CN102187627A

CN102187627A - 负载分担的方法及装置、宽带接入服务器系统

Info

Publication number: CN102187627A
Application number: CN2011800002745A
Authority: CN
Inventors: 周冲
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2011-04-25
Filing date: 2011-04-25
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2031-04-25
Also published as: WO2011110134A3; WO2011110134A2; CN102187627B

Abstract

本发明提供一种负载分担的方法及装置、宽带接入服务器系统。方法包括：接收UE的接入请求，携带UE的MAC地址；根据MAC地址与虚拟路由器标识之间的对应关系，获取对应的虚拟路由器的标识；虚拟路由器组采用至少两个路由器设备虚拟形成；虚拟路由器组中包括至少两个虚拟路由器，各虚拟路由器采用至少两个路由器设备中的一个路由器设备作为主设备、其他路由器设备作为备设备；将UE接入至标识对应的虚拟路由器的主设备上。

Description

负载分担的方法及装置、宽带接入服务器系统

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种负载分担的方法及装置、宽带接入服务器系统。

背景技术

在传统的单宽带接入服务器(Broadband Remote Access Server；以下简称BRAS)接入用户的场景下，一旦出现链路或节点故障，所有用户的业务都会中断，严重影响了业务的可靠性能。为了提高可靠性，通常在BRAS部署时采用接入用户多机备份方式进行部署，例如采用主备方式进行部署BRAS。交换机分别接入到主BRAS、备BRAS上；用户的接入信息通过交换机备份到备BRAS上，当主BRAS的链路、接口、单板或者整机出现故障时，能够快速将业务切换至备BRAS上。当主BRAS从故障中恢复后，接入业务能顺利由备BRAS回切至主BRAS且不会中断。

在通信系统中，通常在主备方式部署的BRAS上配置虚拟路由冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol；以下简称VRRP)。VRRP为具有多播或广播能力的局域网(如以太网)设计的协议。VRRP将局域网的一组路由器(例如包括一个MASTER设备和若干个BACKUP设备)组织成一个虚拟的路由器，也可以称之为一个备份组。该虚拟的路由器拥有自己的IP地址，网络内的主机就通过该虚拟的路由器来与其他网络进行通信。如果备份组内的MASTER设备损坏时，备份组内的其它BACKUP设备将会接替成为新的MASTER设备，继续向网络内的主机提供路由服务。该虚拟的路由器中始终由当时在线的MASTER设备作为供用户设备接入的响应设备。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术的配置有VRRP的BRAS上，虚拟的路由器中的MASTER设备作为所有上线的用户设备的响应设备，集中负载所有用户设备的流量，造成该虚拟的路由器中的MASTER设备负荷过重。

发明内容

本发明实施例提供一种负载分担的方法及装置、宽带接入服务器系统，用以解决现有技术的配置有VRRP的BRAS上MASTER路由器负荷过重的缺陷，实现通过多个路由器设备分担上线的各个用户设备的接入流量。

一方面，本发明实施例提供一种负载分担的方法，包括：

接收用户设备的接入请求，所述接入请求中携带有所述用户设备的介质访问控制地址；

根据用户设备的介质访问控制地址与虚拟路由器标识之间的对应关系，从虚拟路由器组中获取所述用户设备的介质访问控制地址对应的虚拟路由器的标识；所述虚拟路由器组采用至少两个路由器设备虚拟形成；所述虚拟路由器组中包括至少两个虚拟路由器，各所述虚拟路由器采用所述至少两个路由器设备中的一个路由器设备作为主设备、所述至少两个路由器中的其他路由器设备作为备设备；

将所述用户设备接入至所述虚拟路由器的标识对应的虚拟路由器的主设备上。

另一方面，本发明实施例提供一种负载分担装置，包括：

接收模块，用于接收用户设备的接入请求，所述接入请求中携带有所述用户设备的介质访问控制地址；

获取模块，用于根据用户设备的介质访问控制地址与虚拟路由器标识之间的对应关系，从虚拟路由器组中获取所述用户设备的介质访问控制地址对应的虚拟路由器的标识；所述虚拟路由器组采用至少两个路由器设备虚拟形成；所述虚拟路由器组中包括至少两个虚拟路由器，各所述虚拟路由器采用所述至少两个路由器设备中的一个路由器设备作为主设备、所述至少两个路由器中的其他路由器设备作为备设备；

