CN102123105A - Vrrp标准协议与vrrp负载均衡协议之间的切换方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的切换方法和设备，该方法包括：当成员设备获取到从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息时，如果所述成员设备为Master设备，则执行Master状态下的VRRP负载均衡协议处理流程，并将一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端；如果所述成员设备为Backup设备，则执行Backup状态下的VRRP负载均衡协议处理流程。本发明中，VRRP标准协议与负载均衡协议切换过程中，经过虚拟路由器的流量不会中断。

Description

VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的切换方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的切换方法和设备。

背景技术

VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议)将可以承担网关功能的一组路由器加入到备份组中，形成一台虚拟路由器，局域网内的终端只需将虚拟路由器配置为缺省网关即可实现通信。VRRP在提高可靠性的同时，简化了终端配置，在具有多播或广播能力的局域网中，可借助VRRP来提供高可靠的缺省链路，避免了单一链路发生故障后网络中断的问题，且无需修改动态路由协议、路由发现协议等配置信息。

当前设备支持的VRRP模式包括：VRRP标准协议，基于RFC(Request ForComments，请求评论)实现的VRRP；VRRP负载均衡协议，基于VRRP标准协议进行的扩展，以实现负载均衡功能。

(1)VRRP标准协议，VRRP将局域网内的一组路由器划分在一起，称为一个备份组，备份组由一个Master(主)路由器和多个Backup(备份)路由器组成，在功能上相当于一台虚拟路由器。

其中，虚拟路由器具有IP地址(称为虚拟IP地址)，终端仅需要知道虚拟路由器的IP地址，并将其设置为缺省路由的下一跳地址，即可通过虚拟路由器与外部网络通信；备份组内的路由器根据优先级选举出Master路由器承担网关功能，其他路由器作为Backup路由器，当Master路由器发生故障时，Backup路由器继续执行网关职责，从而保证终端不间断地与外部网络通信。

如图1所示的VRRP标准协议组网图，RouterA、Router B和Router C组成虚拟路由器，该虚拟路由器具有自身的IP地址；局域网内的终端将虚拟路由器设置为缺省网关；Router A、Router B和Router C中优先级最高的路由器作为Master路由器，其余为Backup路由器；以Router A为Master路由器为例，如果Router A发生故障，则备份组内处于Backup状态的Router B和RouterC将根据优先级选出新的Master路由器，该新Master路由器继续向网络内的终端提供路由服务。

(2)VRRP负载均衡协议，在VRRP标准协议中，只有Master路由器可以转发报文，Backup路由器处于监听状态，无法转发报文，无法实现多个路由器之间的负载分担；VRRP负载均衡协议增加了负载均衡功能，将一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC(Media Access Control，介质访问控制)地址对应，备份组中的每个路由器对应有虚拟MAC地址，使得各路由器均能转发流量。

在VRRP负载均衡协议中，只需创建一个备份组，即可实现备份组中多个路由器之间的负载分担，避免了备份组中Backup路由器始终处于空闲状态、网络资源利用率不高的问题。

如图2所示的VRRP负载均衡协议组网图，备份组的虚拟IP地址为10.1.1.1/24，Master路由器为Router A，Backup路由器为Router B和Router C，Master路由器为Router A、Router B和Router C分配不同的虚拟MAC地址；终端Host A、Host B和Host C发送ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)请求，获取网关10.1.1.1(即虚拟路由器)对应的MAC地址，Master路由器利用不同的虚拟MAC地址应答终端的ARP请求。

Host A获取的MAC地址为Router A的虚拟MAC地址，即Host A认为网关的MAC地址为Router A的虚拟MAC地址，从而保证Host A的流量通过RouterA转发；Host B获取的MAC地址为Router B的虚拟MAC地址，保证Host B的流量通过Router B转发；Host C获取的MAC地址为Router C的虚拟MAC地址，保证Host C的流量通过Router C转发。

现有技术中，VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的协议切换是由命令行触发的，即通过命令行的方式在每个设备上执行协议切换。

