CN104579953B - 一种发布路由的方法、虚拟路由器冗余协议备份组和网络 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种发布路由的方法、虚拟路由器冗余协议备份组和网络，虚拟路由器冗余协议VRRP备份组包括VRRP成员设备，终端设备通过交换机和二层网络设备接入到虚拟路由器冗余协议备份组，通过虚拟路由器冗余协议备份组连接到网络侧；采用链路故障检测技术检测VRRP成员设备与交换机之间的链路连通状况；以及，在VRRP成员设备中配置一条目的网段为VRRP备份组所在网段，下一跳为VRRP备份组的接口的静态路由信息，配置该静态路由信息与链路连通状况联动；VRRP成员设备向网络侧发布静态路由信息；当链路连通状况出现异常时，静态路由信息与链路连通状况联动而失效，VRRP成员设备撤销向网络侧发布静态路由信息。

Description

一种发布路由的方法、虚拟路由器冗余协议备份组和网络

技术领域

本发明涉及网络路由技术，特别是指一种发布路由的方法、虚拟路由器冗余协议备份组和网络。

背景技术

VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议)是一种选择协议，能够将可承担网关功能的多台路由设备加入到一个VRRP备份组中，并利用该VRRP备份组形成一台虚拟路由设备，以使得二层网络(例如局域网)中处在VRRP备份组所在网段内的各台本地主机只需将虚拟路由设备配置为缺省网关即可实现通信，从而简化网络主机的配置，其中，VRRP备份组中的每台路由设备是VRRP备份组的成员设备。在VRRP备份组中，优先级最高的一台成员设备会被选为Master(主)状态，其余成员设备则均处在Backup(备)状态。Master状态成员设备和Backup状态成员设备都会发布VRRP备份组所在网段的网段路由信息，通过网段路由信息的发布，从本地主机通过VRRP备份组发向三层网络(如Internet)的上行报文流量会全部被Master状态成员设备单独承担；三层网络通过VRRP备份组发向本地主机的下行流量，或者被Master状态成员设备和Backup状态成员设备共同分担，或者通过发布网段路由信息时设置更优的路由属性(如COST值)被Master状态成员设备单独承担。

现有技术中，VRRP备份组处于Master状态成员设备还需要通过二层网络向Backup状态的各台成员设备定期发送VRRP通告报文，相应地，若Backup状态的各台成员设备能够定期接收到VRRP通告报文，则会认定Master状态成员设备目前能够正常工作，但若Backup状态的各成员设备长期无法收到VRRP通告报文，则会认定Master状态成员设备已发生故障，并触发Backup状态的各台成员设备重新选举出一台成员设备切换至Master状态、以接管VRRP备份组的上行流量。基于这一机制，对于Master状态成员设备发生故障的情况，VRRP备份组能够及时恢复上、下行流量的正确转发，但对于二层网络分裂的情况，这一机制无法恢复下行报文流量的正确转发。

当二层网络发生网络分裂后，若Backup状态成员设备与Master状态成员设备分属于不同的分裂子网，则这些Backup状态成员设备就会长期无法收到VRRP通告报文，并且，这些Backup状态成员设备中会有一台被选举为Master状态。对于分裂后的上行报文流量来说，由于分裂子网中均有一台成员设备处在Master状态，且本地主机只能够感知到与其同属一个分裂子网的一台Master状态成员设备，因此，每个分裂子网中的本地主机所发出的上行报文流量能够正确地被所属分裂子网内的Master状态成员设备转发。

但对于分裂后的下行报文流量，由于VRRP备份组的所有成员设备均在分裂之前发布了相同网段的网段路由信息(无论是否设置不同的路由属性)，并导致三层网络中同时存在多条可用的相同网段的网段路由信息，因此，对于无法分辨出二层网络已经发生分裂的三层网络来说，其下行报文流量还是依旧发往VRRP备份组的所有成员设备，或者发往Master状态成员设备，从而导致下行报文流量部分或者全部中断。如图1所示，VRRP备份组中的各路由器(以包含两个路由器为例)通过多个二层设备与终端设备相连，并作为终端设备的网关，成员设备Rl处在Master状态，成员设备R2处在Backup状态。成员设备R1和R2均对外发布了VRRP备份组所在网段的路由信息，其中R1携带了更优的路由优先级，使得成员设备R1单独承担上下行报文流量。

