CN101060533A - 一种提高vgmp协议可靠性的方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高虚拟路由器组管理协协议可靠性的方法，包括：VGMP备份路由器接收VGMP主用路由器发送的VRRP状态的VGMP通告报文；VGMP备份路由器根据所述VRRP状态的VGMP通告报文判断VGMP主用路由器的VRRP状态；如果VGMP主用路由器的VRRP状态为初始状态INITIAL，且所述VGMP备份路由器的VRRP状态是备用状态SLAVE，则将所述VGMP备份路由器的VRRP状态改变为主用状态MASTER。本发明还公开了一种提高虚拟路由器组管理协议可靠性的系统和一种VGMP备份路由器。本发明实施例通过改变VGMP备份路由器的VRRP状态，提高了VGMP协议的可靠性。

Description

一种提高VGMP协议可靠性的方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别是涉及一种提高VGMP(VRRP GroupManagement protocol，虚拟路由器组管理协议)协议可靠性的方法、系统及装置。

背景技术

局域网是终端接入网络，是Internet的重要组成部分，其网络数量也特别庞大。局域网的可靠性，主要表现在连接两个局域网之间路由设备的可靠性，或者是局域网访问外部网络的可靠性。因此网间的可靠性技术成为局域网可靠运行的关键。虽然在Internet上对链路备份以及自修复有许多协议，但是这些协议往往在局域网中得不到应用，这不仅仅和局域网是广播网有关，而且和局域网上的主机设备有关，因为局域网上数量最庞大的主机设备(PC机包括一些服务器)都不支持动态路由协议，因此目前在局域网中的链路和路由备份通常需要做到对内部主机设备透明，即由路由器设备本身来提供链路和路由的可靠性备份。

通过一台路由器访问Internet的小型网络通常采用内部网络(PC机包括一些服务器)、路由器依次相连接入Internet的组网结构，该结构的主要缺点是存在单点故障的问题。为了解决单点故障的问题，人们通常会使用两台或多台路由器以并联的方式接入Internet，这些路由器之间形成备份链路，在一台设备出现故障时可以通过备份链路进行通讯。这种接入组网在上下行设备都是路由设备的时候，可以通过动态路由协议进行很好的选路，保证接入的可靠性。但是由于大部分企业网都是由局域网组成，而局域网中数量最多的主机不支持动态路由协议，无法和路由器交互信息，从而导致主机无法动态检测路由器的运行情况，以及不会随路由变化而进行自动路由切换。为了解决局域网主机访问外部网络的问题，IETF(Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组)推出了VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议)协议来解决该问题，通过把几台路由设备联合组成一台虚拟的路由设备，并通过一定的机制来给局域网内部提供透明的链路冗余以及路由冗余备份。

通常情况下，现有技术VRRP提供备份的技术方案是内部网络中的所有主机都设置一条相同的缺省路由，指向出口网关，实现主机与外部网络的通信。当出口网关发生故障时，主机与外部网络的通信就会中断。配置多个出口网关是提高系统可靠性的常见方法，但需要解决如何在多个出口网关之间进行选路的问题。

VRRP是RFC2338(Request for Comments：2338)和RFC3768定义的一种容错协议，通过物理设备和逻辑设备的分离，很好地解决了上述问题。

VRRP将局域网的一组路由器构成一个备份组，相当于一台虚拟路由器，如图2。局域网内的主机仅知道这个虚拟路由器的IP地址，并不知道备份组内具体某台设备的IP地址，它们将自己的缺省路由下一跳地址设置为该虚拟路由器的IP地址。于是，网络内的主机就可以通过这个虚拟路由器与其它网络进行通信。

VRRP将该虚拟路由器动态关联到承担传输业务的物理路由器上，当该物理路由器出现故障时，再次选择新路由器来接替业务传输工作，整个过程对用户完全透明，实现了内部网络和外部网络不间断通信。在具有多播或广播能力的局域网(如以太网)中，VRRP提供逻辑网关确保高利用度的传输链路，不仅能够解决因某一个网关设备故障带来的业务中断，而且无需修改路由协议的配置。