在通过命令行将VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议时，Master路由器的管理状态机迁至Initial(初始化)态，删除Master态相关系统资源(如通告报文发送定时器等)，之后Master路由器由Initial态启动。Backup路由器的管理状态机迁至Initial态，删除Backup态相关系统资源(如延期抢占定时器等)，之后Backup路由器由Initial态启动。

在通过命令行将VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议时，各路由器删除本设备的Active虚拟路由器及其相关系统资源(如通告报文发送定时器等)、Listen虚拟路由器及其相关系统资源(如延迟抢占定时器等资源)，管理状态机迁至Initial态，并从Initial态启动。

上述命令行实现协议切换时至少存在以下问题：(1)手动切换，配置需要在备份组内所有路由器上进行更改，比较繁琐，切换时间较长。

(2)在切换过程中，备份组内的路由器状态混乱，有路由器处于VRRP标准协议，且有路由器处于VRRP负载均衡协议时，VRRP选举及抢占模式将导致出现标准协议的Master及负载均衡协议的Master，从而影响数据转发。

具体的，由于两个Master路由器都会发送通告报文，导致与其相连交换机(位于终端与虚拟路由器之间)上的ARP表不断发生变化(即MAC地址变化)，而来自终端的报文将通过不同的MAC地址进行发送，如果备份组上启动了NAT(Network Address Translation，网络地址转换)或者安全策略，则要求一个终端的报文通过同一端口进行发送，ARP表变化时会导致端口发生变化，继而使得报文的发送不符合NAT要求和安全策略，导致业务中断。

发明内容

本发明提供一种VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的切换方法和设备，以使得协议切换过程中流量不中断。

为了达到上述目的，本发明提供一种虚拟路由器冗余协议VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的切换方法，应用于包括由至少两个成员设备组成的备份组、以及通过所述备份组接入网络的终端的系统中，所述备份组内的各成员设备运行VRRP标准协议或者VRRP负载均衡协议，在VRRP标准协议下备份组具有一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系，在VRRP负载均衡协议下备份组具有一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系，该方法包括以下步骤：

当成员设备获取到从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息时，如果所述成员设备为Master设备，则执行Master状态下的VRRP负载均衡协议处理流程，并将一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端；如果所述成员设备为Backup设备，则执行Backup状态下的VRRP负载均衡协议处理流程；

当成员设备获取到从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息时，如果所述成员设备为Master设备，则执行Master状态下的VRRP标准协议处理流程，并将一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端；如果所述成员设备为Backup设备，则执行Backup状态下的VRRP标准协议处理流程。

从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息或从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息，是成员设备通过协议切换的配置消息或协议切换的通告报文获取的；其中，在所述备份组内的成员设备上下发协议切换的配置消息，由所述成员设备向所述备份组内的其他成员设备发送协议切换的通告报文。

执行Master状态下的VRRP负载均衡协议处理流程，具体包括：Master设备定期发送基于VRRP负载均衡协议的通告报文；创建基于虚拟IP地址与第一虚拟MAC地址对应关系的AVF；在收到Backup设备的Request报文后，向Backup设备发送应答报文，所述应答报文中携带为所述Backup设备配置的虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址的对应关系；删除VRRP标准协议下虚拟IP地址与第三虚拟MAC地址的对应关系。

执行Backup状态下的VRRP负载均衡协议处理流程，具体包括：Backup设备发送请求虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系的Request报文，接收携带虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址的对应关系的应答报文，并创建基于虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址对应关系的AVF。

执行Master状态下的VRRP标准协议处理流程，具体包括：Master设备定期发送基于VRRP标准协议的通告报文；删除本设备记录的基于其他设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的LVF；删除本设备记录的基于本设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的AVF。

执行Backup状态下的VRRP标准协议处理流程，具体包括：Backup设备创建延迟抢占定时器、删除本设备记录的基于其他设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的LVF；删除本设备记录的基于本设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的AVF。

