CN103262480B - 一种虚拟集群建立的方法及网络设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种虚拟集群建立的方法及网络设备，其中方法包括：第一网络设备与第二网络设备建立基于网络层的第一通信连接；第一网络设备通过第一通信连接向第二网络设备发送第一注册请求消息，用于申请第一网络设备与第二网络设备建立虚拟集群；当第一网络设备接收到与第二网络设备发送的虚拟集群建立成功的第一注册响应消息后，选择第二网络设备作为虚拟集群系统中第一网络设备的主用主控设备；第一网络设备与第三网络设备建立基于网络层的第二通信连接；第一网络设备通过第二通信连接向第三网络设备发送第二注册请求消息，选择第三网络设备作为第一网络设备的备用主控设备。本发明简化了集群的结构，降低了系统成本，提高了集群的可扩展性。

Description

一种虚拟集群建立的方法及网络设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种虚拟集群建立的方法及网络设备。
背景技术
随着IP网络的飞速发展，IP承载网的容量和用户数持续快速增长，对网络带宽的需求越来越大。为了应对快速增长的网络带宽需求，现有技术采用了集群路由器系统或者交换机堆叠技术等；例如，集群路由器系统是将多个路由器通过专用的交换矩阵机框连接组成一个路由系统，交换机堆叠是将多个交换机通过专用的堆叠电缆组合连接成一个联合设备共同工作。
但是，上述的集群路由器或者交换机堆叠方式在实际使用中存在如下技术缺陷：
通过专用硬件，比如交换矩阵机框、或者堆叠电缆等连接成本较高，连接结构复杂；并且，由于专用硬件的结构决定了通过该硬件连接的系统通常具有固定的系统规模，对网络规模变化的适应性较差，即可扩展性差。
发明内容
本发明实施例提供一种虚拟集群建立的方法及网络设备，通过本发明实施例提供的方法建立的虚拟集群不局限于硬件连接限制，可扩展性好，提高了虚拟集群的可靠性。
第一方面，提供了一种虚拟集群建立的方法，包括：
第一网络设备与第二网络设备建立基于网络层的第一通信连接；
所述第一网络设备通过所述第一通信连接向所述第二网络设备发送第一注册请求消息，所述第一注册请求消息用于申请所述第一网络设备与所述第二网络设备建立虚拟集群；
当所述第一网络设备接收到所述第二网络设备发送的所述虚拟集群建立成功的第一注册响应消息后，选择所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述第一网络设备的主用主控设备；
所述第一网络设备与第三网络设备建立基于网络层的第二通信连接；
所述第一网络设备通过所述第二通信连接向所述第三网络设备发送第二注册请求消息，所述第二注册请求消息用于申请所述第三网络设备加入所述虚拟集群；
当所述第一网络设备接收到所述第三网络设备发送的第二注册响应消息后，选择所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的备用主控设备。
在所述第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一网络设备与所述第二网络设备建立的所述第一通信连接经过第四网络设备，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群，或者
所述第一网络设备与所述第三网络设备建立的所述第二通信连接经过所述第五网络设备，所述第五网络设备不属于所述虚拟集群。
在所述第一方面或所述第一方面的第一种可能的实现方式中，还提供了所述第一方面的第二种可能的实现方式，所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述第一网络设备的主用主控设备具体包括：所述第一网络设备把从所述虚拟集群外的网络设备接收到的控制协议报文通过所述第一通信连接转发到所述第二网络设备，以便于所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项；所述第一网络设备接收从所述第二网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项。
在所述第一方面的第二种可能的实现方式中，还提供了所述第一方面的第三种可能的实现方式，所述第二注册请求消息包含所述第二网络设备的地址，以便于所述第三网络设备在接收到所述第二注册请求消息后，根据所述第二网络设备的地址与所述第二网络设备建立基于网络层的第三通信连接，所述第三通信连接用于所述第二网络设备通过所述第三通信连接向所述第三网络设备发送所述虚拟集群对外的转发表项。
在所述第一方面或上述任意一种所述第一方面的可能的实现方式中，还提供了所述第一方面的第四种可能的实现方式，所述方法还包括：当所述第一网络设备检测到与所述第二网络设备之间的所述第一通信连接中断时，向所述第三网络设备发送通告消息，所述通告消息用于通知所述第三网络设备升级为所述第一网络设备的主用主控设备。
在所述第一方面的第四种可能的实现方式中，还提供了所述第一方面的第五种可能的实现方式，所述方法还包括：接收所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项；根据所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项更新所述第一网络设备本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项，对于没有被更新的所述本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项进行删除处理。
第二方面，提供一种虚拟集群建立的方法，包括：
第二网络设备与第一网络设备建立基于网络层的第一通信连接，并与第三网络设备建立基于网络层的第三通信连接；
所述第二网络设备接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的第一注册请求消息，并接收所述第三网络设备通过所述第三通信连接发送的第三注册请求消息；
所述第二网络设备根据所述第一注册消息与所述第三注册消息与所述第一网络设备和所述第三网络设备建立虚拟集群，所述第二网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的主用主控设备，所述第三网络设备作为所述虚拟集群中第一网络设备的备用主控设备。
在所述第二方面的第一种可能的实现方式中，所述第二网络设备与所述第一网络设备建立的所述第一通信连接经过所述第四网络设备，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群。
在所述第二方面或所述第二方面的第一种可能的实现方式中，还提供了所述第二方面的第二种可能的实现方式，所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述第一网络设备的主用主控设备具体包括：所述第二网络设备接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的控制协议报文，所述控制协议报文是所述第一网络设备从所述虚拟集群外的网络设备接收到的；所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项，并将所述转发表项发送至所述第一网络设备。
在所述第二方面或上述任意一种所述第二方面的可能的实现方式中，还提供了所述第二方面的第三种可能的实现方式，所述方法还包括：当所述第二网络设备与所述第一网络设备之间的所述第一通信连接中断时，所述第三网络设备升级为所述虚拟集群中所述第一网络设备的主用主控设备。
第三方面，提供一种第一网络设备，包括：
通信连接单元，用于与第二网络设备建立基于网络层的第一通信连接，以及，用于与第三网络设备建立基于网络层的第二通信连接；
消息传输单元，用于通过所述第一通信连接向所述第二网络设备发送第一注册请求消息，所述第一注册请求消息用于申请与所述第二网络设备建立虚拟集群；并接收所述第二网络设备发送的所述虚拟集群建立成功的第一注册响应消息；以及，用于通过所述第二通信连接向所述第三网络设备发送第二注册请求消息，所述第二注册请求消息用于申请所述第三网络设备加入所述虚拟集群；并接收所述第三网络设备发送的第二注册响应消息；
