CN107948062A - 基于vrrp备份组的报文转发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于VRRP备份组的报文转发方法及装置，该方法包括：检测与所述VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障；若检测到与所述VRRP备份组之间的第一链路故障，则确定所述第一链路是否承载报文转发；若确定所述第一链路承载报文转发，则将所述第一链路承载的报文通过所述第二链路进行转发，所述第一链路和所述第二链路承载的报文所属的VLAN不同。该方案相对于现有技术采用STP的方式，实现过程非常简单，由于VRRP备份组之间的两条链路承载的报文所属的VLAN不同，能够有效解决环路或故障问题，确保报文转发的顺利进行。

Description

基于VRRP备份组的报文转发方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤指一种基于虚拟路由冗余协议(Virtual RouterRedundancy Protocol，VRRP)主备设备的报文转发方法及装置。

背景技术

VRRP是一种容错协议，在提高可靠性的同时，简化了网络设备的配置。VRRP将可以承担网关功能的网络设备加入到备份组中，形成一台虚拟网络设备，从而实现冗余备份。在具有多播或广播能力的局域网中，借助VRRP能在某台网络设备出现故障时仍然提供高可靠的缺省链路，有效避免单一链路发生故障后网络中断的问题，而无需修改动态路由协议、路由发现协议等配置信息。

由于VRRP起到冗余备份作用，终端需要同时连到两台网络设备，当主网络设备挂掉的时候，能切换到备网络设备进行通信。这就要求接入设备同时连到VRRP备份组的两台网络设备上，由于VRRP备份组间的两台网络设备原本就存在二层互通链路，因此，整网天然会存在环路。

目前，一般采用VRRP和生成树协议(Spanning Tree Protocol，STP)配合来检测和避免环路，由于STP相对复杂，在网络拓扑环境复杂度提升情况下，STP复杂度也会变的很高；并且，一旦产生环路或者故障，整网收敛时间较长。

发明内容

本发明实施例提供一种基于VRRP备份组的报文转发方法及装置，用以解决现有技术中存在的STP复杂度很高，且一旦产生环路，整网收敛时间较长的问题。

根据本发明实施例，提供一种基于VRRP备份组的报文转发方法，应用在所述VRRP备份组连接的接入设备中，所述方法包括：

检测与所述VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障；

若检测到与所述VRRP备份组之间的第一链路故障，则确定所述第一链路是否承载报文转发；

若确定所述第一链路承载报文转发，则将所述第一链路承载的报文通过所述第二链路进行转发，所述第一链路和所述第二链路承载的报文所属的虚拟局域网VLAN不同。

具体的，确定所述第一链路是否承载报文转发，具体包括：

确定所述第一链路连接的第一端口的第一转发表包括的VLAN标识是否为空；

若确定所述第一转发表包括的VALN标识为空，则确定所述第一链路未承载报文转发；

若确定所述第一转发表包括的VLAN标识不为空，则确定所述第一链路承载报文转发。

具体的，将所述第一链路承载的报文通过所述第二链路进行转发，具体包括：

将所述第一转发表包括的VLAN标识写入所述第二链路连接的第二端口的第二转发表中，以使所述第二端口转发携带所述第二转发表中包括的VLAN标识的报文；以及，

将所述第一转发表包括的VLAN标识清空，以使所述第一端口停止转发报文。

可选的，还包括：

监控检测周期是否到期；

若监控到所述检测周期到期，则执行检测与所述VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障的步骤。

可选的，还包括：

若检测到与所述VRRP备份组之间的第一链路和第二链路均未故障，则确定所述第一链路连接的第一端口的第一转发表中包括的VLAN标识是否是第一设定VLAN标识、以及所述第二链路连接的第二端口的第二转发表中包括的VLAN标识是否是第二设定VLAN标识，所述第一设定VLAN标识与所述第二设定VLAN标识不同；

若确定所述第一转发表中包括的VLAN标识不是所述第一设定VLAN标识，则将所述第一转发表中包括的VLAN标识更改为所述第一设定VLAN标识，以使所述第一端口转发携带所述第一设定VLAN标识的报文；

若确定所述第二转发表中包括的VLAN标识不是所述第二设定VLAN标识，则将所述第二转发表中包括的VLAN标识更改为所述第二设定VLAN标识，以使所述第二端口转发携带所述第二设定VLAN标识的报文。

