ES2313570T3 - Procedimiento para gestionar grupos de reserva de protocola de redundancia de enrutador virtual (vrrp). - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para gestionar grupos de reserva de Protocolo de Redundancia de Enrutador Virtual, VRRP, que comprende las etapas de: establecer un Protocolo de Gestión de Grupo VRRP, VGMP, comprendiendo el grupo al menos dos grupos de gestión de VRRP, en el que cada uno de los grupos de gestión de VRRP comprende uno o más miembros de VRRP, y cada miembro de VRRP de un grupo de gestión de VRRP pertenece a diferentes grupos de reserva de VRRP, y controlar el estado de los miembros de VRRP pertenecientes a un grupo de gestión de VRRP, de manera uniforme.
Description
Procedimiento para gestionar grupos de reserva
de Protocolo de Redundancia de Enrutador Virtual (VRRP).
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La presente invención se refiere al campo de la
tecnología de las comunicaciones en red, y en particular, a un
procedimiento para gestionar grupos de reserva de Protocolo de
Redundancia de Enrutador Virtual (VRRP).
Con el fin de realizar un acceso fiable de una
red de área local a una red externa, se emplean por lo general dos
o más enrutadores como vía de acceso, por medio de los cuales el
anfitrión interno de la red de área local accede a la red externa,
con el fin de proporcionar una vía de reserva de cada uno respecto
al otro. De acuerdo con el VRRP, dos o más enrutadores constituyen
un enrutador virtual que proporciona una dirección de Protocolo de
Internet (IP) virtual uniforme, y una dirección de Control de Acceso
de Medios (MAC) virtual correspondiente. De esa manera, un
anfitrión interno solamente necesita establecer una vía de acceso,
es decir, la dirección de IP del grupo de reserva de VRRP. Siempre
que uno cualquiera de los enrutadores que constituyen el enrutador
virtual opere normalmente, el enrutador puede transmitir paquetes
desde la red interna hasta la red externa a modo de dispositivo
inter-red; de ese modo se garantiza la operación
normal de la red.
En el VRRP, todos los enrutadores que
constituyen un enrutador virtual son denominados con un nombre en su
conjunto, que es el de grupo de reserva de VRRP; y cada uno de los
enrutadores del grupo de reserva de VRRP se conoce como miembro de
grupo de reserva de VRRP. Como miembro de grupo de reserva de VRRP,
el enrutador tiene tres estados.
Inicializar: las interfaces
correspondientes configuradas con el VRRP no han sido iniciadas, por
lo que el objetivo de este estado consiste en esperar un evento de
Iniciación.
Maestro: el miembro está en estado de
transmisión de paquetes. El miembro de grupo de reserva de VRRP en
estado Maestro se denomina miembro maestro o dispositivo maestro.
Mientras está en estado de Maestro, el enrutador funciona como
enrutador hacia delante para la dirección de IP y la dirección MAC
asociadas al enrutador virtual, y envía periódicamente un paquete
de aviso para informar a los dispositivos de reserva que mantengan
la monitorización.
Reserva: el objetivo del estado de
Reserva consiste en monitorizar la disponibilidad y el estado del
Enrutador maestro. El miembro que está en este estado recibe el
paquete de aviso procedente del dispositivo maestro; en caso de que
el paquete de aviso no haya sido recibido durante un número
específico de intervalos, el miembro en estado de Reserva se
transforma en el dispositivo maestro de acuerdo con la prioridad del
mismo, y empieza la transmisión de paquetes. El miembro de grupo de
reserva de VRRP en estado de Reserva se conoce como miembro de
reserva o dispositivo de reserva.
En un grupo de reserva de VRRP, solamente un
dispositivo está en estado Maestro y se encarga de la transmisión
de paquetes, estando todos los demás dispositivos en estado de
Reserva y listos para reemplazar al dispositivo maestro para
transmitir los paquetes en cualquier momento de acuerdo con sus
prioridades. Un dispositivo físico puede ser miembro de múltiples
grupos de reserva de VRRP, y puede ser un dispositivo maestro en
algunos grupos de reserva de VRRP y ser un dispositivo de reserva
en algunos otros grupos de reserva de VRRP.
Según se muestra en la Figura 1, la RutaA, la
RutaB y la RutaC pertenecen a un solo grupo de reserva de VRRP, y
tienen la misma dirección de IP virtual 10.110.10.1. Un dispositivo
de la red de área local establece esta dirección de IP virtual como
vía de acceso por defecto. Al comienzo, la RutaA es el dispositivo
maestro del grupo de reserva de VRRP para la dirección de IP
asociada al enrutador virtual, y se encarga de transmitir paquetes
de IP y de enviar paquetes de aviso de VRRP periódicamente; la RutaB
y la RutaC son dispositivos de reserva, y monitorizan los paquetes
de aviso procedentes de la RutaA. El intervalo del período se
establece por anticipado, normalmente en segundos.
Si, por alguna razón, se produce un fallo en la
RutaA o en el enlace de la RutaA con la red interna, la RutaB y la
RutaC no serán susceptibles de recibir el paquete de aviso de VRRP.
Si un dispositivo de reserva no ha recibido un paquete de aviso de
VRRP durante un número de umbral de intervalos consecutivos, los
dispositivos de reserva RutaB y RutaC competirán por ser un nuevo
dispositivo maestro; y eventualmente, uno de ellos realizará una
transición al estado Maestro y transmitirá los paquetes. El número
de umbral se establece por adelantado. Después de que se ha
producido una transición, la estructura de trabajo en red de la
Figura 1 se transforma en la estructura de trabajo en red de la
Figura 2.
