CN102137017A - 用于虚拟网络单元的工作方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种用于虚拟网络单元的工作方法和装置，涉及通信技术领域，为提高虚拟网络单元工作的可靠性而发明。所述用于虚拟网络单元的工作方法，包括：主节点通过控制通道向其它节点发送心跳消息，其中，所述其它节点包括备节点和从节点，所述心跳消息包括主节点标识，用于通知所述其它节点所述主节点处于正常工作状态；所述其它节点接收所述心跳消息，通过所述心跳消息获知所述主节点处于正常工作状态；当所述从节点在规定时间内未收到所述心跳消息时，所述从节点重新建立所述主节点与所述从节点的控制通道；当所述备节点在规定时间内未收到所述心跳消息时，所述备节点切换为新主节点。本发明可用于虚拟集群路由系统中。

Description

用于虚拟网络单元的工作方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于虚拟网络单元的工作方法及装置。
背景技术
虚拟网络单元VNE(Virtual network element)是一种集群路由器技术，基于软件技术将两层或多层汇聚结构中的多台路由器设备虚拟化聚合为一个虚拟汇聚节点，对外呈现为一个单一映像的集群路由器。如图1所示，VNE包括一台主路由器(主节点)，一台备路由器(备节点)和至少一台从路由器(从节点)，VNE内所有节点都可进行流量转发。其中，主节点对各从节点进行控制和管理，VNE拓扑、路由等信息在备节点上备份。
在VNE内部担当主节点的通常是一个大容量高性能的路由器，主节点通过了解VNE内部拓扑，计算生成内部路由表，然后将所述内部路由下发到其它各节点上。当有报文进入VNE内部时，先根据内部路由表，得到所述报文在VNE内的出接口节点；当报文到达该出接口所在节点时再查询所述VNE的外部转发表，获得所述VNE的下一跳。从整个转发过程来看，VNE对外屏蔽了内部的互连细节，呈现为一个具有单映像的超级节点，从网络整体拓扑的视角来看，就是一个路由节点，对外提供统一的外部转发表进行报文转发。
由于VNE内部存在多台路由设备间频繁的信息交流和数据转发，因此对其工作的可靠性提出了更高的要求，如何保证VNE工作的可靠性是一个需要解决的问题。
发明内容
本发明的实施例的主要目的在于，提供一种用于VNE的工作方法及装置，能够提高VNE工作的可靠性。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种用于VNE的工作方法，所述VNE包括主节点、从节点和备节点，包括：
主节点通过控制通道向其它节点发送心跳消息，其中，所述其它节点包括备节点和从节点，所述心跳消息包括主节点标识，用于通知所述其它节点所述主节点处于正常工作状态；
所述其它节点接收所述心跳消息，通过所述心跳消息获知所述主节点处于正常工作状态；
当所述从节点在规定时间内未收到所述心跳消息时，所述从节点重新建立所述主节点与所述从节点的控制通道；
当所述备节点在规定时间内未收到所述心跳消息时，所述备节点切换为新主节点。
本发明实施例提供的用于VNE的工作方法，能够使与主节点出现通信链路故障的从节点及时恢复与所述主节点通信；同时，当主节点故障时，备节点及时成为新主节点，发挥主节点的作用，保证所述VNE的正常工作，提高VNE工作的可靠性。
一种用于VNE的工作方法，包括：
主节点确定内部路由表，所述内部路由包括所述虚拟网络单元的任意两个节点之间的路由，所述任意两个节点之间的路由包括主路由和备路由；
所述主节点根据所确定的内部路由表，生成与所述从节点对应的内部路由信息，所述与从节点对应的内部路由信息指示所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由；
所述主节点向所述从节点发送所述内部路由信息，以使所述从节点在所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的主路由向所述其它节点发送数据流，在所述主路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的备路由向所述其它节点发送数据流。
一种用于VNE的工作方法，包括：
从节点接收主节点发送的内部路由信息，所述内部路由信息指示所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由；
所述从节点按照所述内部路由信息，对所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由中与所述从节点直连的链路部分进行检测；
当所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常时，所述从节点通过所述从节点向其它节点发送数据流的主路由向所述其它节点发送数据流，当所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，所述从节点通过所述从节点向其它节点发送数据流的备路由向所述其它节点发送数据流。
本实施例提供的用于VNE的工作方法，为每对节点间的通信链路计算主路由和备路由，当某一主路由故障时，从节点直接将该主路由对应的备路由切换为新主路由，无需主节点重新计算路由，保证数据流的正常发送，因此有效提高了VNE工作的可靠性。
一种VNE，包括：
主节点、备节点和从节点；
其中：
所述主节点用于通过控制通道向所述备节点和从节点发送心跳消息，其中，所述心跳消息包括主节点标识，用于通知所述备节点和从节点所述主节点处于正常工作状态；
所述备节点用于接收所述心跳消息，通过所述心跳消息获知所述主节点处于正常工作状态，当在规定时间内未收到所述心跳消息时，切换为新主节点；
