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CN103929319A - L2tp隧道状态保活方法及装置 - Google Patents

L2tp隧道状态保活方法及装置 Download PDF

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CN103929319A
CN103929319A CN201310010235.4A CN201310010235A CN103929319A CN 103929319 A CN103929319 A CN 103929319A CN 201310010235 A CN201310010235 A CN 201310010235A CN 103929319 A CN103929319 A CN 103929319A
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l2tp
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tunnel
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ZTE Corp
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Abstract

本发明公开了一种L2TP隧道状态保活方法及装置，包括：主用设备和对端设备建立L2TP隧道，所述主用设备将所述主用设备与所述对端设备之间交互的L2TP控制消息传递到所述备用设备，且所述主用设备只有在收到所述备用设备发送来的已经将所述L2TP控制消息保存的响应后再对所述L2TP控制消息进行相应的处理；所述主用设备与所述备用设备发生主备切换时，所述备用设备通过所述L2TP隧道与所述对端设备进行连接，并根据已经存储的所述L2TP控制消息进行相应处理。本发明的主备用设备和对端设备的控制消息始终保持同步，保证在主用设备出现故障时，主备用设备切换后，备用设备与对端设备能够正常工作，不会造成丢消息，保证正常的工作状态。

Description

L2TP隧道状态保活方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种L2TP隧道状态保活方法及装置。
背景技术
现有技术支持对L2TP访问集中器（LAC设备，L2TP Access Concentrator）或L2TP网络服务器（LNS设备，L2TP Network Server）的备份，在主备LAC设备或主备LNS设备间备份L2TP用户和L2TP隧道及会话信息，备份消息通过直连链路或上下层网络链路发送。由于各个隧道序列号的随着控制消息的交互而不断变化，导致备份消息中的隧道序列号与同一时刻发生的隧道控制消息序列号无法实时同步，设备A通过备份消息向其备份设备C发送A与B之间的隧道消息序列号X，当B收到该消息并识别存储“当前”序列号时，A设备侧可能由于用户上下线或对端Hello消息已经将当前实际序列号更新到了X+1或X+2甚至更大的序列号，此时如果发生设备故障、导致主备设备切换发生，那么B侧的序列号则与C侧的序列号没有实现实时同步。此时若C设备发送隧道控制消息到B设备，会导致B丢弃C发送的隧道控制消息、同时主动拆除L2TP隧道、导致隧道内用户全部下线；而若C设备等待B设备的控制消息或hello消息，则可能会导致在此过程中C设备的控制消息无法发出，影响用户的正常上下线。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种L2TP隧道状态保活方法及装置，用以解决现有技术中由于主备用设备切换造成的工作状态的混乱的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种L2TP隧道状态保活方法，该方法包括：
主用设备和对端设备建立L2TP隧道，所述主用设备将所述主用设备与所述对端设备之间交互的L2TP控制消息传递到所述备用设备，且所述主用设备只有在收到所述备用设备发送来的已经将所述L2TP控制消息保存的响应后再对所述L2TP控制消息进行相应的处理；
所述主用设备与所述备用设备发生主备切换时，所述备用设备通过所述L2TP隧道与所述对端设备进行连接，并根据已经存储的所述L2TP控制消息进行相应处理。
优选地，主用设备和对端设备建立L2TP隧道的步骤具体包括：
所述主用设备向所述备用设备发送与所述对端设备建立L2TP隧道的请求；
所述备用设备接收并保存所述主用设备发送来的所述请求，并向所述主用设备发送已经将该请求保存的响应；