接入模块，用于将所述用户设备接入至所述虚拟路由器的标识对应的虚拟路由器的主设备上。

又一方面，本发明实施例提供一种宽带接入服务器系统，包括如上所述的负载分担装置和至少两个路由器设备；所述至少两个路由器设备组成的虚拟路由器组中包括至少两个虚拟路由器，各所述虚拟路由器采用所述至少两个路由器设备中的一个路由器设备作为主设备、所述至少两个路由器中的其他路由器设备作为备设备。

本发明实施例的负载分担的方法及装置、宽带接入服务器系统，通过接收用户设备的接入请求，所述接入请求中携带有所述用户设备的介质访问控制地址；根据用户设备的介质访问控制地址与虚拟路由器标识之间的对应关系，从虚拟路由器组中获取所述用户设备的介质访问控制地址对应的虚拟路由器的标识；将所述用户设备接入至所述虚拟路由器的标识对应的虚拟路由器的主设备上；其中所述虚拟路由器组采用至少两个路由器设备虚拟形成；所述虚拟路由器组中包括至少两个虚拟路由器，各所述虚拟路由器采用所述至少两个路由器设备中的一个路由器设备作为主设备、所述至少两个路由器中的其他路由器设备作为备设备。采用本发明实施例的技术方案，能够将上线的用户设备分担在不同的路由器设备上，与现有技术相比，能够有效地防止单台路由器设备负载过重，用户信息备份时间过程的缺陷。因此，本发明实施例的技术方案，能够有效地减轻单台路由器设备的负载，提高用户信息的备份效率，保证用户设备的上线效果。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。

图1为本发明实施例提供的负载分担的方法的流程图。

图2和图3为本发明实施例提供的负载分担的实例图。

图4为本发明实施例提供的负载分担装置的结构示意图。

图5为本发明实施例提供的宽带接入服务器系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的负载分担的方法的流程图。如图1所示，本实施例的负载分担的方法的执行主体可以为宽带接入服务器系统中的一个控制设备如负载分担装置。本实施例的负载分担的方法，具体可以包括如下步骤：

步骤100、接收用户设备(User Equipment；以下简称UE)的接入请求，该接入请求中携带有该UE的介质访问控制(Medium Access Control；以下简称MAC)地址；

步骤101、根据UE的MAC地址与虚拟路由器标识之间的对应关系，从虚拟路由器组中获取该UE的MAC地址对应的虚拟路由器的标识；

其中该虚拟路由器组采用至少两个路由器设备虚拟形成；该虚拟路由器组中包括至少两个虚拟路由器。每个虚拟路由器采用至少两个路由器设备中的一个路由器设备作为主设备，至少两个路由器设备中的其他设备作为备设备。

例如，一个虚拟路由器组采用A、B和C三个设备虚拟形成。根据VPPR可以设置包括三个虚拟路由器的虚拟路由器组。第一个虚拟路由器的主设备为A设备，B设备和C设备为备份设备。第二个虚拟路由器的主设备为B设备，A设备和C设备为备份设备。第三个虚拟路由器的主设备为C设备，A设备和B设备为备份设备。对于虚拟路由器组中包括其他任意数目的设备，配置方式同上，不再赘述。

步骤102、将该UE接入至该虚拟路由器的标识对应的虚拟路由器的主设备上。

本发明实施例的负载分担的方法，通过接收UE的接入请求，该接入请求中携带有UE的MAC地址；根据UE的MAC地址与虚拟路由器标识之间的对应关系，从虚拟路由器组中获取UE的MAC地址对应的虚拟路由器的标识；将该UE接入至虚拟路由器的标识对应的虚拟路由器的主设备上。采用本实施例的技术方案，能够将上线的UE分担在不同的路由器设备上，与现有技术相比，能够有效地防止单台路由器设备负载过重，用户信息备份时间过程的缺陷。因此，本实施例的技术方案，能够有效地减轻单台路由器设备的负载，提高用户信息的备份效率，保证用户设备的上线效果。

需要说明的是，当上述实施例中的路由器组中共包括两个路由器设备时，即宽带接入服务器系统中仅包括两个路由器设备。可以根据VRRP设置两个虚拟路由器，第一个虚拟路由器以第一个路由器设备为主设备，第二个路由器设备为备设备。第二个虚拟路由器以第二个路由器设备为主设备，以第一个路由器设备为备设备。此时可以将MAC地址为奇数的UE接入第一个主设备，将MAC地址为偶数的UE接入第二个主设备。反之依然。