如图2所示，当主用侧二层设备到接入交换机之间的链路发生故障时，成员设备R1和R1的上层网络没有感知，成员设备R2则因为无法通过二层网络接收到成员设备R1的VRRP通告报文，进而导致被选举为Master状态，此时，成员设备R1和R2均处在Master状态，本地主机的上行报文流量由R2承担。备份组的上层网络路由不变，本地主机的下行报文流量继续以R1为下一跳，从而导致终端设备的下行报文流量中断。

现有技术存在如下问题：VRRP备份组中，由于所有成员设备均会发布相同网段的网段路由信息，因此，当VRRP备份组由于二层网络发生网络分裂时，网络侧无法正确区分出下行报文流量的下一跳的成员设备，进而有可能导致下行报文流量中断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种发布路由的方法、虚拟路由器冗余协议备份组和网络，用于解决现有技术中，当VRRP备份组由于二层网络发生网络分裂时，网络侧无法正确区分出下行报文流量的下一跳的成员设备，进而有可能导致下行报文流量中断的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种发布路由的方法，虚拟路由器冗余协议VRRP备份组包括VRRP成员设备，终端设备通过交换机和二层网络设备接入到所述虚拟路由器冗余协议备份组，通过所述虚拟路由器冗余协议备份组连接到网络侧；方法应用于VRRP成员设备，包括：采用链路故障检测技术检测所述VRRP成员设备与交换机之间的链路连通状况；以及，在VRRP成员设备中配置一条目的网段为VRRP备份组所在网段，下一跳为所述VRRP备份组的接口的静态路由信息，配置该静态路由信息与所述链路连通状况联动；VRRP成员设备向所述网络侧发布所述静态路由信息；当所述链路连通状况出现异常时，所述静态路由信息与所述链路连通状况联动而失效，所述VRRP成员设备撤销向所述网络侧发布所述静态路由信息。

所述的方法中，VRRP成员设备包括：主状态成员设备和备状态成员设备。

所述的方法中，所述链路故障检测技术是：双向转发检测技术、网络质量分析技术、服务等级协议技术、以太网操作和维护技术或者感知传输告警技术中的任何一种。

所述的方法中，配置该静态路由信息与所述链路连通状况联动具体包括：当链路连通状况为导通时，设定联动的静态路由信息生效，故对外发布有效；当链路连通状况为断开时，设定联动的静态路由信息失效，故对外发布失效。

所述的方法中，其特征在于，VRRP成员设备向所述网络侧发布所述静态路由信息具体包括：将静态路由信息中包含的所述VRRP备份组所在网段的IP地址注入内部网关协议或者边界网关协议中。

一种虚拟路由器冗余协议备份组，包括VRRP成员设备，虚拟路由器冗余协议备份组通过二层网络设备和交换机连接终端设备，将所述终端设备接入到网络侧；VRRP成员设备包括：故障检测单元，用于采用链路故障检测技术检测VRRP成员设备与交换机之间的链路连通状况；

路由信息单元，用于在VRRP成员设备中配置一条目的网段为VRRP备份组所在网段，下一跳为所述VRRP备份组的接口的静态路由信息，配置该静态路由信息与所述链路连通状况联动；静态路由发布单元，用于VRRP成员设备向所述网络侧发布所述静态路由信息；检测单元，用于当所述链路连通状况出现异常时，所述静态路由信息与所述链路连通状况联动而失效，所述VRRP成员设备撤销向所述网络侧发布所述静态路由信息。

