[发明专利]VRRP备份组负载分担方法及路由器

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟路由器冗余协议(VRRP，Virtual Router RedundancyProtocol)技术，尤其涉及一种VRRP备份组负载分担方法及路由器。

背景技术

VRRP是一种容错协议，它能够实现主备路由器之间的切换，保证通信的连续性和可靠性，通常为具有多播或广播能力的局域网而设计。图1示出了典型VRRP组网图，一组路由器协同工作，构成一个虚拟路由器，虚拟路由器拥有自己的因特网协议(IP)地址；构成虚拟路由器的一组路由器称作备份组，备份组内的各个路由器也都拥有自己的IP地址。如图1中，虚拟路由器的IP地址是10.100.10.1，路由器A的IP地址是10.100.10.2，路由器B的IP地址是10.100.10.3。局域网内的主机(Host)只知道虚拟路由器的IP地址，而不知道备份组内各个具体路由器的IP地址。局域网内的主机将自己的缺省路由下一跳设置为虚拟路由器的IP地址，通过虚拟路由器与外部网络进行通信。在一个备份组内，只有一个是主路由器(Master)，其它都是备份路由器(Backup)，任何时刻都只有主路由器负责与局域网内的主机进行交互。当主路由器不能正常工作时，备份组内的其它备份路由器就接替不能正常工作的主路由器成为新的主路由器，继续向局域网内的主机提供路由服务，从而实现网络内的主机可以不间断地与外部网络进行通信。

当主路由器正常工作时，它会每隔一段时间发送一个VRRP公告报文(Advertisement)，以通知备份组内的其它备份路由器自己处于正常工作状态。如果备份路由器一定时间内没有接收到来自主路由器的VRRP公告报文，则备份路由器将自身转为主路由器。当备份组内存在多个备份路由器时，将有可能产生多个主路由器，此时每个主路由器就会比较收到的VRRP公告报文中的优先级和本地优先级，并从中挑选优先级最大的路由器作为Master，如果优先级相同，则比较接口的IP地址，接口IP地址大的成为Master，由Master提供实际的路由服务。

在现有的VRRP协议中，VRRP备份组中的路由器共有三个基本状态：初始(Initialize)状态，Master状态和Backup状态。当备份组中路由器上配置VRRP的接口Down时即不能正常工作时，路由器处于Initialize状态；当备份组中路由器上配置VRRP的接口Up时即能够正常工作时，路由器处于Master状态或Backup状态。处于Initialize状态的路由器既不处理VRRP公告报文，也不转发数据；处于Master状态的路由器转发数据，响应主机发送的对虚拟路由器IP地址的地址解析协议(ARP)请求，且发送VRRP公告报文给备份组中其他处于Backup状态的路由器；处于Backup状态的路由器不转发数据，不响应对虚拟路由器IP地址的ARP请求，只接收VRRP公告报文。

VRRP公告报文格式参见表1所示。其中，Version表示协议版本号，如普通IPv4的VRRP协议报文对应的版本号为2，IPv6的VRRP协议报文对应的版本号为3；Type表示VRRP报文类型，目前VRRP报文只有一种类型即VRRP公告报文，该字段取值为1；Virtual Rtr ID(简称VRID)表示虚拟路由器号即备份组号，取值范围1～255；Priority表示发报文的路由器在备份组中的优先级，取值范围0～255，数值越大表明优先级越高；CountIP Addrs表示备份组虚拟IP地址的个数，1个备份组可对应多个虚拟IP地址；Auth Type表示认证类型，该值为0表示无认证，为1表示简单字符认证，为2表示MD5认证；Adver Int表示发送VRRP公告报文的时间间隔，单位为秒，缺省为1秒；Checksum表示16位校验和，用于检测VRRP报文中的数据破坏情况；IP Address为备份组的虚拟IP地址，所包含的地址数定义在Count IP Addrs字段；Authentication Data为验证字。

 0                   1                   2                   3

 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

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