此时步骤101中根据UE的MAC地址与虚拟路由器标识之间的对应关系，获取该UE的MAC地址对应的虚拟路由器标识，具体包括：

(1)当该虚拟路由器中包括两个路由器设备，该虚拟路由器组中包括两个虚拟路由器时，判断该UE的MAC地址是否为奇数；当该UE的MAC地址为奇数时，执行步骤(2)；当该UE的MAC地址为偶数时，执行步骤(3)；

(2)从该两个虚拟路由器组中获取奇数对应的虚拟路由器的标识；

(3)从该两个虚拟路由器组中获取偶数对应的虚拟路由器的标识。

需要说明的是，当上述实施例中的路由器组采用n个路由器设备虚拟形成时，n为大于等于2的整数时。此时宽带接入服务器系统中对应包括n个路由器设备。可以根据VRRP最多可以设置n个虚拟路由器，这里以设置n个虚拟路由器为例。每一个虚拟路由器以其中一个设备为主设备，其他n-1个设备为备设备。且n个虚拟路由器互不相同。此时可以将第一个虚拟路由器设置为接入MAC地址对n求余所得余数为1的UE。可以将第二个虚拟路由器设置为接入MAC地址对n求余所得余数为2的UE。依次类推，可以将第n-1个虚拟路由器设置为接入MAC地址对n求余所得余数为n-1的UE。将第n个虚拟路由器设置为接入MAC地址对n求余所得余数为0的UE。同理也可以做其他类似的设置。

(a)当该虚拟路由器中包括n个路由器设备，该虚拟路由器组中包括n个虚拟路由器时，确定该UE的MAC地址对该n求余的余数；该n大于2；

(b)获取该余数对应的该虚拟路由器的标识。

需要说明的是，UE的MAC地址与虚拟路由器标识之间也可以采用其他的对应关系，具体地可以根据MAC的地址段设置对应的虚拟路由器，例如将MAC1-MAC10对应的UE接入第一虚拟路由器对应的主设备中。将MAC2-MAN20对应的UE接入第二虚拟路由器对应的主设备中。依此类推，可以实现按照MAC地址分别将UE接入至不同的虚拟路由器中，即接入至不同的路由器设备上，实现负载分担。实际应用中也可以采用其他方法将UE按照MAC地址的不同接入至不同的虚拟路由器中，本发明实施例不再一一举例。

需要说明的是，在上述实施例的基础上，当该至少两个设备中的一个路由器设备如第一路由器设备出现故障，控制以该第一路由器设备作为主设备的虚拟路由器如第一虚拟路由器的备设备升级为主设备继续工作。此时被升级的该备设备可能作为其他虚拟路由器的主设备。也就是说，此时可能存在两个由同一个路由器设备作为主设备的虚拟路由器，但是这两个虚拟路由器的IP地址并不相同。这是对出现故障的路由器设备时采取的一种保护机制。

在具体实现过程中，当第一虚拟路由器的备设备检测到主设备Down(如出现故障)，备设备可以向负载分担装置发送免费的地址解析协议(AddressResolution Protocol；以下简称APR)，以告诉负载分担装置发向故障的主设备的流量都发送至此备设备上，以保证UE的正常使用。本实施例中的负载分担装置可以与交换机集成为一体。

具体地，可以采用双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection；以下简称BFD)协议检测某一路由器设备是否出现故障。BFD协议是一种链路故障快速检测机制，是为了网络设备需要能够尽快检测到与相关设备间的通信故障，以便及时采取措施，保证业务继续进行。BFD协议采用单一机制对所有类型的介质、协议层进行检测，实现全网统一的检测机制，可以对相邻转发引擎之间的路径提供轻负荷、短持续时间的检测。

进一步地，当该出现故障的设备恢复时，将第一虚拟路由器的主设备切换为第一路由器设备继续工作。也就是将出现故障的设备继续恢复到原来的位置，继续工作。具体实现过程中，在该第一虚拟路由器中，该第一路由器设备恢复后，向负载分担装置发送免费的APR，以告知该主设备已经恢复，可以继续接入UE。