由于VRRP存在，工作和状态都独立的情况，为了更好的避免同一设备上各接口的VRRP状态都为主用或都为备用的情况，开发了对VRRP备份组进行统一管理的协议——VGMP协议。VGMP的作用是确保各VRRP备份组之间通路状态一致性，并且由管理组统一管理各独立运行的VRRP备份组，从而实现各备份组之间的互通，可以防止VRRP状态不一致现象的发生，从而实现对多个VRRP备份组(虚拟路由器)的状态一致性管理、抢占管理和通道管理等功能。

状态一致性管理是指启动VRRP管理组功能后，各备份组的主/备状态变化都需要通知其所属的VRRP管理组，由VRRP管理组决定是否允许VRRP备份组进行主/备状态切换。

VRRP管理组对所属VRRP组的主备切换进行裁决，改变了传统VRRP中各设备VRRP状态相对独立的现象，从而很好地确保了各VRRP备份组之间状态的一致性。

主用路由器(Master路由器)可以向备份路由器(Backup路由器)发送VRRP状态的VGMP通告报文和Hello查询报文，Backup路由器收到Hello报文后返回自己的通告报文，从而实现Master和Backup之间的状态互通。

抢占管理是指对于加入VRRP管理组的VRRP备份组来说，无论各备份组内路由器设备是否启动了抢占功能，抢占行为发生与否必须由VRRP管理组统一决定。即如果某备份路由器发现自己的优先级比当前Master路由器的优先级高，也必须根据VRRP管理组的裁决进行抢占或不抢占操作。

通道管理的目的是为传输VGMP报文提供可靠性，即配置专门的数据通道传输VGMP报文。一个VRRP管理组中至少要有一条数据通道。数据通道可以和业务流通道存在于同一条物理链路上，也可以单独存在于一条物理链路上，由用户配置决定。

VGMP对VRRP实行分组管理，VGMP做为组内VRRP的管理者负责主用、备份路由器之间状态的协商、VRRP状态的统一管理，以及VGMP报文的处理。当有VRRP状态发生变化时将触发VGMP协商。

VGMP采用HELLO-应答的方式协商主备状态。VRRP管理组在收到VRRP成员的状态改变消息的时候需要通知VRRP管理组进行预处理，VRRP管理组收到消息后会根据VGMP的状态、VGMP管理组中VRRP的状态以及状态改变消息决定是否需要改变状态。

目前VRRP一旦加入了VGMP，就受VGMP统一管理，VRRP组不再单独进行协商处理，其状态取决于VGMP的状态(初始状态INITIAL状态除外)。

在一些网络环境下VGMP协议导致VRRP不可靠，降低了网络的可靠性。例如，当VGMP中加入3个或3个以上的VRRP时，VGMP主用路由器MASTER和备份路由器SLAVE中有相同数目的VRRP链路，或物理故障导致VRRP状态变化为初始状态INITIAL，并且变化为INITAIL的VGMP中的VRRP组的ID不相同。例如图3组网方式，两台备份路由器A31、B32各有四个接口，每个接口配置一个VRRP组，各个接口的VRRP都加入了同一个VGMP33。在现有技术中，当路由器A31与交换机B35的链路和路由器A31与交换机C36的链路出现故障，以及路由器B32与交换机C36的链路和路由器B32与交换机D37的链路出现故障之后，假设路由器A31是主用路由器MASTER，那么由于路由器B32是备份路由器SLAVE，所以路由器B32中的VRRP1′上的VRRP用户将无法与外部正常通讯，而如果路由器B32中的VRRP1′不加入VGMP的话，那么路由器B32中的VRRP1′上连接的VRRP用户却是可以与外部正常通讯的；这样的情况将会导致加入了VGMP反而不能正常工作的问题，降低了网络的可靠性。

