CN102752209A

CN102752209A - 实现备份服务的地址快速切换方法及路由转发设备

Info

Publication number: CN102752209A
Application number: CN2012102348602A
Authority: CN
Inventors: 林鹏程
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Information Technologies Co Ltd
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2012-07-09
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2032-07-09
Also published as: CN102752209B

Abstract

本发明公开实现备份服务的地址快速切换方法，包括：在连接备份服务器的网关设备配置与每一主服务器对外服务IP地址网段相同的特殊从IP地址；特殊从IP地址所在网段信息不对外发布；备份服务器备份至少一个主服务器的服务；任一主服务器故障时，网关设备接收备份服务器的IP报文或ARP报文，IP报文或ARP报文的源IP地址为备份服务器预先配置的与所述主服务器相同的对外服务IP地址，根据源IP地址和特殊从IP地址，生成有效特殊ARP表项，触发对外发布有效特殊ARP表项IP地址的主机路由信息，有效特殊ARP表项IP地址为上述源IP地址。本发明还公开一种路由转发设备。本发明可实现三层网络中备份服务的地址快速切换。

Description

实现备份服务的地址快速切换方法及路由转发设备

技术领域

本申请涉及服务器备份服务的地址切换技术领域，尤其涉及到实现备份服务的地址快速切换方法及路由转发设备。

背景技术

在服务器备份组网中，一台服务器对多个服务器的业务应用进行硬件备份，保证业务系统的安全可靠运行。

如图1所示为典型的备份组网示意图，服务器S3作为服务器S1和S2的备份服务器，3台服务器都在同一个二层网络中。主备服务器之间采用固有IP地址，以下称之为保活IP地址，如图1中的主服务器S1采用IP地址IP_S1与备份服务器S3采用IP地址IP_S3，交互同步数据报文和保活报文；主服务器定期向备份服务器发送保活报文，备份服务器收到主服务器发送的保活报文后，检查保活报文的正确性，如果正确，则回应自己的保活报文给主服务器，通过双向的交互，使得主备服务器之间都能感知到对方的存在或所处状态。

主服务器配置对外服务IP地址IP_SS1，如果主服务器S1出现故障，无法继续发送保活报文，备份服务器S3通过保活报文的接收超时，就可以感知到S1出现故障，则S3替代S1提供业务服务，同时对外发布原先S1对外服务时采用的IP地址，即对外发布IP地址IP_SS1。作为网关设备SW1，由于服务器之间的地址迁移是在同一个二层网络中进行，即网关设备无需进行接口地址的变化，只需要根据服务器报文的转发，更改对应的ARP和MAC地址信息即可。

上述现有技术中，服务器部署在同一个二层网络，一般是服务器放置在相距不大的环境中，但对于例如异地灾备的需要、或者实际组网的要求，需要主备服务器间进行跨三层部署时，主备服务器需要采用多个IP地址提供服务，若利用上述现有技术，由于无法实现IP地址的迁移，如果主服务器出现故障，主备服务器之间进行地址切换时，客户端需要分别与不同的IP地址建立连接，需要人工去干预和等待长时间的业务重建过程，无法实现三层网络中备份服务的地址快速切换，从而无法快速地实现三层网络中主备服务器之间的业务切换。

发明内容

有鉴于此，本申请提出实现备份服务的地址快速切换方法，可以实现三层网络中备份服务的地址快速切换。

本申请还提出一种路由转发设备，可以实现三层网络中备份服务的地址快速切换。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

一种实现备份服务的地址快速切换方法，包括以下步骤：

预先在连接备份服务器的网关设备三层接口配置与每一主服务器的对外服务IP地址网段相同的特殊从IP地址，所述特殊从IP地址所在网段信息处于禁止对外发布路由信息状态；所述备份服务器备份至少一个主服务器的服务；

当任一主服务器出现故障时，所述网关设备接收到来自备份服务器的IP报文或ARP报文，所述IP报文或ARP报文的源IP地址为备份服务器上预先配置的与该出现故障的主服务器相同的对外服务IP地址；根据所述源IP地址和所述配置的特殊从IP地址，生成有效的特殊ARP表项；触发对外发布所述有效特殊ARP表项中IP地址的主机路由信息，所述有效特殊ARP表项中的IP地址为上述源IP地址。

一种路由转发设备，用于连接于备份服务器以作为该服务器的网关设备，所述路由转发设备包括：配置模块、报文处理模块、特殊ARP表项处理模块、主机路由处理模块，其中：

配置模块，用于在连接备份服务器的本设备三层接口上配置与每一对应主服务器的对外服务IP地址网段相同的特殊从IP地址，所述特殊从IP地址所在网段信息处于禁止对外发布路由信息状态；

