CN101483673A - 异地热备实现方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了异地热备实现方法及系统。本发明中，具有备份关系的两台服务器共享一个虚拟IP地址且分别位于不同的接入网内，每台服务器通过不同的接入路由器与家乡代理HA相连，在每台接入路由器上配置所述虚拟IP地址为侦听地址，方法包括：两台服务器选举出主机、备机，主机在本地二层网络内广播携带所述虚拟IP地址的免费地址解析协议ARP报文，与该主机相连的接入路由器侦听到该报文，向HA注册该虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址；HA根据所述虚拟IP地址在接入路由器上的出口地址转发发往虚拟IP地址的报文。本发明提高了异地备份的可靠性。

Description

异地热备实现方法及系统

技术领域

本发明涉及备份技术领域，具体涉及异地热备实现方法及系统。

背景技术

服务器的故障可能由各种原因引起，如设备故障、操作系统故障、软件系统故障、接入网络故障、供电系统故障等等。一般地，在技术人员在现场的情况下，恢复服务器正常可能需要10几分钟或几小时甚至几天。从实际经验看，除非是简单地重启服务器(可能隐患仍然存在)，否则恢复服务器正常往往需要几个小时以上。而若技术人员不在现场，则恢复服务所需的时间就更长了。对于一些重要系统，用户是很难忍受长时间的服务中断的。因此，就需要通过双机热备，来避免长时间的服务中断，保证系统长期、可靠的服务。

实现双机热备，需要通过专业的集群软件或双机软件执行两台服务器的数据同步与状态备份。在基于主备方式的服务器热备技术中，同一时间内只有一台服务器运行。当正在运行着的一台服务器即：主机出现故障无法启动时，另一台服务器即：备机会通过软件诊测，一般是通过心跳诊断，将本备机激活，保证应用在短时间内完全恢复正常使用。

目前，IBM公司采用HACMP技术实现异地热备，图1为该热备实现系统的组网图，如图1所示，两台服务器分别扮演主机与备机两个角色，共享一个虚拟IP地址。两台服务器之间有一条心跳线保持对端设备状态的检测与同步。首先两台服务器经过选举机制选出主机、备机，主机通过虚拟IP地址进行服务，备机进行主机数据与应用状态的备份。备机一旦在一个心跳周期内检测不到对端，则认为：主机已经停止服务、备机需要接管服务成为主机，此后备机将通过发送免费ARP报文，公告网络内的路由器自己是虚拟IP地址。路由器刷新ARP表项，将目的地址为虚拟IP地址的报文转发给新的主机，从而完成服务接管。

现有方案的缺点显而易见：两台服务器只能位于同一二层网络内，如果二层网络内发生大规模断电、网络出口堵塞等灾难，服务即停止。如果让两台互为备份的服务器位于具备独立供电能力的两个大楼内部，则需要实施专线将两个大楼内部的网络连接起来，投资较多；若使得两台服务器间的路径支持MPLS L2VPN转发，则对网络要求较高。

发明内容

本发明提供异地热备实现方法及系统，以提高备份的可靠性。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种异地热备实现方法，具有备份关系的两台服务器共享一个虚拟IP地址且分别位于不同的接入网内，每台服务器通过不同的接入路由器与HA相连，在每台接入路由器上配置所述虚拟IP地址为侦听地址，该方法包括：

两台服务器选举出主机、备机，主机在本地二层网络内广播携带所述虚拟IP地址的免费ARP报文，与该主机相连的接入路由器侦听到该报文，向HA注册该虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址；HA根据所述虚拟IP地址在接入路由器上的出口地址转发发往虚拟IP地址的报文。

所述与主机相连的接入路由器向HA注册该虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址之后进一步包括：

HA在自身保存的移动IP表项中查找该虚拟IP地址，若未查找到，则将接收到的该虚拟IP地址与接入路由器的出口地址的对应关系记录到移动IP表项中，并生成到该虚拟IP地址的路由表项，同时将接收到的接入路由器的出口地址设置为与该虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址；否则，以接收到的接入路由器的出口地址更新移动IP表项中与该虚拟IP地址对应的接入路由器的出口地址，并以接收到的接入路由器的出口地址更新与该虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址。

