的標識與相應(yīng)的主端口的VLAN的標識一致；在二層設(shè)備上將主備端口相同標識的VLAN劃分在同一個VLAN組內(nèi)，在熱備份過程中形成主鏈路和備鏈路。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，主鏈路和相應(yīng)的備鏈路共用一個虛擬媒體 訪問控制地址。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，主鏈路和相應(yīng)的備鏈路屬于同一備份組，所述備份組獨占相應(yīng)的IP地址資源。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當用戶上線時從所述IP地址資源中為用戶分配一 IP地址，并將該IP地址同步到備設(shè) 備進行登記。
5. —種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，包括二層設(shè)備和多臺寬帶接入服務(wù)器，主設(shè)備上的多個 主端口備份到備設(shè)備上的同一個備端口上，主端口和備端口通過所述二層設(shè)備連接，其中，所述備端口上配置有多個虛擬局域網(wǎng)(VLAN)，各個VLAN的標識與相應(yīng)的主端口的 VLAN的標識一致；所述二層設(shè)備將主備端口相同標識的VLAN劃分在同一個VLAN組內(nèi)，在熱備份過程中 形成主鏈路和備鏈路。
6. 如權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述主鏈路和相應(yīng)的備鏈路共用一個 虛擬媒體訪問控制地址。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述主鏈路和相應(yīng)的備鏈路屬于同 一備份組，所述備份組獨占相應(yīng)的IP地址資源。
8. 如權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述主設(shè)備還用于當用戶上線時從所述IP地址資源中為用戶分配一 IP地址，并將該 IP地址同步到備設(shè)備進行登記。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱備份端口復(fù)用的方法及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括二層設(shè)備和多臺寬帶接入服務(wù)器，主設(shè)備上的多個主端口備份到備設(shè)備上的同一個備端口上，主端口和備端口通過所述二層設(shè)備連接，其中所述備端口上配置有多個VLAN，各個VLAN的標識與相應(yīng)的主端口的VLAN的標識一致；二層設(shè)備將主備端口相同標識的VLAN劃分在同一個VLAN組內(nèi)，在熱備份過程中形成主鏈路和備鏈路。根據(jù)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)N:1的端口級備份，每個備份組獨占IP地址資源，解決熱備份過程中IP地址沖突的問題。
文檔編號H04L12/46GK101695043SQ200910180818
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月15日
發(fā)明者朱承旭 申請人:中興通訊股份有限公司;