发明内容

本发明实施例要解决的问题是提供一种提高VGMP协议可靠性的方法、系统及装置。

为达到上述目的，本发明的一个实施例的技术方案提供一种提高VGMP协议可靠性的方法，步骤如下：

VGMP备份路由器接收VGMP主用路由器发送的VRRP状态的VGMP通告报文；VGMP备份路由器根据所述VRRP状态的VGMP通告报文判断VGMP主用路由器的VRRP状态；如果VGMP主用路由器的VRRP状态为初始状态INITIAL，且所述VGMP备份路由器的VRRP状态是备用状态SLAVE，则将所述VGMP备份路由器的VRRP状态改变为主用状态MASTER。

本发明的一个实施例的技术方案还提供了一种提高VGMP协议可靠性的系统，包括VGMP主用路由器和VGMP备份路由器，VGMP备份路由器还包括VRRP状态判断单元和VRRP状态调整单元：所述VRRP状态判断单元，用于判断VGMP主用路由器的VRRP状态，并将判断出的VRRP状态发送给所述VRRP状态调整单元；所述VRRP状态调整单元，用于对所述VGMP备份路由器VRRP状态作出调整。

本发明的一个实施例的技术方案还提供了一种VGMP备份路由器，包括VRRP状态判断单元和VRRP状态调整单元；所述VRRP状态判断单元，用于判断VRRP状态，并将判断出的VRRP状态发送给所述VRRP状态调整单元；所述VRRP状态调整单元，用于对VGMP备份路由器的VRRP状态作出调整。

本发明实施例的技术方案至少具有以下优点：

本发明实施例通过VRRP状态的VGMP通告报文改变VGMP备份路由器的VRRP状态，使VGMP协议成为对VRRP组管理的高可靠性协议，提高了网络的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例的一种提高VGMP协议可靠性的方法流程图；

图2是现有技术的一种虚拟路由器示意图；

图3是本发明实施例的一种提高VGMP协议可靠性的系统结构图；

图4是本发明实施例的一种系统示意图。

具体实施方式

本发明实施例所述方法主要解决在一些网络环境下加入了VGMP协议的VRRP不可靠的问题，包括以下步骤，VGMP主用路由器在VGMP管理组内定时发送携带VGMP管理组所有路由器VRRP状态的VGMP通告报文，VGMP备份路由器根据VRRP状态的VGMP通告报文判断VGMP主用路由器VRRP的状态；根据VGMP主用路由器的VRRP状态和对应的VGMP备份路由器VRRP的状态对该VGMP备份路由器VRRP的状态进行调整。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1是本发明实施例的一种提高VGMP协议可靠性的方法流程图。参照图1，本实施例包括以下步骤：

步骤S101，VGMP主用路由器在VGMP管理组内定时发送携带VGMP管理组所有路由器VRRP状态的VGMP通告报文。VGMP配置专门的数据通道传输VGMP通告报文，保证了传输VGMP通告报文的可靠性。

步骤S102，VGMP备份路由器根据接收到的VRRP状态的VGMP通告报文，判断VGMP主用路由器VRRP的状态。

步骤S103，当VGMP主用路由器VRRP的状态为主用状态MASTER，且与其对应的VGMP备份路由器VRRP状态不是INITIAL时，VGMP备份路由器VRRP的状态改变依赖于VGMP状态，即VGMP备份路由器VRRP的状态由VGMP管理组决定是否进行主用、备份状态切换。

步骤S104，当VGMP主用路由器VRRP的状态为INITIAL，且与其对应的VGMP备份路由器VRRP状态是SLAVE时，VGMP备份路由器VRRP从VGMP逻辑上独立出来，状态改变为MASTER。受VGMP控制，但不依赖于VGMP的状态，即当VGMP主用路由器VRRP的状态恢复为MASTER时，VGMP备份路由器VRRP的状态依赖于VGMP的状态，当VGMP主用路由器VRRP的状态仍为INITIAL时，VGMP备份路由器VRRP的状态不依赖于VGMP的状态。

