CN101150478B - 一种建立主备链路的方法、系统和路由器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种建立主备链路的方法，包括：第一交换机通过与其连接的至少两个路由器，与第二交换机建立二层数据链路；开启所述至少两个路由器中其中一个路由器与所述第一交换机连接的端口，关闭所述至少两个路由器中其他路由器与所述第一交换机连接的端口。通过本发明实施例解决了现有技术中存在的二层设备和三层设备混跑时，不能实现二层设备的主备方式，从而当主用链路出现故障，无法快速切换至备用链路的问题。本发明实施例同时公开了一种建立主备链路的系统和路由器。

Description

一种建立主备链路的方法、系统和路由器

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种建立主备链路的方法、系统和路由器。

背景技术

目前的网络组网过程中，主要有弹性分组环(Resilient Packet Ring，RPR)协议、生成树协议(Spanning Tree Protocol，STP)和快速环网保护协议(RapidRing Protection Protocol，RRPP)。

其中，RPR是国际标准化电子和电气工程师协会(Institute of Electrical andElectronics Engineers，IEEE)802.17工作组和RPR联盟研究并规范化的一种环网拓扑上使用的媒体接入控制(Media Access Control，MAC)层协议，其定义了一个闭合环路、点到点、基于MAC层的逻辑环状拓扑。对于物理层来说，RPR就是一组点到点的链路；而对于数据链路层来说，RPR就像是一个类似于以太网(Ethernet)的广播介质网络。

STP协议同样是由IEEE开发的一种标准的环网保护协议，并得到广泛应用。但实际应用中由于网络大小以及收敛时间受网络拓扑的影响，网络直径较大时，对于要求传输质量较高的数据往往不能满足要求。

RRPP是一个专门应用于以太网环的链路层协议。它在以太网环完整时能够防止数据环路引起的广播风暴，而当以太网环上一条链路断开时能迅速恢复环网上各个节点之间的通信通路。和STP协议相比，RRPP协议有专用于以太网环形拓扑和响应速度更快等特点。

如图1所示，现有技术RRPP结构示意图中，一个RRPP环上对应一个环形连接的以太网拓扑，一个RRPP域由彼此相接的多个RRPP环构成，其中有一个为主环，其他环为子环。当然，一个RRPP域也可以只包含一个RRPP环。在单环的情况下，既可以把环配制成主环，也可以配置成子环，在应用上具有相同的效果。

每个RRPP域具有两个控制虚拟局域网(VLAN)，分别叫做主控制VLAN和子控制VLAN。主环的协议报文在主控制VLAN中传播，子环的协议报文在子控制VLAN中传播。

每个RRPP环上必须有一个主节点，而且只能有一个。

环上除主节点之外的其它节点都可以称为传输节点(边缘节点和辅助边缘节点实际上是特殊的传输节点)。一个RRPP环上可以有多个传输节点，也可以没有传输节点。

众所周知，两个环形相交时一定有两个交点。同理，子环和主环会有两个交点，这两个交点处的交换机其中一个叫做边缘节点，另外一个叫做辅助边缘节点。把哪台交换机配置成边缘节点或辅助边缘节点没有特殊要求，只要配置上能区分这两个节点就可以了。

目前，经常遇到这样的组网，用户通过二层设备接入，二层设备双归到路由器，然后通过三层路由器传输。当有主备链路需求的时候，往往三层可以用虚拟路由器冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol，VRRP)来实现主备，但是目前没有合适的二层主备机制。

综上所述，目前的组网中，二层设备和三层设备混跑时，不能实现二层设备的主备方式，从而当主用链路出现故障，无法快速切换至备用链路。

发明内容

本发明实施例提供的一种建立主备链路的方法、系统和路由器，用以解决现有技术中存在的二层设备和三层设备混跑时，不能实现二层设备的主备方式，从而当主用链路出现故障，无法快速切换至备用链路的问题。

本发明实施例提供的一种建立二、三层设备混跑时二层设备的主备链路的方法，基于RRPP协议，该方法包括：

第一交换机通过与其连接的至少两个路由器，与第二交换机建立二层数据链路；

开启所述至少两个路由器中其中一个路由器与所述第一交换机连接的端口，关闭所述至少两个路由器中其他路由器与所述第一交换机连接的端口；

当开启的所述路由器与所述第一交换机连接的端口对应的链路故障时，开启所述其他路由器中的一个路由器与所述第一交换机连接的端口。

本发明实施例提供的一种建立二、三层设备混跑时二层设备的主备链路的系统，基于RRPP协议，包括至少两个交换机和至少两个路由器，其中，第一交换机通过与其连接的至少两个路由器，与第二交换机建立二层数据链路，该系统还包括：