所述HA根据所述虚拟IP地址在接入路由器上的出口地址转发发往虚拟IP地址的报文包括：

HA接收发往虚拟IP地址的报文，查找与所述虚拟IP地址对应的移动IP表项和路由表项，根据移动IP表项中的接入路由器上的出口地址、路由表项中的下一跳和与该虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址，对该报文进行隧道封装后发给所述接入路由器，所述接入路由器将该报文发给主机。

所述方法进一步包括：备机在预设时长内未检测到主机的心跳，则自动升级为主机，返回执行所述主机在本地二层网络内广播免费ARP报文的动作。

所述两台服务器具有各自的供电电源。

一种异地热备实现方法，三台以上服务器具有备份关系，每台服务器分别位于不同的接入网内，每台服务器通过不同的接入路由器与HA相连，所述三台以上服务器选举出一台服务器作为备机，其它服务器都作为主机，为每台主机分配一个虚拟IP地址，备机记录各主机的虚拟IP地址，在每台接入路由器上配置所有主机的虚拟IP地址为侦听地址；该方法包括：

每台主机在本地二层网络内广播携带所述虚拟IP地址的免费ARP报文，与该主机相连的接入路由器侦听到该报文，向HA注册该主机的虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址；HA根据各主机的虚拟IP地址在各接入路由器上的出口地址转发发往各虚拟IP地址的报文。

所述与主机相连的接入路由器向HA注册该虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址之后进一步包括：

HA在自身保存的移动IP表项中查找该虚拟IP地址，若未查找到，则将接收到的该虚拟IP地址与接入路由器的出口地址的对应关系记录到移动IP表项中，并生成到该虚拟IP地址的路由表项，同时将接收到的接入路由器的出口地址设置为与该虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址；否则，以接收到的接入路由器的出口地址更新移动IP表项中与该虚拟IP地址对应的接入路由器的出口地址，并以接收到的接入路由器的出口地址更新与该虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址。

所述HA根据所述虚拟IP地址在接入路由器上的出口地址转发发往虚拟IP地址的报文包括：

HA接收发往虚拟IP地址的报文，查找与所述虚拟IP地址对应的移动IP表项和路由表项，根据移动IP表项中的接入路由器上的出口地址、路由表项中的下一跳和与该虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址，对该报文进行隧道封装后发给所述接入路由器，所述接入路由器将该报文发给主机。

所述方法进一步包括：备机在预设时长内未检测到其中一台主机的心跳，则自动升级为该主机，将该主机的虚拟IP地址作为自身的虚拟IP地址，在本地二层网络内广播携带所述虚拟IP地址的免费ARP报文，与该备机相连的接入路由器侦听到该报文，向HA注册该虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址；HA根据该备机的虚拟IP地址在所述接入路由器上的出口地址转发发往所述虚拟IP地址的报文。

一种异地热备实现系统，包括：第一服务器、第二服务器、第一接入路由器、第二接入路由器和HA，其中，

第一、二服务器共享一个虚拟IP地址，第一服务器和第二服务器相连，第一服务器与第一接入路由器相连，第二服务器与第二接入路由器相连，第一、二接入路由器与HA直接或间接相连，在第一、二接入路由器上配置所述虚拟IP地址为侦听地址，其中，

第一、二服务器选举出主机、备机，主机在本地二层网络内广播携带所述虚拟IP地址的免费ARP报文，与主机相连的接入路由器侦听到该报文，向HA注册该虚拟IP地址在本路由器上的出口地址；HA根据所述虚拟IP地址在接入路由器上的出口地址转发发往虚拟IP地址的报文。

所述第一服务器或第二服务器进一步包括：当本服务器被选举为备机时，若在预设时长内未检测到主机的心跳，则自动升级为主机，在本地二层网络内广播携带所述虚拟IP地址的免费ARP报文。