报文处理模块，用于接收来自备份服务器的IP报文或ARP报文；当所述IP报文或ARP报文的源IP地址为备份服务器上预先配置的与该出现故障的主服务器相同的对外服务IP地址时，将所述IP报文或ARP报文发送给特殊ARP表项处理模块；

特殊ARP表项处理模块，用于接收来自报文处理模块的IP报文或ARP报文；根据所述IP报文或ARP报文的源IP地址和从配置模块获取的特殊从IP地址，生成有效的特殊ARP表项并将其发送给主机路由处理模块，所述有效特殊ARP表项中的IP地址为上述源IP地址；

主机路由处理模块，用于接收到来自特殊ARP表项处理模块的有效特殊ARP表项时，对外发布所述有效特殊ARP表项中IP地址的主机路由信息。

本申请的有益效果为，当主服务器出现故障时，连接备份服务器的网关设备根据接收到的报文感知网络的变化，触发生成有效特殊ARP表项并对外发布主机路由信息，使得网络中的其它网络设备可以根据路由转发设备转发的子网掩码最长匹配原则，将接收到的原本发送给出现故障的主服务器的报文转发至连接备份服务器的网关设备，再通过所述网关设备发给备份服务器处理。

此外，当所述主服务器恢复正常后，通过有效特殊ARP表项老化状态的变化，触发动态路由协议删除和回收对应主机路由信息，从而可以实现三层网络中备份服务的地址快速切换，以保证主备服务器之间的业务快速切换。

附图说明

图1为现有技术的备份组网示意图；

图2为本申请的三层网络中备份组网示意图；

图3为本申请实施例的方法流程图；

图4为本申请实施例的设备结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例并参见附图，对本发明进行详细说明。

本申请中，当主服务器出现故障时，通过在连接备份服务器的网关设备上刷新预先静态配置的特殊ARP表项或通过学习动态生成有效的特殊ARP表项，触发所述网关设备对外发布主机路由信息，并刷新有效特殊ARP表项的老化时间，可实现将原本发送给主服务器的报文快速转发至备份服务器，可实现三层网络中备份服务的地址快速切换，以保证三层网络中主备服务器之间的业务快速切换。

预先配置每一主服务器的对外服务IP地址，在与该主服务器相连的网关设备的三层接口上配置与该主服务器固有IP地址相同网段的主IP地址，配置与该主服务器对外服务IP地址相同网段的从IP地址，所述网关设备对外发布所述主IP地址与从IP地址所在网段的网段路由信息。

如图2所示为本申请实施例的三层网络中备份组网示意图，服务器部署在不同的三层网络中，主服务器S1、S2的固有IP地址分别为IP_S1、IP_S2，备份服务器的固有IP地址为IP_S3，预先配置主服务器S1、S2的对外服务IP地址，分别为IP_SS1、IP_SS2，主备服务器之间通过其自身的固有IP地址，交互保活报文和数据同步，例如，即S1采用IP_S1作为源IP地址，用S3的地址IP_S3作为目的地址，定期发送保活报文，S3收到保活报文后，检查保活报文的正确性，如果正确，向S1回应保活报文，从而同步主备服务器的状态，实现双向的保活。

主备服务器配置对外服务IP地址，备份服务器的对外服务IP地址与主服务器相同，如图2，备份服务器的对外服务IP地址为IP_SS1和IP_SS2，当主备服务器状态正常，且保活报文都能正常交互时，主服务器采用其对外服务IP地址，对外发送和接收服务相关报文，而备份服务器不激活其对外服务的IP地址。

同时，在与主服务器相连的网关设备的三层接口上配置与主服务器固有IP地址相同网段的主IP地址，配置与主服务器上对外服务IP地址相同网段的从IP地址；连接主服务器的网关设备需要将连接主服务器的三层接口的主地址和从地址所在的网段，都通过动态路由协议向其他网络设备发布网段路由信息。

如图2所示，在与主服务器相连的网关设备SW1的三层接口上除了配置与IP_S1相同网段的网关地址IP_SW1外，还需要配置与对外服务IP地址IP_SS1相同网段的从地址IP_SSW1；SW1需要对外发布IP_SW1和IP_SSW1所在网段的网段路由信息。

以上主备服务器的固有IP地址和对外服务IP地址配置，及连接主服务器的网关设备的三层接口的主IP地址、从IP地址配置均为目前网络中的常用配置方式，当进行上述配置后，连接主服务器的网关设备正常情况下均会对外发布所述连接主服务器的网关设备三层接口的主地址和从地址所在网段的网段路由信息。