本发明提供一种VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的切换设备，应用于包括由至少两个成员设备组成的备份组、以及通过所述备份组接入网络的终端的系统中，所述备份组内的各成员设备运行VRRP标准协议或者VRRP负载均衡协议，在VRRP标准协议下备份组具有一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系，在VRRP负载均衡协议下备份组具有一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系，所述切换设备包括获取模块、处理模块和发送模块；

所述获取模块，用于获取到从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息；

所述处理模块，用于当为Master设备时，执行Master状态下的VRRP负载均衡协议处理流程；当为Backup设备时，执行Backup状态下的VRRP负载均衡协议处理流程；

所述发送模块，用于当为Master设备时，将一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端；

或者，

所述获取模块，用于获取到从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息；

所述处理模块，用于当为Master设备时，执行Master状态下的VRRP标准协议处理流程；当为Backup设备时，执行Backup状态下的VRRP标准协议处理流程；

所述发送模块，用于当为Master设备时，将一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端。

从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息或从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息，是通过协议切换的配置消息或协议切换的通告报文获取的；其中，在所述备份组内的成员设备上下发协议切换的配置消息，由所述成员设备向所述备份组内的其他成员设备发送协议切换的通告报文。

所述处理模块，具体用于在执行Master状态下的VRRP负载均衡协议处理流程时，定期发送基于VRRP负载均衡协议的通告报文；创建基于虚拟IP地址与第一虚拟MAC地址对应关系的AVF；在收到Backup设备的Request报文后，向Backup设备发送应答报文，所述应答报文中携带为所述Backup设备配置的虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址的对应关系；删除VRRP标准协议下虚拟IP地址与第三虚拟MAC地址的对应关系。

所述处理模块，具体用于在执行Backup状态下的VRRP负载均衡协议处理流程时，发送请求虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系的Request报文，接收携带虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址的对应关系的应答报文，并创建基于虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址对应关系的AVF。

所述处理模块，具体用于在执行Master状态下的VRRP标准协议处理流程时，定期发送基于VRRP标准协议的通告报文；删除本设备记录的基于其他设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的LVF；删除本设备记录的基于本设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的AVF。

所述处理模块，具体用于在执行Backup状态下的VRRP标准协议处理流程时，创建延迟抢占定时器、删除本设备记录的基于其他设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的LVF；删除本设备记录的基于本设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的AVF。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

实现VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的切换，并在VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议的切换过程中，可使得经过虚拟路由器的流量不会中断。

附图说明

图1是现有技术中VRRP标准协议组网图；

图2是现有技术中VRRP负载均衡协议组网图；

图3是现有技术中VRRP标准协议的VRRPv2报文格式图；

图4是现有技术中VRRP标准协议的VRRPv3报文格式图；

图5是本发明提供的一种VRRP标准协议与负载均衡协议之间的切换方法流程图；

图6和图7是本发明提供的两种选项的格式示意图；

图8是本发明提供的一种VRRP标准协议与负载均衡协议之间的切换方法流程图；

图9是本发明提出的一种VRRP标准协议与负载均衡协议之间的切换设备结构图。

具体实施方式

为了使公众更加理解本发明，首先介绍以下知识。

(1)VRRP报文格式，VRRP报文封装在IP报文中，协议号为112；Master路由器以组播方式定时发送VRRP报文通告自身的存在，VRRP报文可以用于检测虚拟路由器的各种参数，还可以用于Master路由器的选举。

当前VRRP标准协议包括VRRPv2和VRRPv3版本，VRRPv2规定了IPv4VRRP的报文格式，VRRPv3规定了IPv4VRRP和IPv6VRRP采用相同的报文格式，如图3所示的VRRP标准协议的VRRPv2报文格式图和图4所示的VRRP标准协议的VRRPv3报文格式图。