所述主用设备收到所述备用设备发送来已经将该请求保存的响应后，向所述对端设备发送所述请求，并在收到所述对端设备发送来的L2TP隧道建立成功的信息后，将该信息发送给所述备用设备进行保存。
优选地，所述主用设备将所述主用设备和所述备用设备之间交互的L2TP控制消息传递到所述备用设备，且所述主用设备只有在收到所述备用设备发送来的已经将所述L2TP控制消息保存的响应后再对所述L2TP控制消息进行相应的处理的步骤具体包括：
所述主用设备将与所述对端设备之间交互的所述L2TP控制消息发送给所述备用设备；
所述备用设备-接收并保存所述主用设备发送来的所述L2TP控制消息后，向所述主用设备发送已经将所述L2TP控制消息保存的响应；
所述主用设备在收到该响应后再对所述L2TP控制消息进行相应的处理。
优选地，所述主用设备和所述备用设备是L2TP访问集中器或L2TP网络服务器。
优选地，每一个所述L2TP控制消息内均带有相应的序列号。
优选地，所述备用设备在保存所述主用设备发送来的所述L2TP控制消息的同时，更新所述备用设备上的L2TP隧道和会话的状态。
本发明还提供了一种L2TP隧道状态保活装置，包括：
主用设备，用于与对端设备建立L2TP隧道，将与所述对端设备之间交互的L2TP控制消息传递到备用设备，且只有在收到所述备用设备发送来的已经将所述L2TP控制消息保存的响应后再对所述L2TP控制消息进行相应的处理；
所述备用设备，用于接收并保存所述主用设备发送来的所述L2TP控制消息后，向所述主用设备发送已经将所述L2TP控制消息进行保存的响应当所述备用设备与所述主用设备发生主备切换时，通过所述L2TP隧道与所述对端设备进行连接，并根据已经存储的所述L2TP控制消息进行相应处理。
优选地，所述主用设备还用于，向所述备用设备发送与所述对端设备建立L2TP隧道的请求，在接收所述备用设备发送来已经将该请求保存的响应后，向所述对端设备发送所述请求，并在接收所述对端设备发送来的所述L2TP隧道建立成功的信息后，将该信息发送给所述备用设备，并接收所述备用设备已经将该信息进行保存的响应；
所述备用设备还用于，接收并保存所述主用设备发送来的所述请求后，向所述主用设备发送已经将该请求保存的响应，接收并保存所述主用设备发送来的L2TP隧道建立成功的信息后，向所述主用设备发送已经将该信息进行保存的响应。
优选地，所述主用设备和所述备用设备是L2TP访问集中器或L2TP网络服务器。
优选地，每一个所述L2TP控制消息内均带有相应的序列号。
优选地，所述备用设备还用于，在保存所述主用设备发送来的所述L2TP控制消息的同时，更新所述备用设备上的L2TP隧道和会话的状态。
本发明有益效果如下：
本发明提供了一种L2TP隧道状态保活方法及装置，通过在主用设备和对端设备建立L2TP隧道过程中，以及主用设备在向对端设备发送L2TP控制消息之前，或者所述主用设备处理所述对端设备发送来的L2TP控制消息之前，主用设备都要将带有序列号的L2TP控制消息发送给所述备用设备，备用设备将该L2TP控制消息进行保存后，再将该L2TP控制消息返回给主备设备，主备设备收到该L2TP控制消息后，再进行其他处理，即本发明的主备用设备和对端设备的控制消息始终保持同步，保证主备用设备切换后，备用设备与对端设备能够正常工作，不会造成丢消息，保证正常的工作状态。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明实施例1中的L2TP隧道状态保活方法的流程图；
图2为本发明实施例1中主备用LAC与LNS之间建立L2TP隧道D的方法示意图；
图3为本发明实施例1中的主备用设备与对端设备建立L2TP隧道状态保活方法的示意图；
图4为本发明实施例1中LAC与主备用LNS之间建立L2TP隧道状态保活方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
实施例1
本发明实施例提供了一种L2TP隧道状态保活方法，参见图1，该方法包括：
S101、主用设备向所述备用设备发送与所述对端设备建立L2TP隧道的请求；
其中，所述主用设备和所述备用设备分别是L2TP访问集中器（LAC设备，L2TP Access Concentrator）和L2TP网络服务器（LNS设备，L2TP NetworkServer）。
S102、所述备用设备接收到所述主用设备发送来的所述请求，对该请求进行保存，并将所述请求返回给所述主用设备；
S103、所述主用设备收到所述备用设备返回的所述请求后，向所述对端设备发送所述请求，并在接收到所述对端设备发送来的L2TP建立成功的信息后，将该信息发送给所述备用设备；
S104、所述备用设备在收到所述主用设备发送来的所述信息后，保存该信息，并将该信息返回给所述主用设备；