本申请实施例的方法流程如图3所示，一种实现备份服务的地址快速切换方法，包括以下步骤：

步骤301：预先在连接备份服务器的网关设备三层接口配置与每一主服务器的对外服务IP地址网段相同的特殊从IP地址；所述特殊从IP地址所在网段信息处于禁止对外发布路由信息状态；所述备份服务器备份至少一个主服务器的服务。

所述网关设备上配置的特殊从IP地址最好不同于连接主服务器的网关设备上配置的从IP地址。

如图2所示，在SW3上配置与IP_SS1、IP_SS2相同网段的特殊从IP地址IP_SSW1_1、IP_SSW2_1，这些从IP地址不同于IP_SSW1、IP_SSW2，且IP_SSW1_1、IP_SSW2_1所在的网段信息不被网关设备SW3向外发布路由信息，只发布IP_SW3所在网段的路由信息。

所述网关设备上配置的特殊从IP地址所在的网段信息不被该网关设备向外发布路由信息，也不能被路由协议引入，可以考虑采用路由策略，过滤该特殊从地址的路由发布，只发布网关设备的主地址所在网段的路由信息。

所述备份服务器作为至少一个主服务器的备份服务器。

步骤302：当任一主服务器出现故障时，所述网关设备接收到来自备份服务器的IP报文或ARP报文，所述IP报文或ARP报文的源IP地址为备份服务器上预先配置的与该出现故障的主服务器相同的对外服务IP地址。

当任一主服务器出现故障，而无法继续发送保活报文时，备份服务器通过保活报文的接收超时，感知到与主服务器保活失败时，备份服务器开始替代主服务器的业务，并启动预先配置的与该主服务器相同的对外服务IP地址，作为源IP地址向外发送报文，包括ARP报文以及普通的IP数据报文。

如图2所示，当主服务器S1出现故障，而无法继续发送保活报文时，备份服务器S3感知到保活失败时，S3开始替代主服务器S1的业务，并启动配置的IP地址：IP_SS1，作为源IP地址向外发送报文，包括ARP报文、NetBIOS协议报文、以及普通IP数据报文。

所述网关设备从任一特殊从IP地址对应三层接口接收到备份服务器发送的IP报文或ARP报文。三层接口可以为VLAN接口，也可以为物理端口。

如图2所示，例如，当S3替代S1对外服务时，SW3在特殊从IP地址IP_SSW1_1对应的VLAN10接口或者物理端口上接收到S3发送的报文源IP地址为IP_SS1的ARP报文或IP报文，IP_SS1为S3预先配置的与S1相同的对外服务IP地址。

步骤303：根据所述源IP地址和所述配置的特殊从IP地址，生成有效的特殊ARP表项。

本申请中，是通过流量触发刷新预先配置的特殊ARP表项或通过学习动态生成包含有老化状态的有效特殊ARP表项。

有效特殊ARP表项的形成有两种方式：第一种方式是预先配置静态的特殊ARP表项，当备份服务器替代主服务器对外服务时，触发刷新预先配置的特殊ARP表项而得到；第二种方式是通过动态学习生成有效的特殊ARP表项，即当备份服务器替代主服务器对外服务时，触发生成有效特殊ARP表项，之前不需要预先配置静态的特殊ARP表项。

下面分别介绍有效特殊ARP表项的两种不同形成方式。

第一种方式：根据所述源IP地址和所述配置的特殊从IP地址，刷新预先配置的特殊ARP表项，得到有效的特殊ARP表项。

需要预先在连接备份服务器的网关设备上配置各个特殊ARP表项并对其进行初始化，如表1所示：

IP Address	MAC Address	VLAN	Interface	Aging	Type
						IP_SS1	MAC_S3	N/A	N/A	DOWN	A

表1

配置的每个特殊ARP表项，包括：IP地址（IP Address）、MAC地址（MACAddress）、虚拟局域网（VLAN）、出接口（Interface）、老化状态（Aging）、表项类型（Type）；

初始化时，设置各个特殊ARP表项的IP地址及MAC为备份服务器配置的各个与主服务器相同的对外服务IP地址及对应的MAC信息，

同时，设置老化状态为未激活状态DOWN，表项类型为特殊ARP表项类型标识A，VLAN和出接口为空值N/A。

结合图2和表1所示，例如，在SW3上配置与S3的对外服务IP地址IP_SS1对应的特殊ARP表项，该特殊ARP表项的IP地址为IP_SS1，即为SW3预先配置的与S1相同的对外服务IP地址，该特殊ARP表项中的MAC地址信息即为IP_SS1对应的MAC地址为MAC_S3，老化状态为DOWN，表项类型为特殊ARP表项类型标识A，其它为空值N/A。其中，老化状态用于反映表项的激活与否。