在图3中，各字段解释为：Version，协议版本号，VRRPv2对应的版本号为2；Type，VRRP报文的类型；Virtual Rtr ID(VRID)，虚拟路由器号(即备份组号)，取值范围1～255；Priority，路由器在备份组中的优先级，取值范围0～255，数值越大表明优先级越高；Count IPAddrs，备份组虚拟IP地址的个数，1个备份组可对应多个虚拟IP地址；Auth Type，认证类型，该值为0表示无认证，为1表示简单字符认证，为2表示MD5认证；Adver Int，发送通告报文的时间间隔；Checksum，16位校验和，用于检测VRRP报文中的数据破坏情况；IP Address，备份组虚拟IP地址表项，所包含的地址数定义在Count IP Addrs字段；Authentication Data，验证字，目前只用于简单字符认证，对于其它认证方式一律填0。

在图4中，各字段解释为：Version，协议版本号，VRRPv3对应的版本号为3；Count IPvX Addrs，备份组虚拟IPv4地址(或虚拟IPv6地址)的个数，1个备份组可对应多个虚拟IPv4地址(或虚拟IPv6地址)；Rsvd，保留字段，未使用；IPvX Address，备份组虚拟IPv4地址(或虚拟IPv6地址)表项，所包含的地址数定义在Count IPvXAddrs字段；对于Type、VRID、Priority、Adver Int、Checksum的解释与图3相同，不再赘述。

需要注意的是，VRRP负载均衡协议的报文格式与图3、图4相比，Version为8或9，且报文中需携带虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系。

(2)VRRP工作过程，备份组中的路由器根据优先级确定自身在备份组中的角色，优先级高的路由器成为Master路由器；优先级低的成为Backup路由器。Master路由器定期发送VRRP通告报文，通知备份组内的其他路由器自身工作正常，Backup路由器则启动定时器等待VRRP通告报文的到来。

如果Backup路由器的定时器超时后仍未收到Master路由器发送来的VRRP通告报文，则认为Master路由器已经无法正常工作，此时Backup路由器会认为自身是Master路由器，并对外发送VRRP通告报文，备份组内的路由器根据优先级选举出新的Master路由器，并承担报文的转发功能。

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

本发明提出一种VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的切换方法，应用于包括由至少两个成员设备(一个Master设备和至少一个Backup设备)组成的备份组、以及通过该备份组接入网络的终端的系统中，备份组内的各成员设备运行VRRP标准协议或者VRRP负载均衡协议，在VRRP标准协议下备份组具有一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系，在VRRP负载均衡协议下备份组具有一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系，以备份组内的各成员设备运行状态需要从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议为例，如图5所示，该方法包括以下步骤：

步骤501，Master设备和Backup设备获取从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息。

具体的，可在备份组内的任一设备上下发协议切换的配置消息(可通过命令行的方式实现)，由该设备向备份组内的其他设备发送协议切换的通告报文；在从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议时，配置消息中携带从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息，通告报文中携带从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息；基于配置消息和通告报文，备份组内的Master设备和Backup设备可获取到从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息。

本发明中，备份组内任意一台设备收到配置消息后，向其他设备发送通告报文，该通告报文中携带标识设备VRRP协议切换开始的选项(option)以及标识设备VRRP协议切换结束的选项，以option 6用于标识设备VRRP协议切换开始，option 7用于标识设备VRRP协议切换结束为例。

如图6所示，为option 6格式示意图，Length：选项长度，取值为1；SwitchFlag：协议切换开始标识，1(还可以为其他数值)表示由VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议；2(还可以为其他数值)表示由VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议。

如图7所示，为option 7格式示意图，Length：选项长度，取值为1；EndFlag：协议切换结束标识，取值为1(还可以为其他数值)。

因此，当在备份组内设备A上下发配置消息后，设备A发送携带option 6(Switch Flag为1)的通告报文，通知其他设备协议切换开始，而为了保证其他设备可接收到通告报文，设备A可多次发送通告报文(如创建协议切换报文发送定时器，每200ms发送一次，发送三次)。之后，其他设备接收并解析携带option 6的通告报文，如果切换的目的协议与本设备采用的VRRP协议一致，则不处理；否则执行后续步骤。