所述系统进一步包括：与所述第一服务器相连的第一供电电源，与所述第二服务器相连的第二供电电源。

一种异地热备实现系统，包括：三台以上服务器、三台以上接入路由器和HA，其中，

所述三台服务器两两相连，每台服务器分别与一台接入路由器相连，每台接入路由器分别与HA直接或间接相连，其中，

所述三台以上服务器选举一台服务器作为备机，其它服务器都作为主机，每台主机具有各自的虚拟IP地址，每台主机将本主机的虚拟IP地址通知备机；每台主机分别在本地二层网络内广播携带本主机的虚拟IP地址的免费ARP报文，与该主机相连的接入路由器侦听到该报文，向HA注册该主机的虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址；HA根据各主机的虚拟IP地址在各接入路由器上的出口地址转发发往各虚拟IP地址的报文。

所述服务器进一步包括：当本服务器被选举为备机时，若在预设时长内未检测到其中一台主机的心跳，则自动升级为该主机，将该主机的虚拟IP地址作为本机的虚拟IP地址，在本地二层网络内广播携带本机的虚拟IP地址的免费ARP报文。

与现有技术相比，本发明中，具有备份关系的两台服务器共享一个虚拟IP地址且分别位于不同的接入网内，每台服务器通过不同的接入路由器与HA相连，在每台接入路由器上配置所述虚拟IP地址为侦听地址；或者，具有备份关系的三台以上服务器分别位于不同的接入网内，每台服务器通过不同的接入路由器与HA相连，所述三台以上服务器选举出一台服务器作为备机，其它服务器都作为主机，为每台主机分配一个虚拟IP地址，备机记录各主机的虚拟IP地址，在每台接入路由器上配置所有主机的虚拟IP地址为侦听地址；且，主机在本地二层网络内广播携带所述虚拟IP地址的免费ARP报文，与该主机相连的接入路由器侦听到该报文，向HA注册该主机的虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址；HA根据主机的虚拟IP地址在接入路由器上的出口地址转发发往虚拟IP地址的报文。本发明中，服务器分别位于不同的接入网内，具有各自的网络出口，这样，当一个服务器所在的二层网络内发生大规模断电、网络出口堵塞等灾难时，位于另一二层网络内的另一服务器仍可正常工作，服务不会停止，从而提高了备份效率。且，由于不同的服务器位于不同的接入网内，当有两台服务器位于不同的建筑物内时，无需使用专线将两建筑物内的网络设备连接起来，降低了投资，对网络要求也较低。

附图说明

图1为现有的异地热备实现系统的组网图；

图2为本发明实施例一提供的异地热备实现流程图；

图3为本发明实施例一的一个具体应用实例；

图4为本发明实施例二提供的异地热备实现流程图；

图5为本发明实施例一提供的异地热备实现系统的组成图；

图6为本发明实施例二提供的异地热备实现系统的组成图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图2为本发明实施例一提供的异地热备实现流程图，本实施例中，两台服务器互为备份，如图2所示，其具体步骤如下：

步骤201：为两台服务器分别分配一个真实IP地址，并为两台服务器分配一个共享的虚拟IP地址，两台服务器分别与一台接入路由器相连，两台接入路由器分别与家乡代理(HA，Home Agent)路由可达；在每台接入路由器上配置两台服务器的共享虚拟IP地址为侦听地址，并在两台接入路由器和HA上启动MIP功能。

两台服务器分别与不同的接入路由器相连，则两台服务器位于不同的接入网内，通常，不同的接入网是独立供电的，这样，当一个服务器所在二层网络断电时，另一服务器仍可正常工作。

两台服务器与不同的接入路由器相连，这样两台服务器位于不同的接入网内。两台服务器具有独立的真实IP地址，通过该真实IP地址与外网通信均路由可达；两台服务器对外共享一个虚拟IP地址，都通过该虚拟IP地址为外网提供服务。

步骤202：两台服务器通过各自的真实IP地址与对方通信，通过预设选举机制，选举出主机、备机；并通过各自的真实IP地址定时向对方发送心跳检测报文。

步骤203：主机在本地二层网络内广播免费ARP报文，报文的源IP地址为本主机的虚拟IP地址，源MAC地址为本主机的MAC地址。

步骤204：与主机相连的接入路由器侦听到来自所述虚拟IP地址的免费ARP报文，建立ARP表项，该ARP表项包含：主机的虚拟IP地址和主机的源MAC地址；并向HA发送注册报文，该报文携带主机的虚拟IP地址和接入路由器的出口地址。