所述从节点用于接收所述心跳消息，通过所述心跳消息获知所述主节点处于正常工作状态，当在规定时间内未收到所述心跳消息时，重新建立所述主节点与所述从节点的控制通道。
本发明实施例提供的VNE，能够使与主节点出现通信链路故障的从节点及时恢复与所述主节点通信；同时，当主节点故障时，备节点及时成为新主节点，发挥主节点的作用，保证所述VNE的正常工作，提高了所述VNE的可靠性。
一种用于VNE的主节点，包括：
确定单元，用于确定内部路由表，所述内部路由包括所述虚拟网络单元的任意两个节点之间的路由，所述任意两个节点之间的路由包括主路由和备路由；
生成单元，用于根据所述确定单元确定的内部路由表，生成与所述从节点对应的内部路由信息，所述与从节点对应的内部路由信息指示所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由；
发送单元，用于向所述从节点发送所述生成单元生成的内部路由信息，以使所述从节点在所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的主路由向所述其它节点发送数据流，在所述主路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的备路由向所述其它节点发送数据流。
本实施例提供的用于VNE的主节点，为每对节点间的通信链路计算主路由和备路由，当某一主路由故障时，从节点直接将该主路由对应的备路由切换为主路由，无需主节点重新计算路由，保证数据流的正常发送，因此有效提高了VNE工作的可靠性。
一种用于VNE的从节点，包括：
接收单元，用于接收主节点发送的内部路由信息，所述内部路由信息指示所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由；
检测单元，用于按照所述接收单元接收的所述内部路由信息，对所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由中与所述从节点直连的链路部分进行检测；
转发单元，用于当所述检测单元检测到所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的主路由向所述其它节点发送数据流，当所述检测单元检测到所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，所述从节点通过所述从节点向其它节点发送数据流的备路由向所述其它节点发送数据流。
本实施例提供的用于VNE的从节点，能够在某一主路由故障时，从节点直接将该主路由对应的备路由切换为新主路由，无需主节点重新计算路由，保证数据流的正常发送，因此有效提高了VNE工作的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术中VNE的一种结构示意图；
图2为本发明实施例的用于VNE的工作方法的一种流程图；
图3为图2所示的工作方法中从节点重建控制通道的方式示意图；
图4为图2所示的工作方法中的主节点和备节点之间备份链路出现故障的场景示意图；
图5为本发明实施例用于VNE的工作方法的另一种流程图；
图6为本发明实施例用于VNE的工作方法的另一种流程图；
图7为本发明实施例用于VNE的工作方法的另一种流程图；
图8为本发明实施例的工作方法中的VNE的内部路由示意图；
图9为本发明实施例用于VNE的工作方法的另一种流程图；
图10为双归树形拓扑结构的VNE的结构示意图；
图11为环形拓扑结构的VNE的结构示意图；
图12为本发明实施例的VNE的一种结构示意图；
图13为本发明实施例的用于VNE的主节点的一种结构示意图；
图14为本发明实施例的用于VNE的主节点的另一种结构示意图；
图15为本发明实施例的用于VNE的从节点的一种结构示意图；
图16为本发明实施例的用于VNE的从节点的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种用于VNE的工作方法，所述VNE包括主节点、从节点和备节点，如图2所示，包括以下步骤：
S11，主节点通过控制通道向其它节点发送心跳消息。其中，所述其它节点包括备节点和从节点，所述心跳消息包括主节点标识，用于通知其它节点主节点处于正常工作状态。
所述主节点标识为与主节点唯一对应的身份代码、用于指示心跳消息是由主节点所发送的。
需要说明的是，本发明实施例中，心跳消息是主节点和其它节点之间定时互发的，心跳消息中均包括指示发送心跳消息的节点身份的节点标识，可选的，心跳消息还可包括节点启动时间，通过节点启动时间的不同对发送心跳消息的节点身份做进一步的标识。所述定时互发，具体的包括，在主节点和其它节点双方共同约定的时间周期内，双方中的一方节点将本节点的心跳消息、即带有本节点的节点标识的心跳消息发送给双方中的另一方对端节点，使所述对端节点获知本节点处于正常工作的状态。如果所述对端节点在所述的共同约定的时间周期内没有收到所述节点的心跳消息，则所述对端节点将认为所述节点出现故障。
S12，其它节点接收所述心跳消息，通过所述心跳消息获知主节点处于正常工作状态；
当从节点在规定时间内未收到所述心跳消息时，从节点重新建立主节点与从节点的控制通道；
当备节点在规定时间内未收到所述心跳消息时，备节点切换为新主节点。
本发明实施例提供的用于VNE的工作方法，能够使与主节点出现通信链路故障的从节点及时恢复与主节点通信；同时，当主节点故障时，备节点及时成为新主节点，发挥主节点的作用，保证所述VNE的正常工作，提高了所述VNE的可靠性。
具体的，如果从节点在规定时间周期内没有接收主节点的心跳消息，如图3所示，从节点可通过以下方式重建与主节点的控制通道：
方式1：从节点直接向主节点发送注册请求消息，以重建主节点到从节点的控制通道；
方式2：从节点向备节点发送注册请求消息，以通过备节点重建主节点经过备节点到从节点的控制通道。
