[发明专利]实现VRRPE流量传输的方法、系统和设备

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信技术，特别涉及实现虚拟路由器冗余协议(VRRP：Virtual Router Redundancy Protocol)负载均衡模式(VRRPE：Virtual RouterRedundancy Protocol Extended)流量传输的方法、系统和设备。

背景技术

标准VRRP是将多个具有网关功能的路由设备组成一台虚拟路由器(也称VRRP备份组)，该虚拟路由器中的多个路由设备按照VRRP选举机制选举出一个作为主用路由设备(master)，用于负责流量转发，其他作为备用路由设备(backup)，不能转发流量，仅负责对master路由设备进行监听，并在监听到master路由设备出现故障时，重新选举master。可以看出，在标准VRRP中，如果要实现多个路由设备之间的负载分担，就需要创建多个VRRP备份组。但是，由于VRRP备份组中只有master路由设备负责上行流量转发，显然在路由设备资源和网络带宽上都存在浪费。

逐渐发展起来的VRRP负载均衡模式能够解决上述浪费问题，其中，VRRP负载均衡模式是在VRRP提供的虚拟网关冗余备份基础上，增加了负载均衡功能，其实现原理为：创建一个VRRPE备份组，该VRRPE备份组对应一个虚拟IP地址，之后，将该虚拟IP地址与多个虚拟MAC地址对应，也就是为VRRPE备份组中的每个路由设备配置对应的虚拟MAC地址，以使VRRPE备份组中每个路由设备都能转发流量。可以看出，在VRRP负载均衡模式中，只需创建一个VRRPE备份组，就可以实现VRRPE备份组中多个路由设备之间的负载分担，避免了VRRP备份组中backup始终处于空闲状态、网络资源利用率不高的问题。

在VRRP负载均衡模式中，也是按照VRRPE选举机制选举出master，其他的作为backup，其中，VRRPE备份组中master负责为VRRPE备份组中所有路由设备分配虚拟MAC地址，并根据负载均衡算法为来自不同主机的地址解析请求应答不同的虚拟MAC地址。其中，在IPv4中地址解析请求可以为ARP请求，在IPv6中地址解析请求可以为邻居发现(ND：NeighborDiscovery)请求，从而实现流量在多个路由设备之间分担。

比如，在图1所示的VRRPE网络架构中，路由设备A至C处于同一VRRPE备份组中，其中，该VRRPE备份组的虚拟IP地址为10.1.1.1/24(对主机而言，也称为虚拟网关)，按照VRRPE选举机制从路由设备A至C中选举出master，这里以路由设备A为master，路由设备B至C为backup。如此，master为路由设备A至C分配不同的虚MAC(VMAC)地址，分别为VMAC1至VMAC3，这三个VMAC地址分别与上述的虚拟IP地址为10.1.1.1/24对应。以IPv4为例，当master接收到主机(Host)A、Host B或Host C发送的ARP请求后，获取虚拟IP地址10.1.1.1对应的VMAC地址，master根据负载均衡算法，利用不同的VMAC地址应答发送该ARP请求的主机，例如，当master获取Host A发送的ARP请求后，将路由设备A的VMAC地址应答给Host A；当master获取Host B发送的ARP请求后，将路由设备B的VMAC地址应答给Host B；当master获取Host C发送的ARP请求后，将路由设备C的VMAC地址应答给Host C。

如此，当Host A获取到路由设备A的VMAC地址后，认为网关的MAC地址为路由设备A的VMAC地址即VMAC1，如此，Host A发送的上行流量都通过路由设备A转发，即路由设备A为Host A的转发网关；当Host B获取到路由设备B的VMAC地址后，认为网关的MAC地址为路由设备B的VMAC地址即VMAC2，如此，Host B发送的上行流量都通过路由设备B转发，即路由设备B为Host B的转发网关；当Host C获取到路由设备C的VMAC地址后，认为网关的MAC地址为路由设备C的VMAC地址即VMAC3，如此，Host C发送的上行流量都通过路由设备C转发，即路由设备C为Host C的转发网关。这实现了上行流量在多个路由设备之间的负载均衡。