步骤502，Master设备执行Master状态下的VRRP负载均衡协议处理流程，Backup设备执行Backup状态下的VRRP负载均衡协议处理流程。

需要注意的是，VRRP负载均衡协议通过VF(Virtual Forwarder，虚拟转发器)实现负载分担，每个虚拟转发器对应备份组的一个虚拟MAC地址，负责转发目的MAC地址为该虚拟MAC地址的流量；Master设备负责为备份组中的所有设备分配虚拟MAC地址。备份组中各设备获取到虚拟MAC地址后，将创建该MAC地址对应的虚拟转发器，该设备称为此虚拟转发器的拥有者。

虚拟转发器的优先级用来决定虚拟转发器的状态，优先级最高的虚拟转发器处于Active状态，称为AVF(Active Virtual Forwarder，活动虚拟转发器)，负责转发流量；其他设备接收到AVF发送的Advertisement报文后，也会创建虚拟转发器，该虚拟转发器处于Listening状态，称为LVF(Listening VirtualForwarder，监听虚拟转发器)，LVF监视AVF的状态，当AVF出现故障时，将选举出虚拟转发器优先级最高的LVF作为AVF。

例如，设备A、设备B和设备C在创建AVF时，将AVF优先级设为最高的255；创建AVF后，每个设备向其他设备发送携带优先级为255的AVF的通告报文，设备A在接收到设备B和设备C的通告报文后，基于其中的AVF创建LVF，并将LVF优先级设为127；设备B和设备C的处理过程类似。

由此可见，设备A、设备B和设备C上分别有1个AVF和2个LVF，AVF对应本设备的虚拟MAC地址，LVF对应其他设备的虚拟MAC地址。如果设备A的AVF(以AVF1为例)出现故障，将AVF1的优先级设为0，当设备B和设备C获知AVF1的优先级变为0后，设备B(或设备C)将AVF1对应的LVF优先级设为128，此时设备B上该AVF1对应的LVF具有最高优先级(设备C上该AVF1对应的LVF的优先级为127、设备A上该AVF1优先级为0)，LVF变为AVF，并对原本通过设备A进行转发的流量进行处理。

因此，(1)Master设备的处理流程包括：Master设备定期发送基于VRRP负载均衡协议的通告报文；创建基于虚拟IP地址与第一虚拟MAC地址对应关系的AVF；在收到Backup设备的Request报文后，向Backup设备发送应答报文，且应答报文中携带为Backup设备配置的虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址的对应关系；删除VRRP标准协议下虚拟IP地址与第三虚拟MAC地址的对应关系。进一步的，当Master设备接收到其他设备的AVF(基于其他设备的虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系所创建的)发送的Advertisement报文后，也会创建虚拟转发器，即创建LVF。

本发明中，为了创建LVF，Master设备还可创建协议定时器(超时时间可为1分钟)，定时器超时之前，Master设备收集备份组其他设备的切换信息(如用于创建LVF的Advertisement报文)，并定期发送VRRP标准协议的报文；定时器超时之后，Master设备根据收集的切换信息进行负载均衡处理(如创建LVF)。而且上述删除VRRP标准协议下虚拟IP地址与第三虚拟MAC地址的对应关系的过程可在协议定时器超时之后执行。

另外，Master设备还可设置本机运行协议标识为负载均衡协议，以供比较切换的目的协议与本设备采用的VRRP协议是否一致。

(2)Backup设备的处理流程包括：Backup设备发送请求虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系的Request报文(即定期发送Request报文请求VF等处理)，接收来自Master设备的携带虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址的对应关系的应答报文，并创建基于虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址对应关系的AVF。进一步的，当Backup设备接收到其他设备的AVF发送的Advertisement报文后，也会创建虚拟转发器，即创建LVF。