Cuando se trata de un fallo del EnrutadorA que
da como resultado la transición, el enlace desde el EnrutadorA
hasta la red externa se desconectará, y el paquete devuelto desde la
red externa llegará a la red interna a través del EnrutadorB o del
EnrutadorC. Cuando se trata de un fallo en el enlace entre el
EnrutadorA y la red de área local interna que conduce a la
transición, en caso de que el paquete devuelto desde la red externa
a la red interna haya sido enviado al Enrutador A, la transmisión
apropiada del paquete puede ser garantizada notificando al
dispositivo corriente arriba que realice una transición de ruta por
medio de un protocolo de ruta dinámica, o mediante el envío de los
paquetes entre enrutadores.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Si no existe ningún fallo en el dispositivo
maestro EnrutadorA ni ningún fallo en el enlace del dispositivo
maestro con la red interna, y el enlace del dispositivo maestro con
la red externa está en fallo, como se muestra en la Figura 3, al
estar configurado con una interfaz de monitorización de VRRP, el
miembro de grupo de reserva de VRRP puede modificar su propia
prioridad de acuerdo con el estado de conexión de la interfaz
monitorizada. Por ejemplo, la interfaz de monitorización configurada
en el EnrutadorA monitoriza la interfaz de enlace ascendente entre
el EnrutadorA y la red externa. Una vez que la interfaz de enlace
ascendente está en fallo, el EnrutadorA rebajará su prioridad, por
ejemplo, rebajará su propia prioridad en 30. Puesto que el miembro
con la prioridad más alta pasa a ser un dispositivo maestro en el
grupo de reserva de VRRP, otro miembro del grupo de reserva de VRRP
pasará a ser el dispositivo maestro según sea su prioridad más alta
que la del dispositivo maestro actual, y una estructura de trabajo
en red después de una transición de ese tipo ha sido representada en
la Figura 4.
El documento US 2005/0111352 describe también
alguna información sobre el HSRP del VRRP. Además, los documentos
WO 2004/021652, US 5473599 y US 2003/126268 describen también alguna
información similar a la descrita en el documento US
2005/0111352.
Aunque el VRRP puede proporcionar una reserva de
ruta de la red de área local, no puede garantizar el funcionamiento
normal de la red debido a su limitación en cuanto a soportar la
evolución de los entornos de trabajo en red. Los entornos de
desarrollo de trabajo en red incluyen: fiabilidad del trabajo en red
basada en un inspeccionador de estado, fiabilidad de trabajo en red
basada en una vía de acceso de Traductor de Dirección de Red (NAT),
y fiabilidad de trabajo en red basada en un servidor Proxy. Una
característica común de estos entornos de trabajo en red consiste
en las trayectorias de destino y procedencia de una sesión
particular, es decir, los paquetes de ida y vuelta deben pasar por
un mismo dispositivo inter-red.
La característica va a ser descrita en lo que
sigue tomando un inspeccionador como ejemplo.
Según se muestra en la Figura 5, el
inspeccionador EudemonA y EudemonB utilizan tres grupos de reserva
de VRRP para realizar reserva de ruta entre diferentes redes de
área local. Suponiendo que el dispositivo maestro del grupo 1 de
reserva de VRRP sea el EudemonA y que el dispositivo maestro del
grupo 3 de reserva de VRRP sea el EudemonB, la conexión de red
entre un dominio Fiduciario que está localizado en el segmento de
red 10.100.10.0 y un dominio No Fiduciario que está localizado en
el segmento de red 202.38.10.0 se desconectará. El motivo es el que
sigue: un paquete procedente del dominio Fiduciario con destino al
dominio No Fiduciario, pasará por EudemonA; cuando un paquete
alcanza EudemonA, si el paquete es un primer paquete y se le permite
que avance hasta la red externa, se establecerá una tabla de sesión
en EudemonA y el paquete pasará desde EudemonA hasta el dominio No
fiduciario. Mientras tanto, el paquete devuelto desde el dominio No
Fiduciario hasta el dominio Fiduciario llegará a EudemonB en vez de
EudemonA, mientras que EudemonB no posee ninguna información de
tabla de sesión correspondiente y el paquete no es un primer
paquete, de modo que el paquete no puede emparejarse con la tabla
de sesión apropiadamente y será desechado por el inspeccionador, lo
que da como resultado la desconexión de la red.
Además del inspeccionador de estado, todos los
dispositivos inter-red relacionados con los estados
dinámicos requieren la uniformidad de las trayectorias de destino y
procedencia debió a que las mismas generan dinámicamente
información de estado de cada sesión. Pero el estado de un miembro
de grupo de reserva de VRRP solamente se ve afectado por su propia
configuración y por la configuración y el estado de los otros
miembros del grupo de reserva de VRRP. Por lo tanto, el propio
grupo VRRP no puede proporcionar la uniformidad de los grupos de
reserva de VRRP. Como resultado, no se puede garantizar una
transmisión fiable de los servicios que requieran la uniformidad de
las trayectorias de destino y de procedencia.
Adicionalmente, aunque puede establecerse una
cierta relación entre los grupos de reserva de VRRP mediante la
configuración de interfaces de monitorización, la complejidad de
configuración correspondiente dará como resultado una mayor carga
de trabajo y no se podrá garantizar aún la uniformidad de estado de
VRRP entre los grupos de reserva de VRRP.
Una realización de la presente invención
proporciona un procedimiento para la gestión de grupos de reserva
de Protocolo de Redundancia de Enrutador Virtual, lo que permite que
sean compartidos los estados de los enrutadores de diferentes
grupos de reserva de VRRP, de modo que se garantice una transmisión
fiable de los servicios que requieran la uniformidad de las
trayectorias de destino y de procedencia.
El procedimiento para gestionar grupos de
reserva de Protocolo de Redundancia de Enrutador Virtual,
incluye:
- establecer un grupo de Protocolo de Gestión de Grupo VRRP, VGMP, que consista al menos en dos grupos de gestión de VRRP, en el que cada uno de los grupos de gestión de VRRP comprende uno o más miembros de VRRP, y cada miembro de VRRP de un grupo de gestión de VRRP pertenece a diferentes grupos de reserva de VRRP;
- controlar el estado de los miembros de VRRP pertenecientes a un grupo de gestión de VRRP uniformemente.
Como puede apreciarse a partir de lo anterior,
de acuerdo con realizaciones de la presente invención, múltiples
grupos de reserva de VRRP pueden ser gestionados en base a un nuevo
protocolo VGMP con el fin de garantizar la uniformidad de estado
entre múltiples grupos de reserva de VRRP, es decir, el cambio de
estado de un miembro de un cierto grupo de reserva de VRRP puede
ser conducido por otros grupos de reserva de VRRP, y estos otros
grupos de reserva de VRRP pueden ajustar sus propios estados en
concordancia. De ese modo, se puede realizar la transmisión fiable
de servicios que requieran la uniformidad de trayectorias de destino
y procedencia en la red. Mientras tanto, de acuerdo con las
realizaciones de esta invención, se puede reducir el retardo de
conmutación del VRRP de modo que cumpla con las demandas de una red
portadora de nivel de telecomunicación cuando el VRRP realiza
reserva de ruta. Además, la interacción de los mensajes de examen
del grado de salud de VRRP entre los dispositivos de múltiples
grupos de reserva de VRRP puede reducirse con el fin de reducir los
costes de los recursos del sistema y mejorar el rendimiento de la
comunicación.
La Figura 1 ilustra esquemáticamente una
estructura de trabajo en red para la realización de reserva
multi-enlace en base al protocolo VRRP de acuerdo
con técnicas anteriores;
la Figura 2 ilustra esquemáticamente una
estructura de trabajo en red después de una transición entre el
dispositivo maestro de VRRP y el dispositivo de reserva de la
Figura 1 de acuerdo con técnicas anteriores;
la Figura 3 ilustra esquemáticamente una
estructura de trabajo en red de una reserva
multi-enlace en el caso de un fallo de enlace
ascendente de acuerdo con técnicas anteriores;
la Figura 4 ilustra esquemáticamente una
estructura de trabajo en red después de una transmisión en la Figura
3 de acuerdo con técnicas anteriores;
la Figura 5 ilustra esquemáticamente una
estructura de trabajo en red que incluye inspeccionadores, y que se
basa en VRRP de acuerdo con técnicas anteriores;
la Figura 6 es un diagrama que ilustra
esquemáticamente una realización de la presente invención;
la Figura 7 es un diagrama que ilustra el
principio de operación del modo de gestión de acuerdo con una
realización de la presente invención, y
la Figura 8 es un diagrama que ilustra el
principio de operación del modo de monitorización de acuerdo con
una realización de la presente invención.
Las realizaciones de la presente invención van a
ser descritas con detalle en lo que sigue, con referencia a los
dibujos que se acompañan, para clarificar el esquema técnico y las
ventajas de la presente invención.
Una realización de la presente invención
proporciona una nueva manera de gestionar grupos de VRRP. Es
necesario ampliar el protocolo VRRP existente y ofrecer un nuevo
protocolo. Tal protocolo se denomina Protocolo de Gestión de Grupo
VRRP (VGMP) por conveniencia. Las realizaciones de la presente
invención van a ser descritas en lo que sigue con referencia al
correspondiente marco del protocolo VGMP.
El VGMP se utiliza para coordinar y gestionar la
uniformidad de estado de miembros de VRRP en diferentes grupos de
reserva de VRRP. En una aplicación de trabajo en red real, los
miembros de VRRP que requieren un mismo estado son añadidos a un
grupo de gestión de VRRP, y dos o más grupos de gestión de VRRP
constituyen un grupo VGMP. El grupo VGMP garantiza la uniformidad
de estado de los grupos de gestión de VRRP, y cada grupo de gestión
de VRRP garantiza la uniformidad de estado de los miembros de VRRP
incluidos del mismo.
Según se muestra en la Figura 6, los grupos de
gestión de VRRP configurados, han sido ilustrados en general
mediante líneas discontinuas que circundan los inspeccionadores. Un
grupo de gestión de VRRP gestiona algunos miembros de VRRP, y cada
miembro perteneciente a un grupo de gestión de VRRP pertenece a
diferentes grupos de reserva de VRRP, respectivamente. Los grupos
de gestión de VRRP relacionados, que necesitan ser coordinados por
el VGMP, constituyen un grupo VGMP.
Los grupos de gestión de VRRP pueden ser
clasificados en las categorías de grupo de gestión de VRRP maestro
y grupo de gestión de VRRP de reserva, de acuerdo con sus estados de
trabajo. Los miembros de VRRP del grupo de gestión de VRRP maestro
están todos en estado Maestro, y los miembros de VRRP del grupo de
gestión de VRRP de reserva están en estado de Reserva. Es decir, el
grupo de gestión de VRRP maestro se utiliza para gestionar
uniformemente el estado de cada miembro de VRRP de los dispositivos
maestro, y el grupo de gestión de VRRP de reserva se utiliza para
gestionar uniformemente el estado de cada miembro de VRRP de los
dispositivos de reserva. En la Figura 6, el grupo 1 de gestión de
VRRP es un grupo de gestión de VRRP de reserva, y el grupo 2 de
gestión de VRRP es un grupo de gestión de VRRP maestro. Se debe
apreciar que el grupo de gestión de VRRP maestro y el grupo de
gestión de VRRP de reserva, no son absolutos, es decir, un grupo de
gestión de VRRP particular puede ser un grupo de gestión de VRRP
maestro durante un período de tiempo, y puede ser un grupo de
gestión de VRRP de reserva durante otro período de tiempo.
Adicionalmente, existe solamente un grupo de gestión de VRRP maestro
en un grupo VGMP particular.
Se debe apreciar también que la Figura 6 muestra
el caso de que exista solamente un grupo de gestión de VRRP en el
dispositivo maestro EudemonA y en el dispositivo de reserva
EudemonB, respectivamente. En ese caso, existe solamente un grupo
VGMP que incluye el grupo 1 de gestión de VRRP y el grupo 2 de
gestión de VRRP. En la práctica, puede existir más de un grupo de
gestión de VRRP que pertenezcan a diferentes grupos de VGMP en un
dispositivo, y un grupo VGMP particular gestiona algunos grupos de
gestión de VRRP pertenecientes a diferentes dispositivos. Los
miembros de VRRP que requieran un mismo estado, se añaden a un grupo
de gestión de VRRP; los grupos de gestión de VRRP que necesiten ser
coordinados, constituyen un grupo VGMP; el grupo VGMP se encarga de
coordinar los estados de los grupos de VRRP incluidos. El protocolo
de VGMP está habilitado entre el dispositivo maestro y el
dispositivo de reserva para realizar la interacción de mensajes de
gestión de estado de miembros de VRRP con el fin de acelerar el
mantenimiento y la transición de estados.
De acuerdo con una realización de la presente
invención, el grupo de gestión de VRRP de un grupo VGMP tiene tres
estados básicos:
- Maestro, que significa que los miembros de VRRP del grupo de gestión de VRRP están todos en el estado Maestro;
- Reserva, que significa que los miembros de VRRP del grupo de gestión de VRRP están todos en estado de reserva, e
- Inicializar, que significa que los miembros de VRRP del grupo de gestión de VRRP están todos en estado de Inicializar.
Un grupo de gestión de VRPP puede ser un grupo
de gestión de VRRP maestro o un grupo de gestión de VRRP de
reserva; y, en un dispositivo, pueden existir múltiples grupos de
gestión de VRRP pertenecientes a diferentes grupos de VGMP. Sin
embargo, se debe apreciar que los estados de cada miembro de VRRP de
un grupo de gestión de VRRP de un dispositivo, son compatibles.
De acuerdo con una realización de la invención,
se definen los siguientes mensajes de gestión de estado de miembro
de VRRP para realizar la interacción de la información de estado
entre los grupos de gestión de VRRP de un grupo VGMP, con el fin de
gestionar uniformemente los estados de los miembros de VRRP de cada
grupo de gestión de VRRP.
- 1.
- Mensaje de Hola, es decir, un mensaje de iniciación de diálogo, para emitir información de estado del grupo de gestión de VRRP que envía el mensaje, y para enviar adicionalmente la información de estado de todos los miembros de VRRP gestionados por el grupo de gestión de VRRP que envía el mensaje de Hola.
- 2.
- Mensaje de Respuesta del Hola, es decir, un mensaje de respuesta de iniciación de diálogo, para responder al mensaje de Hola recibido, y para enviar adicionalmente la información de estado de todos los miembros de VRRP gestionados por el grupo de gestión de VRRP que envía el mensaje de Respuesta del Hola.
- 3.
- Mensaje de Cambio de VRRP, es decir, un mensaje de actualización de VRRP, para llevar la información de cambio de estado de los miembros de VRRP gestionados a disparar una respuesta del dispositivo de la otra parte, con el fin de acelerar la operación de transición de estado de los miembros de VRRP del dispositivo de la otra parte.
- 4.
- Mensaje de Respuesta de Cambio de VRRP, es decir, un mensaje de respuesta de actualización de VRRP, para responder al mensaje de Cambio de VRRP.
- 5.
- Mensaje de Req de Cambio de VGMP, es decir, un mensaje de negociación entre grupos de gestión de VRRP, para negociar el estado Maestro del VGMP y el estado de Reserva del VGMP entre el dispositivo maestro y el dispositivo de reserva que ejecutan el protocolo VGMP.
- 6.
- Mensaje de Ack de Cambio de VGMP, es decir, un mensaje de respuesta de negociación entre grupos de gestión de VRRP, para una respuesta positiva al mensaje de Req de Cambio de VGMP.
- 7.
- Mensaje de Nack de Cambio de VGMP, para una respuesta negativa al mensaje de Req de Cambio de VGMP.
Puesto que un grupo de gestión de VRRP
corresponde a un dispositivo, los mensajes anteriores son
interaccionados entre dispositivos realmente. Durante la
interacción de un mensaje entre dispositivos, se puede emplear
cualquier interfaz para comunicar entre dispositivos, y no se ha
establecido ninguna limitación en relación con las realizaciones de
la invención.