所述的备份组中，VRRP成员设备包括：主状态成员设备和备状态成员设备。

所述的备份组中，故障检测单元包括：双向转发检测技术模块、网络质量分析技术模块、服务等级协议技术模块、以太网操作和维护技术模块或者感知传输告警技术模块。

所述的备份组中，路由信息单元包括：设定模块，用于当链路连通状况为导通时，设定联动的静态路由信息生效，故对外发布有效；当链路连通状况为断开时，设定联动的静态路由信息失效，故对外发布失效。

所述的备份组中，静态路由发布单元包括：协议封装模块，用于将静态路由信息中包含的所述VRRP备份组所在网段的IP地址注入内部网关协议或者边界网关协议中。

一种网络，包括：虚拟路由器冗余协议备份组、终端设备、交换机、二层网络设备和网络侧；终端设备通过交换机和二层网络设备接入到所述虚拟路由器冗余协议备份组，通过所述虚拟路由器冗余协议备份组连接到网络侧；虚拟路由器冗余协议备份组包括VRRP成员设备，VRRP成员设备包括：VRRP成员设备包括：故障检测单元，用于采用链路故障检测技术检测VRRP成员设备与交换机之间的链路连通状况；路由信息单元，用于在VRRP成员设备中配置一条目的网段为VRRP备份组所在网段，下一跳为所述VRRP备份组的接口的静态路由信息，配置该静态路由信息与所述链路连通状况联动；静态路由发布单元，用于VRRP成员设备向所述网络侧发布所述静态路由信息；检测单元，用于当所述链路连通状况出现异常时，所述静态路由信息与所述链路连通状况联动而失效，所述VRRP成员设备撤销向所述网络侧发布所述静态路由信息。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：当VRRP备份组到交换机之间的链路发生故障时，链路连通状况出现异常，导致静态路由与之联动而失效，VRRP备份组则撤销发布静态路由，VRRP备份组的网络侧路由收敛，其中本地网段的下行报文流量将不再以VRRP成员设备R1为下一跳，从而保证终端设备的下行报文流量正常转发。

附图说明

图1表示VRRP备份组通过二层设备与终端设备相连的示意图；

图2表示VRRP的网络架构中出现故障的结构示意图；

图3表示VRRP的网络架构中设置链路故障检测技术的示意图；

图4表示一种发布路由的方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例提供一种发布路由的方法，如图3所示，虚拟路由器冗余协议备份组(简称：VRRP备份组)包括VRRP成员设备，VRRP成员设备分为：Master状态成员设备和Backup状态成员设备，终端设备通过(本地的)交换机和中间的二层网络设备接入到所述虚拟路由器冗余协议备份组，通过所述虚拟路由器冗余协议备份组连接到网络侧；

方法应用于VRRP成员设备，如图4所示，包括：

步骤401，采用链路故障检测技术检测所述VRRP成员设备与交换机之间的链路连通状况；以及，在VRRP成员设备中配置一条目的网段为VRRP备份组所在网段，下一跳为所述VRRP备份组的接口的静态路由信息，配置该静态路由信息与所述链路连通状况联动；

步骤402，VRRP成员设备向所述网络侧发布所述静态路由信息；

步骤403，当所述链路连通状况出现异常时，所述静态路由信息与所述链路连通状况联动而失效，所述VRRP成员设备撤销向所述网络侧发布所述静态路由信息。

应用所提供的技术方案，当VRRP备份组到交换机之间的链路发生故障时，链路连通状况出现异常，导致静态路由与之联动而失效，VRRP备份组则撤销发布静态路由(也即本地网段的路由)，VRRP备份组的上层网络设备(即网络侧)路由收敛，其中本地网段的下行报文流量将不再以VRRP成员设备R1为下一跳，从而保证终端设备的下行报文流量正常转发。

如图3所示，VRRP的网络架构中，三层网络设备即为VRRP备份组，VRRP备份组由主用设备R1、备用设备R2组成，其中，VRRP成员设备的主用设备Rl的IP地址为10.0.0.2，备用设备R2的IP地址为10.0.0.3，虚拟的三层网络设备的虚拟IP地址为10.0.0.1，终端设备通过本地交换机和中间的二层网络设备接入到虚拟的三层网络设备，然后再连接到网络侧的其他三层网络设备。