另外，Backup设备还可设置本机运行协议标识为负载均衡协议，以供比较切换的目的协议与本设备采用的VRRP协议是否一致。

步骤503，Master设备将一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端，由终端更新自身的ARP表项。

具体的，Master设备获取备份组内各设备的虚拟IP地址与虚拟MAC地址的对应关系(通过遍历接口下的ARP表项获知)，基于每个虚拟IP地址与虚拟MAC地址的对应关系向终端发送ARP报文，由终端根据ARP报文更新自身的ARP表项，以引导终端根据自身的ARP表项将访问外网的流量负载均衡至备份组内的各设备。

例如，有终端A、B、C、D，Master设备获取到虚拟IP地址与虚拟MAC地址1的对应关系、虚拟IP地址与虚拟MAC地址2的对应关系时，则Master设备基于虚拟IP地址与虚拟MAC地址1的对应关系向终端A发送ARP报文，基于虚拟IP地址与虚拟MAC地址2的对应关系向终端B发送ARP报文，基于虚拟IP地址与虚拟MAC地址1的对应关系向终端C发送ARP报文，基于虚拟IP地址与虚拟MAC地址2的对应关系向终端D发送ARP报文。

本发明提出一种VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的切换方法，应用于包括由至少两个成员设备组成的备份组、以及通过该备份组接入网络的终端的系统中，备份组内的各成员设备运行VRRP标准协议或者VRRP负载均衡协议，在VRRP标准协议下备份组具有一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系，在VRRP负载均衡协议下备份组具有一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系，以备份组内的各成员设备运行状态需要从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议为例，如图8所示，该方法包括以下步骤：

步骤801，Master设备和Backup设备获取从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息。

具体的，可在备份组内的任一设备上下发协议切换的配置消息，由该设备向备份组内的其他设备发送协议切换的通告报文；在从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议时，配置消息中携带从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息，通告报文中携带从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息；基于配置消息和通告报文，备份组内的Master设备和Backup设备可获取到从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息。

该过程与步骤501的处理过程类似，只是配置消息或通告报文中携带了从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息，在此不再赘述。

步骤802，Master设备执行Master状态下的VRRP标准协议处理流程，Backup设备执行Backup状态下的VRRP标准协议处理流程。

需要注意的是，VRRP负载均衡协议通过VF实现负载分担，每个虚拟转发器都对应备份组的一个虚拟MAC地址，负责转发目的MAC地址为该虚拟MAC地址的流量；即在VRRP负载均衡协议下，Master设备和Backup设备上均创建了基于虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系的AVF和LVF，相应的创建过程在步骤502中已经阐述。

因此，(1)Master设备的处理流程包括：Master设备定期发送基于VRRP标准协议的通告报文；删除本设备记录的基于其他设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的LVF；删除本设备记录的基于本设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的AVF。

具体的，在接收到配置消息或通告报文后，Master设备首先删除本设备记录的LVF，暂时保留AVF，并定期发送通告报文；之后Master设备创建协议定时器(超时时间可为1分钟)，定时器超时之前，定期发送负载均衡协议格式报文；定时器超时之后，Master设备发送携带option 7选项的通告报文(实际应用中可多次发送，如每200ms发送一次，连续发送三次)，通知备份组其他设备协议切换结束，在协议定时器超时之后，Master设备删除本设备的AVF。

另外，Master设备还可设置本机运行协议标识为标准协议，以供比较切换的目的协议与本设备采用的VRRP协议是否一致。

(2)Backup设备的处理流程包括：Backup设备创建延迟抢占定时器、删除本设备记录的基于其他设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的LVF；删除本设备记录的基于本设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的AVF。

具体的，在接收到配置消息或通告报文后，Backup设备首先删除本设备记录的LVF，暂时保留AVF，并创建延迟抢占定时器等系统资源；当Backup设备收到携带option 7选项的通告报文时，删除本设备的AVF。