根据本发明实施例，还提供一种基于VRRP备份组的报文转发装置，应用在所述VRRP备份组连接的接入设备中，所述装置包括：

检测模块，用于检测与所述VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障；

第一确定模块，用于若检测到与所述VRRP备份组之间的第一链路故障，则确定所述第一链路是否承载报文转发；

转发模块，用于若确定所述第一链路承载报文转发，则将所述第一链路承载的报文通过所述第二链路进行转发，所述第一链路和所述第二链路承载的报文所属的虚拟局域网VLAN不同。

具体的，所述第一确定模块，具体用于：

确定所述第一链路连接的第一端口的第一转发表包括的VLAN标识是否为空；

若确定所述第一转发表包括的VALN标识为空，则确定所述第一链路未承载报文转发；

若确定所述第一转发表包括的VLAN标识不为空，则确定所述第一链路承载报文转发。

具体的，所述转发模块，具体用于：

将所述第一转发表包括的VLAN标识写入所述第二链路连接的第二端口的第二转发表中，以使所述第二端口转发携带所述第二转发表中包括的VLAN标识的报文；以及，

将所述第一转发表包括的VLAN标识清空，以使所述第一端口停止转发报文。

可选的，还包括：

监控模块，用于监控检测周期是否到期；若监控到所述检测周期到期，则转向所述检测模块。

可选的，还包括：

第二确定模块，用于若检测到与所述VRRP备份组之间的第一链路和第二链路均未故障，则确定所述第一链路连接的第一端口的第一转发表中包括的VLAN标识是否是第一设定VLAN标识、以及所述第二链路连接的第二端口的第二转发表中包括的VLAN标识是否是第二设定VLAN标识，所述第一设定VLAN标识与所述第二设定VLAN标识不同；

第一更改模块，用于若确定所述第一转发表中包括的VLAN标识不是所述第一设定VLAN标识，则将所述第一转发表中包括的VLAN标识更改为所述第一设定VLAN标识，以使所述第一端口转发携带所述第一设定VLAN标识的报文；

第二更改模块，用于若确定所述第二转发表中包括的VLAN标识不是所述第二设定VLAN标识，则将所述第二转发表中包括的VLAN标识更改为所述第二设定VLAN标识，以使所述第二端口转发携带所述第二设定VLAN标识的报文。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供一种基于VRRP备份组的报文转发方法及装置，通过检测与所述VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障；若检测到与所述VRRP备份组之间的第一链路故障，则确定所述第一链路是否承载报文转发；若确定所述第一链路承载报文转发，则将所述第一链路承载的报文通过所述第二链路进行转发，所述第一链路和所述第二链路承载的报文所属的虚拟局域网VLAN不同。该方案中，在检测到与VRRP备份组之间的第一链路故障后，以及确定第一链路承载报文转发后，直接将第一链路承载的报文通过第二链路进行转发，相对于现有技术采用STP的方式，实现过程非常简单，由于VRRP备份组之间的两条链路承载的的报文所属的VLAN不同，能够有效解决环路或故障问题，确保报文转发的顺利进行。

附图说明

图1为本发明实施例中VRRP备份组与接入设备的连接关系示意图；

图2为本发明实施例中一种基于VRRP备份组的报文转发方法的流程图；

图3为本发明实施例中另一种基于VRRP备份组的报文转发方法的流程图；

图4为本发明实施例中一种基于VRRP备份组的报文转发装置的结构示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的STP复杂度很高，且一旦产生环路，整网收敛时间较长的问题，本发明实施例提供一种基于VRRP备份组的报文转发方法，该方法应用在VRRP备份组连接的接入设备中，假设VRRP备份组中的两台网络设备分别为VRRP-A和VRRP-B，该VRRP备份组与接入设备的连接关系如图1所示。该方法的流程如图2所示，执行步骤如下：

S21：检测与VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障。

如图1所示，接入设备分别通过一条链路与VRRP备份组中的两台网络设备连接，也就是说接入设备与VRRP备份组之间有两条链路，这两条链路分别定义为第一链路和第二链路，这两条链路中至少有一条链路正常时，才能确保报文的正常转发，因此，需要检测与VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障。

