CN111083074A - 主备双ospf状态机的高可用性方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种主备双OSPF状态机的高可用性方法和系统，解决了现有技术中实现主备交换设备之间OSPF状态的过渡时会同步大量的路由信息，且容易丢失、漏处理路由消息的问题。该主备双OSPF状态机的高可用性方法包括：主交换设备和备用交换设备同步任一方接收到的OSPF协议报文；主交换设备和备用交换设备根据接收到的OSPF协议报文，分别运行状态机和学习路由信息，以保持OSPF状态机和OSPF路由的同步；在执行主备切换时，备用交换设备接管所述主交换设备提供的业务。
Description
技术领域
本发明涉及网络设备技术领域，具体涉及一种主备双OSPF状态机的高可用性方法和系统。
背景技术
对于网络设备堆叠场景，如果需要支持OSPF协议的高可靠性(High Availability，HA)机制，现有技术是通过平滑重启(Graceful Restart，GR)方法保证业务的不中断。当堆叠组的主设备出现故障，比如断电、重启时，备设备此时会升为主设备，接管之前主设备的管理功能，管理堆叠组的其他线卡设备。如果主设备上运行OSPF业务，则需要备升主的时候，备设备能够恢复之前主设备上OSPF业务，且不能让OSPF邻居感知OSPF协议断开。现有技术中，OSPF通过GR机制，当发现OSPF邻居断开时，不会立即终止OSPF状态机运行和删除相关路由，而是出于维持状态，等备设备变为主设备时，重新建立OSPF邻居，进行路由同步，恢复到主设备出现故障前的O SPF状态，保证业务的不中断。
然而，GR机制是一种收敛速度慢的方法，而且通过GR机制实现主备交换机之间OSPF状态的过渡时会同步大量的路由信息，使得交换机处理能力处于峰值状态，可能会影响其他业务的处理。而且，一次性处理大量OSPF报文协议，可能存在丢失消息风险，漏处理路由消息。
因此，需要提供一种主备双OSPF状态机的高可用性方法和系统。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供主备双OSPF状态机的高可用性方法和系统。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
一种主备双OSPF状态机的高可用性方法，包括：
主交换设备和备用交换设备同步任一方接收到的OSPF协议报文；
所述主交换设备和备用交换设备根据接收到的OSPF协议报文，分别运行状态机和学习路由信息，以保持OSPF状态机和OSPF路由的同步；
在执行主备切换时，所述备用交换设备接管所述主交换设备提供的业务。
一实施例中，所述方法还包括：
所述主交换设备在获知所述备用交换设备上线时，将OSPF数据批量复制到所述备用交换设备上，所述OSPF数据包括OSPF配置、OSPF状态机和OSPF路由信息。
一实施例中，所述主交换设备通过OSPF进程通道将所述OSPF数据批量复制到所述备用交换设备上。
一实施例中，所述方法还包括：
所述主交换设备将已复制的所述OSPF数据在本地置批备标识；其中，
若所述主交换设备在执行批量复制期间，已置批备标识的OSPF数据被更新，则所述主交换设备将更新后的OSPF数据复制到所述备用交换设备上。
一实施例中，所述方法还包括：
所述主交换设备按照设定周期发送当前OSPF数据至所述备用交换设备，所述OSPF数据包括OSPF配置、OSPF状态机和OSPF路由信息；
所述备用交换设备比对接收到的OSPF数据与本地OSPF数据是否一致；若否，
则所述备用交换设备根据接收到的OSPF数据更新本地OSPF数据。
本申请还提供一种主备双OSPF状态机的高可用性系统，包括：
主交换设备和备用交换设备，用于同步任一方接收到的OSPF协议报文，以及根据接收到的OSPF协议报文，分别运行状态机和学习路由信息，以保持OSPF状态机和OSPF路由的同步；其中，
在执行主备切换时，所述备用交换设备接管所述主交换设备提供的业务。
一实施例中，所述主交换设备还用于在获知所述备用交换设备上线时，将OSPF数据批量复制到所述备用交换设备上，所述OSPF数据包括OSPF配置、OSPF状态机和OSPF路由信息。