另外，Backup设备还可设置本机运行协议标识为标准协议，以供比较切换的目的协议与本设备采用的VRRP协议是否一致。

步骤803，Master设备将一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端，由终端更新自身的ARP表项。

具体的，Master设备向终端发送源MAC地址为VRRP标准协议虚MAC地址的免费ARP报文，由终端根据ARP报文更新自身的ARP表项，以引导终端根据自身的ARP表项将访问外网的流量通过所述Master设备进行发送。

基于与上述方法同样的发明构思，本发明还提出了一种VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的切换设备，应用于包括由至少两个成员设备组成的备份组、以及通过所述备份组接入网络的终端的系统中，所述备份组内的各成员设备运行VRRP标准协议或者VRRP负载均衡协议，在VRRP标准协议下备份组具有一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系，在VRRP负载均衡协议下备份组具有一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系，如图9所示，所述切换设备包括获取模块11、处理模块12和发送模块13；其中：

所述获取模块11，用于获取到从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息；

所述处理模块12，用于当为Master设备时，执行Master状态下的VRRP负载均衡协议处理流程；当为Backup设备时，执行Backup状态下的VRRP负载均衡协议处理流程；

所述发送模块13，用于当为Master设备时，将一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端；

或者，

所述获取模块11，用于获取到从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息；

所述处理模块12，用于当为Master设备时，执行Master状态下的VRRP标准协议处理流程；当为Backup设备时，执行Backup状态下的VRRP标准协议处理流程；

所述发送模块13，用于当为Master设备时，将一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端。

本发明中，从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息或从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息，是通过协议切换的配置消息或协议切换的通告报文获取的；其中，在所述备份组内的成员设备上下发协议切换的配置消息，由所述成员设备向所述备份组内的其他成员设备发送协议切换的通告报文。

所述处理模块12，具体用于在执行Master状态下的VRRP负载均衡协议处理流程时，定期发送基于VRRP负载均衡协议的通告报文；创建基于虚拟IP地址与第一虚拟MAC地址对应关系的AVF；在收到Backup设备的Request报文后，向Backup设备发送应答报文，所述应答报文中携带为所述Backup设备配置的虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址的对应关系；删除VRRP标准协议下虚拟IP地址与第三虚拟MAC地址的对应关系。

所述处理模块12，具体用于执行Backup状态下的VRRP负载均衡协议处理流程时，发送请求虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系的Request报文，接收携带虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址的对应关系的应答报文，并创建基于虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址对应关系的AVF。

所述处理模块12，具体用于在执行Master状态下的VRRP标准协议处理流程时，定期发送基于VRRP标准协议的通告报文；删除本设备记录的基于其他设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的LVF；删除本设备记录的基于本设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的AVF。

所述处理模块12，具体用于在执行Backup状态下的VRRP标准协议处理流程时，创建延迟抢占定时器、删除本设备记录的基于其他设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的LVF；删除本设备记录的基于本设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的AVF。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种虚拟路由器冗余协议VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的切换方法，应用于包括由至少两个成员设备组成的备份组、以及通过所述备份组接入网络的终端的系统中，所述备份组内的各成员设备运行VRRP标准协议或者VRRP负载均衡协议，在VRRP标准协议下备份组具有一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系，在VRRP负载均衡协议下备份组具有一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系，其特征在于，该方法包括以下步骤：

当成员设备获取到从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息时，如果所述成员设备为Master设备，则执行Master状态下的VRRP负载均衡协议处理流程，并将一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端；如果所述成员设备为Backup设备，则执行Backup状态下的VRRP负载均衡协议处理流程；

当成员设备获取到从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息时，如果所述成员设备为Master设备，则执行Master状态下的VRRP标准协议处理流程，并将一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端；如果所述成员设备为Backup设备，则执行Backup状态下的VRRP标准协议处理流程。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息或从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息，是成员设备通过协议切换的配置消息或协议切换的通告报文获取的；

其中，在所述备份组内的成员设备上下发协议切换的配置消息，由所述成员设备向所述备份组内的其他成员设备发送协议切换的通告报文。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行Master状态下的VRRP负载均衡协议处理流程，具体包括：