图3是本发明实施例的一种提高VGMP协议可靠性的系统结构图。包括备份路由器A31、备份路由器B32、交换机A34、交换机B35、交换机C36和交换机D37。交换机A34、B35、C36、D37分别与备份路由器A31、B32连接。两台备份路由器A31、B32各有四个接口，每个接口配置一个VRRP组，各个接口的VRRP都加入了同一个VGMP33。

假设路由器A31上的VGMP33为MASTER状态，路由器B32上的VGMP33为SLAVE状态。

当路由器A31上所有链路正常时，路由器A31上的VRRP1、VRRP2、VRRP3、VRRP4都为MASTER状态，路由器B32上的VRRP1′、VRRP2′、VRRP3′、VRRP4′都为SLAVE状态。

当路由器A31上的VRRP1、VRRP2所属接口或链路出现故障，并且路由器B32上的VRRP2′、VRRP3′所属接口或链路出现故障时，路由器A31上VRRP1、VRRP2状态为INITIAL状态，VRRP3、VRRP4为MASTER状态；路由器B32上VRRP2′、VRRP3′状态为INITIAL状态，VRRP1′、VRRP4′为SLAVE状态。由于路由器A31的状态是MASTER，路由器B32的状态是SLAVE，所以路由器B32中的VRRP1′上的VRRP用户将无法与外部正常通讯。

路由器A31发送VRRP状态的VGMP通告报文，路由器B32收到路由器A31发送来的VGMP状态通告报文后，获知路由器A31上VRRP1、VRRP2为INITIAL状态，而此时路由器B32状态为SLAVE状态，与路由器A31上VRRP1相对应的VRRP1′状态为SLAVE状态，VRRP1′状态改变为MASTER状态，并从VGMP中独立出来，这样就保证了VRRP1′的可用性，路由器B32中的VRRP1′上的VRRP用户恢复与外部正常通讯。

当路由器A31上VRRP1所属接口或链路恢复后，VRRP1所属的VGMP为MASTER，则VRRP1状态切换到MASTER状态，并依赖VGMP的状态通告报文发送到路由器B32，路由器B32收到此报文后对所属的VRRP遍历，并对VRRP1′的状态进行切换为SLAVE状态，此时可工作的VRRP为路由器A31的VRRP1。

图4是本发明实施例的一种系统示意图。

本发明实施例的提高VGMP协议可靠性的系统，包括VGMP主用路由器、VGMP备份路由器，其中VGMP备份路由器还包括VRRP状态判断单元和VRRP状态调整单元。

VGMP主用路由器发送VRRP状态的VGMP通告报文给VRRP状态判断单元。VRRP状态判断单元接收到该报文后，对VGMP主用路由器的状态进行判断，并且对VGMP备份路由器VRRP的状态进行判断，将判断出的结果以VRRP状态的VGMP通告报文的形式发送给VRRP状态调整单元。VRRP状态调整单元根据该报文对VGMP备份路由器VRRP的状态进行调整。当VGMP主用路由器VRRP的状态为MASTER时，且VGMP备份路由器VRRP状态不是INITIAL，VRRP状态调整单元将VGMP备份路由器VRRP状态调整为使其依赖于VGMP状态；当VGMP主用路由器VRRP的状态为INITIAL时，且VGMP备份路由器VRRP状态是SLAVE时，VRRP状态调整单元将VGMP备份路由器VRRP状态调整为MASTER状态，使其从VGMP逻辑上独立出来，仍受VGMP控制，但不依赖于VGMP的状态。

本发明上述实施例解决了一定的网络环境下VRRP因加入VGMP管理组而不可靠的问题，保证了局域网访问的可靠性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1、一种提高虚拟路由器组管理协议可靠性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