一实施例中，所述主交换设备通过OSPF进程通道将所述OSPF数据批量复制到所述备用交换设备上。
一实施例中，所述主交换设备还用于将已复制的所述OSPF数据在本地置批备标识；其中，若所述主交换设备在执行批量复制期间，已置批备标识的OSPF数据被更新，则所述主交换设备还用于将更新后的OSPF数据复制到所述备用交换设备上。
一实施例中，所述主交换设备还用于按照设定周期发送当前OSPF数据至所述备用交换设备，所述OSPF数据包括OSPF配置、OSPF状态机和OSPF路由信息；
所述备用交换设备还用于比对接收到的OSPF数据与本地OSPF数据是否一致；若否，则根据接收到的OSPF数据更新本地OSPF数据。
本申请中，主交换设备和备用交换设备通过同步彼此接收到的OSPF协议报文并分别运行状态机和学习路由信息，从而保持OSPF状态机和OSPF路由的实时同步，在执行主备切换时，不会临时产生大量的OSPF报文交互，加快数据平滑过程的收敛速度，优化了OSPF高可靠性的实现方式，避免了丢失、漏处理路由消息的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例主备双OSPF状态机的高可用性方法的流程图；
图2为本发明一实施例主备双OSPF状态机的高可用性系统的功能模块示意图；
图3为本发明一实施例主备双OSPF状态机的高可用性系统主备倒换时功能模块示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都应当属于本发明保护的范围。
参图1，介绍本申请主备双OSPF状态机的高可用性方法的一具体实施方式。在本实施方式中，该方法包括：
S11、主交换设备和备用交换设备同步任一方接收到的OSPF协议报文。
配合参照图2，主交换设备和对应的备用交换设备组成的堆叠系统，在实际使用时可以当做一台设备使用，堆叠系统可以与外部OSPF邻居进行OSPF协议报文的交互。具体地，外部OSPF邻居负责将OSPF协议报文发送给堆叠系统，如果是主交换设备接收到OSPF协议报文，那么主交换设备会将OSPF协议报文复制一份发送给备用交换设备；如果是备用交换设备接收到OSPF协议报文，那么备用交换设备同样会将OSPF协议报文复制一份发送给主交换设备。
当主交换设备使能OSPF协议时，会将使能OSPF协议的配置信息下发给备用交换设备，这样备用交换设备也会执行OSPF协议。硬件层面上，主交换设备和备用交换设备之间的交互都是通过堆叠口相连。当堆叠系统与外部OSPF邻居交互时，如果未发生主备切换，只有主交换设备负责发送OSPF协议报文至OSPF邻居，而备用交换设备不会发送OSPF协议报文。这种“单发双收”的机制，可以实现主交换设备和备用交换设备的OSPF协议报文同步。
S12、所述主交换设备和备用交换设备根据接收到的OSPF协议报文，分别运行状态机和学习路由信息，以保持OSPF状态机和OSPF路由的同步。
主交换设备和备用交换设备使用同一个系统，OSPF协议的执行方式也相同，在同步了相同的OSPF协议报文后，运行OSPF状态机和学习OSPF路由信息的结果也通常一致，如此实现了主交换设备和备用交换设备之间OSPF状态机和OSPF路由的同步。
可以看出，上述步骤中的“同步”并非是指主交换设备和备用交换设备实质上进行了OSPF状态机和OSPF路由的交互或复制，而是由于主交换设备和备用交换设备同时对相同的OSPF协议报文进行处理，故可以在理论上得到完全一致的OSPF状态机和OSPF路由。因此，主交换设备和备用交换设备在这些步骤中并不会产生大量路由信息的交互，从而避免了使交换设备工作在高负荷的状态。
S13、在执行主备切换时，所述备用交换设备接管所述主交换设备提供的业务。
主备切换可以在多种情况下发生，例如：①命令行执行主备切换命令，强行切换；②主交换设备上发生软件异常重启，从而触发主备切换等。由于在步骤S12中，备用交换设备已经实时同步了主交换设备上的OSPF状态机和OSPF路由，故在这里可以随时进行主备切换，备用交换设备可以平滑接替主交换设备的业务功能。
在实际的应用环境中，如果是主交换设备先上线而备用交换设备在其后上线，则本实施方式中，主交换设备在获知备用交换设备上线时，会将OSPF数据批量复制到该备用交换设备上，这里的OSPF数据包括OSPF配置、OSPF状态机和OSPF路由信息。