图2和图3为本发明实施例提供的负载分担的实例图。如图2和图3所示，本实施例中配置两个虚拟路由器VRRP1和VRRP2，设备1为虚拟路由器VRRP1的主设备，设备2为虚拟路由器VRRP1的备设备。设备2为虚拟路由器VRRP2的主设备，设备1为虚拟路由器VRRP2的备设备。当用户上线时，MAC1的用户通过交换机3接入虚拟路由器VRRP1的主设备1上。MAC2的用户通过交换机3接入虚拟路由器VRRP2的主设备2上，能够保证在用户上线时不同的设备响应不同的用户，从而实现负载分担上线。如图3所示，发生故障时，备变主的设备发送免费ARP，更新交换设备的MAC学习信息，保证流量都发向非故障设备，从而实现切换。当故障设备恢复，随VRRP状态改变，部分流量回切，继续保持图2所示的用户负载分担效果。

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步骤可以通过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。

图4为本发明实施例提供的负载分担装置的结构示意图。如图4所示，本实施例的负载分担装置，具体可以包括：接收模块10、获取模块11和接入模块12。

其中接收模块10用于接收UE的接入请求，该接入请求中携带有该UE的MAC地址。获取模块11与接收模块10连接，获取模块11用于根据UE的MAC地址与虚拟路由器标识之间的对应关系，从虚拟路由器组中获取接收模块10接收的接入请求中该UE的MAC地址对应的虚拟路由器的标识；该虚拟路由器组采用至少两个路由器设备虚拟形成；该虚拟路由器组中包括至少两个虚拟路由器，各虚拟路由器采用至少两个路由器设备中的一个路由器设备作为主设备、至少两个路由器中的其他路由器设备作为备设备。接入模块12与获取模块11连接，接入模块12用于将该UE接入至获取模块11获取的该虚拟路由器的标识对应的虚拟路由器的主设备上。

本实施例的负载分担装置，通过采用上述模块实现负载分担的实现机制与上述相关方法实施例的实现机制相同，详细可以参考上述相关方法实施例的记载，在此不再赘述。

本实施例的负载分担装置，通过采用上述模块接收UE的接入请求，该接入请求中携带有UE的MAC地址；根据UE的MAC地址与虚拟路由器标识之间的对应关系，从虚拟路由器组中获取UE的MAC地址对应的虚拟路由器的标识；将该UE接入至虚拟路由器的标识对应的虚拟路由器的主设备上。采用本实施例的技术方案，能够将上线的UE分担在不同的路由器设备上，与现有技术相比，能够有效地防止单台路由器设备负载过重，用户信息备份时间过程的缺陷。因此，本实施例的技术方案，能够有效地减轻单台路由器设备的负载，提高用户信息的备份效率，保证用户设备的上线效果。

需要说明的是，上述实施例中的获取模块11具体可以包括判断单元和处理单元。其中判断单元与接收模块10连接，判断单元用于当虚拟路由器组采用两个路由器设备虚拟形成，该虚拟路由器组中包括两个虚拟路由器时，判断UE的MAC地址是否为奇数；处理单元与判断单元连接，处理单元用于当判断单元判断该UE的MAC地址为奇数时，从该两个虚拟路由器组中获取奇数对应的虚拟路由器的标识；当判断单元判断该UE的MAC地址为偶数时，从该两个虚拟路由器组中获取偶数对应的虚拟路由器的标识。

需要说明的是，上述实施例中的获取模块11具体也可以包括确定单元和获取单元。其中确定单元与接收模块10连接，确定单元用于当虚拟路由器组采用n个路由器设备虚拟形成，该虚拟路由器组中包括n个虚拟路由器时，确定UE的MAC地址对n求余的余数；此时n为大于等于2的整数。获取单元与确定单元连接，获取单元用于获取确定单元确定的该余数对应的该虚拟路由器的标识。

可选地，在上述实施例的基础上，本实施例的负载分担装置中还可以包括控制模块，该控制模块用于当至少两个路由器设备中的第一路由器设备出现故障，控制以第一路由器设备作为主设备的第一虚拟路由器的备设备升级为主设备继续工作。该控制模块还用于当第一路由器设备恢复时，将第一虚拟路由器的主设备切换为第一路由器设备继续工作。

图5为本发明实施例提供的宽带接入服务器系统的结构示意图。如图5所示，本实施例的宽带接入服务器系统，包括负载分担装置20和至少两个路由器设备21；该至少两个路由器设备21组成的虚拟路由器组中包括至少两个虚拟路由器，各虚拟路由器由该至少两个路由器设备中的一个该路由器设备作为主设备、该至少两个路由器中的剩余路由器设备作为备设备。