本发明实施例提供了一种主备用LAC与LNS之间建立L2TP隧道的方法，参见图2，该方法包括：
步骤A1，在主用LAC与备用LAC之间建立一个TCP连接作为消息通道，用以传递L2TP控制消息；
步骤A2，主用LAC进行SCCRQ（Start-Control-Connection-Request，隧道建立请求）消息的封装（用于向LNS发送L2TP隧道建立请求）；
步骤A3，主用LAC将封装好的SCCRQ消息通过主备LAC间的消息通道发送给备用LAC；
步骤A4，备用LAC收到SCCRQ消息后，将其存储，并更新本地的备用隧道状态，并将SCCRQ消息回传给主用LAC；
步骤A5，主用LAC将备用LAC回传的SCCRQ消息发送给LNS；
步骤A6，LNS将SCCRP（Start-Control-Connection-Reply，L2TP隧道建立响应）消息发送给主用LAC；
步骤A7，主用LAC将收到的SCCRP消息通过主备LAC间的消息通道发送给备用LAC；
步骤A8，备用LAC收到SCCRP消息后，将其存储，并更新本地的备用隧道状态，并将SCCRP消息回传给主用LAC；
步骤A9，主用LAC对备用LAC回传的SCCRP消息进行处理；
步骤A10，主用LAC进行SCCCN（Start-Control-Connection-Connected，隧道建立成功）消息的封装（用于向LNS发送隧道建立成功的响应）；
步骤A11，主用LAC将封装好的SCCCN消息通过主备LAC间的消息通道发送给备用LAC；
步骤A12，备用LAC收到SCCCN消息后，将该消息存储，并更新本地的备用隧道状态，并将SCCCN消息回传给主用LAC；
步骤A13，主用LAC将备用LAC回传的SCCCN消息发送给LNS。
本发明实施例将主备用设备对与对端设备之间建立L2TP隧道的情况进行同步，保证主备用设备切换后，备用设备与对端设备能够正常工作，不会造成丢消息，保证正常的工作状态。
S105、主用设备向对端设备发送L2TP控制消息之前，或者所述主用设备处理所述对端设备发送来的L2TP控制消息之前，所述主用设备向所述备用设备发送该L2TP控制消息；
本发明实施例对端设备、主备用设备之间的每一个控制消息都设置一个序列号，所述序列号包括Ns（Number Send，本次发送消息的序列号）和Nr（NextReceive，期望下次接收到的消息的序列号）。这样主用设备在向对端设备发送L2TP控制消息之前，或者所述主用设备处理所述对端设备发送来的L2TP控制消息之前，主用设备都要将带有序列号的L2TP控制消息发送给所述备用设备，备用设备将该L2TP控制消息进行保存后，再将该L2TP控制消息返回给主备设备，主备设备收到该L2TP控制消息后，再进行其他处理，即本发明实施例中的主备用设备和对端设备的L2TP控制消息始终保持同步，这样保证在主用设备出现故障，主备用设备切换后，备用设备与对端设备能够正常工作，不会造成丢消息，保证正常的工作状态。
S106、所述备用设备接收所述主用设备发送来的所述L2TP控制消息，保存该L2TP控制消息，并将该L2TP控制消息返回给所述主用设备；
本发明实施例中所述备用设备在保存并返回所述主用设备的L2TP控制消息的同时，更新所述备用设备上的L2TP隧道和会话的状态。
S107、所述主用设备收到所述备用设备返回的所述L2TP控制消息后，所述主用设备向所述对端设备发送L2TP控制消息，或者所述主用设备处理所述对端设备发送来的所述L2TP控制消息；
S108、当所述主用设备和所述备用设备切换的情况下，所述备用设备根据存储的所述L2TP控制消息进行相应处理。
本发明实施例中所述主用设备、所述备用设备和所述对端设备实时监测所述主用设备与所述对端设备之间建立的L2TP隧道的网络连通性，当监测到所述L2TP隧道出现故障时，所述备用设备和所述主用设备切换，当然本领域的技术人员也可以采用其他方式对所述L2TP隧道进行监测。
其中本发明实施例采用的监测L2TP隧道的网络连通性具体为：
当所述主用设备监测到其自身与所述对端设备之间的L2TP隧道出现故障（例如，L2TP隧道两端设备即主用设备和对端设备开启BFD检测（双向转发检测），加快故障感知速度），触发所述备用设备与其自身进行切换；
或者，
当所述备用设备检测到主用设备失效时（例如在主用设备和备用设备间开启BFD检测，备用设备通过BFD检测到主用设备发生故障），则确定所述主用设备与所述对端设备之间的L2TP隧道出现故障，触发所述备用设备和所述主用设备切换。