所述网关设备从任一特殊从IP地址对应三层接口接收到备份服务器发送的IP报文或ARP报文后，从所述IP报文或ARP报文中提取IP地址信息和MAC地址信息；

判断所提取的IP地址与所述网关设备三层接口的主IP地址是否在同一网段，预先在所述网关设备三层接口上配置与备份服务器固有IP地址相同网段的主IP地址，如果不在，则判断所提取的IP地址是否与任一特殊ARP表项的IP地址相同，如果相同，则触发刷新所述特殊ARP表项，包括：

刷新所述特殊ARP表项出接口为所提取的IP地址对应的出接口信息、VLAN为所提取的IP地址对应的VLAN信息，老化状态为预设的老化时间并同时进行计时。

如图2所示，例如，当S3替代S1对外服务时，SW3在VLAN10接口或物理端口上接收到S3发送的报文源IP地址为IP_SS1的ARP报文或IP报文时，从ARP报文或IP报文中提取的源IP地址为IP_SS1，MAC地址为MAC_S3，发现源IP地址IP_SS1与三层接口的主地址IP_SW3不在同一个网段，但与特殊从地址IP_SSW1_1属于同一网段，则继续查找特殊ARP表项，并判断特殊ARP表项的IP地址与IP_SS1是否相同，若相同，则刷新如表1所示的特殊ARP表项，刷新后的特殊ARP表项如表2所示：

IP Address	MAC Address	VLAN	Interface	Aging	Type
						IP_SS1	MAC_ S3	10或N/A	G1/0/1	100ms	A

表2

如表2所示，刷新该特殊ARP表项的出接口为所提取的IP地址对应的出接口G1/0/1，出接口信息由S3根据接收到的报文接口信息自动添加，刷新老化状态为预设的老化时间100ms，并同时进行计时。

刷新VLAN为所提取的IP地址对应的VLAN信息。连接备份服务器的网关设备的主IP地址和特殊从IP地址配置在三层接口上，三层接口可以是VLAN接口，也可以是物理端口，当所述主IP地址和特殊从IP地址配置在VLAN接口上时，VLAN信息不为空值，例如表2所示可为10；当所述主IP地址和特殊从IP地址配置在物理端口上时，VLAN信息为空值N/A。

MAC地址、VLAN等信息用于生成报文头，是网关设备转发报文必需的信息。刷新后的特殊ARP表项即为有效特殊ARP表项。

第二种方式：根据所述源IP地址和所述配置的特殊从IP地址，动态学习生成有效的特殊ARP表项。

判断所提取的IP地址与所述网关设备三层接口的主IP地址是否在同一网段，预先在所述网关设备三层接口上配置与备份服务器固有IP地址相同网段的主IP地址，如果不在，则

判断所提取的IP地址与所述特殊从IP地址是否在同一网段，如果是，则触发生成有效的特殊ARP表项，如表2所示，包括：

IP地址、MAC地址、虚拟局域网（VLAN）、出接口、老化状态、表项类型；其中，IP地址及MAC为所提取的IP地址及其对应的MAC信息，VLAN为所提取的IP地址对应的VLAN信息、出接口为所提取的IP地址对应的出接口信息、老化状态为预设的老化时间并同时进行计时、表项类型为特殊ARP表项类型标识。

在老化时间内，当所述网关设备收到源IP地址为所述有效的特殊ARP表项中IP地址的IP报文或ARP报文时，则触发刷新所述有效的特殊ARP表项的老化时间。否则，在老化超时后，对于动态学习生成的有效特殊ARP表项，触发所述网关设备直接删除所述有效特殊ARP表项，对于静态配置的有效特殊ARP表项，触发所述网关设备对所述有效特殊ARP表项进行初始化。

为缩短业务从备份服务器切换到主服务器时网络路由信息的刷新时间，可以在连接备份服务器的网关设备上设置对应特殊ARP表项的老化时间非常短，可以在毫秒级，如表2的ARP表项信息中，采用100ms，甚至更短的时间，具体可根据设备建立服务器网络的复杂程度来确定，但网关设备可以通过接收到源IP地址为IP SS1的IP报文或ARP报文，触发刷新该有效特殊ARP表项的老化时间。

在老化超时之前，还可进一步包括：

在老化时间过半时，触发所述网关设备向备份服务器发送ARP请求报文，若收到来自备份服务器的源IP地址为有效的特殊ARP表项中IP地址的ARP响应报文，则触发所述网关设备刷新所述有效特殊ARP表项的老化时间。