步骤205：HA接收注册报文，在自身保存的移动IP表项中，查找该报文中的虚拟IP地址。

移动IP表项中保存了IP地址与接入路由器的出口地址的对应关系。

步骤206：HA判断是否查找到，若是，执行步骤207；否则，执行步骤208。

步骤207：HA以报文中的接入路由器的出口地址更新所述移动IP表项中与所述虚拟IP地址对应的接入路由器的出口地址，并以报文中的接入路由器的出口地址更新所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址，转至步骤209。

步骤208：HA将该注册报文中的虚拟IP地址与接入路由器的出口地址的对应关系保存到移动IP表项中，并生成到虚拟IP地址的路由表项，同时将报文中的接入路由器的出口地址设置为所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址。

路由表项包括：虚拟IP地址和下一跳。其中，下一跳为所述虚拟IP地址对应的隧道接口的本地IP地址。

步骤209：HA接收目的IP地址为所述虚拟IP地址的报文，查找与该虚拟IP地址对应的移动IP表项和路由表项，根据查找到的移动IP表项中的接入路由器的出口地址、路由表项中的下一跳以及所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址，对该报文进行隧道封装后发往接入路由器。

步骤210：接入路由器从所述出口地址接收到报文，对报文进行隧道解封装，在自身保存的ARP表项中查找到报文中的目的IP地址即：所述虚拟IP地址对应的目的MAC地址，根据该目的MAC地址将报文转发给主机。

若主机发出报文，则与主机相连的接入路由器收到该报文后，对该报文进行隧道封装后转发给HA，HA接收到报文后，对报文进行隧道解封装，然后将报文转发给目的地址。

步骤211：备机在预设时长内未收到主机发来的心跳检测报文，则自动升级为主机，返回步骤203。

本实施例中的隧道可以采用GRE、IPinIP等L3VPN方式。

与现有技术相同，本实施例中，备机要对主机作数据同步和状态备份的操作。

图3为本发明实施例一的一个应用实例的示意图，如图3所示，位于不同地理位置的服务器1、2互为备份，其中，服务器1的接入路由器为FA1，服务器2的接入路由器为FA2，在FA1、FA2上配置服务器1、2的虚拟IP地址为侦听地址。在FA1、FA2和HA上启动MIP功能，且服务器1、2通过各自的真实IP地址向对方发送心跳检测报文。

设在时刻1，服务器1被选举为主机，服务器2被选举为备机，则服务器1在本地二层网络内广播免费ARP报文，报文的发送者IP与目标IP地址为服务器1的虚拟IP地址，发送者MAC与目标MAC地址为服务器1的MAC地址，则FA1会侦听到该免费ARP报文，然后建立ARP表项，并向HA发送注册报文，该注册报文携带服务器1的虚拟IP地址和FA1的出口地址，HA收到注册报文，将服务器1的虚拟IP地址和FA1的出口地址的对应关系记录到移动IP表项中，并生成到虚拟IP地址的路由表项，同时将报文中的FA1的出口地址设置为所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址；此后，HA就可根据该对应关系将发往该虚拟IP地址的报文转发给服务器1。

设在时刻2，服务器2发现已在预设时长内未收到服务器1发来的心跳检测报文，则自动升级为主机，在本地二层网络内广播免费ARP报文，报文的发送者IP与目标IP地址为服务器2的虚拟IP地址，发送者MAC与目标MAC地址为服务器2的MAC地址，则FA2会侦听到该免费ARP报文，然后建立ARP表项，并向HA发送注册报文，该注册报文携带服务器2的虚拟IP地址和FA2的出口地址，HA收到注册报文，以报文中的FA2的出口地址更新移动IP表项中与虚拟IP地址对应的FA1的出口地址，并以报文中的FA2的出口地址更新所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址；此后，HA就可根据该对应关系将发往该虚拟IP地址的报文转发给服务器2。