设备确定单元，用于在所述消息传输单元接收到所述第二网络设备发送的虚拟集群建立成功的第一注册响应消息后，选择所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述网络设备自身的主用主控设备；以及，在所述消息传输单元接收到所述第三网络设备发送的第二注册响应消息后，选择所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述网络设备自身的备用主控设备。
在所述第三方面的第一种可能的实现方式中，所述与所述第二网络设备建立的所述第一通信连接经过第四网络设备，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群；或者，所述与所述第三网络设备建立的所述第二通信连接经过第五网络设备，所述第五网络设备不属于所述虚拟集群。
在所述第三方面或所述第三方面的第一种可能的实现方式中，还提供了所述第三方面的第二种可能的实现方式，还包括：报文收发单元，用于把从所述虚拟集群外的网络设备接收到的控制协议报文通过所述第一通信连接转发到所述第二网络设备，以便于所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项；以及，接收从所述第二网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项。
在所述第三方面的第二种可能的实现方式中，还提供了所述第三方面的第三种可能的实现方式，所述消息传输单元在向所述第三网络设备发送的所述第二注册请求消息中包括所述第二网络设备的地址，以便于所述第三网络设备在接收到所述第二注册请求消息后，根据所述第二网络设备的地址与所述第二网络设备建立基于网络层的第三通信连接，所述第三通信连接用于所述第二网络设备通过所述第三通信连接向所述第三网络设备发送所述虚拟集群对外的转发表项。
在所述第三方面或上述任意一种所述第三方面的可能的实现方式中，还提供了所述第三方面的第四种可能的实现方式，还包括：所述消息传输单元，还用于当所述第一网络设备检测到与所述第二网络设备之间的所述第一通信连接中断时，向所述第三网络设备发送通告消息，所述通告消息用于通知所述第三网络设备升级为所述第一网络设备的主用主控设备。
在所述第三方面的第四种可能的实现方式中，还提供了所述第三方面的第五种可能的实现方式，还包括：转发管理单元，用于接收所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项；根据所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项更新所述第一网络设备本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项，对于没有被更新的所述本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项进行删除处理。
第四方面，提供一种第二网络设备，包括：
通信连接单元，用于与第一网络设备建立基于网络层的第一通信连接，并与第三网络设备建立基于网络层的第三通信连接；
消息传输单元，用于接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的第一注册请求消息，并接收所述第三网络设备通过所述第三通信连接发送的第三注册请求消息；
集群建立单元，用于根据所述第一注册消息与所述第三注册消息与所述第一网络设备和所述第三网络设备建立虚拟集群；所述第二网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的主用主控设备，所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的备用主控设备。
在所述第四方面的第一种可能的实现方式中，所述与第一网络设备建立基于网络层的第一通信连接经过第四网络设备连接，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群。
在所述第四方面或所述第四方面的第一种可能的实现方式，还提供了所述第四方面的第二种可能的实现方式，还包括：转发管理单元，用于接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的控制协议报文，所述控制协议报文是所述第一网络设备从所述虚拟集群外的网络设备接收到的；以及，根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项，并将所述转发表项发送至所述第一网络设备。
本发明提供的虚拟集群建立的方法及网络设备的技术效果是：通过所述第一网络设备与所述第二网络设备及第三网络设备分别建立基于网络层的通信连接，并基于该通信连接发送注册请求消息，使得各网络设备之间建立虚拟集群，不再需要现有技术中的专用硬件连接，所以简化了集群的结构；并且，由于所述虚拟集群中存在主用主控设备和备用主控设备，提高了虚拟集群的可靠性，进一步，这种方式使得当网络变化时，虚拟集群需要新增加网络设备时，则该新增网络设备通过上述方式即可方便地接入所述虚拟集群，对网络规模变化的适应性强，提高了虚拟集群的可扩展性。
附图说明
图1为本发明实施例一种虚拟集群建立的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例另一种虚拟集群建立的方法的流程示意图；
图3为本发明实施例一种虚拟集群建立的方法的信令交互示意图；
图4为本发明实施例另一种虚拟集群建立的方法的信令交互示意图；
图5为本发明实施例一种第一网络设备的结构示意图；
图6为本发明实施例另一种第一网络设备的结构示意图；
图7为本发明实施例一种第二网络设备的结构示意图；
图8为本发明实施例另一种第二网络设备的结构示意图；
图9为本发明实施例又一种第一网络设备的结构示意图；
图10为本发明实施例又一种第二网络设备的结构示意图。
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做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。
随着网络技术的不断发展，当今的网络业务对网络提出了越来越高的需求，为了满足业务发展的需要，提出一系列的设计方案，比较典型的是一种新型的网络交换架构，即一种控制和转发分离的网络架构。与传统的集中式架构的网络设备相比，控制和转发分离是将对网络设备的转发平面与控制平面分离开来，部署在两个不同的设备上，两者协同工作，完成对网络中数据报文的转发。本实施例的虚拟集群，采用的是控制和转发分离的思想，其控制平面独立于转发设备，控制平面可以采用一组服务器来集中计算用于报文转发的转发表项，控制平面的性能与现有转发设备的控制平面相比计算能力更强可靠性更高，而且可以向第三方开放，方便快速增加新的业务，转发设备与现有转发设备相比控制平面的功能简单，仅实现本地设备管理即可，降低了转发设备的成本，控制平面与转发设备之间建立通信连接，用于下发转发表项和转发设备信息的上报，通信连接可以采取带内或带外方式，集群的建立更加灵活，集群的容量可以根据网络的实际情况动态修改，同时这种集中控制的方式也简化了网络的运维。
本发明实施例所述的虚拟集群建立的方法中包括多个网络设备，在虚拟集群中这些网络设备可以包括主用主控设备、备用主控设备和从节点设备；所述的网络设备可以是路由器或者交换机或者其他网络设备。在该虚拟集群中，是由主用主控设备对各个从节点设备进行统一管理，所以各从节点设备都需要向主用主控设备进行注册，建立与主用主控设备之间的通信连接；不论该虚拟集群的组网方式如何，例如采用星形连接、环形连接等方式，都可以执行本发明实施例的虚拟集群建立的方法。其中，该备用主控设备是作为主用主控设备的备份，在该主用主控设备出现故障时，备用主控设备就会切换为主用主控设备进行集群中的设备管理，从节点设备作为虚拟集群中的数据转发节点，用于根据主用主控设备下发的转发表项将数据报文，通过虚拟集群建立的通信连接中的数据传输通道转发数据。
参见图1，本发明实施例提供了一种虚拟集群建立的方法，该方法包括以下内容。
101、第一网络设备与第二网络设备建立基于网络层的第一通信连接；
所述第一网络设备和所述第二网络设备分别获取自身的IP地址，所述获取自身的IP地址可以通过预先配置获得，或者是通过运行动态主机设置协议(DynamicHostConfigurationProtocol，简称：DHCP)动态获得。