Los paquetes de VGMP correspondientes a los
mensajes anteriores, incluyen en general los siguientes
contenidos.
- (1)
- Una cabecera de paquete de VGMP, un núm. de versión, y una longitud de paquete.
- (2)
- El número de segmentos de información de miembro de VRRP, portados en el paquete de VGMP, incluyendo del segmento de información de miembro de VRRP una identidad de VRRP y un estado actual de VRRP. La ID de VRRP, expresada por una identidad de interfaz (ID) y una ID de VRRP generalmente, se utiliza para expresar las identidades y la información de estado de los miembros de VRRP gestionados por el VGMP y por los miembros relacionados del mismo.
El paquete, que porta la información anterior,
se comunica entre dispositivos en los que se localizan diferentes
grupos de gestión de VRRP, con el fin de realizar la uniformidad de
estado de los miembros de VRRP incluidos en el grupo de gestión de
VRRP maestro correspondiente al dispositivo maestro, y de los
miembros incluidos en el grupo de gestión de VRRP de reserva
correspondiente al dispositivo de reserva.
En base a los mensajes definidos anteriormente
para la gestión de estado del miembro de VRRP, los modos de
operación del VGMP de acuerdo con una realización de la invención
pueden incluir un modo de gestión y un modo de monitorización, los
cuales van a ser descritos a continuación, respectivamente.
El modo de gestión se utiliza para mantener la
uniformidad de estado de los grupos de gestión de VRRP gestionados
por el grupo VGMP. La uniformidad significa, en primer lugar, la
garantía de que todos los miembros de VRRP del grupo de gestión de
VRRP maestro gestionado por el grupo de gestión de VRRP, están en el
mismo estado, y todos los miembros de VRRP del grupo de gestión de
VRRP de reserva están también en el mismo estado. El mismo estado
se refiere a un estado Maestro o a un estado
no-Maestro, en particular, un estado de Reserva o
un estado de inicialización. La uniformidad significa también la
coordinación entre los grupos de gestión de VRRP en un grupo VGMP,
es decir, la transición entre el estado maestro y el estado
no-maestro.
Los mensajes de gestión de estado de miembro de
VRRP correspondiente en el modo de gestión, pueden incluir:
Mensaje de Hola y mensaje de Respuesta del Hola,
así como mensaje de Req de Cambio de VGMP, mensaje de Ack de Cambio
de VGMP, y mensaje de Nack de Cambio de VGMP.
La uniformidad de estado de los miembros de VRRP
de cada grupo de gestión de VRRP en el grupo VGMP, puede ser
mantenida con los mensajes que anteceden.
En una aplicación práctica, el estado del grupo
de gestión de VRRP en el grupo VGMP, puede ser controlado de manera
flexible mediante una prioridad de VGMP. Por ejemplo, el grupo de
gestión de VRRP con una prioridad de VGMP más alta es el grupo de
gestión de VRRP maestro, siendo el estado de los miembros de VRRP en
este grupo de gestión de VRRP el estado Maestro. Se permite, no
obstante, que el estado de los miembros de VRRP en el grupo de
gestión de VRRP sea el estado de Inicializar.
En el modo de gestión, un grupo de gestión de
VRRP puede garantizar la uniformidad de estado de todos los
miembros de VRRP gestionados por él mismo. El principio de trabajo
del modo de gestión va a ser descrito en lo que sigue con
referencia a la Figura 7, la cual está basada en la Figura 6
principalmente, en la que existe solamente un grupo VGMP.
Etapa 71: el estado inicial del grupo de gestión
de VRRP en el grupo VGMP, es el estado de Inicializar. El grupo de
gestión de VRRP en el estado de Inicializar, conmuta su propio
estado al estado de reserva si uno de los miembros de VRRP
gestionados está en estado de no-Inicializar
(Maestro o Reserva).
Etapa 72: el grupo de gestión de VRRP de
reserva, después de recibir el mensaje de Hola y sincronizar la
información de estado de VRRP, envía un mensaje de Respuesta del
Hola al grupo de gestión de VRRP maestro, en particular al grupo de
gestión de VRRP que envía el mensaje de Hola.
Etapa 73: si el grupo de gestión de VRRP de
reserva no ha recibido un mensaje de Hola durante un número de
umbral de períodos del mensaje de Hola, determina que el grupo de
gestión de VRRP maestro actual ha fallado. En ese punto, el grupo
de gestión de VRRP de reserva necesita negociar con los otros grupos
de gestión de VRRP de reserva del grupo de gestión de VRRP para
elegir un nuevo grupo de gestión de VRRP maestro. El número de
umbral se establece por anticipado.
Etapa 74: el grupo de gestión de VRRP maestro
envía el mensaje de Hola periódicamente, y sincroniza el estado del
miembro de VRRP después de recibir el mensaje de Respuesta del
Hola.
Etapa 75: cuando el estado de un miembro de VRRP
gestionado cambia, el grupo de gestión de VRRP realiza una
negociación de VGMP para elegir un nuevo grupo de gestión de VRRP
maestro, que incluye las siguientes etapas:
Cuando los estados de los miembros de VRRP
gestionados por el grupo de gestión de VRRP maestro cambian debido
a una desactivación de la interfaz, se disparan los grupos de
gestión de VRRP de reserva para negociar cada uno con el otro, es
decir, para negociar mediante el envío de un mensaje de Req de
Cambio de VGMP y un mensaje de Ack de Cambio de VGMP/ mensaje de
Nack de Cambio de VGMP, para elegir un nuevo grupo de gestión de
VRRP maestro.