本实施例提供的工作方法，当备节点在规定时间周期内未收到主节点的心跳消息时，备节点将认为主节点故障，备节点切换为新主节点，以主节点的身份进行工作，保障VNE的正常不间断工作，并以主节点的身份向VNE内的从节点发送心跳消息。
但是，引发备节点在规定时间周期内未收到主节点的心跳消息的原因可能有两种：其一，由于主节点故障而使备节点在规定时间周期内未收到主节点的心跳消息；其二，如图4所示，由于主节点和备节点的备份链路出现故障而使备节点在规定时间周期内未收到主节点的心跳消息。在第一种情况下，备节点代替原主节点工作，保障VNE正常不间断工作，提高了VNE工作的可靠性；而在第二种情况下，主节点本身并未出现故障，此时，VNE即出现两个主节点，此情况称为双主情形。
可选的，在双主情形下，为了保证VNE的正常工作，在本发明的一个实施例中，如图5所示，本实施例的工作方法还包括以下步骤：
S21，原主节点(即主节点)通过控制通道向从节点发送第一心跳消息，所述第一心跳消息包括主节点标识，新主节点(即备节点)通过控制通道向从节点发送第二心跳消息，所述第二心跳消息包括备节点标识。
显然，所述主节点标识与备节点标识不同。
S22，从节点分别接收原主节点发送的第一心跳消息和新主节点发送的第二心跳消息，根据所述第一心跳消息中的主节点标识和第二心跳消息中的备节点标识确定出现双主节点。
由于所述主节点标识与备节点标识不同，因此，从节点可判断出发送第一心跳消息和第二心跳消息的主节点不同，即出现了双主节点。
S23，从节点向原主节点和新主节点分别发送出现双主节点的通知，以使原主节点或新主节点切换为备节点。
S24，原主节点和新主节点分别接收从节点发送的出现双主节点的通知，获知出现双主节点，原主节点或新主节点切换为备节点。
具体的，原主节点或新主节点可根据预先设定切换为备节点；或者，原主节点和新主节点进行相互协商，以确定两者之中的一个切换为备节点，这时，原主节点或新主节点根据相互协商的结果切换为备节点。
可选的，在本发明的另一个实施例中，在双主情形下，为了保证VNE的正常工作，如图6所示，本实施例的工作方法还可包括以下步骤：
S31，原主节点(即主节点)通过控制通道向从节点发送第一心跳消息，所述第一心跳消息包括主节点标识和主节点启动时间，新主节点(即备节点)通过控制通道向从节点发送第二心跳消息，所述第二心跳消息包括备节点标识和备节点启动时间。
其中，所述主节点标识与备节点标识不同，主节点启动时间与备节点启动时间不同，且主节点启动时间先于备节点启动时间。
S32，从节点分别接收原主节点发送的第一心跳消息和新主节点发送的第二心跳消息，根据所述第一心跳消息中的主节点标识和第二心跳消息中的备节点标识确定出现双主节点，根据所述第一心跳消息中的主节点启动时间和第二心跳消息中的备节点启动时间确定在后启动的备节点为新主节点。
S33，从节点向新主节点发送切换通知，指示新主节点切换为备节点。
S34，新主节点接收到从节点的切换通知，根据切换通知，切换为备节点。
本发明实施例还提供了一种用于VNE的工作方法，基于所述VNE内的主节点，如图7所示的流程，包括以下步骤：
S41，主节点确定内部路由表；
其中，所述内部路由包括所述VNE内的任意两个节点之间的路由，任意两个节点之间的路由包括主路由和备路由。
如图8所示，在主节点确定内部路由后，任意两个节点之间均有两条发送数据流的路由，一条为主路由，另一条为备路由，从节点对应的任意一个主路由和备路由中均包括与从节点直连的链路部分，例如，如图8所示，从节点R1向从节点R2发送数据流的主路由为从节点R1-主节点-从节点R2，从节点R1-主节点为与从节点R1直连的链路部分，从节点R1向从节点R2发送数据流的备路由为从节点R1-备节点-从节点R2，从节点R1-备节点为与从节点R1直连的链路部分。
S42，主节点根据所确定的内部路由表，生成与从节点对应的内部路由信息；
其中，所述与从节点对应的内部路由信息指示所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由。
S43，主节点向所述从节点发送所述内部路由信息。
这样，从节点能够根据所述内部路由信息，在从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的主路由向其它节点发送数据流，在所述主路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，从节点自动将该从节点向其它节点发送数据流的备路由切换为新主路由，通过该备路由，即新主路由向其它节点发送数据流。
如果在从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常，而备路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，从节点无需进行路由的切换，同样通过主路由向其它节点发送数据流。
本实施例提供的用于VNE的工作方法，为每对节点间的通信链路计算主路由和备路由。当从节点的某一主路由出现故障时，从节点直接将出现故障的主路由对应的备路由切换为新主路由，主节点无需重新计算路由，因此有效提高了VNE工作的可靠性。
进一步的，当从节点与其它节点之间的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障，且出现故障的链路部分包括在其它节点对应的主路由中时，为保证其它节点的正常工作，进一步保证VNE的正常工作，提高VNE工作的可靠性，本发明实施例的工作方法还包括：
主节点获知从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障；
具体的，主节点可通过链路检测获知从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与该从节点直连的链路部分故障；这种方式适用于所述主路由或备路由中与从节点直连的链路部分同时与主节点直连的情况，主节点可直接检测到链路故障；
或者，主节点还可接收从节点的故障通知消息，通过所述故障通知消息获知从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与从节点直连的链路部分故障。这种方式适用于所述主路由或备路由中与从节点直连的链路部分不与主节点直连的情况，主节点通过从节点上报的故障通知消息获知链路故障；
主节点更新内部路由表，将原内部路由表中、出现故障的链路部分对应的所有主路由更新为其对应的备路由；
主节点根据更新的内部路由表，生成内部路由更新信息；其中，所述内部路由更新信息用于指示其它出现路由更新的节点对应的更新后的主路由；
主节点向所述其它出现路由更新的节点发送其对应的内部路由更新信息。
这样，其它出现路由更新的节点能够通过更新后的主路由发送数据流，保证了数据流的正常转发。
需要说明的是，在本发明实施例提供的工作方法中，在VNE的工作过程中，主节点同样在规定的时间间隔通过控制通道向各其它节点发送心跳消息，心跳消息中包括主节点标识，以使其它节点获知主节点处于正常工作状态。主节点生成的内部路由信息和内部路由更新信息均可通过控制通道下发的。当从节点在规定时间内未收到所述心跳消息时，从节点重新建立所述主节点与所述从节点的控制通道；当所述备节点在规定时间内未收到所述心跳消息时，备节点切换为新主节点。
与图7所示的工作方法相对应，本发明实施例还提供了一种用于VNE的工作方法，基于VNE的从节点，如图9所示，包括：
S51，从节点接收主节点发送的内部路由信息；
其中，内部路由信息指示所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由；
S52，从节点按照所述内部路由信息，对所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由中与所述从节点直连的链路部分进行检测；
S53，当从节点向其它节点发送数据流的主路由中与从节点直连的链路部分正常时，从节点通过所述从节点向其它节点发送数据流的主路由向所述其它节点发送数据流；
S54，当从节点向其它节点发送数据流的主路由中与从节点直连的链路直连的链路部分故障时，从节点通过所述从节点向其它节点发送数据流的备路由向所述其它节点发送数据流。
具体的，在所述主路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，从节点自动将该从节点向其它节点发送数据流的备路由切换为新主路由，通过该备路由、即新主路由向所述其它节点发送数据流。
如果在从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常，而备路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，从节点无需进行路由的切换，同样通过从节点向其它节点发送数据流的主路由向所述其它节点发送数据流。
本实施例提供的用于VNE的工作方法，为每对节点间的通信链路计算主路由和备路由，当某一主路由故障时，从节点直接将该主路由对应的备路由切换为新主路由，无需主节点重新计算路由，保证数据流的正常发送，因此有效提高了VNE工作的可靠性。
进一步的，当从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障，且出现故障的链路部分包括在其它节点对应的主路由中时，为进一步保证VNE的正常工作，提高VNE工作的可靠性，本发明实施例的工作方法还包括：
从节点向所述主节点发送故障通知消息，通知主节点从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障，以使主节点更新内部路由表，将原内部路由表中、出现故障的链路部分对应的所有主路由更新为其对应的备路由，并将路由的更新通知给其它出现路由更新的节点，保证数据流的正常转发。
表一：内部路由表
Figure BDA0000050782310000121
下面以双归树形拓扑结构的VNE为例，对本发明实施例提供的用于VNE的工作方法进行进一步的详细说明。其中，双归树形拓扑结构的VNE如图10所示，包括根节点(主节点R和备节点R0)和与根节点相连接的从节点R1、R2、R3，当然从节点的数目不限，还可包括其它从节点。为描述方便，以下将从节点简称为从，主节点简称为主，备节点简称为备。本实施例以主R和从R2为例进行说明，包括以下步骤：
步骤101，主R通过计算确定内部路由表。
本步骤中，主R通过计算确定出内部路由表，为每对节点计算出主路由和备路由，其中，主R所确定的内部路由表优选使内部各节点的负载均衡。本实施例中，主R所确定的内部路由表详见详见表一，需要注意的是，表中将主路由简称为主，备路由简称为备。
步骤102，主R根据所确定的内部路由表，生成与各节点对应的内部路由信息，并将内部路由信息下发给该内部路由信息对应的各节点，指示每个节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由。
步骤103，从R2接收到与其对应的内部路由信息。
步骤104，从R2对其直连的链路部分进行检测。
从R2直连的链路部分包括从R2至主R、从R2至备R0。根据从R2接收到的内部路由信息，链路从R2至备R0为从R2向根节点发送数据流的主路由，链路从R2至主R为从R2向根节点发送数据流的备路由。
当链路从R2至备R0故障时，由于链路从R2至备R0为从R2向根节点发送数据流的主路由，本实施例包括：
步骤105，从R2将链路从R2至主R切换为主路由，并通过链路从R2至主R向根节点发送数据流。
步骤106，从R2向主R上报故障通知消息，通知主R链路从R2至备R0故障。
由于链路从R2至备R0不与主R直连，因此，主R无法直接检测到链路故障，需要从R2进行故障的上报。
步骤107，主R更新内部路由表，将各节点间包括链路从R2至备R0的所有主路由更新为其对应的备路由；
其中，具体更新的结果详见表二，在本表中用斜体加粗字表示出现故障的路由，箭头表示该出现故障的主路由被更新为其对应的备路由。除从R2外，从R1和从R3的部分主路由进行了更新，若链路从R2至主R的故障只影响各节点间的备路由，则不做更新。本步骤中，主R不需要重新计算，只需将出现故障的主路由对应的备路由切换为新主路由。
表二：更新的内部路由表
Figure BDA0000050782310000131
步骤108，主R生成与出现内部路由更新的从R1和从R3对应的内部路由更新信息，并将内部路由更新信息下发从R1和从R3，以使从R1和从R3按照内部路由更新信息进行数据流的转发。
而当链路从R2至主R故障时，由于链路从R2至主R为从R2向根节点发送数据流的备路由，本实施例包括：
步骤109，从R2不进行路由切换，通过链路从R2至备R0向根节点发送数据流。
步骤110，主R通过链路检测获知链路从R2至主R故障；
由于链路从R2至主R与主R直连，主R可以直接进行链路检测，当然，主R也可通过规定时间发送的心跳消息确定链路是否正常，当在规定时间未收到从R2的心跳消息时，将认为链路从R2至主R故障。
步骤111，主R更新内部路由表，将各节点间包括链路从R2至主R的所有主路由更新为其对应的备路由，若链路从R2至主R的故障只影响各节点间备路由，则不做更新。
其中，具体更新的结果详见表三，在本表中用斜体加粗字表示出现故障的路由，箭头表示该出现故障的主路由被更新为其对应的备路由。如表三所示，切换从R1-从R2以及从R3-从R2的备路由为主路由。其中，从R1和从R3的部分主路由进行了更新。
表三：更新的内部路由表
Figure BDA0000050782310000141
步骤112、主R生成与出现内部链路更新的从R1和从R3对应的内部路由更新信息，并将内部路由更新信息下发给从R1和从R3，以使从R1和从R3按照内部路由更新信息进行数据流的转发。
需要说明的是，本发明实施例提供的用于VNE的工作方法，对于图11所示的环形拓扑结构同样适用，这里不再赘述。
相应的，本发明提供了一种VNE，如图12所示，包括：
主节点1、备节点2和从节点3；
其中：
主节点1用于通过控制通道向备节点2和从节点3发送心跳消息，其中，所述心跳消息包括主节点标识，用于通知备节点2和从节点3主节点1处于正常工作状态；
备节点2用于接收所述心跳消息，通过所述心跳消息获知主节点1处于正常工作状态，当在规定时间内未收到所述心跳消息时，切换为新主节点。
从节点3用于接收主节点1的心跳消息，从节点3通过接收主节点1的心跳消息获知主节点1处于正常工作状态。当从节点3在规定时间内未收到主节点1的心跳消息时，重新建立主节点1与从节点3的控制通道。
本发明实施例提供的VNE，能够使与主节点1出现链路故障的从节点3及时恢复与主节点1通信；同时，当主节点1故障时，备节点2及时成为新主节点，发挥主节点的作用，因此保证了VNE的正常工作，提高了VNE的可靠性。
当从节点3在规定时间内未收到主节点1的心跳消息时，从节点3重新建立主节点1与从节点3的控制通道，具体的，从节点3可以直接向主节点1发送注册请求消息，以重建主节点1到从节点3的控制通道；从节点3还可以向备节点2发送注册请求消息，以通过备节点2重建主节点1经过备节点2到从节点3的控制通道。
当主节点1发生故障时，备节点2将在规定时间内接收不到主节点1的心跳消息，此时，备节点2切换成为新主节点，使VNE不间断工作。当主节点1正常工作，但主节点1和备节点2之间的链路全部中断时，备节点2同样在规定时间内接收不到主节点1的心跳消息，于是，备节点2切换成为新主节点。此时，VNE具有两个主节点，称为双主情形。
双主情形下对于从节点3来说，不仅无法确认主节点1的位置，也无法保证VNE内部路由的正确性，因此一旦出现此情况必须快速恢复。可选的，在双主情形下，为了保证VNE的正常工作，在本发明的一个实施例中，备节点2切换为新主节点后，主节点1通过控制通道向从节点3发送第一心跳消息，所述第一心跳消息包括主节点标识，新主节点(即备节点2)通过控制通道向从节点3发送第二心跳消息，所述第二心跳消息包括备节点标识。从节点3分别接收所述第一心跳信息和第二心跳消息，根据所述第一心跳消息中的主节点标识和第二心跳消息中的备节点标识确定出现双主节点，然后，分别向主节点1和切换为新主节点的备节点2分别发送出现双主节点的通知，以使主节点1或切换为新主节点的备节点2切换为备节点。
这时，主节点1和备节点2可具体用于在备节点2切换为新主节点后，根据预先设定，两者之一切换为备节点；或者，主节点1和备节点2进行相互协商，以确定两者之一切换为备节点，当所述相互协商确定主节点1切换为备节点时，主节点1切换为备节点，反之，切换为新主节点的备节点2切换为备节点。
另外，可选的，在双主情形下，为了保证VNE的正常工作，在本发明的一个实施例中，主节点1通过控制通道向从节点3发送第一心跳消息，所述第一心跳消息包括主节点标识和主节点启动时间，新主节点(即备节点2)通过控制通道向从节点3发送第二心跳消息，所述第二心跳消息包括备节点标识和备节点启动时间。其中，所述主节点标识与备节点标识不同，主节点启动时间与备节点启动时间不同，且主节点启动时间先于备节点启动时间。从节点3分别接收主节点1发送的第一心跳消息和新主节点发送的第二心跳消息，根据所述第一心跳消息中的主节点标识和第二心跳消息中的备节点标识确定出现双主节点，根据所述第一心跳消息中的主节点启动时间和第二心跳消息中的备节点启动时间确定在后启动的备节点2为新主节点。从节点3向切换为新主节点的备节点2发送切换通知，指示备节点2切换回备节点。