所述第一通信连接可以通过控制中心间通信协议(Inter-controlCenterCommunicationProtocol，简称：ICCP)或传输控制协议(TransmissionControlProtocol，简称：TCP)或用户数据包协议(UserDataGRamProtocol，简称：UDP)或网络之间互连的协议(InternetProtocol，简称：IP)建立，后续的所述第一网络设备与所述第二网络设备之间发送的各种消息均通过所述第一通信连接承载。具体实施中，例如，所述第一网络设备可以根据所述第二网络设备的IP地址，向所述第二网络设备发送所述第一通信连接建立请求，并按照上述的某种协议，例如TCP协议规定的流程执行第一通信连接建立的过程，与所述第二网络设备间建立起所述第一通信连接。
102、所述第一网络设备通过所述第一通信连接向所述第二网络设备发送第一注册请求消息，所述第一注册请求消息用于申请所述第一网络设备与所述第二网络设备建立虚拟集群；
在本发明实施例中，所述第一网络设备在与所述第二网络设备建立所述第一通信连接后，向所述第二网络设备发送所述第一注册请求消息，以便于所述第二网络设备对所述第一网络设备进行管理，并与所述第二网络设备建立虚拟集群，所述第一注册请求消息携带所述第一网络设备的注册信息。所述注册信息可以包括：所述第一网络设备的IP地址、电子序列号(ElectronicSerialNumber，简称：ESN)、标签空间等。
103、当所述第一网络设备接收到所述第二网络设备发送的虚拟集群建立成功的第一注册响应消息后，选择所述第二网络设备作为虚拟集群系统中所述第一网络设备的主用主控设备。
当所述第一网络设备接收到所述第二网络设备发送的虚拟集群建立成功的第一注册响应消息后，所述第二网络设备就作为虚拟集群中所述第一网络设备的主用主控设备，即确定了所述第二网络设备在虚拟集群中的角色。
由于所述第二网络设备在与所述第一网络设备建立所述虚拟集群后，所述第二网络设备起到主用主控设备作用，对所述第一网络设备进行管理，并且，该虚拟集群在建立之后是要传输各种数据的，比如通过该集群中的某个拓扑路径传输某种流量或者数据等，所以要想实现数据传输的功能，所述注册信息包含的信息还用于在后续的集群工作中的传输功能。例如，所述第二网络设备可以根据所述注册信息中的标签空间为所述第一网络设备分配标签。
104、所述第一网络设备与所述第三网络设备建立基于网络层的第二通信连接；
105、所述第一网络设备通过所述第二通信连接向所述第三网络设备发送第二注册请求消息，所述第二注册请求消息用于申请所述第三网络设备加入所述虚拟集群；
106、当所述第一网络设备接收到所述第三网络设备发送的第二注册响应消息后，选择所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的备用主控设备。
在本发明实施例中，所述虚拟集群中还包括备用主控设备(即所述的第三网络设备)，所述第一网络设备在与所述第二网络设备建立所述虚拟机群后，还与所述第三网络设备建立第二通信连接，并通过发送所述第二注册请求消息，申请所述第三网络设备加入所述虚拟集群，并作为所述第一网络设备的备用主控设备。所述第二通信连接也可以通过ICCP或TCP或UDP或IP建立。所述第二注册请求消息含的注册信息可以包括：所述第一网络设备的IP地址、电子序列号(ElectronicSerialNumber，简称：ESN)、标签空间等。
可选地，所述第一网络设备与所述第二网络设备建立的所述第一通信连接经过第四网络设备，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群，或者所述第一网络设备与所述第三网络设备建立的所述第二通信连接经过所述第五网络设备，所述第五网络设备不属于所述虚拟集群。由于所述第一通信连接是基于网络层的连接，因此，所述虚拟集群的建立方法并不局限于物理上直接相连的网络设备建立虚拟集群，对网络设备所述处的位置不做要求，例如：所述第一网络设备在北京，所述第二网络设备在深圳，只要所述第一网络设备和所述第二网络设备之间能够建立基于网络层的所述第一通信连接，所述第一网络设备和所述第二网络设备即可组成虚拟集群，提高了虚拟集群建立的灵活性。
可选地，所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述第一网络设备的主用主控设备具体包括：
所述第一网络设备把从所述虚拟集群外的网络设备接收到的控制协议报文通过所述第一通信连接转发到所述第二网络设备，以便于所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项；
所述第一网络设备接收所述第二网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项。
所述第一网络设备和所述第二网络设备建立所述虚拟集群后，所述虚拟集群对外体现为一台网络设备，并且由所述第二网络设备对所述虚拟集群进行管理，所述第一网络设备把从所述虚拟集群外的网络设备接收到的控制协议报文，发送给所述第二网络设备，由所述第二网络设备来负责生成所述虚拟集群对外的转发表项，并将所述转发表项下发给所述第一网络设备，所述控制协议报文可以是内部网关协议(interiorGatewayProtocols，简称：IGP)报文或边界网关协议(BorderGatewayProtocol，简称：BGP)报文等。
可选地，所述第二注册请求消息包含所述第二网络设备的地址，以便于所述第三网络设备在接收到所述第二注册请求消息后，根据所述第二网络设备的地址与所述第二网络设备建立基于网络层的第三通信连接，所述第三通信连接用于所述第二网络设备通过所述第三通信连接向所述第三网络设备发送所述虚拟集群对外的转发表项。这样，所述第二网络设备可以把所述虚拟集群对外的转发表项也发送给所述第三网络设备，以便于当所述第二网络设备出现故障时，所述第三网络设备升级为所述虚拟集群的备用主控设备后，对所述第一网络设备本地保存的转发表项进行更新。
可选地，当所述第一网络设备检测到与所述第二网络设备之间的所述第一通信连接中断时，向所述第三网络设备发送通告消息，所述通告消息用于通知所述第三网络设备升级为所述第一网络设备的主用主控设备。
可选地，所述第一网络设备接收所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项；
所述第一网络设备根据所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项更新所述第一网络设备本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项，对于没有被更新的所述本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项进行删除处理。
可见，通过所述第一网络设备与所述第二网络设备及第三网络设备分别建立基于网络层的通信连接，并基于该通信连接发送注册请求消息，使得各网络设备之间建立虚拟集群，不再需要现有技术中的专用硬件连接，所以简化了集群的结构；并且，由于所述虚拟集群中存在主用主控设备和备用主控设备，提高了虚拟集群的可靠性，进一步，这种方式使得当网络变化时，虚拟集群需要新增加网络设备时，则该新增网络设备通过上述方式即可方便地接入所述虚拟集群，对网络规模变化的适应性强，提高了虚拟集群的可扩展性。
参见图2，本发明实施例提供了另一种虚拟集群建立的方法，该方法包括以下内容。
201、第二网络设备与所述第一网络设备建立基于网络层的第一通信连接，并与第三网络设备建立基于网络层的第三通信连接；
202、所述第二网络设备接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的第一注册请求消息，并接收所述第三网络设备通过所述第三通信连接发送的第三注册请求消息；
203、所述第二网络设备根据所述第一注册消息与所述第三注册消息与所述第一网络设备和所述第三网络设备建立所述虚拟集群，所述第二网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的主用主控设备，所述第三网络设备作为虚拟集群中所述第一网络设备的备用主控设备。
可选地，所述第二网络设备与所述第一网络设备建立的所述第一通信连接经过所述第四网络设备，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群。由于所述第一通信连接是基于网络层的连接，因此，所述虚拟集群的建立方法并不局限于物理上直接相连的网络设备建立虚拟集群，对网络设备所述处的位置不做要求，例如：所述第一网络设备在北京，所述第二网络设备在深圳，只要所述第一网络设备和所述第二网络设备之间能够建立基于网络层的所述第一通信连接，所述第一网络设备和所述第二网络设备即可组成虚拟集群，提高了虚拟集群建立的灵活性。
可选地，所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述第一网络设备的主用主控设备具体包括：
所述第二网络设备接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的控制协议报文，所述控制协议报文是所述第一网络设备从所述虚拟集群外的网络设备接收到的；
所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项，并将所述转发表项发送至所述第一网络设备。
可选地，当所述第二网络设备与所述第一网络设备之间的所述第一通信连接中断时，所述第三网络设备升级为所述虚拟集群中所述第一网络设备的主用主控设备。
可见，通过所述第二网络设备与所述第一网络设备及第三网络设备分别建立基于网络层的通信连接，并基于该通信连接接收所述第一网络设备和所述第三网络设备发送注册请求消息，与所述第一网络设备和所述第三网络设备建立虚拟集群，不再需要现有技术中的专用硬件连接，所以简化了虚拟集群的结构；并且，由于所述虚拟集群中存在主用主控设备和备用主控设备，提高了虚拟集群的可靠性，进一步，这种方式使得当网络变化时，虚拟集群需要新增加网络设备时，则该新增网络设备通过上述方式即可方便地接入所述虚拟集群，对网络规模变化的适应性强，提高了虚拟集群的可扩展性。
参见图3，本发明实施例提供了一种虚拟集群建立方法的信令交互示意图，本实施例的信令图中仅示出了该方法所包括的处理步骤，但是对各步骤的执行顺序不做限制；如图3所示，该方法可以包括：
301、第一网络设备、第二网络设备和第三网络设备分别配置进入虚拟集群运行模式，并获取运行角色；
所述第一网络设备、第二网络设备和第三网络设备可以通过配置来实现进入虚拟集群运行模式，在所述第一网络设备、第二网络设备和所述第三网络设备没有配置进入虚拟集群模式时，可以为普通的网络设备，当所述第一网络设备、第二网络设备和第三网络设备进入虚拟集群运行模式时，则表明这些网络设备可以作为虚拟集群的成员工作在该虚拟集群中。本实施例的所述运行模式的配置方式，可以通过命令行配置或者通过配置文件执行来实现。
在所述第一网络设备、第二网络设备和第三网络设备进入集群运行模式后，还需要设置这些网络设备分别在虚拟集群中的运行角色，配置所述第一网络设备为从节点设备，所述第二网络设备为主用主控设备，所述第三网络设备为备用主控设备。经过本步骤，各个网络设备将组成一个虚拟集群，并且分别设置了各网络设备在所述虚拟集群中运行角色。在具体实施中，比如要在虚拟集群中新增加一个网络设备，就可以配置该新增的网络设备，使其进入虚拟集群运行模式，并且配置该新增的网络设备的运行角色即可，使得续集集群的扩展很方便；同样，如果要将该虚拟集群中的某个网络设备从虚拟集群中删除，则也可以通过上述的命令行或者配置文件方式，配置这个网络设备取消虚拟集群运行模式，并且取消运行角色。
302、所述第一网络设备、第二网络设备和第三网络设备分别获取各自IP地址；
具体的，所述第一网络设备、第二网络设备和第三网络设备获取各自IP地址可以通过预先配置获得，或者是通过运行动态主机设置协议(DynamicHostConfigurationProtocol，简称：DHCP)动态获得。各网络设备获取各自IP地址的方式可以相同也可以不同。
303、所述第一网络设备获取所述第二网络设备和第三网络设备的IP地址；
所述第一网络设备获取所述第二网络设备和第三网络设备的IP地址的方式可以是，通过配置获得，即在所述第二网络设备和所述第三网络设备获得各自的IP地址之后，将各自的IP地址通过命令行或者配置文件配置到所述第一网络设备上；或者，也可以由网络管理设备通过DHCP协议将所述第二网络设备和所述第三网络设备的IP地址发送到所述第一网络设备上，比如，所述第二网络设备和所述第三网络设备的IP地址是通过DHCP协议方式获得的，则网络管理设备可以在通过DHCP协议为所述第二网络设备和所述第三网络设备分配对应的IP地址时，也将这些IP地址发送到所述第一网络设备上，以使得所述第一网络设备获取到所述第二网络设备和所述第三网络设备的IP地址。
304、所述第一网络设备与所述第二网络设备建立基于网络层的第一通信连接；
所述第一网络设备可以根据所述第二网络设备的IP地址，向所述第二网络设备发起建立所述第一通信连接，所述第一通信连接可以通过ICCP或TCP或UDP或IP等方法建立，后续所述第一网络设备和所述第二网络设备之间发送的各种消息均通过所述第一通信连接承载。
305、所述第一网络设备与所述第三网络设备建立基于网络层的第二通信连接；
所述第二通信连接可以通过ICCP或TCP或UDP或IP等方法建立，后续所述第一网络设备和所述第三网络设备之间发送的各种消息均通过所述第二通信连接承载。
306、所述第一网络设备通过所述第一通信连接向所述第二网络设备发送第一注册请求消息，所述第一注册请求消息用于申请所述第一网络设备与所述第二网络设备建立虚拟集群；
所述第一网络设备通过与所述第二网络设备之间建立的所述第一通信连接，向所述第二网络设备发送第一注册请求消息，该第一注册请求消息中携带所述第一网络设备的注册信息，所述注册信息可以包括所述第一网络设备的IP地址、电子序列号(ElectronicSerialNumber，简称：ESN)、标签空间、第三网络设备的IP地址等。
307、所述第二网络设备向所述第一网络设备发送第一注册响应消息；
所述第二网络设备会将在306中接收到的所述第一注册请求消息中的所述第一网络设备的注册信息进行保存，以用于所述虚拟集群建立完成之后的业务运行过程的处理；并且，所述第二网络设备接收所述第一网络设备的注册请求消息后，接收与所述第一网络设备建立虚拟集群后向所述第一网络设备发送所述第一注册响应消息。如果所述第二网络设备不接收所述第一网络设备的注册请求，所述第二网络设备还可以向所述第一网络设备发送注册请求失败消息。
当所述第一网络设备接收到所述第二网络设备发送的虚拟集群建立成功的第一注册响应消息后，选择所述第二网络设备作为所述虚拟集群的所述第一网络设备的主用主控设备。
308、所述第一网络设备向所述第三网络设备发送第二注册请求消息，所述第二注册请求消息用于申请所述第三网络设备加入所述虚拟集群；
所述第一网络设备在向所述第三网络设备发送的第二注册请求消息中，携带所述第一网络设备的注册信息，该注册信息中还可以包括所述第二网络设备的IP地址，以使得所述第三网络设备在获得所述第二网络设备的IP地址后，可以在310中执行与所述第二网络设备建立通信连接的流程。此外，所述第三网络设备获取所述第二网络设备的IP地址的方式可以为：由网络管理设备通过DHCP协议将所述第二网络设备的IP地址发送给所述第三网络设备。
309、所述第三网络设备向所述第一网络设备发送第二注册响应消息；
所述第二注册响应消息用于通知所述第一网络设备所述第三网络设备已经加入所述虚拟集群，当所述第一网络设备接收到所述第二注册响应消息后，则选择所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的备用主控设备。在所述第一网络设备确定所述第三网络设备为所述第一网络设备的备用主控设备后，不接收所述第三网络设备发送的转发表项，只有当所述第三网络设备升级为所述第一网络设备的主用主控设备后，才开始接收所述第三网络设备发送的转发表项。
310、所述第三网络设备与所述第二网络设备建立第三通信连接；
所述第三网络设备在接收到所述第一网络设备发送的第二注册请求消息后，可以根据308中第二注册请求消息携带的所述第二网络设备的IP地址，与所述第二网络设备建立基于网络层的第三通信连接，这样所述第二网络设备可以通过所述第三通信连接向所述第三网络设备发送所述虚拟集群对外的转发表项。
311、所述第三网络设备通过所述第三通信连接向所述第二网络设备发送第三注册请求消息，所述第三注册请求消息携带所述第三网络设备注册信息；
312、所述第二网络设备根据所述第三网络设备的IP地址，向所述第三网络设备发送第三注册响应消息；
313、所述第一网络设备向所述第二网络设备发送其所有接口的接口信息；
所述第一网络设备在建立与所述第二网络设备之间的所述第一通信连接后，会向所述第二网络设备上报接口信息，以使得所述第二网络设备可以建立逻辑接口与第一网络设备上的接口信息之间的绑定关系，管理所述第一网络设备上的接口。所述第一网络设备上报的接口信息例如包括：接口索引、接口名称以及接口参数。
314、所述第二网络设备建立自身的逻辑接口与所述第一网络设备的接口之间的对应关系；
在所述第二网络设备侧，可以建立逻辑接口与所述第一网络设备上报的上述接口信息之间的对应关系，可以根据所述对应关系对所述第二网络设备的接口进行管理和维护；该对应关系可以通过命令行方式实现：比如：
Interface逻辑接口名；
Binding设备IDinterface接口名称；
所述的设备ID可以采用所述第一网络设备的IP地址或者其他能够代表所述第一网络设备的标识。
315、所述第一网络设备向所述第二网络设备发送更新请求消息，携带所述第一网络设备的更新信息；
当所述第一网络设备自身的一些基本信息发生更新时，所述第一网络设备会将包含更新后的信息的更新消息发送至所述第二网络设备，所述第二网络设备对相关信息进行更新。例如，所述第一网络设备的接口信息变化，所述第一网络设备就可以将更新后的接口信息上报至所述第二网络设备。
316、所述第二网络设备更新存储的所述第一网络设备的信息；
如果所述第二网络设备存储所述更新请求消息中的更新信息发生错误，例如由于某种原因，判断接收的的更新信息错误，或者在信息存储时发生错误等，所述第二网络设备将继续执行317；
317、所述第二网络设备向所述第一网络设备发送更新错误消息；
所述第一网络设备在接收到该更新错误消息后，得知所述第二网络设备更新信息时发生错误，则可以重新向所述第二网络设备发送更新请求消息。
进一步的，如果第一网络设备重新规划了虚拟集群，或者退出了虚拟集群，即配置所述第一网络设备取消了虚拟集群运行模式，则所述第一网络设备还会继续执行318；
318、所述第一网络设备向所述第二网络设备发送第一取消注册消息；
当所述第一网络设备退出该虚拟集群时，向所述第二网络设备发送所述第一取消注册消息，所述第二网络设备在接收到所述第一网络设备发送的所述第一取消注册消息后，将断开与所述第一网络设备之间的所述第一通信连接，删除其存储的所述第一网络设备的各种注册信息。
319、所述第一网络设备向所述第三网络设备发送第二取消注册消息；
当所述第一网络设备退出该虚拟集群时，还向所述第三网络设备发送所述第二取消注册消息，所述第三网络设备也将断开与所述第一网络设备的所述第二通信连接。
可见，通过本发明实施例的虚拟集群建立的方法，虚拟集群中的各网络设备之间是通过建立基于网络层的通信连接的方式来建立虚拟集群，这种方式使得集群的构件很灵活，简化了集群结构也降低了系统成本；并且这种方式提高了集群的可扩展性。
参见图4，本发明实施例提供的另一种虚拟集群建立方法的信令交互示意图，本发明实施例是在图4所示的虚拟集群建立方法的信令交互的基础上，主要针对虚拟集群建立之后，所述第二网络设备出现故障后，所述第二网络设备和所述第三网络设备进行倒换时的流程进行说明，对于所述第二网络设备和所述第三网络设备发生倒换时的信令交互包括如下：
401、所述第一网络设备检测到与所述第二网络设备之间的所述第一通信连接断开；
所述第一通信连接断开的原因可能为：所述第二网络设备出现故障，例如整机重启等原因。
402、所述第一网络设备向所述第三网络设备发送备升主的通告消息，通知所述第三网络设备升级为所述第一网络设备的主用主控设备；
403、所述第三网络设备切换为所述第一网络设备的主用主控设备；
404、所述第三网络设备向所述第一网络设备发送虚拟集群对外的转发表项；
本发明实施例中，在所述第三网络设备升级为所述第一网络设备的主用主控设备之后，所述第三网络设备向所述第一网络设备发送虚拟集群对外的转发表项，以使得所述第一网络设备能够据此进行后续的报文转发。
405、所述第一网络设备更新自身保存的所述虚拟集群对外的转发表项；
所述第一网络设备根据所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项更新本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项，对于没有被更新的本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项，进行删除处理，以保证所述第一网络设备根据最新的转发表项执行转发功能。
可见，通过本发明实施例的虚拟集群建立的方法，当所述第一网络设备检测到与所述第二网络设备之间的所述第一通信连接中断时，所述第一网络设备向所述第三网络设备发送通告消息，所述通告消息用于通知所述第三网络设备升级为所述第一网络设备的主用主控设备，提高了所述虚拟集群的可靠性。
参见图5，本发明实施例提供了一种第一网络设备50的结构示意图，该第一网络设备50可以执行本发明上述实施例中的任一实施例的方法。该第一网络设备50包括：通信连接单元51、消息传输单元52和设备确定单元53；其中，
通信连接单元51，用于与第二网络设备建立基于网络层的第一通信连接，以及，用于与第三网络设备建立基于网络层的第二通信连接；
消息传输单元52，用于通过所述第一通信连接向所述第二网络设备发送第一注册请求消息，所述第一注册请求消息用于申请与所述第二网络设备建立虚拟集群；并接收所述第二网络设备发送的所述虚拟集群建立成功的第一注册响应消息；以及，用于通过所述第二通信连接向所述第三网络设备发送第二注册请求消息，所述第二注册请求消息用于申请所述第三网络设备加入所述虚拟集群；并接收所述第三网络设备发送的第二注册响应消息；
设备确定单元53，用于在所述消息传输单元接收到所述第二网络设备发送的虚拟集群建立成功的第一注册响应消息后，选择所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述网络设备自身的主用主控设备；以及，在所述消息传输单元接收到所述第三网络设备发送的第二注册响应消息后，选择所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述网络设备自身的备用主控设备。
所述第一通信连接可以通过ICCP或TCP或UDP或IP建立，后续所述第一网络设备50和所述第二网络设备之间交互的消息均通过所述第一通信连接承载。所述第二通信连接可以通过ICCP或TCP或UDP或IP建立，后续所述第一网络设备50和所述第三网络设备之间交互的消息均通过所述第二通信连接承载。所述注册信息可以包括：所述第一网络设备50的IP地址、电子序列号(ElectronicSerialNumber，简称：ESN)、标签空间等。
可选地，所述与所述第二网络设备建立的所述第一通信连接经过第四网络设备，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群；或者，所述与所述第三网络设备建立的所述第二通信连接经过第五网络设备，所述第五网络设备不属于所述虚拟集群。由于所述第一通信连接是基于网络层的连接，因此，所述虚拟集群的建立方法并不局限于物理上直接相连的网络设备建立虚拟集群，对网络设备所述处的位置不做要求，例如：所述第一网络设备50在北京，所述第二网络设备在深圳，只要所述第一网络设备50和所述第二网络设备之间能够建立基于网络层的所述第一通信连接，所述第一网络设备50和所述第二网络设备即可组成虚拟集群，提高了虚拟集群建立的灵活性。
参见图6，在图5所示的一种第一网络设备50的基础上，本发明实施例还提供了另一种第一网络设备50的结构示意图，该第一网络设备50还可以包括：报文收发单元54；
所述报文收发单元54，用于把从所述虚拟集群外的网络设备接收到的控制协议报文通过所述第一通信连接转发到所述第二网络设备，以便于所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项；以及，接收从所述第二网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项。
可选地，所述消息传输单元52在向所述第三网络设备发送的第二注册请求消息中包括所述第二网络设备的地址，以便于所述第三网络设备在接收到所述第二注册请求消息后，根据所述第二网络设备的地址与所述第二网络设备建立基于网络层的第三通信连接，所述第三通信连接用于所述第二网络设备通过所述第三通信连接向所述第三网络设备发送所述虚拟集群对外的转发表项。
所述第一网络设备50和所述第二网络设备建立所述虚拟集群后，所述虚拟集群对外体现为一台网络设备，并且由所述第二网络设备对所述虚拟集群进行管理，所述第一网络设备50把从所述虚拟集群外的网络设备接收到的控制协议报文，发送给所述第二网络设备，由所述第二网络设备来负责生成所述虚拟集群对外的转发表项，并将所述转发表项下发给所述第一网络设备，所述控制协议报文可以是内部网关协议(interiorGatewayProtocols，简称：IGP)报文或边界网关协议(BorderGatewayProtocol，简称：BGP)报文等。
可选地，所述消息传输单元52，还用于当所述第一网络设备50检测到与所述第二网络设备之间的所述第一通信连接中断时，向所述第三网络设备发送通告消息，所述通告消息用于通知所述第三网络设备升级为所述第一网络设备的主用主控设备。
可选地，该第一网络设备50还包括：转发管理单元55，用于接收所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项；根据所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项更新所述第一网络设备50本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项，对于没有被更新的所述本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项进行删除处理。
可选地，所述第一网络设备50可以为路由器或交换机或具有网路层转发功能的网络设备。
可选地，所述通信连接单元51、消息传输单元52、设备确定单元53和报文收发单元54可以合并为一个或多个单元。
可见，通过第一网络设备50与所述第二网络设备及所述第三网络设备分别建立基于网络层的通信连接，并基于该通信连接发送注册请求消息，使得第一网络设备50与所述第二网络设备和所述第三网络设备建立虚拟集群，不再需要现有技术中的专用硬件连接，所以简化了集群的结构；并且，由于所述虚拟集群中存在主用主控设备和备用主控设备，提高了虚拟集群的可靠性，进一步，这种方式使得当网络变化时，虚拟集群需要新增加网络设备时，则该新增网络设备通过上述方式即可方便地接入所述虚拟集群，对网络规模变化的适应性强，提高了虚拟集群的可扩展性。
参见图7，本发明实施例还提供了一种第二网络设备70的结构示意图，该第二网络设备70可以执行本发明实施例的任一实施例的方法，该第二网络设备70包括：通信连接单元71、消息传输单元72和集群建立单元73；其中，
通信连接单元71，用于与第一网络设备建立基于网络层的第一通信连接，并与第三网络设备建立基于网络层的第三通信连接；
消息传输单元72，用于接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的第一注册请求消息，并接收所述第三网络设备通过所述第三通信连接发送的第三注册请求消息；
集群建立单元73，用于根据所述第一注册消息与所述第三注册消息与所述第一网络设备和所述第三网络设备建立所述虚拟集群；所述第二网络设备70作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的主用主控设备，所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的备用主控设备。
可选地，所述与第一网络设备建立基于网络层的第一通信连接经过第四网络设备连接，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群。
参见图8，在图7所示的一种第二网络设备70的基础上，本发明实施例还提供了另一种第二网络设备70的结构示意图，该第二网络设备70还包括：
转发管理单元74，用于接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的控制协议报文，所述控制协议报文是所述第一网络设备从所述虚拟集群外的网络设备接收到的；以及，根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项，并将转发表项发送至所述第一网络设备。
可选地，所述第二网络设备70可以为路由器或交换机或具有网路层转发功能的网络设备。
可选地，所述通信连接单元71、消息传输单元72、集群建立单元73和转发管理单元74可以合并为一个或多个单元。
可见，通过该第二网络设备70与所述第一网络设备及第三网络设备分别建立基于网络层的通信连接，并基于该通信连接接收所述第一网络设备和所述第三网络设备发送注册请求消息，与所述第一网络设备和所述第三网络设备建立虚拟集群，不再需要现有技术中的专用硬件连接，所以简化了虚拟集群的结构；并且，由于所述虚拟集群中存在主用主控设备和备用主控设备，提高了虚拟集群的可靠性，进一步，这种方式使得当网络变化时，虚拟集群需要新增加网络设备时，则该新增网络设备通过上述方式即可方便地接入所述虚拟集群，对网络规模变化的适应性强，提高了虚拟集群的可扩展性。
参见图9，本发明实施例提供了又一种第一网络设备90的结构示意图，该第一网络设备90可以执行本发明上述实施例中的任一实施例的方法。该第一网络设备90包括：处理器91和收发器92；其中，
处理器91，用于与第二网络设备建立基于网络层的第一通信连接，以及，用于与第三网络设备建立基于网络层的第二通信连接；
收发器92，用于通过所述处理器91建立的所述第一通信连接向所述第二网络设备发送第一注册请求消息，所述第一注册请求消息用于申请与所述第二网络设备建立所述虚拟集群；并接收所述第二网络设备发送的所述虚拟集群建立成功的第一注册响应消息；以及，用于通过所述处理器91建立的所述第二通信连接向所述第三网络设备发送第二注册请求消息，所述第二注册请求消息用于申请所述第三网络设备加入所述虚拟集群；并接收所述第三网络设备发送的第二注册响应消息；
所述处理器91，还用于在所述收发器92接收到所述第二网络设备发送的虚拟集群建立成功的第一注册响应消息后，选择所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述网络设备自身的主用主控设备；以及，在所述消息传输单元接收到所述第三网络设备发送的第二注册响应消息后，选择所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述网络设备自身的备用主控设备。
可选地，所述与所述第二网络设备建立的所述第一通信连接经过第四网络设备，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群；或者，所述与所述第三网络设备建立的所述第二通信连接经过第五网络设备，所述第五网络设备不属于所述虚拟集群。
可选地，所述收发器92还用于把从所述虚拟集群外的网络设备接收到的控制协议报文通过所述第一通信连接转发到所述第二网络设备，以便于所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项；以及，接收从所述第二网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项。
可选地，所述收发器92在向所述第三网络设备发送的第二注册请求消息中包括所述第二网络设备的地址，以便于所述第三网络设备在接收到所述第二注册请求消息后，根据所述第二网络设备的地址与所述第二网络设备建立基于网络层的第三通信连接，所述第三通信连接用于所述第二网络设备通过所述第三通信连接向所述第三网络设备发送所述虚拟集群对外的转发表项。
可选地，所述收发器92，还用于当所述第一网络设备检测到与所述第二网络设备之间的所述第一通信连接中断时，向所述第三网络设备发送通告消息，所述通告消息用于通知所述第三网络设备升级为所述第一网络设备的主用主控设备。
所述收发器92，还用于接收所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项；
可选地，该第一网络设备90还包括：
存储器，所述存储器用于存储所述收发器92接收的所述转发表项；
所述处理器91，用于根据所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项更新所述第一网络设备90本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项，对于没有被更新的所述本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项进行删除处理。