S22：若检测到与VRRP备份组之间的第一链路故障，则确定第一链路是否承载报文转发。

第一链路故障之前，可能正在承载报文转发，也可能未承载报文转发，这两种情况下的处理方法是不同的，因此，在检测到第一链路故障后，还需要进一步确定第一链路是否承载报文转发。

S23：若确定第一链路承载报文转发，则将第一链路承载的报文通过第二链路进行转发。

为了保证报文的正常转发，确定第一链路故障且承载报文转发后，可以将第一链路承载的报文通过第二链路转发，其中，第一链路和第二链路承载的报文所属的虚拟局域网(Virtual Local Area Network，VLAN)不同。

如图1所示，假设，接入设备与VRRP-A之间的第一链路故障，那么原本由第一链路承载的报文就可以通过与VRRP-B之间的第二链路来承载。这里仅仅是以第一链路故障为例进行说明，若第二链路故障，处理过程是相同的，这里不再赘述。

若第一链路故障但未承载报文转发，也就是说报文本来就是全部由第二链路转发，此时无需进行切换，第二链路继续进行报文转发即可。

该方案中，在检测到与VRRP备份组之间的第一链路故障后，以及确定第一链路承载报文转发后，直接将第一链路承载的报文通过第二链路进行转发，相对于现有技术采用STP的方式，实现过程非常简单，由于VRRP备份组之间的两条链路承载的的报文所属的VLAN不同，能够有效解决环路或故障问题，确保报文转发的顺利进行。

具体的，S22中的确定第一链路是否承载报文转发，实现过程具体包括：确定第一链路连接的第一端口的第一转发表包括的VLAN标识是否为空；若确定第一转发表包括的VALN标识为空，则确定第一链路未承载报文转发；若确定第一转发表包括的VLAN标识不为空，则确定第一链路承载报文转发。

第一链路连接的端口可以定义为第一端口，第一端口上会设置转发表，该转发表定义为第一转发表，第一端口可以转发携带第一转发表中包括的VLAN标识的报文，因此，在确定第一链路是否承载报文转发时，可以根据第一转发表包括的VLAN标识是否为空来确定。

相应的，上述S23中的将第一链路承载的报文通过第二链路进行转发，实现过程具体包括：将第一转发表包括的VLAN标识写入第二链路连接的第二端口的第二转发表中，以使第二端口转发携带第二转发表中包括的VLAN标识的报文；以及，将第一转发表包括的VLAN标识清空，以使第一端口停止转发报文。

第二链路连接的端口可以定义为第二端口，第二端口上也会设置转发表，该转发表定义为第二转发表，第二端口可以转发携带第二转发表中包括的VLAN标识的报文。基于此，在将第一链路承载的报文通过第二链路进行转发时，可以将第一转发表包括的VLAN标识写入第二链路连接的第二端口的第二转发表中，并将第一转发表包括的VLAN标识清空，从而实现第二端口转发携带新的第二转发表中包括的VLAN标识的报文，第一端口停止转发报文。

可选的，还提供再一种基于VRRP备份组的报文转发方法，如图3所示，在图2的基础上，还包括：

S24：监控检测周期是否到期。

若监控到检测周期到期，则执行S21。

还可以定期检测与VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障，具体可以设定检测周期，在检测周期到期时，检测与VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障，检测周期可以根据实际需要进行设定，例如，可以设定为10分钟、30分钟、50分钟等等。

可选的，上述方法还包括：

若检测到与VRRP备份组之间的第一链路和第二链路均未故障，则确定第一链路连接的第一端口的第一转发表中包括的VLAN标识是否是第一设定VLAN标识、以及第二链路连接的第二端口的第二转发表中包括的VLAN标识是否是第二设定VLAN标识，第一设定VLAN标识与第二设定VLAN标识不同；

若确定第一转发表中包括的VLAN标识不是第一设定VLAN标识，则将第一转发表中包括的VLAN标识更改为第一设定VLAN标识，以使第一端口转发携带第一设定VLAN标识的报文；

若确定第二转发表中包括的VLAN标识不是第二设定VLAN标识，则将第二转发表中包括的VLAN标识更改为第二设定VLAN标识，以使第二端口转发携带第二设定VLAN标识的报文。