相应的，本发明提供了一种用于VNE的主节点，如图13所示，包括：
确定单元10，用于确定内部路由表，所述内部路由包括所述虚拟网络单元的任意两个节点之间的路由，所述任意两个节点之间的路由包括主路由和备路由；
生成单元11，用于根据确定单元10确定的内部路由表，生成与所述从节点对应的内部路由信息，所述与从节点对应的内部路由信息指示所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由；
发送单元12，用于向所述从节点发送生成单元11生成的内部路由信息，以使所述从节点在所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的主路由向所述其它节点发送数据流，在所述主路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的备路由向所述其它节点发送数据流。
本实施例提供的用于VNE的主节点，为每对节点间的通信链路计算主路由和备路由，当某一主路由故障时，从节点直接将该主路由对应的备路由切换为新主路由，无需主节点重新计算路由，保证数据流的正常发送，因此有效提高了VNE工作的可靠性。
进一步的，为保证VNE工作的可靠性，如图14所示，本发明实施例的主节点还可包括：
获知单元13，用于获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障；
更新单元14，用于更新内部路由表，将原内部路由表中、出现故障的链路部分对应的所有主路由更新为其对应的备路由；
则，生成单元11用于根据所述更新单元更新后的内部路由表，生成内部路由更新信息；其中，所述内部路由更新信息用于指示其它出现路由更新的节点对应的更新后的主路由；
发送单元12用于向所述其它出现路由更新的节点发送其对应的、生成单元11生成的内部路由更新信息，以使所述出现路由更新的节点通过更新后的主路由发送数据流。
其中，获知单元13具体用于：
通过链路检测获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障；
或者
接收所述从节点的故障通知消息，通过所述故障通知消息获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障。
相应的，本发明提供了一种用于VNE的从节点，如图15所示，包括：
接收单元20，用于接收主节点发送的内部路由信息，所述内部路由信息指示所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由；
检测单元21，用于按照接收单元20接收的所述内部路由信息，对所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由中与所述从节点直连的链路部分进行检测；
转发单元22，用于当检测单元21检测到所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的主路由向所述其它节点发送数据流，当检测单元21检测到所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，所述从节点通过所述从节点向其它节点发送数据流的备路由向所述其它节点发送数据流。
本实施例提供的用于VNE的从节点，能够在某一主路由故障时，从节点直接将该主路由对应的备路由切换为新主路由，无需主节点重新计算路由，保证数据流的正常发送，因此有效提高了VNE工作的可靠性。
进一步的，为了保证VNE的正常工作，如图16所示，本发明实施例的从节点还可包括：
通知单元23，用于当检测单元21检测到所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，向所述主节点发送故障通知消息，以使所述主节点获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分流程可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (21)

1.一种用于虚拟网络单元的工作方法，所述虚拟网络单元包括主节点、从节点和备节点，其特征在于，包括：
主节点通过控制通道向其它节点发送心跳消息，其中，所述其它节点包括备节点和从节点，所述心跳消息包括主节点标识，用于通知所述其它节点所述主节点处于正常工作状态；
所述其它节点接收所述心跳消息，通过所述心跳消息获知所述主节点处于正常工作状态；
当所述从节点在规定时间内未收到所述心跳消息时，所述从节点重新建立所述主节点与所述从节点的控制通道；
当所述备节点在规定时间内未收到所述心跳消息时，所述备节点切换为新主节点。
2.根据权利要求1所述的工作方法，其特征在于，所述从节点重新建立所述主节点与所述从节点的控制通道包括：
所述从节点直接向所述主节点发送注册请求消息，以重建所述主节点到所述从节点的控制通道；
或者，
所述从节点向所述备节点发送注册请求消息，以通过所述备节点重建所述主节点经过所述备节点到所述从节点的控制通道。
3.根据权利要求1所述的工作方法，其特征在于，所述当所述备节点在规定时间内未收到所述心跳消息时，所述备节点切换为新主节点后，所述方法还包括：
所述主节点通过控制通道向所述从节点发送第一心跳消息，所述第一心跳消息包括主节点标识，所述新主节点通过控制通道向从节点发送第二心跳消息，所述第二心跳消息包括备节点标识；
所述从节点分别接收主节点发送的第一心跳消息和新主节点发送的第二心跳消息，根据所述第一心跳消息中的主节点标识和第二心跳消息中的备节点标识确定出现双主节点；
所述从节点向所述主节点和所述新主节点分别发送出现双主节点的通知；