VRRP备份组中各路由器互不相连，交换机分别通过二层设备与VRRP备份组中的各路由器连接，且交换机承担所述VRRP备份组中各路由器之间的VRRP报文交互。

在一个优选实施例中，VRRP成员设备包括：

主(Master)状态成员设备和备(Backup)状态成员设备。

在一个优选实施例中，链路故障检测技术具体是：双向转发检测(BFD)技术、网络质量分析(NQA)技术、服务等级协议(SLA)技术、以太网操作和维护技术(Ethernet OAM)或者感知传输告警技术。

这几种技术都能够实现链路检测，功能大同小异，都能发现TCP/IP第二层的故障，例如是否出现了导通/中断。

需要说明的是，BFD技术实际上不能检测出是对端设备故障还是两者之间的链路故障，但这里对端设备故障和两个设备之间的链路故障都可以认为是虚拟路由器中的路由设备与本地交换机之间出现故障。

在一个优选实施例中，配置该静态路由信息与所述链路连通状况联动具体包括：

当链路连通状况为导通时，设定联动的静态路由信息生效，故对外发布有效；

当链路连通状况为断开时，设定联动的静态路由信息失效，故对外发布失效。

采用传统的路由发布方法即可，可以是将路由注入内部网关协议或者边界网关协议中。

VRRP备份组发布静态路由，正常情况下，三层网络设备中的链路连通状况正常，网段静态路由能正常加入路由表，VRRP备份组的上层网络设备中的本地网段的下行报文流量可以以R1为下一跳，本地用户的下行报文流量正常转发。

在一个优选实施例中，VRRP成员设备向所述网络侧发布所述静态路由信息具体包括：

将静态路由信息中包含的所述VRRP备份组所在网段的IP地址注入内部网关协议(IGP，Interior Gateway Protocol)或者边界网关协议(BGP，Border Gateway Protocol)中。

在成员设备中利用链路故障检测技术检测路由设备与本地用户交换机之间的链路连通状况，同时在所述路由设备上配置一条目的网段为VRRP备份组所在网段、下一跳为到达所述VRRP备份组的接口的静态路由，并配置该静态路由与链路连通状况联动，然后对外发布该静态路由信息，比如注入IGP或者BGP协议。

在一个应用场景中，如图4所示，在三层网络设备上运行VRRP，包括：

步骤1，在VRRP成员设备中利用链路故障检测技术检测路由设备与本地用户交换机之间的链路连通状况。

链路故障检测技术可以为双向转发检测(BFD)技术、网络质量分析(NQA)技术、服务等级协议(SLA)技术、以太网操作和维护技术(Ethernet OAM)、感知传输告警技术等。

例如：主用三层网络设备可以利用BFD技术检测R1与交换机之间的链路连通状况。

步骤2，在VRRP成员设备上配置一条目的网段为VRRP备份组所在网段、下一跳为所述VRRP备份组的接口的静态路由，并配置该静态路由与401所述链路连通状况联动。

例如：主用三层网络设备可以配置一条目的网段为10.0.0.0、下一跳为所述VRRP备份组的接口的静态路由，并配置该静态路由与401所述链路连通状况联动。

步骤3，所述设备对外发布步骤2中的静态路由信息。

VRRP成员设备对外发布步骤2中的静态路由信息，比如注入IGP或者BGP协议，也即VRRP成员设备所在接口的网段路由，以使得VRRP成员设备对下行数据进行转发或处理。

例如：主用三层网络设备可以向IGP或者BGP协议中注入静态路由10.0.0.0。

应用场景中，配置一条目的网段为10.0.0.0，下一跳为所述VRRP备份组的接口的静态路由，并配置该静态路由与链路连通状况联动，避免VRRP备份组二层网络发生分裂时而引起的下行流量中断，从而提高VRRP可靠性。