处理模块，用于开启所述至少两个路由器中其中一个路由器与所述第一交换机连接的端口，关闭所述至少两个路由器中其他路由器与所述第一交换机连接的端口；

切换模块，用于当开启的所述路由器与所述第一交换机连接的端口对应的链路故障时，开启所述其他路由器中的一个路由器与所述第一交换机连接的端口。

本发明实施例提供的一种路由器，应用于第一交换机通过与该第一交换机连接的至少两个路由器，与第二交换机建立二层数据链路的环境中，该路由器包括：

第一模块，用于确定自身是否为主RRPP路由器；

第二模块，用于在确定自身所在的路由器为主RRPP路由器后，开启所述至少两个路由器中其中一个路由器与所述第一交换机连接的端口，关闭所述至少两个路由器中其他路由器与所述第一交换机连接的端口；

切换模块，用于当开启的所述路由器与所述第一交换机连接的端口对应的链路故障时，开启所述其他路由器中的一个路由器与所述第一交换机连接的端口。

本发明实施例第一交换机通过与其连接的至少两个路由器，与第二交换机建立二层数据链路；开启所述至少两个路由器中其中一个路由器与所述第一交换机连接的端口，关闭所述至少两个路由器中其他路由器与所述第一交换机连接的端口，实现了二层设备的主备方式，从而当主用链路出现故障时，可以快速切换至备用链路。

附图说明

图1为现有技术RRPP结构示意图；

图2为本发明实施例建立主备链路的系统结构示意图；

图3为本发明实施例路由器的结构示意图；

图4为本发明实施例建立主备链路的方法流程示意图；

图5A为本发明实施例第一种组网示意图；

图5B为本发明实施例第二种组网示意图；

图6A为本发明实施例第一种建立RRPP集合的示意图；

图6B为本发明实施例第二种建立RRPP集合的示意图。

具体实施方式

在本发明实施例中，将与交换机连接的至少两个路由器中的一个路由器的端口开启，关闭与交换机连接的其他路由器的端口，从而形成了主备链路的形式，实现了二层设备的主备方式。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。

如图2所示，本发明实施例建立主备链路的系统包括：至少两个交换机、至少两个路由器和处理模块10。

其中，第一交换机通过与其连接的至少两个路由器，与第二交换机建立二层数据链路。

如果系统中只有两个路由器，则两个路由器还与第二交换机连接，实现第一交换机和第二交换机的二层数据链路互通。

处理模块10，用于开启至少两个路由器中其中一个路由器与第一交换机连接的端口，关闭至少两个路由器中其他路由器与第一交换机连接的端口。

其中，本发明实施例建立主备链路的系统还可以进一步包括：切换模块11。

切换模块11，用于当开启的路由器与第一交换机连接的端口对应的链路故障时，开启其他路由器中的一个路由器与第一交换机连接的端口。

切换模块11检测链路故障的方法有很多种：

比如：切换模块11为主节点，采用环网状态主动检测机制(poiling)机制，定时发送健康检测(Hello)报文，如果切换模块11在设定的时间内没有收到自身发送的Hello报文，则认为链路出现故障；

采用链路断开(Link Down)机制，即传输节点在与自身连接的链路发生故障时，向切换模块11即主节点发送Link Down报文，切换模块11接收到Link Down报文，则认为链路出现故障。