图4为本发明实施例二提供的异地热备实现流程图，本实施例中，n台服务器互为备份(n≥3且n为整数)，且在每个时刻，最多只能有一台服务器作为备机，其它服务器都作为主机，该备机对所有主机作数据同步和状态备份操作，如图4所示，其具体步骤如下：

步骤401：为每台服务器分配一个真实IP地址，每台服务器分别与一台接入路由器相连，每台接入路由器分别与HA路由可达；在每台接入路由器和HA上启动MIP功能。

步骤402：服务器启动时，每台服务器通过自身的真实IP地址与其它各台服务器通信，通过预设选举机制选举出一台服务器作为备机，其它服务器都为主机；为每台主机分配一个虚拟IP地址，每台主机将自身的虚拟IP地址通知备机，备机保存主机的真实IP地址与虚拟IP地址的对应关系；在每台接入路由器上配置所有主机的虚拟IP地址为侦听地址；每台服务器通过自身的真实IP地址定时向其它各台服务器发送心跳检测报文。

每台主机对外提供不同类型的服务，实际上，每类服务对应一个虚拟IP地址，即：本步骤中的为每台主机分配一个虚拟IP地址是根据每台主机所提供的服务类型，为每台主机分配一个虚拟IP地址。

步骤403：每台主机在本地二层网络内广播免费ARP报文，报文的源IP地址为本主机的虚拟IP地址，源MAC地址为本主机的MAC地址。

步骤404：与主机相连的接入路由器侦听到来自该主机的虚拟IP地址的免费ARP报文，建立ARP表项，该ARP表项包含：主机的虚拟IP地址和主机的源MAC地址；并向HA发送注册报文，该报文携带主机的虚拟IP地址和接入路由器的出口地址。

例如：主机a与接入路由器a相连，则主机a发出的免费ARP报文会被接入路由器a侦听到，接入路由器会建立包含：主机a的虚拟IP地址、主机a的MAC地址的ARP表项，并向HA发送注册报文，注册报文携带主机a的虚拟IP地址和接入路由器a的出口地址。

步骤405：HA接收注册报文，在自身保存的移动IP表项中，查找该报文中的虚拟IP地址。

移动IP表项中保存了各IP地址与接入路由器的出口地址的对应关系。

步骤406：HA判断是否查找到，若是，执行步骤407；否则，执行步骤408。

步骤407：HA以报文中的接入路由器的出口地址更新所述移动IP表项中与所述虚拟IP地址对应的接入路由器的出口地址，并以报文中的接入路由器的出口地址更新所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址，转至步骤409。

步骤408：HA将该注册报文中的虚拟IP地址与接入路由器的出口地址的对应关系保存到移动IP表项中，并生成到虚拟IP地址的路由表项，同时将报文中的接入路由器的出口地址设置为所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址。

路由表项包括：虚拟IP地址和下一跳。其中，下一跳为所述虚拟IP地址对应的隧道接口的本地IP地址。

可见，若有n-1台主机，则HA上会为每台主机保存一条移动IP表项，每条移动IP表项中包含一个主机的虚拟IP地址和该主机对应的接入路由器的出口地址。

步骤409：HA接收目的IP地址为一个主机的虚拟IP地址的报文，查找与该虚拟IP地址对应的移动IP表项和路由表项，根据查找到的移动IP表项中的接入路由器的出口地址、路由表项中的下一跳以及所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址，对该报文进行隧道封装后发往该主机对应的接入路由器。

步骤410：接入路由器从所述出口地址接收到报文，对报文进行隧道解封装，在自身保存的ARP表项中查找到报文中的目的IP地址即：所述虚拟IP地址对应的目的MAC地址，根据该目的MAC地址将报文转发给主机。

若主机发出报文，则与主机相连的接入路由器收到该报文后，对该报文进行隧道封装后转发给HA，HA接收到报文后，对报文进行隧道解封装，然后将报文转发给目的地址。

步骤411：备机在预设时长内未收到其中一台主机发来的心跳检测报文，则自动升级为该主机，根据自身保存的所有主机的真实IP地址和虚拟IP地址的对应关系，确定该主机的虚拟IP地址，将该虚拟IP地址作为自身的虚拟IP地址，在本地二层网络内广播免费ARP报文，报文的源IP地址为本主机的虚拟IP地址，源MAC地址为本主机的MAC地址，返回步骤404。