Cuando los estados de los miembros de VRRP
gestionados por el grupo de gestión de VRRP de reserva cambian
debido a una activación de la interfaz, el grupo de gestión de VRRP
de reserva se dispara para negociar con el grupo de gestión de VRRP
maestro para elegir un nuevo grupo de gestión de VRRP maestro.
De acuerdo con una realización de la invención,
el grupo de gestión de VRRP maestro asegura que los miembros de
VRRP gestionados por él mismo, están todos en estado maestro,
excepto los que cambian al estado de Inicializar debido a la
desactivación de la interfaz. De forma similar, el grupo de gestión
de VRRP de reserva asegura que los miembros de VRRP gestionados por
él mismo están en estado de no-Maestro.
Según puede apreciarse, el modo de gestión puede
garantizar la uniformidad de estado de los miembros de VRRP en un
grupo de gestión de VRRP y la uniformidad de estado entre grupos de
gestión de VRRP en un grupo VGMP, con el fin de realizar la
uniformidad de estado los miembros de VRRP en un dispositivo
inter-red, por ejemplo, un inspeccionador.
Según puede apreciarse a partir de cuanto
antecede, en el modo de gestión, si falla un miembro de VRRP en el
grupo de gestión de VRRP maestro, el grupo de gestión de VRRP de
reserva no puede realizar la conmutación consiguiente hasta que ha
esperado durante el número de umbral de períodos del mensaje de
Hola. En algunos casos, el retardo de conmutación de esta magnitud
no puede cumplir las demandas de las aplicaciones reales. El
retardo de conmutación puede ser acortado modificando el período de
envío del mensaje, por ejemplo, del mensaje de Hola; pero se
generarán grandes números de mensajes de VRRP y la carga de trabajo
del sistema se incrementará. En ese caso, se puede adoptar un modo
de monitorización, para acortar el retardo de conmutación y reducir
la carga de trabajo del sistema.
El modo de monitorización se utiliza para
mantener la relación de los grupos de gestión de VRRP entre dos
dispositivos, y disparar la actualización de estado de un grupo de
gestión de VRRP. Cuando se produce un fallo en un miembro de VRRP
en el grupo de gestión de VRRP maestro, el grupo de gestión de VRRP
maestro, en el que está localizado el miembro de VRRP en fallo, lo
notifica inmediatamente al grupo de gestión de VRRP correspondiente
del dispositivo de la otra parte; el grupo de gestión de VRRP del
dispositivo de la otra parte encuentra un miembro de VRRP
perteneciente al mismo grupo de reserva de VRRP que el miembro de
VRRP que ha fallado, y conmuta el estado del miembro de VRRP
encontrado al estado Maestro con el fin de acortar el retardo de
conmutación del estado Maestro y del estado de Reserva del miembro
de VRRP.
Los mensajes de gestión de estado del miembro de
VRRP correspondiente en el modo de monitorización, incluyen:
- Mensaje de Hola y mensaje de Respuesta del Hola, así como mensaje de Cambio de VRRP y mensaje de Respuesta de Cambio de VRRP.
En el modo de monitorización, el grupo de
gestión de VRRP monitoriza la actualización de estado para su uso
en el disparo de un miembro de VRRP, y no necesita garantizar la
uniformidad de estado de los miembros de VRRP gestionados. El
principio de operación del modo de monitorización ha sido
representado en la Figura 8, el cual incluye principalmente las
siguientes etapas.
Etapa 81: el estado inicial del grupo de gestión
de VRRP gestionado por el VGMP es el de Inicializar.
El grupo de gestión de VRRP gestionado por el
VGMP en estado de Inicializar, conmuta su propio estado al estado
de Reserva si uno de los miembros de VRRP gestionados está en estado
de no-Inicializar, es decir, el de Maestro o el de
Reserva.
Etapa 82: el dispositivo, en el que se localiza
el grupo de gestión de VRRP de reserva, sincroniza la información
de estado de VRRP y envía un mensaje de Respuesta del Hola al
dispositivo maestro después de recibir un mensaje de Hola.
Etapa 83: si el dispositivo en el que se
localiza el grupo de gestión de VRRP de reserva no ha recibido un
mensaje de Hola durante un número de umbral de períodos de mensaje
de Hola, conmutará su propio estado al estado maestro, y conmutará
los estados de todos los miembros VRRP gestionados al estado
Maestro. El número de umbral se establece por anticipado.
Etapa 84: el dispositivo en el que se localiza
el grupo de gestión de VRRP maestro, envía un mensaje de Hola
periódicamente, y sincroniza la información de estado de VRRP
después de recibir un mensaje de Respuesta del Hola.
Las etapas 81 a 84 son similares a las Etapas 71
a 74 en su conjunto.
Etapa 85: cuando algún miembro de VRRP
gestionado por el grupo de gestión de VRRP maestro no puede operar
normalmente debido a un fallo, se informa al grupo de gestión de
VRRP de reserva para que conmute el estado del miembro de VRRP
correspondiente al miembro de VRRP que ha fallado, desde el estado
de Reserva al estado Maestro.