该负载分担装置20用于接收UE的接入请求，该接入请求中携带有该UE的MAC地址；根据UE的MAC地址与虚拟路由器标识之间的对应关系，从该虚拟路由器组中获取该UE的MAC地址对应的虚拟路由器的标识；将该UE接入至该虚拟路由器的标识对应的虚拟路由器的主设备上。也就是说该负载分担装置20可以控制UE与至少两个路由器设备21中其中的一个连接。

本实施例的宽带接入服务器系统中的负载分担装置20可以采用上述相关实施例的负载分担装置。其实现负载分担的实现方法与上述相关方法实施例的实现机制相同，详细可以参考上述相关方法实施例的记载，在此不再赘述。

本实施例的宽带接入服务器系统，通过采用上述负载分担装置，能够将上线的UE分担在不同的路由器设备上，与现有技术相比，能够有效地防止单台路由器设备负载过重，用户信息备份时间过程的缺陷。因此，本实施例的技术方案，能够有效地减轻单台路由器设备的负载，提高用户信息的备份效率，保证用户设备的上线效果。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到至少两个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种负载分担的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据用户设备的介质访问控制地址与虚拟路由器标识之间的对应关系，获取所述用户设备的介质访问控制地址对应的虚拟路由器标识，具体包括：

当所述虚拟路由器组采用两个路由器设备虚拟形成，所述虚拟路由器组中包括两个虚拟路由器时，判断所述用户设备的介质访问控制地址是否为奇数；

当所述用户设备的介质访问控制地址为奇数时，从所述两个虚拟路由器组中获取奇数对应的虚拟路由器的标识；

当所述用户设备的介质访问控制地址为偶数时，从所述两个虚拟路由器组中获取偶数对应的虚拟路由器的标识。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据用户设备的介质访问控制地址与虚拟路由器标识之间的对应关系，获取所述用户设备的介质访问控制地址对应的虚拟路由器标识，具体包括：

当所述虚拟路由器组采用n个路由器设备虚拟形成，所述虚拟路由器组中包括n个虚拟路由器时，确定所述用户设备的介质访问控制地址对所述n求余的余数；所述n为大于等于2的整数；

获取所述余数对应的所述虚拟路由器的标识。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述至少两个路由器设备中的第一路由器设备出现故障，控制以所述第一路由器设备作为主设备的第一虚拟路由器的备设备升级为主设备继续工作。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述第一路由器设备恢复时，将所述第一虚拟路由器的主设备切换为所述第一路由器设备继续工作。

6.一种负载分担装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块，包括：

判断单元，用于当所述虚拟路由器组采用两个路由器设备虚拟形成，所述虚拟路由器组中包括两个虚拟路由器时，判断所述用户设备的介质访问控制地址是否为奇数；

处理单元，用于当所述用户设备的介质访问控制地址为奇数时，从所述两个虚拟路由器组中获取奇数对应的虚拟路由器的标识；当所述用户设备的介质访问控制地址为偶数时，从所述两个虚拟路由器组中获取偶数对应的虚拟路由器的标识。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块，包括：

确定单元，用于当所述虚拟路由器组采用n个路由器设备虚拟形成，所述虚拟路由器组中包括n个虚拟路由器时，确定所述用户设备的介质访问控制地址对所述n求余的余数；所述n为大于等于2的整数；

获取单元，用于获取所述余数对应的所述虚拟路由器的标识。

9.根据权利要求6-8任一所述的装置，其特征在于，还包括：

控制模块，用于当所述至少两个路由器设备中的第一路由器设备出现故障，控制以所述第一路由器设备作为主设备的第一虚拟路由器的备设备升级为主设备继续工作。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制模块，还用于当所述第一路由器设备恢复时，将所述第一虚拟路由器的主设备切换为所述第一路由器设备继续工作。

11.一种宽带接入服务器系统，其特征在于，包括如上权利要求6-10任一所述的负载分担装置和至少两个路由器设备；所述至少两个路由器设备组成的虚拟路由器组中包括至少两个虚拟路由器，各所述虚拟路由器采用所述至少两个路由器设备中的一个路由器设备作为主设备、所述至少两个路由器中的其他路由器设备作为备设备。