[发明专利]虚拟路由器集群、数据转发方法和装置

说明书

本申请公开了一种虚拟路由器集群、数据转发方法和装置。虚拟路由器集群的一具体实施方式包括：网关以及与网关互连的至少一个虚拟路由器；网关接收外部传输的数据包；网关还基于开放式最短路径优先协议从虚拟路由器中选择与数据包对应的第一虚拟路由器，并将数据包转发至与数据包对应的各第一虚拟路由器；第一虚拟路由器接收并向目的端转发数据包。该实施方式实现了网络负载的均衡，避免了网络的拥塞。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体涉及互联网技术领域，尤其涉及虚拟路由器集群、数据转发方法和装置。

背景技术

随着互联网的爆炸性成长，围绕着网络的新服务不断受到关注，云计算网络就是其中的一个典型的复杂的服务。在云计算网络中，用户的需求变得多种多样，例如：对路由配置信息等的单独配置、安全ACL(Access Control List，访问控制列表)、NAT(NetworkAddress Translation，网络地址转换)、网络隔离、网络限速、网络传输高性能等，这都对路由器提出了更高的要求，并显著加大了路由器的复杂性。

为了迎接云计算网络的新挑战，目前路由器有两种解决方法：一是基于软件虚拟化实现——即虚拟化路由器；另外一种是高度定制(特定协议、特定硬件等)的物理路由器。

现有技术中的虚拟路由器通常使用iptables(网络协议地址过滤系统)和协议栈的方式来实现路由。而在这种实现方式中，报文包的处理过程中需要内核中的多次拷贝，成为了性能的一块短板。

现有技术的虚拟路由器集群在逻辑上，通常一个虚拟路由器仅负责多个虚拟路由器实例的转发，当某个虚拟路由器异常不可用时，其负责的所有的虚拟路由器实例都将处于不可用状态。在扩展上，虚拟路由器的这种实例指定托管(即虚拟路由器实例和虚拟路由器有绑定关系)的设计不够通用，做不到虚拟路由器的无关性。

发明内容

本申请的目的在于提出一种改进的虚拟路由器集群、数据转发方法和装置，来解决以上背景技术部分提到的至少一个技术问题。

第一方面，本申请提供了一种虚拟路由器集群，包括：网关以及与网关互连的至少一个虚拟路由器；网关接收外部传输的数据包；网关还基于开放式最短路径优先协议从虚拟路由器中选择与数据包对应的第一虚拟路由器，并将数据包转发至与数据包对应的各第一虚拟路由器；第一虚拟路由器接收并向目的端转发数据包。

在一些实施例中，网关在基于开放式最短路径优先协议从虚拟路由器中选择与数据包对应的第一虚拟路由器时：获取数据包的地址信息；以及基于地址信息的哈希值，选择与数据包对应的第一虚拟路由器。

在一些实施例中，数据包的地址信息包括数据包的源网络协议地址、源端口号、目标网络协议地址、目标端口号和数据包的协议代码。

在一些实施例中，第一虚拟路由器在接收并向目的端转发数据包时：多个第一内核以预定的时间间隔轮询第一宿主机的网络接口；若在多个第一内核中的任意一个第二内核访问网络接口期间，网络接口接收到网关发送的数据包，则第二内核获取数据包，并向目的端转发数据包；其中，第一宿主机为第一虚拟路由器的宿主机，第一内核为第一虚拟路由器独占的第一宿主机的内核。

第二方面，本申请提供了一种数据转发方法，包括：接收外部传输的数据包；基于开放式最短路径优先协议选择与数据包对应的第一虚拟路由器；以及将数据包转发至与数据包对应的第一虚拟路由器。

在一些实施例中，基于开放式最短路径优先协议选择与数据包对应的第一虚拟路由器包括：获取数据包的地址信息；以及基于地址信息的哈希值，选择与数据包对应的第一虚拟路由器。

在一些实施例中，数据包的地址信息包括：数据包的源网络协议地址、源端口号、目标网络协议地址、目标端口号和数据包的协议代码。