在主交换设备将OSPF数据批量复制给备用交换设备的过程中，可能会发生部分已经复制过去的OSPF数据在主交换设备上发生了更新。因此，在本实施方式中，主交换设备会将已复制的OSPF数据在本地置批备标识，若主交换设备在执行批量复制期间，已置批备标识的OSPF数据被更新，则主交换设备会将更新后的OSPF数据再次复制到备用交换设备上，备用交换设备可以根据更新后的OSPF数据再次进行同步。如此，在堆叠系统上线的初始阶段，可以保持主交换设备和备用交换设备上OSPF数据的实时一致。
本实施方式中，主交换设备通过OSPF进程通道将OSPF数据批量复制到所述备用交换设备上。
为了确保主交换设备和备用交换设备上OSPF数据的一致，主交换设备还按照设定周期发送当前OSPF数据至备用交换设备，OSPF数据包括OSPF配置、OSPF状态机和OSPF路由信息；备用交换设备比对接收到的OSPF数据与本地OSPF数据是否一致；若否，则备用交换设备会根据接收到的OSPF数据更新本地OSPF数据。
参图2，介绍本申请主备双OSPF状态机的高可用性系统的一具体实施方式。在本实施方式中，该系统包括主交换设备和备用交换设备，用于同步任一方接收到的OSPF协议报文，以及根据接收到的OSPF协议报文，分别运行状态机和学习路由信息，以保持OSPF状态机和OSPF路由的同步；其中，在执行主备切换时，备用交换设备接管所述主交换设备提供的业务。
一实施例中，主交换设备还用于在获知所述备用交换设备上线时，将OSPF数据批量复制到所述备用交换设备上，所述OSPF数据包括OSPF配置、OSPF状态机和OSPF路由信息。
一实施例中，主交换设备通过OSPF进程通道将所述OSPF数据批量复制到所述备用交换设备上。
一实施例中，主交换设备还用于将已复制的所述OSPF数据在本地置批备标识；其中，若主交换设备在执行批量复制期间，已置批备标识的OSPF数据被更新，则主交换设备还用于将更新后的OSPF数据复制到所述备用交换设备上。
一实施例中，主交换设备还用于按照设定周期发送当前OSPF数据至所述备用交换设备，所述OSPF数据包括OSPF配置、OSPF状态机和OSPF路由信息；备用交换设备还用于比对接收到的OSPF数据与本地OSPF数据是否一致；若否，则根据接收到的OSPF数据更新本地OSPF数据。
本申请中的系统实施方式与上述实施方式中提供的主备双OSPF状态机的高可用性方法对应，因此其中各装置的功能都可以全部或部分地引用主备双OSPF状态机的高可用性方法的实施方式，这里不再赘述。
配合参照图3，在一个典型的主备切换过程中，主交换设备出现故障，导致主交换设备与备用交换设备以及OSPF邻居之间的通道断开；备用交换设备发现主交换设备不在线，并自动切换成主交换设备角色，与其他OSPF邻居进行OSPF协议交互，使得这些OSPF邻居不会感知到变化，因此路由信息也不会改变，保证业务不会出现中断。
本申请的实施方式中，主交换设备和备用交换设备通过同步彼此接收到的OSPF协议报文并分别运行状态机和学习路由信息，从而保持OSPF状态机和OSPF路由的实时同步，在执行主备切换时，不会临时产生大量的OSPF报文交互，加快数据平滑过程的收敛速度，优化了OSPF高可靠性的实现方式，避免了丢失、漏处理路由消息的风险。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本说明书一个或多个实施例的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书一个或多个实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书一个或多个实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种主备双OSPF状态机的高可用性方法，其特征在于，包括：
主交换设备和备用交换设备同步任一方接收到的OSPF协议报文；
所述主交换设备和备用交换设备根据接收到的OSPF协议报文，分别运行状态机和学习路由信息，以保持OSPF状态机和OSPF路由的同步；
在执行主备切换时，所述备用交换设备接管所述主交换设备提供的业务。