Como puede verse, en el modo de monitorización,
un grupo de gestión de VRRP controla solamente la transición de
estado de los miembros de VRRP gestionados por él mismo, mientras
que el estado del grupo de gestión de VRRP no puede ser conmutado,
lo que es diferente del grupo de gestión de VRRP en el modo de
gestión. En el modo de gestión, cuando existe un fallo en la
interfaz, de acuerdo con el mecanismo de procesamiento previo, el
dispositivo de reserva de VRRP no puede conmutar hasta que ha
esperado durante un período de un orden de magnitud de un segundo.
Sin embargo, en el modo de monitorización, el VGMP notifica al
dispositivo de la otra parte el estado del miembro de VRRP, y el
dispositivo de la otra parte conmuta el estado del miembro de VRRP
correspondiente al miembro de VRRP que ha fallado, al estado
maestro. Es decir, la actualización de estado de un miembro de VRRP
puede ser disparada en tiempo real, lo que da como resultado un
retardo de conmutación de solo
milisegundos.
milisegundos.
De acuerdo con una realización de la invención,
si, en un dispositivo de cualquier estado de grupo de gestión de
VRRP, existe un cambio de estado de un miembro de VRRP maestro
debido a la desactivación de la interfaz, el dispositivo de la otra
parte es informado para que haga conmutar el estado del grupo de
gestión de VRRP correspondiente, al estado de Maestro.
De acuerdo con el principio anterior, cuando se
utiliza el VRRP para reserva de enrutador, el retardo de conmutación
entre miembros de VRRP puede ser acortado. Mientras tanto, es
posible reducir de manera efectiva los costes de los recursos del
sistema mediante un examen del grado de salud por medio de paquetes
de mensajes de gestión de estado de miembro de VRRP.
Con el fin de entender mejor esta invención, se
va a describir con detalle una realización de esta invención
haciendo referencia al dibujo que se acompaña, según se muestra en
la Figura 6. De nuevo se toma como ejemplo la aplicación del
inspeccionador de estado.
Según se muestra en la Figura 6, tres interfaces
del inspeccionador han sido conectadas con el dominio Fiduciario,
el dominio No Fiduciario y el dominio DMZ, respectivamente, y el
VRRP se emplea para realizar la reserva con tres grupos de reserva
de VRRP. Puesto que existe un requisito especial por el
inspeccionador de estado sobre una trayectoria de sesión según se
ha descrito en lo que antecede, todos los miembros de VRRP del
inspeccionador maestro de la estructura de trabajo en red deben
estar en estado Maestro, y todos los miembros de VRRP del
inspeccionador de reserva deben estar en estado de Reserva. Una
realización de la invención garantiza la uniformidad de estado de
los miembros de VRRP en cada interfaz.
Esta invención es aplicable a dispositivos que
requieran uniformidad de las trayectorias de destino y de
procedencia, tales como inspeccionadores de estado, dispositivos
NAT, dispositivos Proxy, vías de acceso de aplicación, y similares.
Las realizaciones de la invención pueden garantizar la uniformidad
de estado de los miembros de VRRP de enlace ascendente/enlace
descendente del dispositivo correspondiente, asegurando con ello que
tanto el mensaje de enlace ascendente como el mensaje de enlace
descendente pasan por el mismo dispositivo, en particular,
cumpliendo la demanda de uniformidad de las trayectorias de destino
y de procedencia.
Mientras tanto, las realizaciones de la
invención pueden realizar una rápida transición de estado del
miembro de VRRP correspondiente en el dispositivo. En el estado de
la técnica, cuando existe un fallo en el dispositivo maestro, el
dispositivo de reserva no puede conmutar hasta que ha esperado
durante un período de tiempo que en general es del orden de
magnitud del segundo, lo que no puede cumplir con las demandas de la
transición de nivel de telecomunicación. De acuerdo con una
realización de la invención, la desactivación de la interfaz del
dispositivo maestro puede ser aprendida por el dispositivo de
reserva correspondiente, y el proceso de conmutación puede ser
llevado a cabo rápidamente, con lo que el retardo de conmutación
correspondiente puede ser acortado a un orden de magnitud del
milisegundo con el fin de cumplir con las demandas de la transición
de nivel de telecomunicación.
En una aplicación real, según se muestra en la
Figura 6, tres interfaces del inspeccionador han sido conectadas al
dominio Fiduciario, al dominio No Fiduciario, y al dominio DMZ,
respectivamente, y el VRRP se emplea para realizar la reserva con
tres grupos de reserva de VRRP. Con el fin de gestionar cada grupo
de reserva de VRRP convenientemente, los miembros de VRRP de los
tres grupos de reserva de VRRP configurados en el inspeccionador
son añadidos a un grupo de gestión de VRRP como grupo de gestión de
VRRP en el grupo VGMP. Se supone que, en caso de operación normal,
el grupo de gestión de VRRP en el inspeccionador EudemonA está en
estado Maestro, y el grupo de gestión de VRRP en el inspeccionador
EudemonB está en estado de Reserva.
En base a la configuración anterior, si se
produce un fallo en un determinado enlace del inspeccionador, por
ejemplo, el enlace Al está en fallo según se muestra en la Figura 6,
se enviará un mensaje de Cambio de VRRP al grupo de gestión de VRRP
a través del canal de datos de VGMP, en particular a un grupo de
gestión de VRRP del EudemonB. Después de eso, se lleva a cabo una
transición de estado uniforme, los estados de todos los miembros de
VRRP en el EudemonA serán conmutados al estado de Reserva, y los
estados de todos los miembros de VRRP en el EudemonB serán
conmutados al estado Maestro. De esa forma, los mensajes de destino
y procedencia pasarán todos por el EudemonB para garantizar la
uniformidad de las trayectorias de destino y procedencia.
