[实用新型]一种冗余计算机群共享IP地址自动检测转移装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及IP地址检测和转移的装置，尤其涉及一种冗余计算机群共享IP地址自动检测转移装置。

背景技术

在高可靠性的分布式计算机系统中，往往有两台或两台以上冗余的计算机来执行相同的工作，当一台计算机故障时，就用另一台计算机替代。冗余计算机群通常有两种工作方式：冷备份和热备份。在冷备份工作方式中，任何时候只有其中一台计算机在工作，称为主机；其它计算机则关机或休眠，称为备机；当主机出现故障时，则启动或唤醒一台可用的备机替代它工作，这时，这台备机改称为主机，而原来的主机则改称为备机。在热备份工作方式中，任何时候至少有两台计算机在并行工作，但只有其中一台计算机输出结果，这台有输出的计算机称为主机；其它计算机称为备机；当主机出现故障时，则另一台正在运行的备机替代它输出，这时，这台备机改称为主机，而原来的主机由于切断了输出而改称为备机。相对于冷备份工作方式，热备份工作方式的主/备机切换时间更少，因而具有更高的可靠性。

在热备份的冗余计算机群中，任何一台计算机都可能变为主机，要与冗余计算机群之外其它设备进行通信，即冗余计算机群负责跟冗余计算机群之外其它设备进行通信的计算机是不确定的。更确切地说，冗余计算机群负责跟冗余计算机群之外其它设备进行通信的网卡是不确定的。这样一般有两种处理方法：

第一种方法是增加一台通信前置机，该通信前置机替代冗余计算机群与其它设备进行通信。具体实现方式是：通信前置机能决定或识别哪台计算机是主机，它把主机发来的数据转发给其它设备，并把其它设备发来的数据转发给主机和备机，从而对其它设备屏蔽了当前哪台计算机是主机。其它设备不与冗余计算机群直接通信，只与固定的通信前置机进行通信，因此不需要考虑主/备机切换，简化了处理。但是这种方法中，通信前置机作为单一非冗余计算机，一旦出现故障，将会导致系统不可用，因此，系统的可靠性将降低。

第二种方法是冗余计算机群中所有计算机都与其它设备连接到同一个网络上，它们之间直接进行通信。具体实现方式是：冗余计算机群中，只有主机通过网络发送数据给其它设备，备机不向其它设备发送数据；当其它设备要发送数据给冗余计算机群时，则把数据发送给冗余计算机群的主机或者所有计算机。在这种方法中，一方面其它设备的发送通道数增加了，另一方面，冗余计算机群的内部组成对其它设备来说不是透明的，因此，系统的可用性将降低。

实际上，在分布式计算机系统中，往往需要以透明的方式对计算机进行冗余，即由两个及以上的计算机所组成的冗余计算机群子系统仍然被当成单一计算机与其它计算机或子系统进行通信。于是，在第二种方法的基础上改进为第三种方法。第三种方法中，冗余计算机群中所有计算机仍然都与其它设备连接到同一个网络上，但由一个共享IP地址负责与其它设备之间进行通信。具体实现方式是：冗余计算机群各计算机都共享同一个IP地址；该共享IP地址可能配置在冗余计算机群中任何一台计算机上，一般配置在主机上；当冗余计算机群要发送数据给其它设备时，则以该共享IP地址作为发送地址，发送给其它设备；当其它设备要发送数据给冗余计算机群时，则以该共享IP地址作为接收地址，发送数据给冗余计算机群。在这种方法中，结合了前两种方法的优点，而没有前两种方法的缺点，确保了系统的可靠性和可用性。但这种方法有一个关键之处就是：当配置共享IP地址的网卡所在物理通道出现故障后，应把共享IP地址及时转移到另一块网卡上，而这一块网卡往往在冗余计算机群中的另一台计算机上。

那么如何检测物理通道是否出现故障呢？通常的做法是基于ICMP协议，即周期性地发送ICMP数据包，如果没收到应答，则认为物理通道出现故障。但是，长时间、连续、大量地发送ICMP数据包，容易形成“ICMP风暴”，使目标主机耗费大量的CPU资源，往往造成系统瘫痪。这一方面增加了系统的通信负荷，另一方面如果不对ICMP进行过滤则容易受到网络攻击而导致系统的安全性、可靠性没有保障。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种成本低、可靠性高的冗余计算机群共享IP地址自动检测转移装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种冗余计算机群共享IP地址自动检测转移装置，其特征在于，该装置包括共享IP地址的有效性检测模块、候选的目的网卡所在物理通道的有效性检测模块、共享IP地址从失效的物理通道的网卡转移到目的网卡模块，所述的共享IP地址的有效性检测模块、候选的目的网卡所在物理通道的有效性检测模块、共享IP地址从失效的物理通道的网卡转移到目的网卡模块依次连接。