如图2所示，当有效特殊ARP表项的老化时间过半时，SW3可以主动发送对应ARP的请求报文，如果S3还继续提供服务时，则及时响应该ARP请求报文，从而使得SW3刷新有效特殊ARP表项的老化时间；如果S3因为业务切换，而不再采用IP_SS1作为源IP地址发送IP报文、ARP报文或者响应ARP请求报文，则SW3会在特殊ARP表项老化后，对于动态学习生成的有效特殊ARP表项，触发所述网关设备直接删除所述有效特殊ARP表项，对于静态配置的有效特殊ARP表项，触发所述网关设备初始化该有效特殊ARP表项，此处对有效特殊ARP表项的初始化即为步骤301中所述的初始化。

步骤304：触发对外发布所述有效特殊ARP表项中IP地址的主机路由信息，所述有效特殊ARP表项中的IP地址为上述源IP地址。

当所述有效特殊ARP表项的老化状态不为未激活状态DOWN时，触发动态路由协议对外发布所述有效特殊ARP表项IP地址的主机路由信息。

也就是，当刷新后的有效特殊ARP表项状态不为DOWN时，则触发网关设备将相应的有效特殊ARP表项中的IP地址信息作为主机路由地址信息，触发动态路由协议，比如开放式最短路径优先协议（OSPF），执行一个发布配置，即执行发布一条主机路由信息的操作，该发布配置可以由对应的有效特殊ARP表项触发保活，或在ARP老化超时后，删除对应主机路由发布配置及撤销相关路由的发布。

如图2所示，SW3刷新有效特殊ARP表项，ARP表项状态不为DOWN时，触发SW3将该有效特殊ARP表项中的IP地址IP_SS1作为主机路由地址信息，触发动态路由协议，对外发布主机路由信息。

网络中的其他路由转发设备，通过动态路由协议的刷新，在已添加上述每一主服务器对外服务IP地址的网段路由信息的基础上，继续添加关于出现故障的主服务器对外服务IP地址的主机路由信息，所述网段路由信息与主机路由信息的下一跳和出接口可能不一致，当报文目的地址为出现故障的主服务器的对外服务IP地址时，根据路由转发设备转发的子网掩码最长匹配原则，会优先根据主机路由信息进行报文转发，同时保留所述网段路由信息，以保证该网段的其他服务器与外界通信的正常。

例如，如图2所示，网络中的其他路由转发设备，比如SW4会同时生成关于IP_SS1的网段路由信息和主机路由信息，但下一跳和出接口不一致，当报文目的地址为出现故障的主服务器的对外服务IP地址IP_SS1时，根据路由转发设备转发的子网掩码最长匹配原则，主机路由的子网掩码为32位，而网段路由的子网掩码小于32位，会优先根据主机路由信息，向SW3进行报文转发，通过SW3将报文发送至备份服务器处理，成功实现主备服务器之间的业务切换。

所述触发对外发布所述有效特殊ARP表项中IP地址的主机路由信息之后进一步包括：

当所述主服务器恢复正常后，备份服务器不再采用预先配置的与所述主服务器相同的对外服务IP地址作为源IP地址对外服务，与备份服务器相连的网关设备在老化时间内接收不到源IP地址为所述有效特殊ARP表项中IP地址的IP报文或ARP报文，则在老化超时后，对于动态学习生成的有效特殊ARP表项，直接删除所述有效特殊ARP表项，对于静态配置的有效特殊ARP表项，对所述有效特殊ARP表项进行初始化；触发动态路由协议执行删除和回收所述主机路由信息的操作。

具体地，当所述出现故障的主服务器恢复正常后，向备份服务器发送保活报文，所述保活报文的源IP地址为所述主服务器的固有IP地址，目的IP地址为备份服务器的固有IP地址，备份服务器接收到所述保活报文后发送响应报文，所述响应报文的源IP地址为备份服务器的固有IP地址，目的IP地址为所述主服务器的固有IP地址，同时向所述主服务器同步状态数据，待主备服务器间数据同步后，所述主服务器向备份服务器发送业务切换消息，备份服务器收到所述业务切换消息后，采用自身配置的固有IP地址作为源IP地址向所述主服务器发送业务切换确认消息，所述主服务器收到该业务切换确认消息后，开始采用自身配置的对外服务IP地址作为源IP地址对外服务，备份服务器不再采用预先配置的与所述主服务器相同的对外服务IP地址作为源IP地址对外服务。

例如，如图3所示，当主服务器S1状态恢复正常后，会向备份服务器S3发送源IP地址为IP_S1、目的IP地址为IP_S3的保活报文，S3接收到该保活报文后，确认主服务器开始恢复正常，则响应保活报文，源IP地址为IP_S3，目的IP地址为IP_S1；同时S3向S1同步状态数据；等待S1和S3之间数据同步后，S1向S3发送业务切换消息，S3收到该消息后，停止采用IP_SS1作为源IP地址发送报文，同时采用IPS_3作为源地址向S1发送业务切换确认消息；S1收到该业务切换确认消息后，开始采用IP_SS1作为源IP地址，对外服务。