可选地，所述第一网络设备91可以为路由器或交换机或具有网路层转发功能的网络设备。
可选地，所述处理器91可以为中央处理器(CentralProcessingUnit，简称：CPU)。所述收发器92可以包含普通物理接口，所述物理接口可以为以太网(Ethernet)接口或异步传输模式(AsynchronousTransferMode，简称：ATM)接口。所述处理器91、所述收发器92可以集成为一个或多个独立的电路或硬件，如：特定应用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称：ASIC)。
参见图10，本发明实施例还提供了又一种第二网络设备100的结构示意图，该第二网络设备100可以执行本发明实施例的任一实施例的方法，该第二网络设备100包括：处理器101和收发器102；其中，
处理器101，用于与第一网络设备建立基于网络层的第一通信连接，并与第三网络设备建立基于网络层的第三通信连接；
收发器102，用于接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的第一注册请求消息，并接收所述第三网络设备通过所述第三通信连接发送的第三注册请求消息；
所述处理器101，还用于根据所述第一注册消息与所述第三注册消息与所述第一网络设备和所述第三网络设备建立所述虚拟集群；所述网络设备自身作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的主用主控设备，所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的备用主控设备。
可选地，所述与第一网络设备建立基于网络层的第一通信连接经过第四网络设备连接，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群。
可选地，所述第二网络设备100还包括存储器，
所述收发器102，还用于接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的控制协议报文，所述控制协议报文是所述第一网络设备从所述虚拟集群外的网络设备接收到的；
所述处理器101根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项，所述存储器存储所述转发表项，所述收发器102将所述转发表项发送至所述第一网络设备。
可选地，所述第二网络设备100可以为路由器或交换机或具有网路层转发功能的网络设备。
可选地，所述处理器101可以为CPU。所述收发器102可以包含普通物理接口，所述物理接口可以为Ethernet接口或ATM接口。所述处理器101和所述收发器102可以集成为一个或多个独立的电路或硬件，如：ASIC。
可见，通过该第二网络设备100与所述第一网络设备及第三网络设备分别建立基于网络层的通信连接，并基于该通信连接接收所述第一网络设备和所述第三网络设备发送注册请求消息，与所述第一网络设备和所述第三网络设备建立虚拟集群，不再需要现有技术中的专用硬件连接，所以简化了虚拟集群的结构；并且，由于所述虚拟集群中存在主用主控设备和备用主控设备，提高了虚拟集群的可靠性，进一步，这种方式使得当网络变化时，虚拟集群需要新增加网络设备时，则该新增网络设备通过上述方式即可方便地接入所述虚拟集群，对网络规模变化的适应性强，提高了虚拟集群的可扩展性。
本发明实施例中提到的所述第一网络设备、第一标识、第一目标IPv6地址、第一处理单元、第一发送单元、第一注册请求消息、第一通信连接和第一注册响应消息中的“第一”只是用来做名字标识，并不代表顺序上的第一；所述第二网络设备、第二注册请求消息、第二通信连接和第二注册响应消息中的“第二”只是用来做名字标识，并不代表顺序上的第二。
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。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (24)

1.一种虚拟集群建立的方法，其特征在于，包括：
第一网络设备与第二网络设备建立基于网络层的第一通信连接；
所述第一网络设备通过所述第一通信连接向所述第二网络设备发送第一注册请求消息，所述第一注册请求消息用于申请所述第一网络设备与所述第二网络设备建立虚拟集群；
当所述第一网络设备接收到所述第二网络设备发送的所述虚拟集群建立成功的第一注册响应消息后，选择所述第二网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的主用主控设备；
所述第一网络设备与第三网络设备建立基于网络层的第二通信连接；
所述第一网络设备通过所述第二通信连接向所述第三网络设备发送第二注册请求消息，所述第二注册请求消息用于申请所述第三网络设备加入所述虚拟集群；
当所述第一网络设备接收到所述第三网络设备发送的第二注册响应消息后，选择所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的备用主控设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络设备与所述第二网络设备建立的所述第一通信连接经过第四网络设备，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群，或者
所述第一网络设备与所述第三网络设备建立的所述第二通信连接经过第五网络设备，所述第五网络设备不属于所述虚拟集群。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述第一网络设备的主用主控设备具体包括：
所述第一网络设备把从所述虚拟集群外的网络设备接收到的控制协议报文通过所述第一通信连接转发到所述第二网络设备，以便于所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项；
所述第一网络设备接收所述第二网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述第一网络设备的主用主控设备具体包括：
所述第一网络设备把从所述虚拟集群外的网络设备接收到的控制协议报文通过所述第一通信连接转发到所述第二网络设备，以便于所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项；
所述第一网络设备接收所述第二网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二注册请求消息包含所述第二网络设备的地址，以便于所述第三网络设备在接收到所述第二注册请求消息后，根据所述第二网络设备的地址与所述第二网络设备建立基于网络层的第三通信连接，所述第三通信连接用于所述第二网络设备通过所述第三通信连接向所述第三网络设备发送所述虚拟集群对外的转发表项。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二注册请求消息包含所述第二网络设备的地址，以便于所述第三网络设备在接收到所述第二注册请求消息后，根据所述第二网络设备的地址与所述第二网络设备建立基于网络层的第三通信连接，所述第三通信连接用于所述第二网络设备通过所述第三通信连接向所述第三网络设备发送所述虚拟集群对外的转发表项。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述第一网络设备检测到与所述第二网络设备之间的所述第一通信连接中断时，向所述第三网络设备发送通告消息，所述通告消息用于通知所述第三网络设备升级为所述第一网络设备的主用主控设备。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一网络设备接收所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项；
所述第一网络设备根据所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项更新所述第一网络设备本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项，对于没有被更新的所述本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项进行删除处理。