本发明实施例提供一种虚拟路由器冗余协议备份组，虚拟路由器冗余协议备份组通过二层网络设备和交换机连接终端设备，将所述终端设备接入到网络侧；

包括VRRP成员设备，VRRP成员设备包括：

虚拟路由器冗余协议VRRP备份组包括VRRP成员设备，

终端设备通过交换机和二层网络设备接入到所述虚拟路由器冗余协议备份组，通过所述虚拟路由器冗余协议备份组连接到网络侧；

故障检测单元，用于采用链路故障检测技术检测VRRP成员设备与交换机之间的链路连通状况；

路由信息单元，用于在VRRP成员设备中配置一条目的网段为VRRP备份组所在网段，下一跳为所述VRRP备份组的接口的静态路由信息，配置该静态路由信息与所述链路连通状况联动；

静态路由发布单元，用于VRRP成员设备向所述网络侧发布所述静态路由信息；

检测单元，用于当所述链路连通状况出现异常时，所述静态路由信息与所述链路连通状况联动而失效，所述VRRP成员设备撤销向所述网络侧发布所述静态路由信息。

在一个优选实施例中，VRRP成员设备包括：

Master状态成员设备和Backup状态成员设备。

在一个优选实施例中，故障检测单元包括：

双向转发检测技术模块、网络质量分析技术模块、服务等级协议技术模块、以太网操作和维护技术模块或者感知传输告警技术模块。

在一个优选实施例中，路由信息单元包括：

设定模块，用于当链路连通状况为导通时，设定发布静态路由信息；

当链路连通状况为断开时，设定不发布静态路由信息。

在一个优选实施例中，静态路由发布单元包括：

协议封装模块，用于将静态路由信息中包含的所述VRRP备份组所在网段的IP地址注入IGP或者BGP中。

本发明实施例提供一种网络，如图3所示，包括：虚拟路由器冗余协议备份组、终端设备、交换机、二层网络设备和网络侧；终端设备通过交换机和二层网络设备接入到所述虚拟路由器冗余协议备份组，通过所述虚拟路由器冗余协议备份组连接到网络侧；

虚拟路由器冗余协议备份组包括VRRP成员设备，VRRP成员设备包括：

VRRP成员设备包括：

故障检测单元，用于采用链路故障检测技术检测VRRP成员设备与交换机之间的链路连通状况；

路由信息单元，用于在VRRP成员设备中配置一条目的网段为VRRP备份组所在网段，下一跳为所述VRRP备份组的接口的静态路由信息，配置该静态路由信息与所述链路连通状况联动；

静态路由发布单元，用于VRRP成员设备向所述网络侧发布所述静态路由信息；

检测单元，用于当所述链路连通状况出现异常时，所述静态路由信息与所述链路连通状况联动而失效，所述VRRP成员设备撤销向所述网络侧发布所述静态路由信息。

采用本方案之后的优势是：当VRRP备份组到交换机之间的链路发生故障时，链路连通状况出现异常，导致静态路由与之联动而失效，VRRP备份组则撤销发布静态路由(也即本地网段的路由)，VRRP备份组的上层网络设备(即网络侧)路由收敛，本地网段的下行报文流量将不再以VRRP成员设备R1为下一跳，从而保证终端设备的下行报文流量能够正常转发。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种发布路由的方法，其特征在于，虚拟路由器冗余协议VRRP备份组包括VRRP成员设备，终端设备通过交换机和二层网络设备接入到所述虚拟路由器冗余协议备份组，通过所述虚拟路由器冗余协议备份组连接到网络侧；

方法应用于VRRP成员设备，包括：

采用链路故障检测技术检测所述VRRP成员设备与交换机之间的链路连通状况；以及，在VRRP成员设备中配置一条目的网段为VRRP备份组所在网段，下一跳为所述VRRP备份组的接口的静态路由信息，配置该静态路由信息与所述链路连通状况联动；