当所述主服务器恢复正常后，备份服务器不再采用预先配置的与所述主服务器相同的对外服务IP地址作为源IP地址对外服务，连接备份服务器的网关设备在老化时间内接收不到源IP地址为所述特殊ARP表项IP地址的IP报文或ARP报文，则在老化超时后，触发初始化所述有效特殊ARP表项，即触发将所述有效特殊ARP表项的VLAN信息和出接口信息置为空值、老化状态置为未激活状态；或者删除所述有效的特殊ARP表项。

如图2所示，当SW3删除有效特殊ARP表项或初始化有效特殊ARP表项状态为DOWN时，触发动态路由协议执行删除和回收对应主机路由的操作。

当连接备份服务器的网关设备撤销主机路由信息的发布时，通过动态路由协议的刷新，网络中其他网络设备也能及时删除对应的主机路由信息，其它网络设备上只存在相应的网段路由信息，目的地址为主服务器对外服务IP地址的报文，可以重新匹配该网段路由信息，向主服务器转发报文。

此外，为了减少主机路由信息的发布使得网络设备增加路由表项资源的消耗，连接备份服务器的网关设备对外发布主机路由信息时，可以携带表示相同的下一跳可聚合的标识；则当网络中的其它网络设备需要发布所述主机路由信息和与所述主机路由信息对应的网段路由信息，且二者下一跳相同时，对外只发布与所述主机路由信息对应的网段路由信息。

例如，如图2所示，若在SW4的下面还有SW5，则SW4判断其添加的带有聚合标识的主机路由信息和与该主机路由信息对应的网段路由信息下一跳是否相通，若相同，且二者均需要发布时，则SW4只需对外发布该网段路由信息。

本申请实施例的设备结构如图4所示，一种路由转发设备，用于连接于备份服务器以作为该服务器的网关设备，所述路由转发设备包括：配置模块、报文处理模块、特殊ARP表项处理模块、主机路由处理模块，其中：

配置模块，用于在连接备份服务器的本设备三层接口上配置与每一对应主服务器的对外服务IP地址网段相同的特殊从IP地址，所述特殊从IP地址所在网段信息处于禁止对外发布路由信息状态。

报文处理模块，用于接收来自备份服务器的IP报文或ARP报文；当所述IP报文或ARP报文的源IP地址为备份服务器上预先配置的与该出现故障的主服务器相同的对外服务IP地址时，将所述IP报文或ARP报文发送给特殊ARP表项处理模块。

特殊ARP表项处理模块，用于接收来自报文处理模块的IP报文或ARP报文；根据所述IP报文或ARP报文的源IP地址和从配置模块获取的特殊从IP地址，生成有效的特殊ARP表项并将其发送给主机路由处理模块，所述有效特殊ARP表项中的IP地址为上述源IP地址。

有效特殊ARP表项的形成有两种方式：第一种方式是预先配置静态的特殊ARP表项，当备份服务器替代主服务器对外服务时，触发刷新预先配置的特殊ARP表项而得到；第二种方式是通过动态学习生成有效的特殊ARP表项，即当备份服务器替代主服务器对外服务时，直接触发生成有效特殊ARP表项。

作为上述第一种方式的较佳实施例：

所述配置模块，还用于配置各个特殊ARP表项并对其进行初始化，每个特殊ARP表项包括：IP地址、MAC地址、虚拟局域网（VLAN）、出接口、老化状态、表项类型；初始化时，设置各个特殊ARP表项的IP地址及MAC为备份服务器配置的各个与主服务器相同的对外服务IP地址及对应的MAC信息，老化状态置为未激活状态，VLAN、出接口置为空值，表项类型为特殊ARP表项类型标识。

所述配置模块，还用于在所述网关设备三层接口上配置与备份服务器固有IP地址相同网段的主IP地址。

所述特殊ARP表项处理模块，还用于接收报文处理模块发送的从任一特殊从IP地址对应三层接口获取的来自备份服务器的IP报文或ARP报文；从所述IP报文或ARP报文中提取IP地址信息和MAC地址信息；当所提取的IP地址与从配置模块获取的所述网关设备三层接口的主IP地址不在同一网段时，则判断所提取的IP地址是否与任一特殊ARP表项的IP地址相同，若相同，则触发刷新从配置模块获取的所述初始化后的特殊ARP表项，包括：