9.一种虚拟集群建立的方法，其特征在于，包括：
第二网络设备与第一网络设备建立基于网络层的第一通信连接，并与第三网络设备建立基于网络层的第三通信连接；
所述第二网络设备接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的第一注册请求消息，并接收所述第三网络设备通过所述第三通信连接发送的第三注册请求消息；
所述第二网络设备根据所述第一注册消息与所述第三注册消息与所述第一网络设备和所述第三网络设备建立虚拟集群，所述第二网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的主用主控设备，所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的备用主控设备。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二网络设备与所述第一网络设备建立的所述第一通信连接经过第四网络设备，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述第一网络设备的主用主控设备具体包括：
所述第二网络设备接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的控制协议报文，所述控制协议报文是所述第一网络设备从所述虚拟集群外的网络设备接收到的；
所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项，并将所述转发表项发送至所述第一网络设备。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述第一网络设备的主用主控设备具体包括：
所述第二网络设备接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的控制协议报文，所述控制协议报文是所述第一网络设备从所述虚拟集群外的网络设备接收到的；
所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项，并将所述转发表项发送至所述第一网络设备。
13.根据权利要求9至12任一所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述第二网络设备与所述第一网络设备之间的所述第一通信连接中断时，所述第三网络设备升级为所述虚拟集群中所述第一网络设备的主用主控设备。
14.一种第一网络设备，其特征在于，包括：
通信连接单元，用于与第二网络设备建立基于网络层的第一通信连接，以及，用于与第三网络设备建立基于网络层的第二通信连接；
消息传输单元，用于通过所述第一通信连接向所述第二网络设备发送第一注册请求消息，所述第一注册请求消息用于申请与所述第二网络设备建立虚拟集群；并接收所述第二网络设备发送的所述虚拟集群建立成功的第一注册响应消息；以及，用于通过所述第二通信连接向所述第三网络设备发送第二注册请求消息，所述第二注册请求消息用于申请所述第三网络设备加入所述虚拟集群；并接收所述第三网络设备发送的第二注册响应消息；
设备确定单元，用于在所述消息传输单元接收到所述第二网络设备发送的虚拟集群建立成功的第一注册响应消息后，选择所述第二网络设备作为所述虚拟集群系统中所述网络设备自身的主用主控设备；以及，在所述消息传输单元接收到所述第三网络设备发送的第二注册响应消息后，选择所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述网络设备自身的备用主控设备。
15.根据权利要求14所述的网络设备，其特征在于，所述与所述第二网络设备建立的所述第一通信连接经过第四网络设备，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群；或者，所述与所述第三网络设备建立的所述第二通信连接经过第五网络设备，所述第五网络设备不属于所述虚拟集群。
16.根据权利要求14所述的网络设备，其特征在于，还包括：
报文收发单元，用于把从所述虚拟集群外的网络设备接收到的控制协议报文通过所述第一通信连接转发到所述第二网络设备，以便于所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项；以及，接收从所述第二网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项。
17.根据权利要求15所述的网络设备，其特征在于，还包括：
报文收发单元，用于把从所述虚拟集群外的网络设备接收到的控制协议报文通过所述第一通信连接转发到所述第二网络设备，以便于所述第二网络设备根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项；以及，接收从所述第二网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项。
18.根据权利要求16所述的网络设备，其特征在于，
所述消息传输单元在向所述第三网络设备发送的所述第二注册请求消息中包括所述第二网络设备的地址，以便于所述第三网络设备在接收到所述第二注册请求消息后，根据所述第二网络设备的地址与所述第二网络设备建立基于网络层的第三通信连接，所述第三通信连接用于所述第二网络设备通过所述第三通信连接向所述第三网络设备发送所述虚拟集群对外的转发表项。
19.根据权利要求17所述的网络设备，其特征在于，
所述消息传输单元在向所述第三网络设备发送的所述第二注册请求消息中包括所述第二网络设备的地址，以便于所述第三网络设备在接收到所述第二注册请求消息后，根据所述第二网络设备的地址与所述第二网络设备建立基于网络层的第三通信连接，所述第三通信连接用于所述第二网络设备通过所述第三通信连接向所述第三网络设备发送所述虚拟集群对外的转发表项。
20.根据权利要求14-19任一所述的网络设备，其特征在于，还包括：
所述消息传输单元，还用于当所述第一网络设备检测到与所述第二网络设备之间的所述第一通信连接中断时，向所述第三网络设备发送通告消息，所述通告消息用于通知所述第三网络设备升级为所述第一网络设备的主用主控设备。
21.根据权利要求20所述的网络设备，其特征在于，还包括：
转发管理单元，用于接收所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项；根据所述第三网络设备发送的所述虚拟集群对外的转发表项更新所述第一网络设备本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项，对于没有被更新的所述本地保存的所述虚拟集群对外的转发表项进行删除处理。
22.一种第二网络设备，其特征在于，包括：
通信连接单元，用于与第一网络设备建立基于网络层的第一通信连接，并与第三网络设备建立基于网络层的第三通信连接；
消息传输单元，用于接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的第一注册请求消息，并接收所述第三网络设备通过所述第三通信连接发送的第三注册请求消息；
集群建立单元，用于根据所述第一注册消息与所述第三注册消息与所述第一网络设备和所述第三网络设备建立虚拟集群；所述第二网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的主用主控设备，所述第三网络设备作为所述虚拟集群中所述第一网络设备的备用主控设备。
23.根据权利要求22所述的网络设备，其特征在于，所述与第一网络设备建立基于网络层的第一通信连接经过第四网络设备连接，所述第四网络设备不属于所述虚拟集群。
24.根据权利要求22或23所述的网络设备，其特征在于，还包括：
转发管理单元，用于接收所述第一网络设备通过所述第一通信连接发送的控制协议报文，所述控制协议报文是所述第一网络设备从所述虚拟集群外的网络设备接收到的；以及，根据所述控制协议报文生成所述虚拟集群对外的转发表项，并将所述转发表项发送至所述第一网络设备。
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