Debido a la detección y al procesamiento
puntuales del estado del enlace, el tiempo de respuesta de un fallo
de enlace se acorta, y es menor que el necesitado por el mecanismo
de detección de fallo existente; de ese modo, se mejora la
velocidad de respuesta.
En resumen, las realizaciones de la invención
garantizan la uniformidad de estado de múltiples grupos VRRP en los
dispositivos que requieren la uniformidad de las trayectorias de
destino y procedencia en las redes, con la utilización de grupos
de gestión de VRRP, es decir, gestionando múltiples grupos de
reserva de VRRP en los dispositivos basados en el protocolo VGMP.
Además, las realizaciones de la invención hacen que sea posible
reducir el retardo de conmutación del VRRP, y cumplen con las
demandas de la red portadora de nivel de telecomunicación cuando se
utiliza el VRRP para reserva de ruta. Adicionalmente, las
realizaciones de la invención pueden reducir el número de mensajes
de examen del grado de salud del VRRP entre dispositivos con
múltiples grupos VRRP, de modo que se reducen los costes de los
recursos del sistema.
Se debe apreciar que lo anterior son solamente
realizaciones preferidas de la presente invención, y no debe
utilizarse como limitación de la invención. Cualquier modificación,
sustitución equivalente, y mejora sin apartarse del alcance y de
los principios de esta invención, deberán considerarse cubiertas por
el alcance de protección de la invención.
Claims (8)
1. Un procedimiento para gestionar grupos de
reserva de Protocolo de Redundancia de Enrutador Virtual, VRRP, que
comprende las etapas de:
establecer un Protocolo de Gestión de Grupo
VRRP, VGMP, comprendiendo el grupo al menos dos grupos de gestión
de VRRP, en el que cada uno de los grupos de gestión de VRRP
comprende uno o más miembros de VRRP, y cada miembro de VRRP de un
grupo de gestión de VRRP pertenece a diferentes grupos de reserva de
VRRP, y
controlar el estado de los miembros de VRRP
pertenecientes a un grupo de gestión de VRRP, de manera
uniforme.
2. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que establecer un grupo de gestión de VRRP
que comprenda más de un miembro de VRRP, comprende:
añadir miembros de VRRP que requieran
uniformidad de estado y que pertenezcan a diferentes grupos de
reserva de VRRP, a un grupo de gestión de VRRP.
3. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que controlar el estado de los miembros de
VRRP pertenecientes a un grupo de gestión de VRRP, comprende:
en un grupo de gestión de VRRP, cuando cambia el
estado de cualquier miembro de VRRP, actualizar correspondientemente
los estados de los otros miembros de VRRP.
4. El procedimiento de la reivindicación 2 ó 3,
en el que gestionar el control del estado de los miembros de VRRP
pertenecientes a un grupo de gestión de VRRP, comprende:
realizar una interacción de mensajes entre los
grupos de gestión de VRRP, y coordinar los estados entre un grupo
de gestión de VRRP maestro y un grupo de gestión de VRRP de
reserva.
5. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, en el que, realizar la interacción de mensajes
entre los grupos de gestión de VRRP y coordinar los estados entre
el grupo de gestión de VRRP maestro y el grupo de gestión de VRRP
de reserva, comprende:
enviar (72, 82), mediante el grupo de gestión de
VRRP maestro, un mensaje de inicio de diálogo de acuerdo con un
período de mensaje de inicio de diálogo;
después de recibir el mensaje de inicio de
diálogo, sincronizar (72, 82), mediante el grupo de gestión de VRRP
de reserva, información de estado y enviar un mensaje de respuesta
de inicio de diálogo al grupo de gestión de VRRP maestro, y
después de recibir un mensaje de respuesta de
inicio de diálogo, sincronizar (73-74,
83-84), mediante el grupo de gestión de VRRP
maestro, la información de estado.
6. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 5, que comprende además:
si el grupo de gestión de VRRP de reserva no
recibe el mensaje de inicio de diálogo durante un número de períodos
de mensaje de inicio de diálogo, determinar que el grupo actual de
gestión de VRRP maestro no puede operar normalmente, y negociar con
los otros grupos de gestión de VRRP de reserva, para elegir un nuevo
grupo de gestión de VRRP maestro.
7. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, en el que realizar la interacción de mensajes
entre los grupos de gestión de VRRP y coordinar los estados entre
el grupo de gestión de VRRP maestro y el grupo de gestión de VRRP
de reserva, comprende:
si el estado de un miembro en un grupo de
gestión de VRRP de reserva, cambia después de ser activado, negociar
(75) con el grupo actual de gestión de VRRP maestro, para elegir un
nuevo grupo de gestión de VRRP maestro.
8. El procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que controlar el estado de los miembros de
VRRP pertenecientes a un grupo de gestión de VRRP, comprende:
cuando un miembro de VRRP que está en un grupo
de gestión de VRRP maestro, no puede operar de manera normal,
informar al grupo de gestión de VRRP de reserva para cambiar el
estado de uno de los miembros de VRRP del grupo de gestión de VRRP
de reserva desde un estado de reserva a un estado maestro, en el que
el miembro de VRRP del grupo de gestión de VRRP maestro y el
miembro de VRRP del grupo de gestión de VRRP de reserva pertenecen
a un mismo grupo de reserva de VRRP.
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