如果交换机为主节点，则Hello报文由交换机发出；同样的，Link Down报文由路由器发出。

虽然关闭了与交换机连接的其中一个端口，但是关闭的端口仍然可以传送RRPP协议报文，也就是说交换机可以通过RRPP端口传送RRPP协议报文。

其中，本发明实施例建立主备链路的系统还可以进一步包括：选择模块12。

选择模块12，用于将系统中的一个路由器作为主RRPP路由器。

则处理模块10和/或切换模块11可以置于主RRPP路由器中。

如果主RRPP路由器出现故障，则选择模块12选择其他的一个路由器作为主RRPP路由器。

在本实施例中，选择模块12还可以进一步包括：比较模块120和确定模块121。

比较模块120，用于根据至少两个路由器中每个路由器的参数或预先的设置确定一个路由器。

确定模块121，用于将比较模块120确定的路由器作为主RRPP路由器。

用户可以预先设置一个路由器为主RRPP路由器，或者将所有路由器的参数进行比较，根据设定的条件确定符合条件的一个路由器。

路由器的参数包括但不限于下列参数中的一种或几种：

路由器的优先级、路由器的ID、路由器端口的MAC地址等等。

具体的条件可以根据需要以及选取的参数进行设定，比如：如果参数为路由器的优先级，则可以将优先级最大的路由器作为主RRPP路由器。

当然，如果没有预先设定哪个路由器为主RRPP路由器，并且参数比较的条件也没有设定，则选择模块12可以随机选择一个路由器作为主RRPP路由器。

在本实施例中，选择模块12可以置于系统中的一个路由器中。主RRPP路由器可以为与第一交换机连接的路由器。

如图3所示，假设第一交换机通过与其连接的至少两个路由器，与第二交换机建立二层数据链路，本发明实施例路由器的结构包括：第一模块30和第二模块31。

第一模块30，用于确定自身是否为主RRPP路由器。

其中，第一模块30确定自身是否为主RRPP路由器的方式包括但不限于下列方式中的一种：

查看预先是否设定自身为主RRPP路由器、查看图2中选择模块12是否选择自身为主RRPP路由器等等。

第二模块31，用于在第一模块确定自身为主RRPP路由器后，开启至少两个路由器中其中一个路由器与第一交换机连接的端口，关闭至少两个路由器中其他路由器与第一交换机连接的端口。

其中，本发明实施例的路由器还可以进一步包括：

切换模块32，用于当开启的路由器与第一交换机连接的端口对应的链路故障时，开启其他路由器中的一个路由器与第一交换机连接的端口。

切换模块32检测到链路故障的方法有多种：

比如：采用polling机制，对链路进行检测时，如果切换模块32为主节点，则切换模块32定时发送Hello报文对链路进行检测；

如果第一交换机或第二交换机为主节点，则Hello报文由第一交换机或第二交换机发出。

本实施例的路由器可以为与第一交换机连接的路由器。

本实施例的路由器还可以进一步包括选择模块33，该选择模块33与图2中的选择模块12的功能相同，不再赘述。

如图4所示，本发明实施例建立主备链路的方法包括下列步骤：

步骤400、第一交换机通过与其连接的至少两个路由器，与第二交换机建立二层数据链路。

其中，与交换机连接的路由器为边缘路由器。

步骤401、开启至少两个路由器中其中一个路由器与第一交换机连接的端口，关闭至少两个路由器中其他路由器与第一交换机连接的端口。

其中，步骤401之后还可以进一步包括：

当开启的路由器与第一交换机连接的端口对应的链路故障时，开启其他路由器中的一个路由器与第一交换机连接的端口。

检测链路故障的方法有很多种：

比如：采用polling机制，对链路进行检测时，定时发送Hello报文对链路进行检测。

其中，在步骤401之前还可以进一步包括：

建立至少一个RRPP集合，该RRPP集合中包括至少两个路由器，RRPP集合为参与RRPP计算的路由器的集合；

将一个路由器作为主RRPP路由器。

则步骤401中，主RRPP路由器当开启的路由器与第一交换机连接的端口对应的链路故障时，开启一个关闭的路由器与第一交换机连接的端口。

在本实施例中，主RRPP路由器是根据每个路由器的参数或预先的设置确定的。

用户可以预先设置一个路由器为主RRPP路由器，或者根据每个路由器的参数确定一个主RRPP路由器。

具体的，根据设定的条件将所有路由器的参数进行比较，将符合条件的一个路由器作为主RRPP路由器。

路由器的参数包括但不限于下列参数中的一种或几种：

路由器的优先级、路由器的ID、路由器端口的MAC地址等等。

具体的条件可以根据需要以及选取的参数进行设定，比如：如果参数为路由器的优先级，则可以将优先级最大的路由器作为主RRPP路由器。

当然，如果没有预先设定哪个路由器为主RRPP路由器，并且参数比较的条件也没有设定，则可以随机选择一个路由器作为主RRPP路由器。

主RRPP路由器可以为与第一交换机连接的一个路由器。

如图5A所示，本发明实施例第一种组网示意图中，两端的用户通过交换机1和交换机2接入到网络中，交换机1双归到路由器1和路由器2，交换机2双归到路由器3和路由器4，路由器1、2、3、4之间可以通过多个路由器进行连接(图中未表示)，图中路由器1、2、3、4构成了RRPP集合，并且RRPP集合为主节点，交换机为传输节点。