与现有技术相同，本实施例中，备机要同时对所有主机作数据同步和状态备份的操作。

图5为本发明实施例一提供的异地热备实现系统的组成图，如图5所示，其主要包括：第一服务器51、第二服务器52、第一接入路由器61、第二接入路由器62和HA70。且，第一服务器51和第二服务器52相连，第一服务器51与第一接入路由器61相连，第二服务器52与第二接入路由器62相连，第一接入路由器61和第二接入路由器62分别与HA70直接或间接相连；且，第一服务器51和第二服务器52分别具有各自的真实IP地址，并共享一个虚拟IP地址，第一接入路由器61、第二接入路由器62和HA70分别启动了MIP功能，第一接入路由器61和第二接入路由器62上都将第一服务器51和第二服务器52的共享虚拟IP地址配置为侦听IP地址。其中：

第一服务器51和第二服务器52定时向对方发送心跳检测报文，报文的源IP地址为本服务器的真实IP地址，目的IP地址为对端服务器的真实IP地址。第一服务器51和第二服务器52通过预设选举机制选举出主机、备机。

被选举为主机的服务器在本地二层网络内广播免费ARP报文，该报文的发送者IP与目标IP地址为本主机的虚拟IP地址，发送者MAC与目标MAC地址为本主机的MAC地址。

与主机相连的接入路由器侦听到免费ARP报文，建立ARP表项，该ARP表项包括：免费ARP报文的发送者IP地址和发送者MAC地址，向HA发送注册报文，该注册报文携带主机的虚拟IP地址和本接入路由器的出口地址。

HA70接收注册报文，在自身保存的移动IP表项中，查找该报文中的虚拟IP地址，若查找到，以注册报文中的接入路由器的出口地址更新移动IP表项中与所述虚拟IP地址对应的接入路由器的出口地址，并以报文中的接入路由器的出口地址更新所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址；否则，将该注册报文中的虚拟IP地址与接入路由器的出口地址的对应关系记录到移动IP表项中，并生成到虚拟IP地址的路由表项，同时将报文中的接入路由器的出口地址设置为所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址。接收目的IP地址为所述虚拟IP地址的报文，查找与所述虚拟IP地址对应的移动IP表项和路由表项，根据移动IP表项中的接入路由器的出口地址、路由表项中的下一跳和所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址，对该报文进行隧道封装后发往接入路由器。

作为备机的服务器在预设时长内未检测到主机的心跳，则自动升级为主机，在本地二层网络内广播免费ARP报文，该报文的发送者IP地址为本新主机的虚拟IP地址，发送者MAC地址为本新主机的MAC地址。

在实际应用中，第一服务器51和第二服务器52通常具有各自独立的供电电源。即：第一服务器51与第一供电电源相连，第二服务器52与第二供电电源相连。

图6为本发明实施例二提供的异地热备实现系统的组成图，如图6所示，其主要包括：n台服务器：服务器1、服务器2、...、服务器n，n台接入路由器：服务器1、服务器2、...、服务器n和HA，n≥3且n为整数，且，n台服务器之间两两相连，每台服务器与一台接入路由器相连，即：服务器1与接入路由器1相连，服务器2与接入路由器2相连，...，服务器n与接入路由器n相连，n台接入路由器分别与HA直接或间接相连；且，每台服务器具有各自的真实IP地址，每台接入路由器和HA上分别启动了MIP功能。其中：

n台服务器通过预设选举机制选举其中一台服务器作为备机，其余服务器都作为主机，每台主机具有各自的虚拟IP地址，每台主机将自身的虚拟IP地址通知备机，备机保存各主机的真实IP地址与虚拟IP地址的对应关系，在每台接入路由器上配置所有主机的虚拟IP地址为侦听地址。每台服务器定时向其它服务器发送心跳检测报文，报文的源IP地址为本服务器的真实IP地址，目的IP地址为对端服务器的真实IP地址。