进一步地，所述特殊ARP表项处理模块，还用于在有效特殊ARP表项的老化时间内接收不到来自报文处理模块的源IP地址为所述有效特殊ARP表项中IP地址的IP报文或ARP报文时，在老化超时后，对所述有效特殊ARP表项进行初始化，并将已初始化有效特殊ARP表项的消息通知主机路由处理模块；

所述主机路由处理模块，还用于接收到来自特殊ARP表项处理模块的上述消息，触发动态路由协议执行删除和回收所述主机路由信息的操作。

作为上述第二种方式的较佳实施例：

所述配置模块，还用于在所述网关设备三层接口上配置与备份服务器固有IP地址相同网段的主IP地址；

所述特殊ARP表项处理模块，还用于接收报文处理模块发送的从任一特殊从IP地址对应三层接口获取的来自备份服务器的IP报文或ARP报文；从所述IP报文或ARP报文中提取IP地址信息和MAC地址信息；当所提取的IP地址与从配置模块获取的所述网关设备三层接口的主IP地址不在同一网段时，判断所提取的IP地址与所述特殊从IP地址是否在同一网段，如果是，则触发生成有效的特殊ARP表项，包括：

进一步地，所述特殊ARP表项处理模块，还用于在有效特殊ARP表项的老化时间内接收不到来自报文处理模块的源IP地址为所述有效特殊ARP表项中IP地址的IP报文或ARP报文时，在老化超时后，删除所述有效的特殊ARP表项，并将已删除有效特殊ARP表项的消息通知主机路由处理模块；

作为本申请的较佳实施例：

所述特殊ARP表项处理模块，还用于在所述有效特殊ARP表项的老化时间内，接收到来自报文处理模块的源IP地址为所述有效的特殊ARP表项中IP地址的IP报文或ARP报文时，触发刷新所述有效的特殊ARP表项的老化时间。

进一步地，所述特殊ARP表项处理模块，还用于在有效特殊ARP表项的老化时间过半时，通知报文处理模块向备份服务器发送ARP请求报文；当接收到报文处理模块返回的ARP响应报文时，触发刷新所述有效特殊ARP表项的老化时间；

所述报文处理模块，还用于接收到来自特殊ARP表项处理模块的上述通知后，向备份服务器发送ARP请求报文，如果收到来自备份服务器的源IP地址为有效的特殊ARP表项中IP地址的ARP响应报文，则将所述ARP响应报文发送给特殊ARP表项处理模块。

作为本申请的较佳实施例，所述主机路由处理模块，还用于对外发布主机路由信息时，携带表示相同的下一跳可以聚合的标识，用于当网络中的其它网络设备需要发布所述主机路由信息和与所述主机路由信息对应的网段路由信息，且二者下一跳相同时，对外只发布与所述主机路由信息对应的网段路由信息。

本申请在跨三层的服务器备份网络中，连接备份服务器的网关设备根据接收到的报文的源IP地址的变化，感知网络变化，对外发布更优的主机路由信息，并设置老化时间刷新机制，可实现主备服务器地址的快速切换。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种实现备份服务的地址快速切换方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述任一主服务器出现故障之前，进一步包括：

配置各个特殊ARP表项并对其进行初始化，每个特殊ARP表项包括：IP地址、MAC地址、虚拟局域网（VLAN）、出接口、老化状态、表项类型；初始化时，设置各个特殊ARP表项的IP地址及MAC为备份服务器配置的各个与主服务器相同的对外服务IP地址及对应的MAC信息，老化状态置为未激活状态，VLAN、出接口置为空值，表项类型为特殊ARP表项类型标识。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网关设备根据所述源IP地址和所述配置的特殊从IP地址，生成有效的特殊ARP表项，包括：

预先在所述网关设备三层接口上配置与备份服务器固有IP地址相同网段的主IP地址；

所述网关设备从任一特殊从IP地址对应三层接口接收到备份服务器发送的IP报文或ARP报文后，从所述IP报文或ARP报文中提取IP地址信息；

当所提取的IP地址与所述网关设备三层接口的主IP地址不在同一网段时，则判断所提取的IP地址是否与任一特殊ARP表项的IP地址相同，如果相同，则触发刷新所述特殊ARP表项，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述触发对外发布所述有效特殊ARP表项中IP地址的主机路由信息之后进一步包括：

当所述主服务器恢复正常后，备份服务器不再采用预先配置的与所述主服务器相同的对外服务IP地址作为源IP地址对外服务，与备份服务器相连的网关设备在老化时间内接收不到源IP地址为所述有效特殊ARP表项中IP地址的IP报文或ARP报文，则在老化超时后，触发对所述有效特殊ARP表项进行初始化，触发动态路由协议执行删除和回收所述主机路由信息的操作。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关设备根据所述源IP地址和所述配置的特殊从IP地址，生成有效的特殊ARP表项，包括：