所述主节点和所述新主节点分别接收所述从节点发送的出现双主节点的通知，获知出现双主节点，所述主节点或新主节点切换为备节点。
4.根据权利要求3所述的工作方法，其特征在于，所述主节点或所述新主节点切换为备节点包括：
所述主节点或所述新主节点根据预先设定切换为备节点；
或者，
所述主节点和所述新主节点进行相互协商，以确定所述主节点或所述新主节点切换为备节点；
所述主节点或所述新主节点根据所述相互协商的结果切换为备节点。
5.根据权利要求1所述的工作方法，其特征在于，所述心跳消息还包括主节点启动时间。
6.根据权利要求5所述的工作方法，其特征在于，所述当所述备节点在规定时间内未收到所述心跳消息时，所述备节点切换为新主节点后，所述方法还包括：
所述主节点通过控制通道向所述从节点发送第一心跳消息，所述第一心跳消息包括主节点标识和主节点启动时间，所述新主节点通过控制通道向所述从节点发送第二心跳消息，所述第二心跳消息包括备节点标识和备节点启动时间；
所述从节点分别接收所述主节点发送的第一心跳消息和新主节点发送的第二心跳消息，根据所述第一心跳消息中的主节点标识和所述第二心跳消息中的备节点标识确定出现双主节点，根据所述第一心跳消息中的主节点启动时间和所述第二心跳消息中的备节点启动时间确定出新主节点；
所述从节点向所述新主节点发送切换通知，指示所述新主节点切换为备节点；
所述新主节点接收到所述从节点的切换通知，根据所述切换通知，切换为备节点。
7.一种用于虚拟网络单元的工作方法，其特征在于，包括：
主节点确定内部路由表，所述内部路由包括所述虚拟网络单元的任意两个节点之间的路由，所述任意两个节点之间的路由包括主路由和备路由；
所述主节点根据所确定的内部路由表，生成与所述从节点对应的内部路由信息，所述与从节点对应的内部路由信息指示所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由；
所述主节点向所述从节点发送所述内部路由信息，以使所述从节点在所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的主路由向所述其它节点发送数据流，在所述主路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的备路由向所述其它节点发送数据流。
8.根据权利要求7所述的工作方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述主节点获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障；
所述主节点更新内部路由表，将原内部路由表中、出现故障的链路部分对应的所有主路由更新为其对应的备路由；
所述主节点根据更新的内部路由表，生成内部路由更新信息；其中，所述内部路由更新信息用于指示其它出现路由更新的节点对应的更新后的主路由；
所述主节点向所述其它出现路由更新的节点发送其对应的内部路由更新信息，以使所述出现路由更新的节点通过更新后的主路由发送数据流。
9.根据权利要求7所述的工作方法，其特征在于，所述主节点获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障包括：
所述主节点通过链路检测获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障；
或者
所述主节点接收所述从节点的故障通知消息，通过所述故障通知消息获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障。
10.一种用于虚拟网络单元的工作方法，其特征在于，包括：
从节点接收主节点发送的内部路由信息，所述内部路由信息指示所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由；
所述从节点按照所述内部路由信息，对所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由中与所述从节点直连的链路部分进行检测；
当所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常时，所述从节点通过所述从节点向其它节点发送数据流的主路由向所述其它节点发送数据流，当所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，所述从节点通过所述从节点向其它节点发送数据流的备路由向所述其它节点发送数据流。
11.根据权利要求10所述的工作方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，所述从节点向所述主节点发送故障通知消息，以使所述主节点获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障。
12.一种虚拟网络单元，其特征在于，包括：
主节点、备节点和从节点；
其中：
所述主节点用于通过控制通道向所述备节点和从节点发送心跳消息，其中，所述心跳消息包括主节点标识，用于通知所述备节点和从节点所述主节点处于正常工作状态；
所述备节点用于接收所述心跳消息，通过所述心跳消息获知所述主节点处于正常工作状态，当在规定时间内未收到所述心跳消息时，切换为新主节点；
所述从节点用于接收所述心跳消息，通过所述心跳消息获知所述主节点处于正常工作状态，当在规定时间内未收到所述心跳消息时，重新建立所述主节点与所述从节点的控制通道。
13.根据权利要求12所述的虚拟网络单元，其特征在于，所述从节点具体用于直接向所述主节点发送注册请求消息，以重建所述主节点到所述从节点的控制通道，或者向所述备节点发送注册请求消息，以通过所述备节点重建所述主节点经过所述备节点到所述从节点的控制通道。
14.根据权利要求12所述的虚拟网络单元，其特征在于，
所述主节点还用于在所述备节点切换为新主节点后，通过控制通道向所述从节点发送第一心跳消息，所述第一心跳消息包括主节点标识；
所述备节点还用于在切换为新主节点后，通过控制通道向所述从节点发送第二心跳消息，所述第二心跳消息包括备节点标识；
所述从节点还用于分别接收所述主节点发送的第一心跳消息和切换为所述新主节点的所述备节点发送的第二心跳消息，根据所述主节点标识和备节点标识确定出现双主节点，向所述主节点和切换为所述新主节点的所述备节点分别发送出现双主节点的通知，以使所述主节点或切换为所述新主节点的所述备节点切换为备节点。
15.根据权利要求14所述的虚拟网络单元，其特征在于，
所述主节点具体用于在所述备节点切换为新主节点后，根据预先设定切换为备节点；
所述切换为新主节点的备节点具体用于在所述备节点切换为新主节点后，根据预先设定切换为备节点；
或者，
所述主节点具体用于与所述切换为新主节点的备节点进行相互协商，以确定所述主节点或所述切换为新主节点的备节点切换为备节点，当所述相互协商确定所述主节点切换为备节点时，切换为备节点；
所述切换为新主节点的备节点具体用于与所述主节点进行相互协商，以确定所述主节点或所述切换为新主节点的备节点切换为备节点，当所述相互协商确定所述切换为新主节点的备节点切换为备节点时，切换为备节点。
16.根据权利要求12所述的虚拟网络单元，其特征在于，
所述主节点还用于在所述备节点切换为新主节点后，所述主节点通过控制通道向从节点发送第一心跳消息，所述第一心跳消息包括主节点标识和主节点启动时间；
所述备节点还用于在切换为新主节点后，所述新主节点通过控制通道向从节点发送第二心跳消息，所述第二心跳消息包括备节点标识和备节点启动时间；
所述从节点还用于分别接收主节点发送的第一心跳消息和新主节点发送的第二心跳消息，根据所述第一心跳消息中的主节点标识和所述第二心跳消息中的备节点标识确定出现双主节点，根据所述第一心跳消息中的主节点启动时间和所述第二心跳消息中的备节点启动时间确定所述备节点为新主节点，并向所述切换为新主节点的备节点发送切换通知，以使所述切换为新主节点的备节点根据所述切换通知切换回备节点。
17.一种用于虚拟网络单元的主节点，其特征在于，包括：
确定单元，用于确定内部路由表，所述内部路由包括所述虚拟网络单元的任意两个节点之间的路由，所述任意两个节点之间的路由包括主路由和备路由；
生成单元，用于根据所述确定单元确定的内部路由表，生成与所述从节点对应的内部路由信息，所述与从节点对应的内部路由信息指示所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由；
发送单元，用于向所述从节点发送所述生成单元生成的内部路由信息，以使所述从节点在所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的主路由向所述其它节点发送数据流，在所述主路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的备路由向所述其它节点发送数据流。
18.根据权利要求17所述的主节点，其特征在于，所述主节点还包括：
获知单元，用于获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障；
更新单元，用于更新内部路由表，将原内部路由表中、出现故障的链路部分对应的所有主路由更新为其对应的备路由；
则，所述生成单元用于根据所述更新单元更新后的内部路由表，生成内部路由更新信息；其中，所述内部路由更新信息用于指示其它出现路由更新的节点对应的更新后的主路由；
所述发送单元用于向所述其它出现路由更新的节点发送其对应的、所述生成单元生成的内部路由更新信息，以使所述出现路由更新的节点通过更新后的主路由发送数据流。
19.根据权利要求18所述的主节点，其特征在于，所述获知单元具体用于：
通过链路检测获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障；
或者
接收所述从节点的故障通知消息，通过所述故障通知消息获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障。
20.一种用于虚拟网络单元的从节点，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收主节点发送的内部路由信息，所述内部路由信息指示所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由；
检测单元，用于按照所述接收单元接收的所述内部路由信息，对所述从节点向其它节点发送数据流的主路由和备路由中与所述从节点直连的链路部分进行检测；
转发单元，用于当所述检测单元检测到所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分正常时，通过所述从节点向其它节点发送数据流的主路由向所述其它节点发送数据流，当所述检测单元检测到所述从节点向其它节点发送数据流的主路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，所述从节点通过所述从节点向其它节点发送数据流的备路由向所述其它节点发送数据流。
21.根据权利要求20所述的从节点，其特征在于，还包括：
通知单元，用于当所述检测单元检测到所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障时，向所述主节点发送故障通知消息，以使所述主节点获知所述从节点向其它节点发送数据流的主路由或备路由中与所述从节点直连的链路部分故障。
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