虚拟路由器组管理协议VGMP备份路由器接收VGMP主用路由器发送的虚拟路由器冗余协议VRRP状态的VGMP通告报文；

VGMP备份路由器根据所述VRRP状态的VGMP通告报文判断VGMP主用路由器的VRRP状态；

如果VGMP主用路由器的VRRP状态为初始状态INITIAL，且所述VGMP备份路由器的VRRP状态是备用状态SLAVE，则将所述VGMP备份路由器的VRRP状态改变为主用状态MASTER。

2、如权利要求1所述的提高虚拟路由器组管理协议可靠性的方法，其特征在于，在VGMP备份路由器判断出VGMP主用路由器的VRRP状态之后，如果VGMP主用路由器的VRRP状态为主用状态MASTER，且所述VGMP备份路由器的VRRP状态不是初始状态INITIAL时，则VGMP备份路由器VRRP的状态依赖于VGMP管理组的状态。

3、如权利要求1所述的提高虚拟路由器组管理协议可靠性的方法，其特征在于，在VGMP备份路由器接收VGMP主用路由器发送的VRRP状态的VGMP通告报文之前，还包括：VGMP主用路由器在VGMP管理组内定时发送携带VGMP管理组所有路由器VRRP状态的VGMP通告报文。

4、一种提高虚拟路由器组管理协议可靠性的系统，包括VGMP主用路由器和VGMP备份路由器，其特征在于，所述VGMP备份路由器包括VRRP状态判断单元和VRRP状态调整单元：

所述VRRP状态判断单元，用于判断VGMP主用路由器的VRRP状态，并将判断出的VRRP状态发送给所述VRRP状态调整单元；

所述VRRP状态调整单元，用于对所述VGMP备份路由器的VRRP状态作出调整。

5、如权利要求4所述的提高虚拟路由器组管理协议可靠性的系统，其特征在于，所述VRRP状态判断单元是根据VRRP状态的VGMP通告报文判断发送所述VRRP状态的VGMP通告报文的路由器的VRRP状态。

6、如权利要求4所述的提高虚拟路由器组管理协议可靠性的系统，其特征在于，所述VRRP状态调整单元根据所述VRRP状态判断单元判断出的结果对所述VGMP备份路由器的VRRP状态作出调整。

7、如权利要求4或6所述的提高虚拟路由器组管理协议可靠性的系统，其特征在于，如果所述VRRP状态判断单元判断VGMP主用路由器的VRRP状态为初始状态INITIAL，且所述VGMP备份路由器的VRRP状态是备用状态SLAVE，则所述VRRP状态调整单元将所述VGMP备份路由器的VRRP状态改变为主用状态MASTER。

8、如权利要求4或6所述的提高虚拟路由器组管理协议可靠性的系统，其特征在于，如果所述VRRP状态判断单元判断VGMP主用路由器的VRRP状态为主用状态MASTER，且所述VGMP备份路由器的VRRP状态不是初始状态INITIAL时，则所述VRRP状态调整单元调整VGMP备份路由器VRRP的状态为依赖于VGMP管理组的状态。

9、一种VGMP备份路由器，其特征在于，包括VRRP状态判断单元和VRRP状态调整单元；

所述VRRP状态判断单元，用于判断VRRP状态，并将判断出的VRRP状态发送给所述VRRP状态调整单元；

所述VRRP状态调整单元，用于对VGMP备份路由器的VRRP状态作出调整。

10、如权利要求9所述的VGMP备份路由器，其特征在于，所述VRRP状态判断单元是根据VRRP状态的VGMP通告报文判断发送所述VRRP状态的VGMP通告报文的路由器的VRRP状态的。

11、如权利要求9所述的VGMP备份路由器，其特征在于，所述VRRP状态调整单元根据所述VRRP状态判断单元判断出的结果对所述VGMP备份路由器的VRRP状态作出调整。

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