若检测到与VRRP备份组之间的第一链路和第二链路均未故障，也就是说第一链路和第二链路都可以正常进行报文转发，为了达到最佳的转发效果，可以按照最初设定的转发规则进行转发，即，第一链路转发携带第一设定VLAN标识的报文，第二链路转发携带第二设定标识的链路，若当前第一链路和第二链路不是如此转发报文，则可以调整第一转发表和第二转发表，以调整第一链路和第二链路承载的报文转发。

下面举例进行说明，在图1所示的网络架构中，假设总共有10个VLAN，分别表示为VLAN1-10，接入设备与VRRP-A之间通过端口C连接的第一链路承载VLAN1、3、5、7、9的报文，与VRRP-B之间通过端口D连接的第二链路承载VLAN2、4、6、8、10的报文，其中，VRRP-A为主设备，VRRP-B为备设备。

第一种场景，若VRRP-A故障，VRRP-A与VRRP-B之间进行主备切换，但端口C转发状态正常。以VLAN 3的报文为例，报文从端口C上行到达VRRP-A，再经VRRP-A与VRRP-B之间的二层通路，转发到VRRP-B上；从VRRP-B回来的报文只会从原路返回到端口C，因为转发到端口D的报文会被丢弃。可见，既实现了备份冗余，同时也不会出现环路。

第二种应用场景，若VRRP-A完全故障，端口C无法转发报文，接入设备上对第一链路和第二链路的状态进行实时检测，当检测到端口C上连接的第一链路故障后，将端口C上的所有报文切换到端口D上进行转发。仍然以VLAN 3的报文为例，在第一链路故障发生后，由于端口D也可以转发VLAN 3的报文，报文将通过端口D上行到VRRP-B；对于VLAN 3的下行报文，端口D也可以转发。此时，由于C端口连接的第一链路已经故障，不能转发数据，因此也不会存在环路。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种基于VRRP备份组的报文转发装置，该装置可以设置在与VRRP备份组连接的接入设备中，该装置的结构如图4所示，包括：

检测模块41，用于检测与VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障；

第一确定模块42，用于若检测到与VRRP备份组之间的第一链路故障，则确定第一链路是否承载报文转发；

转发模块43，用于若确定第一链路承载报文转发，则将第一链路承载的报文通过第二链路进行转发，第一链路和第二链路承载的报文所属的虚拟局域网VLAN不同。

该方案中，在检测到与VRRP备份组之间的第一链路故障后，以及确定第一链路承载报文转发后，直接将第一链路承载的报文通过第二链路进行转发，相对于现有技术采用STP的方式，实现过程非常简单，由于VRRP备份组之间的两条链路承载的的报文所属的VLAN不同，能够有效解决环路或故障问题，确保报文转发的顺利进行。

具体的，第一确定模块，具体用于：

确定第一链路连接的第一端口的第一转发表包括的VLAN标识是否为空；

若确定第一转发表包括的VALN标识为空，则确定第一链路未承载报文转发；

若确定第一转发表包括的VLAN标识不为空，则确定第一链路承载报文转发。

具体的，转发模块，具体用于：

将第一转发表包括的VLAN标识写入第二链路连接的第二端口的第二转发表中，以使第二端口转发携带第二转发表中包括的VLAN标识的报文；以及，

将第一转发表包括的VLAN标识清空，以使第一端口停止转发报文。

可选的，还包括：

监控模块，用于监控检测周期是否到期；若监控到检测周期到期，则转向检测模块。

可选的，还包括：

第二确定模块，用于若检测到与VRRP备份组之间的第一链路和第二链路均未故障，则确定第一链路连接的第一端口的第一转发表中包括的VLAN标识是否是第一设定VLAN标识、以及第二链路连接的第二端口的第二转发表中包括的VLAN标识是否是第二设定VLAN标识，第一设定VLAN标识与第二设定VLAN标识不同；

第一更改模块，用于若确定第一转发表中包括的VLAN标识不是第一设定VLAN标识，则将第一转发表中包括的VLAN标识更改为第一设定VLAN标识，以使第一端口转发携带第一设定VLAN标识的报文；

第二更改模块，用于若确定第二转发表中包括的VLAN标识不是第二设定VLAN标识，则将第二转发表中包括的VLAN标识更改为第二设定VLAN标识，以使第二端口转发携带第二设定VLAN标识的报文。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于虚拟路由冗余协议VRRP备份组的报文转发方法，应用在所述VRRP备份组连接的接入设备中，其特征在于，所述方法包括：