Master设备定期发送基于VRRP负载均衡协议的通告报文；创建基于虚拟IP地址与第一虚拟MAC地址对应关系的AVF；在收到Backup设备的Request报文后，向Backup设备发送应答报文，所述应答报文中携带为所述Backup设备配置的虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址的对应关系；删除VRRP标准协议下虚拟IP地址与第三虚拟MAC地址的对应关系。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，执行Backup状态下的VRRP负载均衡协议处理流程，具体包括：

Backup设备发送请求虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系的Request报文，接收携带虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址的对应关系的应答报文，并创建基于虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址对应关系的AVF。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行Master状态下的VRRP标准协议处理流程，具体包括：

Master设备定期发送基于VRRP标准协议的通告报文；删除本设备记录的基于其他设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的LVF；删除本设备记录的基于本设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的AVF。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，执行Backup状态下的VRRP标准协议处理流程，具体包括：

Backup设备创建延迟抢占定时器、删除本设备记录的基于其他设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的LVF；删除本设备记录的基于本设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的AVF。

7.一种VRRP标准协议与VRRP负载均衡协议之间的切换设备，应用于包括由至少两个成员设备组成的备份组、以及通过所述备份组接入网络的终端的系统中，所述备份组内的各成员设备运行VRRP标准协议或者VRRP负载均衡协议，在VRRP标准协议下备份组具有一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系，在VRRP负载均衡协议下备份组具有一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系，其特征在于，所述切换设备包括获取模块、处理模块和发送模块；

所述获取模块，用于获取到从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息；

所述处理模块，用于当为Master设备时，执行Master状态下的VRRP负载均衡协议处理流程；当为Backup设备时，执行Backup状态下的VRRP负载均衡协议处理流程；

所述发送模块，用于当为Master设备时，将一个虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端；

或者，

所述获取模块，用于获取到从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息；

所述处理模块，用于当为Master设备时，执行Master状态下的VRRP标准协议处理流程；当为Backup设备时，执行Backup状态下的VRRP标准协议处理流程；

所述发送模块，用于当为Master设备时，将一个虚拟IP地址与一个虚拟MAC地址的对应关系通知给终端。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，从VRRP标准协议切换至VRRP负载均衡协议的信息或从VRRP负载均衡协议切换至VRRP标准协议的信息，是通过协议切换的配置消息或协议切换的通告报文获取的；

其中，在所述备份组内的成员设备上下发协议切换的配置消息，由所述成员设备向所述备份组内的其他成员设备发送协议切换的通告报文。

9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，

所述处理模块，具体用于在执行Master状态下的VRRP负载均衡协议处理流程时，定期发送基于VRRP负载均衡协议的通告报文；创建基于虚拟IP地址与第一虚拟MAC地址对应关系的AVF；在收到Backup设备的Request报文后，向Backup设备发送应答报文，所述应答报文中携带为所述Backup设备配置的虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址的对应关系；删除VRRP标准协议下虚拟IP地址与第三虚拟MAC地址的对应关系。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，

所述处理模块，具体用于在执行Backup状态下的VRRP负载均衡协议处理流程时，发送请求虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系的Request报文，接收携带虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址的对应关系的应答报文，并创建基于虚拟IP地址与第二虚拟MAC地址对应关系的AVF。

11.如权利要求7所述的设备，其特征在于，

所述处理模块，具体用于在执行Master状态下的VRRP标准协议处理流程时，定期发送基于VRRP标准协议的通告报文；删除本设备记录的基于其他设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的LVF；删除本设备记录的基于本设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的AVF。

12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，

所述处理模块，具体用于在执行Backup状态下的VRRP标准协议处理流程时，创建延迟抢占定时器、删除本设备记录的基于其他设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的LVF；删除本设备记录的基于本设备虚拟IP地址与虚拟MAC地址对应关系创建的AVF。

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