当然用户还可以通过三层设备接入到网络中，该三层设备用二层端口双归到路由器。

网络中的每一个路由器都可能作为主RRPP路由器。在组网的时候，可以设定一个路由器为主RRPP路由器；还可以通过选举机制进行选举，也就是比较路由器的参数，从而确定一个路由器为主RRPP路由器。

比如：每个路由器都可以将自身的参数发送给一个指定的设备中，由该设备比较后确定一个主RRPP路由器；每个路由器还可以将自身的参数发送给每一个路由器，并将自身的参数与收到的参数进行比较，如果其他参数比自身的参数优越，则自不作为主RRPP路由器，这样最后网络中只会有一个路由器的参数比其他所有路由器的参数优越，则该路由器就会将自身作为主RRPP路由器。

假设图中的路由器1为主RRPP路由器，则路由器1可以关闭路由器2和路由器4与交换机连接的端口，开启自身和路由器3与交换机的端口。这样交换机1发送的数据只会通过路由器1和路由器3传送给交换机2，同样的交换机2发送的数据只会通过路由器3和路由器1传送给交换机1。

当然，路由器1还可以关闭自身和，路由器3或路由器4与交换机的端口，开启路由器2和，路由器4或路由器3与交换机连接的端口，具体可开启和关闭哪个端口，可以根据具体需要进行设定，只要保证交换机之间有一条能够传送数据的链路即可。

如果交换机作为主节点，RRPP集合作为传输节点，则交换机1和交换机2关闭与自身连接的一个路由器的端口，路由器1即主RRPP路由器不开启或关闭任何的端口。

如图5B所示，本发明实施例第二种组网示意图中，两端的用户通过交换机1和交换机2接入到网络中，交换机1双归到路由器1和路由器2，交换机2双归到路由器3和路由器4，路由器1和3之间连接路由器5，路由器2和4之间连接路由器6，图中路由器1、2、3、4、5和6构成了RRPP集合，并且RRPP集合为主节点，交换机为传输节点。

假设路由器5为主RRPP路由器，路由器5关闭了路由器2和路由器4与交换机的端口，所有交换机作为传输节点。

比如传送Hello报文，交换机1将Hello报文发送给路由器1，路由器1用peer转发给路由器5，路由器5用peer转发给路由器3，路由器3再转发给交换机2。交换机2将Hello报文发送给路由器4，路由器4用peer转发给路由器6，路由器6用peer转发给路由器2，路由器2再转发给交换机1。

由于是二层转发，而路由器之间都是三层连接，所以二层RRPP的报文在RRPP集合内部都是用PEER进行转发。

其中，传送的RRPP报文包括但不限于下列报文中的一种：

Hello报文、Link Down报文、刷新转发表(Flush-FDB)报文等等。

Hello报文和Flush-FDB报文是由主节点发起，通过传输节点，再流回主节点。

当然，路由器5还可以关闭路由器1和路由器3与交换机的端口，或关闭路由器1和路由器4与交换机的端口，或关闭路由器2和路由器3与交换机的端口，具体可开启和关闭哪个端口，可以根据具体需要进行设定，只要保证交换机之间有一条能够传送数据的链路即可。

如果交换机作为主节点，RRPP集合作为传输节点，则交换机1和交换机2关闭与自身连接的一个路由器的端口，路由器5即主RRPP路由器不开启或关闭任何的端口。

如图6A所示，本发明实施例第一种建立RRPP集合的示意图中，将图5A和图5B中的所有路由器作为一个RRPP集合，也就是作为一个整体，不管网络多复杂，对于RRPP集合来说网络就是一台设备，这样可以用RRPP集合实现网络的二层业务互通，从而简化了组网。

如图6B所示，本发明实施例第二种建立RRPP集合的示意图中，将图5A和图5B中的所有路由器划分为两个RRPP集合，同样的，不管网络多复杂，，对于RRPP集合来说网络就是两台设备，同样简化了组网。