被选举为主机的各服务器分别在本地二层网络内广播免费ARP报文，该报文的发送者IP与目标IP地址为本主机的虚拟IP地址，发送者MAC与目标MAC地址为本主机的MAC地址。

与各主机相连的各接入路由器侦听到免费ARP报文，建立ARP表项，该ARP表项包括：免费ARP报文的发送者IP地址和发送者MAC地址，向HA发送注册报文，该注册报文携带发来ARP报文的主机的虚拟IP地址和本接入路由器的出口地址。

HA接收注册报文，在自身保存的移动IP表项中，查找该报文中的虚拟IP地址，若查找到，以注册报文中的接入路由器的出口地址更新移动IP表项中与所述虚拟IP地址对应的接入路由器的出口地址，并以报文中的接入路由器的出口地址更新所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址；否则，将该注册报文中的虚拟IP地址与接入路由器的出口地址的对应关系记录到移动IP表项中，并生成到虚拟IP地址的路由表项，同时将报文中的接入路由器的出口地址设置为所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址。接收目的IP地址为虚拟IP地址的报文，查找与所述虚拟IP地址对应的移动IP表项和路由表项，根据移动IP表项中的接入路由器的出口地址、路由表项中的下一跳和所述虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址，对该报文进行隧道封装后发往对应的接入路由器。

作为备机的服务器在预设时长内未检测到其中一台主机的心跳，则自动升级为该主机，将该主机的虚拟IP地址作为本机的虚拟IP地址，在本地二层网络内广播免费ARP报文，该报文的发送者IP地址为本机的虚拟IP地址，发送者MAC地址为本机的MAC地址。

在实际应用中，每台服务器通常具有各自独立的供电电源。即：服务器1与供电电源1相连，服务器2与供电电源3相连，...，服务器n与供电电源n相连。

本发明中的服务器指的是广义上的服务器，即指的是任何对外提供服务的设备。

以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1、一种异地热备实现方法，其特征在于，具有备份关系的两台服务器共享一个虚拟IP地址且分别位于不同的接入网内，每台服务器通过不同的接入路由器与家乡代理HA相连，在每台接入路由器上配置所述虚拟IP地址为侦听地址，该方法包括：

两台服务器选举出主机、备机，主机在本地二层网络内广播携带所述虚拟IP地址的免费地址解析协议ARP报文，与该主机相连的接入路由器侦听到该报文，向HA注册该虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址；HA根据所述虚拟IP地址在接入路由器上的出口地址转发发往虚拟IP地址的报文。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与主机相连的接入路由器向HA注册该虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址之后进一步包括：

HA在自身保存的移动IP表项中查找该虚拟IP地址，若未查找到，则将接收到的该虚拟IP地址与接入路由器的出口地址的对应关系记录到移动IP表项中，并生成到该虚拟IP地址的路由表项，同时将接收到的接入路由器的出口地址设置为与该虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址；否则，以接收到的接入路由器的出口地址更新移动IP表项中与该虚拟IP地址对应的接入路由器的出口地址，并以接收到的接入路由器的出口地址更新与该虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述HA根据所述虚拟IP地址在接入路由器上的出口地址转发发往虚拟IP地址的报文包括：

HA接收发往虚拟IP地址的报文，查找与所述虚拟IP地址对应的移动IP表项和路由表项，根据移动IP表项中的接入路由器上的出口地址、路由表项中的下一跳和与该虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址，对该报文进行隧道封装后发给所述接入路由器，所述接入路由器将该报文发给主机。

4、如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：备机在预设时长内未检测到主机的心跳，则自动升级为主机，返回执行所述主机在本地二层网络内广播免费ARP报文的动作。

5、如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述两台服务器具有各自的供电电源。

6、一种异地热备实现方法，其特征在于，三台以上服务器具有备份关系，每台服务器分别位于不同的接入网内，每台服务器通过不同的接入路由器与家乡代理HA相连，所述三台以上服务器选举出一台服务器作为备机，其它服务器都作为主机，为每台主机分配一个虚拟IP地址，备机记录各主机的虚拟IP地址，在每台接入路由器上配置所有主机的虚拟IP地址为侦听地址；该方法包括：