检测与所述VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障；

若检测到与所述VRRP备份组之间的第一链路故障，则确定所述第一链路是否承载报文转发；

若确定所述第一链路承载报文转发，则将所述第一链路承载的报文通过所述第二链路进行转发，所述第一链路和所述第二链路承载的报文所属的虚拟局域网VLAN不同。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一链路是否承载报文转发，具体包括：

确定所述第一链路连接的第一端口的第一转发表包括的VLAN标识是否为空；

若确定所述第一转发表包括的VALN标识为空，则确定所述第一链路未承载报文转发；

若确定所述第一转发表包括的VLAN标识不为空，则确定所述第一链路承载报文转发。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述第一链路承载的报文通过所述第二链路进行转发，具体包括：

将所述第一转发表包括的VLAN标识写入所述第二链路连接的第二端口的第二转发表中，以使所述第二端口转发携带所述第二转发表中包括的VLAN标识的报文；以及，

将所述第一转发表包括的VLAN标识清空，以使所述第一端口停止转发报文。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

监控检测周期是否到期；

若监控到所述检测周期到期，则执行检测与所述VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障的步骤。

5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，还包括：

若检测到与所述VRRP备份组之间的第一链路和第二链路均未故障，则确定所述第一链路连接的第一端口的第一转发表中包括的VLAN标识是否是第一设定VLAN标识、以及所述第二链路连接的第二端口的第二转发表中包括的VLAN标识是否是第二设定VLAN标识，所述第一设定VLAN标识与所述第二设定VLAN标识不同；

若确定所述第一转发表中包括的VLAN标识不是所述第一设定VLAN标识，则将所述第一转发表中包括的VLAN标识更改为所述第一设定VLAN标识，以使所述第一端口转发携带所述第一设定VLAN标识的报文；

若确定所述第二转发表中包括的VLAN标识不是所述第二设定VLAN标识，则将所述第二转发表中包括的VLAN标识更改为所述第二设定VLAN标识，以使所述第二端口转发携带所述第二设定VLAN标识的报文。

6.一种基于VRRP备份组的报文转发装置，应用在所述VRRP备份组连接的接入设备中，其特征在于，所述装置包括：

检测模块，用于检测与所述VRRP备份组之间的第一链路和第二链路是否故障；

第一确定模块，用于若检测到与所述VRRP备份组之间的第一链路故障，则确定所述第一链路是否承载报文转发；

转发模块，用于若确定所述第一链路承载报文转发，则将所述第一链路承载的报文通过所述第二链路进行转发，所述第一链路和所述第二链路承载的报文所属的虚拟局域网VLAN不同。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于：

确定所述第一链路连接的第一端口的第一转发表包括的VLAN标识是否为空；

若确定所述第一转发表包括的VALN标识为空，则确定所述第一链路未承载报文转发；

若确定所述第一转发表包括的VLAN标识不为空，则确定所述第一链路承载报文转发。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述转发模块，具体用于：

将所述第一转发表包括的VLAN标识写入所述第二链路连接的第二端口的第二转发表中，以使所述第二端口转发携带所述第二转发表中包括的VLAN标识的报文；以及，

将所述第一转发表包括的VLAN标识清空，以使所述第一端口停止转发报文。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

监控模块，用于监控检测周期是否到期；若监控到所述检测周期到期，则转向所述检测模块。

10.如权利要求6-9任一所述的装置，其特征在于，还包括：

第二确定模块，用于若检测到与所述VRRP备份组之间的第一链路和第二链路均未故障，则确定所述第一链路连接的第一端口的第一转发表中包括的VLAN标识是否是第一设定VLAN标识、以及所述第二链路连接的第二端口的第二转发表中包括的VLAN标识是否是第二设定VLAN标识，所述第一设定VLAN标识与所述第二设定VLAN标识不同；

第一更改模块，用于若确定所述第一转发表中包括的VLAN标识不是所述第一设定VLAN标识，则将所述第一转发表中包括的VLAN标识更改为所述第一设定VLAN标识，以使所述第一端口转发携带所述第一设定VLAN标识的报文；

第二更改模块，用于若确定所述第二转发表中包括的VLAN标识不是所述第二设定VLAN标识，则将所述第二转发表中包括的VLAN标识更改为所述第二设定VLAN标识，以使所述第二端口转发携带所述第二设定VLAN标识的报文。