2.根据权利要求1所述的主备双OSPF状态机的高可用性方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述主交换设备在获知所述备用交换设备上线时，将OSPF数据批量复制到所述备用交换设备上，所述OSPF数据包括OSPF配置、OSPF状态机和OSPF路由信息。
3.根据权利要求2所述的主备双OSPF状态机的高可用性方法，其特征在于，所述主交换设备通过OSPF进程通道将所述OSPF数据批量复制到所述备用交换设备上。
4.根据权利要求2所述的主备双OSPF状态机的高可用性方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述主交换设备将已复制的所述OSPF数据在本地置批备标识；其中，
若所述主交换设备在执行批量复制期间，已置批备标识的OSPF数据被更新，则所述主交换设备将更新后的OSPF数据复制到所述备用交换设备上。
5.根据权利要求1所述的主备双OSPF状态机的高可用性方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述主交换设备按照设定周期发送当前OSPF数据至所述备用交换设备，所述OSPF数据包括OSPF配置、OSPF状态机和OSPF路由信息；
所述备用交换设备比对接收到的OSPF数据与本地OSPF数据是否一致；若否，
则所述备用交换设备根据接收到的OSPF数据更新本地OSPF数据。
6.一种主备双OSPF状态机的高可用性系统，其特征在于，包括：
主交换设备和备用交换设备，用于同步任一方接收到的OSPF协议报文，以及根据接收到的OSPF协议报文，分别运行状态机和学习路由信息，以保持OSPF状态机和OSPF路由的同步；其中，
在执行主备切换时，所述备用交换设备接管所述主交换设备提供的业务。
7.根据权利要求6所述的主备双OSPF状态机的高可用性系统，其特征在于，所述主交换设备还用于在获知所述备用交换设备上线时，将OSPF数据批量复制到所述备用交换设备上，所述OSPF数据包括OSPF配置、OSPF状态机和OSPF路由信息。
8.根据权利要求7所述的主备双OSPF状态机的高可用性系统，其特征在于，所述主交换设备通过OSPF进程通道将所述OSPF数据批量复制到所述备用交换设备上。
9.根据权利要求7所述的主备双OSPF状态机的高可用性系统，其特征在于，所述主交换设备还用于将已复制的所述OSPF数据在本地置批备标识；其中，若所述主交换设备在执行批量复制期间，已置批备标识的OSPF数据被更新，则所述主交换设备还用于将更新后的OSPF数据复制到所述备用交换设备上。
10.根据权利要求6所述的主备双OSPF状态机的高可用性系统，其特征在于，所述主交换设备还用于按照设定周期发送当前OSPF数据至所述备用交换设备，所述OSPF数据包括OSPF配置、OSPF状态机和OSPF路由信息；
所述备用交换设备还用于比对接收到的OSPF数据与本地OSPF数据是否一致；若否，则根据接收到的OSPF数据更新本地OSPF数据。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 215000 unit 13 / 16, 4th floor, building B, No.5 Xinghan street, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province Applicant after: Suzhou Shengke Communication Co.,Ltd. Address before: 215000 unit 13 / 16, 4th floor, building B, No.5 Xinghan street, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province Applicant before: CENTEC NETWORKS (SUZHOU) Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200428 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |