CN102571377A - 路由器热备系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种路由器热备系统，包括：一组路由器和虚拟路由器组控制器，虚拟路由器组控制器基于热备份路由协议将一组路由器组建为一虚拟路由器组，虚拟路由器组具有统一的数据入口和数据出口，虚拟路由器组控制器指定一组路由器中的一个为主路由器，主路由器从数据入口接收数据包并通过数据出口转发，虚拟路由器组控制器指定一组路由器中的另一个为备份路由器，当主路由器发生故障时，备份路由器成为新的主路由器并从数据入口接收数据包并通过数据出口转发。本发明的路由器热备系统基于热备份路由协议HSRP将数个路由器组成虚拟路由器组，在虚拟路由器组中实现互相热备，为每一个路由器提供一个以上的备份，大大提升了网络运行的安全性。

Description

路由器热备系统

技术领域

本发明涉及网络技术，尤其涉及一种路由器热备系统。

背景技术

随着电子化进程的飞速发展和信息技术的广泛应用，数据越来越成为企业、事业单位日常运作中不可缺少的部分和领导决策的依据。但是，计算机的使用有时也会给人们带来烦恼，那就是计算机数据非常容易丢失和遭到破坏。有专业机构的研究数据表明：丢失300MB的数据对于市场营销部门就意味着13万元人民币的损失，对财务部门意味着16万的损失，对工程部门来说损失可达80万。而丢失的关键数据如果15天内仍得不到恢复，企业就有可能被淘汰出局。随着计算机系统越来越成为企业不可或缺的数据载体，如何利用数据备份来保证数据安全也成为迫切需要研究的一个课题。数据遭到破坏，有可能是人为的因素，也可能是由于各种不可预测的因素，主要包括以下几个方面：

1、计算机硬件故障。计算机是一个机器，其硬件是整个系统的基础。由于使用不当或者计算机产品质量不佳、配件老化等原因，计算机的硬件可能被损坏而不能使用。例如，硬盘的磁道损坏。

2、计算机软件系统的不稳定。由于用户使用不当或者系统的可靠性不稳定等原因，计算机软件系统有可能瘫痪，无法使用。

3、误操作。这是人为的事故，不可能完全避免。例如，在使用DELETE句的时候，不小心删除了有用的数据。

4、破坏性病毒。病毒是系统可能遭到破坏的一个非常重要的原因。随着信息技术的发展，各种病毒也随之泛滥。现在，病毒不仅仅能破坏软件系统，还可能破坏计算机的硬件系统。

5、自然灾害，例如大火、洪水、地震等。这是一种人力几乎无法抗拒的原因。也许有人想象不到，一场小小的机房火灾，就可能使一个跨国企业的的信息系统全部坍塌。全球数十个生产中心的采购数据，数万个供应商和分销商的订单，几十亿元的存货信息，十几万员工的的全年工作计划，都可能在一分钟内就化为乌有。因此，以往只有银行和电信商等财务数据密集型的企业才使用的数据安全体系，正越来越成为各类企业不得不未雨绸缪采取的预防措施。

作为计算机网络中的重要设备，路由器的备份技术同样重要。

发明内容

本发明旨在提出一种针对路由器的路由器热备系统。

根据本发明，提出一种路由器热备系统，包括：一组路由器和虚拟路由器组控制器，虚拟路由器组控制器基于热备份路由协议将一组路由器组建为一虚拟路由器组，虚拟路由器组具有统一的数据入口和数据出口，虚拟路由器组控制器指定一组路由器中的一个为主路由器，主路由器从数据入口接收数据包并通过数据出口转发，虚拟路由器组控制器指定一组路由器中的另一个为备份路由器，当主路由器发生故障时，备份路由器成为新的主路由器并从数据入口接收数据包并通过数据出口转发。

虚拟路由器组控制器指定一组路由器中除主路由器和备份路由器之外的其他路由器为待命路由器。当主路由器发生故障时，备份路由器成为新的主路由器，虚拟路由器组控制器还指定一个待命路由器成为新的备份路由器。

虚拟路由器组控制器根据所述一组路由器中各个路由器的路由时间指定主路由器和备份路由器，虚拟路由器组控制器将具有最短路由时间的路由器指定为主路由器，将具有次短路由时间的路由器指定为备份路由器。虚拟路由器组控制器根据待命路由器的路由时间指定新的备份路由器，虚拟路由器组控制器将具有最短路由时间的待命路由器指定为新的备份路由器。

主路由器周期性地向备份路由器发送信号，如果备份路由器在超过预定周期的时间段内没有接收到主路由器发送的信号，则向虚拟路由器组控制器报告主路由器发生故障。

虚拟路由器组具有单一的IP地址。

本发明的路由器热备系统基于热备份路由协议HSRP将数个路由器组成虚拟路由器组，在虚拟路由器组中实现互相热备，为每一个路由器提供一个以上的备份，大大提升了网络运行的安全性。

附图说明

图1是根据本发明的路由器热备系统的结构图。

具体实施方式

热备份系统中最为典型的是双机热备系统。双机热备份是提高系统可靠性的有力措施。一般的双机热备份系统是一种软硬件结合的高可靠性应用模式。该系统由两台服务器系统和一个外接共享磁盘阵列柜及相应的双机热份软件组成。用户的数据存放在外接共享磁盘阵列中。操作系统和应用程序安装在两台服务器的本地系统盘上。双机热备份系统采用“心跳”方法保证主系统与备用系统的联系，所谓“心跳”指的是主从系统之间相互按照一定的间隔发送信号以表明系统目前的运行状态。一旦“心跳”信号消失或者备用系统无法收到主机系统的“心跳”信号则系统认为主系统发生故障，会将系统资源转移到备用系统上，备用系统将替代主机发挥作用以保证网络服务运行不间断。双机热备系统的优点在于可有效地提高系统的可用性。如果一个服务器或应用程序崩溃，热备系统中另一个服务器在继续工作的同时接管崩溃服务器的任务，以最大限度地缩短用户服务器和应用程序宕机的时间。

在比较大型的网络中，双机热备系统也会略显不足，由于现在的网络中应用的双机热备系统通常是互为备份，及两套系统都为主机，同时又是对方的备份系统。在这样的系统配置中，每一个系统的负载都比较大，如果仅仅是双机热备，当一个系统出现故障时，另一个系统的负载会成倍增加，这样很容易引起另一个系统也故障，引发连锁反应。

本发明提出的路由器热备系统在双机热备的基础上进一步改进，实现了多机的分级备份。

参考图1所示，本发明提出一种路由器热备系统，包括：一组路由器10和虚拟路由器组控制器20。虚拟路由器组控制器基于热备份路由协议HSRP将一组路由器组建为一虚拟路由器组。在图1所示的实施例中，路由器11、12、13、14、15被组建成一个虚拟路由器组100。该虚拟路由器组100具有统一的数据入口和数据出口，在一个实施例中，该虚拟路由器组100具有单一的IP地址，即对外看起来像是一个单一的设备。

虚拟路由器组控制器20指定一组路由器中的一个为主路由器，主路由器从数据入口接收数据包并通过数据出口转发，虚拟路由器组控制器还指定一组路由器中的另一个为备份路由器，当主路由器发生故障时，备份路由器成为新的主路由器并从数据入口接收数据包并通过数据出口转发。虚拟路由器组控制器20将除主路由器和备份路由器之外的其他路由器指定为为待命路由器。在一个实施例中，虚拟路由器组控制器20根据一组路由器中各个路由器的路由时间指定主路由器和备份路由器，虚拟路由器组控制器将具有最短路由时间的路由器指定为主路由器，将具有次短路由时间的路由器指定为备份路由器。例如，在图所示的实施例中，路由器11具有最短的路由时间，被指定为主路由器。路由器12具有次短的路由时间，被指定为备份路由器。余下的路由器13、14、15被指定为待命路由器。三个待命路由器的路由时间也是不同的，其中路由器13的待命时间最短。

在本发明中，主路由器和备份路由器之间也是通过“心跳”的方法来判断主路由器是否发生故障。主路由器周期性地向备份路由器发送信号，如果备份路由器在超过预定周期的时间段内没有接收到主路由器发送的信号，则向虚拟路由器组控制器报告主路由器发生故障。当主路由器发生故障时，备份路由器成为新的主路由器，从数据入口接收数据包并通过数据出口转发。例如，在图1所示的实施例中，如果主路由器11发生故障，则备份路由器12会成为新的主路由器。此时，虚拟路由器组控制器20还指定一个待命路由器成为新的备份路由器。在一个实施例中，虚拟路由器组控制器20同样根据待命路由器的路由时间指定新的备份路由器，虚拟路由器组控制器20将具有最短路由时间的待命路由器指定为新的备份路由器。在该实施例中，虚拟路由器组控制器20将指定具有最短路由时间的待命路由器13成为新的备份路由器。

本发明的虚拟路由器组控制器20是基于热备份路由协议HSRP，热备份路由协议HSRP能支持IP传输失败情况下的不中断服务。具体说，就是本用于在主机无法动态地学习到首跳路由器IP地址的情况下防止首跳路由的失败。热备份路由协议HSRP主要用于多接入，多播和广播局域网(例如以太网)。热备份路由协议HSRP并不是有意要取代现有的动态路由发现机制，而这些现有的路由协议仍可以继续使用只不过不是在任何可能的情况下。以前的大部分主机都不支持动态路由发现协议，而是通过配置缺省路由来进行工作的。而热备份路由协议HSRP却提供了一种失败服务机制在热备份路由协议HSRP中所涉及到的所有路由器都被假设为已经配好了合适的IP路由协议，并且也已经存在了若干条路由。在使用热备份路由协议HSRP时，一组路由器的工作将一致的表现为局域网上通往主机的一个虚拟路由器的工作。这组路由器就称为一个虚拟路由器组。这个组中将选出一个路由器来负责转发由主机发给虚拟路由器的数据包。这个路由器就是所谓的主路由器。另一台路由器将被选为备份路由器。在主路由器失效的情况下，备份路由器将承担主路由器的包的转发功能。虽然可以任意制定运行热备份路由协议HSRP的路由器的数量，但只有主路由器才能转发发送给虚拟路由器的数据包。为了把网络阻塞降到最底限度，网络中只有主路由器和备份路由器可以在完成热备份路由协议HSRP选择过程后发送一次消息包。如果主路由器失效，则备份路由器将取代它作为主路由器工作。而当备份路由器失效或者它变成了主路由器时，另外一个路由器将被选为备份路由器。在局域网里，多个虚拟路由器组可以共存和重叠。每个虚拟路由器组都仿效一个虚拟路由器，具有单一的对外IP地址。而这个IP地址应该是这个局域网中第一个子网中的地址，但必须不同于设置在所有路由器端口上的地址和局域网中主机的地址，包括为其他虚拟路由器组设的地址。

本发明的路由器热备系统基于热备份路由协议HSRP将数个路由器组成虚拟路由器组，在虚拟路由器组中实现互相热备，为每一个路由器提供一个以上的备份，大大提升了网络运行的安全性。

Claims (7)

1.一种路由器热备系统，其特征在于，包括：

一组路由器；

虚拟路由器组控制器，基于热备份路由协议将所述一组路由器组建为一虚拟路由器组，所述虚拟路由器组具有统一的数据入口和数据出口，虚拟路由器组控制器指定所述一组路由器中的一个为主路由器，主路由器从数据入口接收数据包并通过数据出口转发，虚拟路由器组控制器指定所述一组路由器中的另一个为备份路由器，当主路由器发生故障时，备份路由器成为新的主路由器并从数据入口接收数据包并通过数据出口转发。

2.如权利要求1所述的路由器热备系统，其特征在于，

虚拟路由器组控制器指定所述一组路由器中除主路由器和备份路由器之外的其他路由器为待命路由器。

3.如权利要求2所述的路由器热备系统，其特征在于，

当主路由器发生故障时，备份路由器成为新的主路由器，虚拟路由器组控制器还指定一个待命路由器成为新的备份路由器。

4.如权利要求3所述的路由器热备系统，其特征在于，

虚拟路由器组控制器根据所述一组路由器中各个路由器的路由时间指定主路由器和备份路由器，虚拟路由器组控制器将具有最短路由时间的路由器指定为主路由器，将具有次短路由时间的路由器指定为备份路由器。

5.如权利要求3所述的路由器热备系统，其特征在于，

虚拟路由器组控制器根据待命路由器的路由时间指定新的备份路由器，虚拟路由器组控制器将具有最短路由时间的待命路由器指定为新的备份路由器。

6.如权利要求1所述的路由器热备系统，其特征在于，

所述主路由器周期性地向备份路由器发送信号，如果备份路由器在超过预定周期的时间段内没有接收到主路由器发送的信号，则向虚拟路由器组控制器报告主路由器发生故障。

7.如权利要求1所述的路由器热备系统，其特征在于，

所述虚拟路由器组具有单一的IP地址。