当所提取的IP地址与所述网关设备三层接口的主IP地址不在同一网段时，判断所提取的IP地址与所述特殊从IP地址是否在同一网段，如果是，则触发生成有效的特殊ARP表项，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述触发对外发布所述有效特殊ARP表项中IP地址的主机路由信息之后进一步包括：

当所述主服务器恢复正常后，备份服务器不再采用预先配置的与所述主服务器相同的对外服务IP地址作为源IP地址对外服务，与备份服务器相连的网关设备在老化时间内接收不到源IP地址为所述有效特殊ARP表项中IP地址的IP报文或ARP报文，则在老化超时后，触发删除所述有效的特殊ARP表项，触发动态路由协议执行删除和回收所述主机路由信息的操作。

7.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述触发对外发布所述有效特殊ARP表项中IP地址的主机路由信息之后进一步包括：

在老化时间内，当所述网关设备收到源IP地址为所述有效的特殊ARP表项中IP地址的IP报文或ARP报文时，触发刷新所述有效的特殊ARP表项的老化时间。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在老化超时之前，进一步包括：

在老化时间过半时，触发所述网关设备向备份服务器发送ARP请求报文；若收到来自备份服务器的源IP地址为有效的特殊ARP表项中IP地址的ARP响应报文，则触发所述网关设备刷新所述有效特殊ARP表项的老化时间。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关设备对外发布主机路由信息时，携带表示相同的下一跳可以聚合的标识，用于当网络中的其它网络设备需要发布所述主机路由信息和与所述主机路由信息对应的网段路由信息，且二者下一跳相同时，对外只发布与所述主机路由信息对应的网段路由信息。

10.一种路由转发设备，用于连接于备份服务器以作为该服务器的网关设备，其特征在于，所述路由转发设备包括：配置模块、报文处理模块、特殊ARP表项处理模块、主机路由处理模块，其中：

11.根据权利要求10所述的路由转发设备，其特征在于，所述配置模块，还用于配置各个特殊ARP表项并对其进行初始化，每个特殊ARP表项包括：IP地址、MAC地址、虚拟局域网（VLAN）、出接口、老化状态、表项类型；初始化时，设置各个特殊ARP表项的IP地址及MAC为备份服务器配置的各个与主服务器相同的对外服务IP地址及对应的MAC信息，老化状态置为未激活状态，VLAN、出接口置为空值，表项类型为特殊ARP表项类型标识。

12.根据权利要求11所述的路由转发设备，其特征在于，所述配置模块，还用于在所述网关设备三层接口上配置与备份服务器固有IP地址相同网段的主IP地址；

13.根据权利要求12所述的路由转发设备，其特征在于，所述特殊ARP表项处理模块，还用于在有效特殊ARP表项的老化时间内接收不到来自报文处理模块的源IP地址为所述有效特殊ARP表项中IP地址的IP报文或ARP报文时，在老化超时后，对所述有效特殊ARP表项进行初始化，并将已初始化有效特殊ARP表项的消息通知主机路由处理模块；

14.根据权利要求10所述的路由转发设备，其特征在于，所述配置模块，还用于在所述网关设备三层接口上配置与备份服务器固有IP地址相同网段的主IP地址；

15.根据权利要求14所述的路由转发设备，其特征在于，所述特殊ARP表项处理模块，还用于在有效特殊ARP表项的老化时间内接收不到来自报文处理模块的源IP地址为所述有效特殊ARP表项中IP地址的IP报文或ARP报文时，在老化超时后，删除所述有效的特殊ARP表项，并将已删除有效特殊ARP表项的消息通知主机路由处理模块；

16.根据权利要求12或14所述的路由转发设备，其特征在于，所述特殊ARP表项处理模块，还用于在所述有效特殊ARP表项的老化时间内，接收到来自报文处理模块的源IP地址为所述有效的特殊ARP表项中IP地址的IP报文或ARP报文时，触发刷新所述有效的特殊ARP表项的老化时间。

17.根据权利要求16所述的路由转发设备，其特征在于，所述特殊ARP表项处理模块，还用于在有效特殊ARP表项的老化时间过半时，通知报文处理模块向备份服务器发送ARP请求报文；当接收到报文处理模块返回的ARP响应报文时，触发刷新所述有效特殊ARP表项的老化时间；

18.根据权利要求10所述的路由转发设备，其特征在于，所述主机路由处理模块，还用于对外发布主机路由信息时，携带表示相同的下一跳可以聚合的标识，用于当网络中的其它网络设备需要发布所述主机路由信息和与所述主机路由信息对应的网段路由信息，且二者下一跳相同时，对外只发布与所述主机路由信息对应的网段路由信息。