[发明专利]转控分离场景下实现HA热备功能的方法

说明书

本发明涉及一种转控分离场景下实现HA热备功能的方法，所述的方法包括不调整iptables实现热备功能的步骤、动态自动调整iptables实现热备功能的步骤和避免形成双主控制面的步骤。采用了本发明的转控分离场景下实现HA热备功能的方法，能够正常形成主备HA热备，并且当“心跳线”异常形成双主后，也能够立即恢复一主一备的正常状态，不用多次修改DNAT至原来的配置，也避免了通过手动方式修改iptables导致无法及时更新的问题，避免了新用户无法及时上线，该转控分离场景下实现HA热备功能的方法适用范围广泛。

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及服务器集群系统领域，具体是指一种转控分离场景下实现HA热备功能的方法。

背景技术

在运营商的转控分离(Control plane、User plane分离，简称CU分离)场景中，Base CP Service是整个系统的核心，它会总管接入用户的IP地址池分配、用户表管理等等。所以，为了整个系统的高可用性，必须要实现Base CP Service的HA热备份，即当主BaseCP Service宕机后，备Base CP Service能够立即升主，然后接管所有UP和表项管理。

在传统路由器的HA热备中，是两个主备CP(CP互相形成1：1备份)和一个DP，在主备CP与DP之间有内部互通的网络用来下发转发表项和收发协议报文。这个内部互通网络可以是二层，也可以是三层的网络。如果是二层的，那么可以直接使用MAC转发；如果是三层的，那么可以配置内部私网IP地址，即可实现互通。

但是在CU分离中，Base CP Service的HA与传统路由器CP的HA有些不同。

由于一整套CU分离设备能够支持大量的UP设备，可能达到200台，甚至更多，那么在Base CP Service与UP之间必须要有负载均衡器LB(可以使用开源的Nginx)，把不同UP通过VXLAN隧道上送的用户上线请求报文通过用户MAC地址进行哈希负载分担上送到不同Access CP Service上。同时，Access CP Servcie还需要回复用户协议报文。

Base CP Service与UP是物理上隔离的。一般情况下，Base CP Service和LB(Nginx)作为两个独立的虚机部署在数据中心IDC，而各个UP部署在各个城市区域。

IDC内部，通过私网三层互通Base CP Service和LB(Nginx)。然后IDC与各个城市区域的UP通过公网三层互通。

Base CP Service通过Openflow通道向UP下发用户表项。但是，LB只是做报文的透传，Openflow通道最终终结在Base CP Service，而不是LB上。

基于以上的几点因素，从UP触发的Openflow通道(TCP)和VXLAN隧道(UDP)的建立，都需要通过LB设备做NAT转换。那么，LB设备上需要通过iptables添加SNAT和DNAT设置，进行公网地址与私网地址的转换。比如，UP1与Base CP Service建立Openflow通道：

UP1-LB：Source：F，Dest：E

LB-CP1(DNAT)：Source：F，Dest：A

CP1-LB：Source：A，Dest：F

LB-UP1(SNAT)：Source：E，Dest：F

若CP1和CP2形成主备，当发生主备倒换的时候，CP的私网地址就由A变为B，那么LB也必须要跟着修改iptables把LB-CP1的DNAT修改为Source：F，Dest：B。同理，再次倒换回去的时候，LB的iptables还需要再次修改DNAT修改回原来的配置。如果通过手动方式去修改iptables就没法保证及时更新，新用户就无法上线。

发明内容