每台主机在本地二层网络内广播携带所述虚拟IP地址的免费地址解析协议ARP报文，与该主机相连的接入路由器侦听到该报文，向HA注册该主机的虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址；HA根据各主机的虚拟IP地址在各接入路由器上的出口地址转发发往各虚拟IP地址的报文。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述与主机相连的接入路由器向HA注册该虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址之后进一步包括：

HA在自身保存的移动IP表项中查找该虚拟IP地址，若未查找到，则将接收到的该虚拟IP地址与接入路由器的出口地址的对应关系记录到移动IP表项中，并生成到该虚拟IP地址的路由表项，同时将接收到的接入路由器的出口地址设置为与该虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址；否则，以接收到的接入路由器的出口地址更新移动IP表项中与该虚拟IP地址对应的接入路由器的出口地址，并以接收到的接入路由器的出口地址更新与该虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址。

8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述HA根据所述虚拟IP地址在接入路由器上的出口地址转发发往虚拟IP地址的报文包括：

HA接收发往虚拟IP地址的报文，查找与所述虚拟IP地址对应的移动IP表项和路由表项，根据移动IP表项中的接入路由器上的出口地址、路由表项中的下一跳和与该虚拟IP地址对应的隧道接口的目的IP地址，对该报文进行隧道封装后发给所述接入路由器，所述接入路由器将该报文发给主机。

9、如权利要求6至8任一所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：备机在预设时长内未检测到其中一台主机的心跳，则自动升级为该主机，将该主机的虚拟IP地址作为自身的虚拟IP地址，在本地二层网络内广播携带所述虚拟IP地址的免费ARP报文，与该备机相连的接入路由器侦听到该报文，向HA注册该虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址；HA根据该备机的虚拟IP地址在所述接入路由器上的出口地址转发发往所述虚拟IP地址的报文。

10、一种异地热备实现系统，其特征在于，包括：第一服务器、第二服务器、第一接入路由器、第二接入路由器和家乡代理HA，其中，

第一、二服务器共享一个虚拟IP地址，第一服务器和第二服务器相连，第一服务器与第一接入路由器相连，第二服务器与第二接入路由器相连，第一、二接入路由器与HA直接或间接相连，在第一、二接入路由器上配置所述虚拟IP地址为侦听地址，其中，

第一、二服务器选举出主机、备机，主机在本地二层网络内广播携带所述虚拟IP地址的免费地址解析协议ARP报文，与主机相连的接入路由器侦听到该报文，向HA注册该虚拟IP地址在本路由器上的出口地址；HA根据所述虚拟IP地址在接入路由器上的出口地址转发发往虚拟IP地址的报文。

11、如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一服务器或第二服务器进一步包括：当本服务器被选举为备机时，若在预设时长内未检测到主机的心跳，则自动升级为主机，在本地二层网络内广播携带所述虚拟IP地址的免费ARP报文。

12、如权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：与所述第一服务器相连的第一供电电源，与所述第二服务器相连的第二供电电源。

13、一种异地热备实现系统，其特征在于，包括：三台以上服务器、三台以上接入路由器和家乡代理HA，其中，

所述三台服务器两两相连，每台服务器分别与一台接入路由器相连，每台接入路由器分别与HA直接或间接相连，其中，

所述三台以上服务器选举一台服务器作为备机，其它服务器都作为主机，每台主机具有各自的虚拟IP地址，每台主机将本主机的虚拟IP地址通知备机；每台主机分别在本地二层网络内广播携带本主机的虚拟IP地址的免费地址解析协议ARP报文，与该主机相连的接入路由器侦听到该报文，向HA注册该主机的虚拟IP地址在本接入路由器上的出口地址；HA根据各主机的虚拟IP地址在各接入路由器上的出口地址转发发往各虚拟IP地址的报文。

14、如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述服务器进一步包括：当本服务器被选举为备机时，若在预设时长内未检测到其中一台主机的心跳，则自动升级为该主机，将该主机的虚拟IP地址作为本机的虚拟IP地址，在本地二层网络内广播携带本机的虚拟IP地址的免费ARP报文。

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