[发明专利]基于主动检测技术实现备份路由的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及TCP/IP网络路由的配置及冗余备份，属于计算机网络通信技术领域。

背景技术

为了保障网络的连通，防止单点故障，计算机系统往往提供多种形式的故障检测和冗余备份功能。大到系统级备份，小到链路级备份，其基本原理都是类似的。网络连通性涉及到很多方面，路由就是其中的重要一环，目前已经有一些路由冗余备份技术得到了广泛的应用。例如，从多路由器备份的角度出发，存在着VRRP、HSRP协议；从路由协议本身的角度出发，存在着RIP、OSPF等动态路由协议；从单系统的角度存在着多Metric路由配置等等。

不同的冗余备份方案拥有各自的优缺点，适用于不同的场合。对多路由器备份协议及动态路由协议来讲，由于协议比较复杂，其配置和调试难度较大；另一方面，在网络环境比较复杂的情况下，部署和调整会涉及到多个厂家、不同管理员的协调配合，遇到的阻力也会随之赠加。而多Metric路由虽然配置比较简单，但它对故障检测的手段有诸多限制，无法实现灵活可靠的故障检测和恢复功能。

发明内容

为了实现有效的网络路由配置及冗余备份，本发明提供了一种基于主动检测技术实现备份路由的方法和系统。

所述基于主动检测技术实现备份路由的方法包括以下步骤：

（1）根据网络拓扑需求配置主路由和备份路由；

（2）持续对主路由及备份路由进行主动检测，并维护每条路由的健康状态；

（3）当主路由不可用时，自动切换到备份路由上；

（4）当主路由恢复时，切换回主路由。

应用该方法的系统或设备允许管理员在普通路由的基础上配置备份路由，原始的普通路由作为主路由，二者互为备份。完成备份路由配置的系统或设备能够持续对主路由及备份路由进行主动检测，并维护每条路由的健康状态。

一条主路由可以同时配置多条备份路由，每条备份路由带有一个优先级权值的配置，优先级权值越大则优先级越高，高优先级的备份路由将被优先选用。在实现上，可以完全通过优先级确定选用顺序，主路由永远拥有最高的优先级权值。

当主路由的健康状态变为不可用时，系统或设备会切换到备份路由上；如果同时存在多条备份路由，优先级最高的活跃备份路由将被选用；当主路由或优先级更高的备份路由恢复时，系统或设备会再次切换到主路由或优先级更高的备份路由上来。

与路由器备份协议及动态路由协议不同，备份路由的配置能够独立工作，不需要修改其它设备的配置，也不需要其他辅助的软、硬件设施。

对路由的检测方法可以包含但不限于以下几类：接口的协议和链路状态检测，下一跳网关的ARP解析检测，下一跳网关的ping检测，下一跳网关的ARP和ping响应时间检测，路由路径上传输数据包的监控检测。其中： 

接口的协议及链路连通性是其他所有检测的基础；对下一跳ARP的正常解析是网络连通性的基本保障，ARP无法解析往往意味着下一跳路由无法正常工作；通过ping的连通性测试，可以进一步保障下一跳路由的正常工作；通过对ping及ARP响应时间的监控可以更准确的获悉下一跳的健康状况；对路由路径上传输的数据包进行监控是指如果近期之内，在路由所在路径上的数据包收发正常，则表明该路由工作正常。

不同的检测方法适用于不同类型的路由，比如ARP检测适合于下一跳路由，而对接口路由就不太适合。对于一条具体的路由来说，用户可以根据它的类型及重要性选择一种或多种检测方法；同时，用户还可根据路由的重要性，为每条路由设置检测的时间间隔，间隔越短，发现路由故障所需的时间也越短。多个检测方法是相互独立、同时运行，他们的检测结果共同决定了相关路由的健康状态。

检测方法有阻塞监听和定期轮询两种实现方式。对于接口状态检测，操作系统会在状态改变时通知应用程序，因此该方法采用阻塞监听的方式，订阅操作系统的接口状态变更通知并阻塞监听，当收到接口状态变更消息时唤醒并对消息进行处理。而像PING和ARP等大部分检测方法，则采用定期轮询的方式，以PING检测为例，可以根据用户设定的时间间隔，定期PING指定地址，然后根据PING的结果形成检测结果。

本发明还提供了一种基于主动检测技术实现备份路由的系统，所述系统包括路由配置及展示用户界面模块，路由配置及状态存储模块，路由检测模块，路由仲裁机构模块和路由执行机构模块，其中，