如果两个RRPP集合之间没有连接，则按照图5A或图5B所示的组网图，路由器1或路由器5即主RRPP路由器只能开启路由器1和路由器3与交换机连接的端口，关闭路由器2和路由器4与交换机的端口；或者关闭路由器1和路由器3与交换机连接的端口，开启路由器2和路由器4与交换机的端口。

当然，这里只是举了两个实施例，根据需要可以将路由器划分为多个RRPP集合。

从上述实施例中可以看出：本发明实施例第一交换机通过与其连接的至少两个路由器，与第二交换机建立二层数据链路；开启所述至少两个路由器中其中一个路由器与所述第一交换机连接的端口，关闭所述至少两个路由器中其他路由器与所述第一交换机连接的端口，实现了二层设备的主备方式，从而当主用链路出现故障时，可以快速切换至备用链路；由于RRPP集合内部不需要二层接口互连，从而不会影响三层设备上运行三层协议，实现了二、三层混跑；并且在大规模组网中，RRPP集合实现全网的二层业务互通，网络两端的用户都使用交换机接入，可以不用L2VPN透传二层报文，从而避免了配置L2VPN，节省了PW的数量以及设备资源。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种建立二、三层设备混跑时二层设备的主备链路的方法，基于RRPP协议，其特征在于，该方法包括：

第一交换机通过与其连接的至少两个路由器，与第二交换机建立二层数据链路；

开启所述至少两个路由器中其中一个路由器与所述第一交换机连接的端口，关闭所述至少两个路由器中其他路由器与所述第一交换机连接的端口；

当开启的所述路由器与所述第一交换机连接的端口对应的链路故障时，开启所述其他路由器中的一个路由器与所述第一交换机连接的端口。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开启所述至少两个路由器中其中一个路由器与所述第一交换机连接的端口，关闭所述至少两个路由器中其他路由器与所述第一交换机连接的端口之前还包括：

从与所述第一交换机连接的至少两个路由器中选择一个路由器作为主RRPP路由器。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主RRPP路由器开启所述至少两个路由器中其中一个路由器与所述第一交换机连接的端口，关闭所述至少两个路由器中其他路由器与所述第一交换机连接的端口。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主RRPP路由器是根据所述至少两个路由器中每个路由器的参数或预先的设置确定的。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主RRPP路由器为与所述第一交换机连接的一个路由器。

6.一种建立二、三层设备混跑时二层设备的主备链路的系统，基于RRPP协议，包括至少两个交换机和至少两个路由器，其中，第一交换机通过与其连接的至少两个路由器，与第二交换机建立二层数据链路，其特征在于，该系统还包括：

处理模块，用于开启所述至少两个路由器中其中一个路由器与所述第一交换机连接的端口，关闭所述至少两个路由器中其他路由器与所述第一交换机连接的端口；

切换模块，用于当开启的所述路由器与所述第一交换机连接的端口对应的链路故障时，开启所述其他路由器中的一个路由器与所述第一交换机连接的端口。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

选择模块，用于将一个路由器作为主RRPP路由器。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理模块和/或所述切换模块置于主RRPP路由器中。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述选择模块包括：

比较模块，用于根据所述至少两个路由器中每个路由器的参数或预先的设置确定一个路由器；

确定模块，用于将所述比较模块确定的所述路由器作为主RRPP路由器。

10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述选择模块置于所述系统中的一个路由器中。

11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述主RRPP路由器为与所述第一交换机连接的一个路由器。

12.一种路由器，应用于第一交换机通过与该第一交换机连接的至少两个路由器，与第二交换机建立二层数据链路的环境中，其特征在于，该路由器包括：

第一模块，用于确定自身是否为主RRPP路由器；

第二模块，用于在确定自身所在的路由器为主RRPP路由器后，开启所述至少两个路由器中其中一个路由器与所述第一交换机连接的端口，关闭所述至少两个路由器中其他路由器与所述第一交换机连接的端口；

切换模块，用于当开启的所述路由器与所述第一交换机连接的端口对应的链路故障时，开启所述其他路由器中的一个路由器与所述第一交换机连接的端口。

13.如权利要求12所述的路由器，其特征在于，所述路由器为与所述第一交换机连接的路由器。

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