本发明实施例还提供了主备用设备与对端设备建立L2TP隧道状态保活方法，从图3中可以看出，主用设备在向对端设备发送L2TP控制消息之前，先向备用设备发送带有序列号的L2TP控制消息，备用消息收到该L2TP控制消息后保存该L2TP控制消息，再向主用设备返回给该L2TP控制消息，主用设备收到备用设备返回的L2TP控制消息后将该L2TP控制消息发送给对端设备，对端设备再收到该L2TP控制消息后，再向主用设备发送其他L2TP控制消息，通过该方法保证主备用设备和对端设备的L2TP控制消息始终保持同步。
本发明实施例还提供了一种LAC与主备用LNS之间建立L2TP隧道状态保活方法，参见图4，该方法包括：
步骤B1，在主用LNS与备用LNS之间建立一个TCP连接作为消息通道，用以传递L2TP控制消息；
步骤B2，在主用LNS与LAC设备间建立L2TP隧道，建立L2TP隧道的过程详见步骤A1至步骤A13；
步骤B3，LAC将ICRQ（Incoming-Call-Request，会话建立请求）消息发送给主用LNS；
步骤B4，主用LNS将收到的ICRQ消息通过主备LNS间的消息通道发送给备用LNS；
步骤B5，备用LNS收到ICRQ消息后，将该消息进行存储，并更新本地的备用会话状态，并将ICRQ消息回传给主用LNS；
步骤B6，主用LNS对备用LNS回传的ICRQ消息进行处理；
步骤B7，主用LNS进行ICRP（Incoming-Call-Reply，会话建立响应）消息的封装（用于向LAC发送隧道建立响应）；
步骤B8，主用LNS将封装好的ICRP消息通过主备LNS间的消息通道发送给备用LNS；
步骤B9，备用LNS收到ICRP消息后存储Ns、Nr等信息并更新本地的备用会话状态，并将ICRP消息回传给主用LNS；
步骤B10，主用LNS将备用LNS回传的ICRP消息发送给LAC；
步骤B11，LAC向主用LNS发送ICCN（Incoming-Call-Connected，会话建立成功）消息（用于向LNS发送会话建立成功确认）；
步骤B12，主用LNS将收到的ICCN消息通过主备LNS间的消息通道发送给备用LNS；
步骤B13，备用LNS收到ICCN消息后存储Ns、Nr等信息并更新本地的备用会话状态，并将ICRQ消息回传给主用LNS；
步骤B14，主用LNS对备用LNS回传的ICCN消息进行处理。
本发明实施例中的SCCRQ消息、SCCRP消息、SCCCN消息、ICRQ消息、ICRP消息、ICCN消息、所述对端设备建立L2TP隧道的请求以及L2TP建立成功的响应等等均为L2TP控制消息，本发明实施例中的L2TP控制消息还包括主备用设备和对端设备进行会话和其他交流的消息。
本发明实施例提供的一种L2TP隧道状态保活方法，通过在主用设备和对端设备建立L2TP隧道过程中，以及主用设备在向对端设备发送L2TP控制消息之前，或者所述主用设备处理所述对端设备发送来的L2TP控制消息之前，主用设备都要将带有序列号的L2TP控制消息发送给所述备用设备，备用设备将该L2TP控制消息进行保存后，再将该L2TP控制消息返回给主备设备，主备设备收到该L2TP控制消息后，再进行其他处理，即本发明实施例中的主备用设备和对端设备的L2TP控制消息始终保持同步，保证主备用设备切换后，备用设备与对端设备能够正常工作，不会造成丢消息，保证正常的工作状态。
实施例2
本发明实施例提供了一种L2TP隧道状态保活装置，该装置包括：
主用设备，用于与对端设备建立L2TP隧道，将与所述对端设备之间交互的L2TP控制消息传递到备用设备，且只有在收到所述备用设备发送来的已经将所述L2TP控制消息保存的响应后再对所述L2TP控制消息进行相应的处理，并监测所述主用设备与所述对端设备之间建立的L2TP隧道的网络连通性，当监测到所述L2TP隧道出现故障时，触发所述备用设备与其自身进行切换，还用于向所述备用设备发送与所述对端设备建立L2TP隧道的请求，在接收所述备用设备发送来已经将该请求保存的响应后，向所述对端设备发送所述请求，并在接收所述对端设备发送来的所述L2TP隧道建立成功的信息后，将该信息发送给所述备用设备，并接收所述备用设备已经将该信息进行保存的响应；
所述备用设备，用于接收并保存所述主用设备发送来的所述L2TP控制消息后，向所述主用设备发送已经将所述L2TP控制消息进行保存的响应，当所述备用设备与所述主用设备进行主备切换时，通过所述L2TP隧道与所述对端设备进行连接，并根据已经存储的所述L2TP控制消息进行相应处理，还用于接收并保存所述主用设备发送来的所述请求后，向所述主用设备发送已经将该请求保存的响应，接收并保存所述主用设备发送来的L2TP隧道建立成功的信息后，向所述主用设备发送已经将该信息进行保存的响应。
本发明实施例中的所述主用设备和所述备用设备是L2TP访问集中器或L2TP网络服务器。
本发明实施例中的每一个所述L2TP控制消息内均带有相应的序列号。
其中，所述备用设备还用于，在保存所述主用设备发送来的所述L2TP控制消息的同时，更新所述备用设备上的L2TP隧道和会话的状态。
综上所述，本发明实施例提供的一种L2TP隧道状态保活方法及装置，通过在主用设备和对端设备建立L2TP隧道过程中，以及主用设备在向对端设备发送L2TP控制消息之前，或者所述主用设备处理所述对端设备发送来的L2TP控制消息之前，主用设备都要将带有序列号的L2TP控制消息发送给所述备用设备，备用设备将该L2TP控制消息进行保存后，再将该L2TP控制消息返回给主备设备，主备设备收到该L2TP控制消息后，再进行其他处理，即本发明实施例中的主备用设备和对端设备的L2TP控制消息始终保持同步，保证主备用设备切换后，备用设备与对端设备能够正常工作，不会造成丢消息，保证正常的工作状态。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种L2TP隧道状态保活方法，其特征在于，包括：
主用设备和对端设备建立L2TP隧道，所述主用设备将所述主用设备与所述对端设备之间交互的L2TP控制消息传递到所述备用设备，且所述主用设备只有在收到所述备用设备发送来的已经将所述L2TP控制消息保存的响应后再对所述L2TP控制消息进行相应的处理；
所述主用设备与所述备用设备发生主备切换时，所述备用设备通过所述L2TP隧道与所述对端设备进行连接，并根据已经存储的所述L2TP控制消息进行相应处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，主用设备和对端设备建立L2TP隧道的步骤具体包括：
所述主用设备向所述备用设备发送与所述对端设备建立L2TP隧道的请求；
所述备用设备接收并保存所述主用设备发送来的所述请求，并向所述主用设备发送已经将该请求保存的响应；
所述主用设备收到所述备用设备发送来已经将该请求保存的响应后，向所述对端设备发送所述请求，并在收到所述对端设备发送来的L2TP隧道建立成功的信息后，将该信息发送给所述备用设备进行保存。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主用设备和所述备用设备是L2TP访问集中器或L2TP网络服务器。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每一个所述L2TP控制消息内均带有相应的序列号。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述备用设备在保存所述主用设备发送来的所述L2TP控制消息的同时，更新所述备用设备上的L2TP隧道和会话的状态。
6.一种L2TP隧道状态保活装置，其特征在于，包括：
主用设备，用于与对端设备建立L2TP隧道，将与所述对端设备之间交互的L2TP控制消息传递到备用设备，且只有在收到所述备用设备发送来的已经将所述L2TP控制消息保存的响应后再对所述L2TP控制消息进行相应的处理；
所述备用设备，用于接收并保存所述主用设备发送来的所述L2TP控制消息后，向所述主用设备发送已经将所述L2TP控制消息进行保存的响应，当所述备用设备与所述主用设备发生主备切换时，通过所述L2TP隧道与所述对端设备进行连接，并根据已经存储的所述L2TP控制消息进行相应处理。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述主用设备还用于，向所述备用设备发送与所述对端设备建立L2TP隧道的请求，在接收所述备用设备发送来已经将该请求保存的响应后，向所述对端设备发送所述请求，并在接收所述对端设备发送来的所述L2TP隧道建立成功的信息后，将该信息发送给所述备用设备，并接收所述备用设备已经将该信息进行保存的响应；
所述备用设备还用于，接收并保存所述主用设备发送来的所述请求后，向所述主用设备发送已经将该请求保存的响应，接收并保存所述主用设备发送来的L2TP隧道建立成功的信息后，向所述主用设备发送已经将该信息进行保存的响应。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述主用设备和所述备用设备是L2TP访问集中器或L2TP网络服务器。
9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，每一个所述L2TP控制消息内均带有相应的序列号。
10.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，
所述备用设备还用于，在保存所述主用设备发送来的所述L2TP控制消息的同时，更新所述备用设备上的L2TP隧道和会话的状态。
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