VRRP成员设备向所述网络侧发布所述静态路由信息；

当所述链路连通状况出现异常时，所述静态路由信息与所述链路连通状况联动而失效，所述VRRP成员设备撤销向所述网络侧发布所述静态路由信息；

VRRP备份组的上层网络设备路由收敛，本地网段的下行报文流量将不再以VRRP成员设备为下一跳。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，VRRP成员设备包括：

主状态成员设备和备状态成员设备。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述链路故障检测技术是：双向转发检测技术、网络质量分析技术、服务等级协议技术、以太网操作和维护技术或者感知传输告警技术中的任何一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，配置该静态路由信息与所述链路连通状况联动具体包括：

当链路连通状况为导通时，设定联动的静态路由信息生效，故对外发布有效；

当链路连通状况为断开时，设定联动的静态路由信息失效，故对外发布失效。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，VRRP成员设备向所述网络侧发布所述静态路由信息具体包括：

将静态路由信息中包含的所述VRRP备份组所在网段的IP地址注入内部网关协议或者边界网关协议中。

6.一种虚拟路由器冗余协议备份组，其特征在于，包括VRRP成员设备，

虚拟路由器冗余协议备份组通过二层网络设备和交换机连接终端设备，将所述终端设备接入到网络侧；

VRRP成员设备包括：

故障检测单元，用于采用链路故障检测技术检测VRRP成员设备与交换机之间的链路连通状况；

路由信息单元，用于在VRRP成员设备中配置一条目的网段为VRRP备份组所在网段，下一跳为所述VRRP备份组的接口的静态路由信息，配置该静态路由信息与所述链路连通状况联动；

静态路由发布单元，用于VRRP成员设备向所述网络侧发布所述静态路由信息；

检测单元，用于当所述链路连通状况出现异常时，所述静态路由信息与所述链路连通状况联动而失效，所述VRRP成员设备撤销向所述网络侧发布所述静态路由信息；

VRRP备份组的上层网络设备，路由收敛，本地网段的下行报文流量将不再以VRRP成员设备为下一跳。

7.根据权利要求6所述的备份组，其特征在于，VRRP成员设备包括：

主状态成员设备和备状态成员设备。

8.根据权利要求6所述的备份组，其特征在于，故障检测单元包括：

双向转发检测技术模块、网络质量分析技术模块、服务等级协议技术模块、以太网操作和维护技术模块或者感知传输告警技术模块。

9.根据权利要求6所述的备份组，其特征在于，路由信息单元包括：

设定模块，用于当链路连通状况为导通时，设定联动的静态路由信息生效，故对外发布有效；

当链路连通状况为断开时，设定联动的静态路由信息失效，故对外发布失效。

10.根据权利要求6所述的备份组，其特征在于，静态路由发布单元包括：

协议封装模块，用于将静态路由信息中包含的所述VRRP备份组所在网段的IP地址注入内部网关协议或者边界网关协议中。

11.一种网络，其特征在于，包括：虚拟路由器冗余协议备份组、终端设备、交换机、二层网络设备和网络侧；终端设备通过交换机和二层网络设备接入到所述虚拟路由器冗余协议备份组，通过所述虚拟路由器冗余协议备份组连接到网络侧；

虚拟路由器冗余协议备份组包括VRRP成员设备，VRRP成员设备包括：

VRRP成员设备包括：

故障检测单元，用于采用链路故障检测技术检测VRRP成员设备与交换机之间的链路连通状况；

路由信息单元，用于在VRRP成员设备中配置一条目的网段为VRRP备份组所在网段，下一跳为所述VRRP备份组的接口的静态路由信息，配置该静态路由信息与所述链路连通状况联动；

静态路由发布单元，用于VRRP成员设备向所述网络侧发布所述静态路由信息；

检测单元，用于当所述链路连通状况出现异常时，所述静态路由信息与所述链路连通状况联动而失效，所述VRRP成员设备撤销向所述网络侧发布所述静态路由信息；

VRRP备份组的上层网络设备，路由收敛，本地网段的下行报文流量将不再以VRRP成员设备为下一跳。