CN1322716C - 一种基于虚拟路由器冗余协议的关键路由信息监视方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于VRRP协议的关键路由信息监视方法，包括如下步骤：设置对关键路由信息的监视标志；监视路由信息的变化，如果发生路由信息改变，则上报路由信息改变事件给路由器处理模块；主用路由器的模块收到关键路由信息改变的事件后，调整主用路由器优先级，将修改后的优先级信息通知备份路由器；备份路由器检测到主用路由器优先级改变，比较主用路由器的优先级和自身的优先级，如果备份路由器自身的优先级较大，则接替原主用路由器，成为新的主用路由器，否则会保持原状态不变。本发明所述方法通过监视被监视路由器的路由信息的改变，启动VRRP备份功能，查找拥有最优路由的备份路由器，完成数据报文的转发。采用本发明可减少传输时延，提高传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术，特别是涉及基于虚拟路由器冗余协议(VRRP)对关键路由信息的变化进行监视，并在路由器倒换后保持最优路由的方法。
背景技术
VRRP是一种冗余备份协议，标准协议为RFC 2338。VRRP工作在具有组播或广播能力的局域网(例如以太网)，可以保证当局域网内主机的下一跳路由器出现故障时，可以由另一台路由器及时替代，从而保持主机和路由器之间通信的连续性和可靠性。一个虚拟路由器由一个主用路由器和若干个备份路由器组成，主用路由器实现真正的转发功能。当主用路由器出现故障时，一个备份路由将自动接替原主用路由器成为新的主用路由器继续工作。VRRP的工作原理如图1所示：
假设图1中Router A通过接口A(IP地址10.100.10.2)与Ethernet相连，RouterB通过接口B(IP地址10.100.10.3)与Ethernet相连。Host1，Host2分别代表两台主机通过以太网口与Ethernet相连。Router A和Router B组成一个虚拟的路由器1，虚拟IP地址为10.100.10.1。局域网内的主机Host1和Host2将自己的缺省路由设置为该虚拟路由器的虚拟地址10.100.10.1。这样，局域网内的主机就通过虚拟的路由器来与其他网络进行通信。
现有VRRP技术提供对路由器接口的监视的功能，即不仅监视虚拟路由器所在的接口，例如，Router A的接口A出现故障时启动备份功能，而且可以监视路由器Router A上的其它某个接口，例如当Router A的其他接口不可用时，也可以使用备份功能。
现有技术中，当虚拟路由器所在的接口和其他所监视接口不可用时，就需要启用备份功能。但是，接口不可用的情况仅仅反映路由器运行中一种特殊的状态，并不能完全反映路由器真实的运行状况。例如，路由器中保存着路由表信息，路由表信息决定了数据报文的传输路径。如果网络拓扑发生改变、网络节点故障或者转发路由器的负载加大，都会导致网络路由的重新计算和路由表的更新。更新后的路由表中的路由信息与原路由信息相比，不一定是最优路由。因此，如果仍然沿用这台路由器进行网络数据报文的转发，势必会造成传输时延加大，传输效率降低，影响用户业务质量。而最优路由是根据路由权值决定的，路由权值越小说明该路由最优，路由权值受到路由器负载、网络传输时延、带宽等因素影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对网络规模、网络数据流量的不断增加，用户人数进一步增长，用户对于路由设备可靠性要求越来越高的现状，提出了一种基于VRRP协议的关键路由信息监视方法。当被监视路由器的路由信息发生删除，路由权值的变化而改变时，启动VRRP备份功能，在备份组内中查找拥有最优路由的备份路由器，保证用户数据报文始终都是通过最优路由进行转发。
本发明所述方法，包括如下步骤；
步骤一，设置对关键路由信息的VRRP监视标志；
步骤二，监视路由信息的变化，如果发生路由信息改变，则上报路由信息改变事件给路由器VRRP处理模块；
步骤三，主用路由器的VRRP模块收到关键路由信息改变的事件后，调整主用路由器优先级，将修改后的优先级信息通知备份路由器；
步骤四，备份路由器检测到主用路由器优先级改变，比较主用路由器的优先级和自身的优先级，如果备份路由器自身的优先级较大，则接替原主用路由器，成为新的主用路由器，否则会保持原状态不变。
如上所述的基于虚拟路由器冗余协议的关键路由信息监视方法，所述步骤一中，设置对关键路由信息的VRRP监视标志，由用户通过控制台以命令行的方式进行设置，或者由用户通过网管对关键路由信息进行标识。
如上所述的基于虚拟路由器冗佘协议的关键路由信息监视方法，VRRP的监视标志可以设置多个，即对多条路由信息表项进行监视。
如上所述的基于虚拟路由器冗余协议的关键路由信息监视方法，所述步骤三中，是将路由信息改变事件上报给主用路由器的VRRP模块。
如上所述的基于虚拟路由器冗余协议的关键路由信息监视方法，所述修改后的优先级信息通过VRRP组播报文通知备份组内的备份路由器。
如上所述的基于虚拟路由器冗余协议的关键路由信息监视方法，还包括设置一个用于定时发送VRRP组播报文的定时器。
定时器可以通过软件编程技术来实现，用于完成需要周期性执行的任务。对于VRRP组播报文定时器来说，定时器的工作就是每隔一定时间发送VRRP组播报文。
如上所述的基于虚拟路由器冗余协议的关键路由信息监视方法，所述主用路由器和备用路由器采用相同的路由协议运行，并且采用不同的网络接入路径。
本发明所述VRRP监视方法不仅能够监视路由器的端口状态，通过监视被监视路由器的路由信息的改变(包括删除、路由权值变化)，启动VRRP备份功能，并且在备份组内中查找拥有最优路由的备份路由器，来接替原主用路由器成为新的主用路由器，继续完成数据报文的转发。保证用户数据报文始终都是通过最优路由进行转发。从而减少传输时延，提高传输效率。
附图说明
图1是虚拟路由器冗余备份的工作原理示意图；
图2是本发明基于VRRP协议的关键路由信息监视方法的流程图。
具体实施方式
图1给出虚拟路由器冗余备份的工作原理，前面已经介绍过，不再赘述。
由于网络规模、网络数据流量的不断增加，用户人数进一步增长，用户对于路由设备可靠性要求越来越高，路由器的备份功能的好坏变得非常重要，现有的路由器基于VRRP协议的监视端口解决方案不能完全满足实际网络应用的需要。因此本发明扩展了基于VRRP协议的监视功能，提出的了基于VRRP协议的关键路由信息监视的方法。
本发明所述方法是基于路由表中存储了可能的目的网络以及如何到达这些网络的相关信息，包括用于进行路由选择的IP地址部分和路由权值信息。用户可以通过设置VRRP监视标志对所需监视的关键路由信息，从而完成对关键路由信息的监控。
下表给出了采用本发明VRRP监视标志方法的路由表的示意表，VRRP监视标志可以由用户通过控制台以命令行的方式进行设置，也可以由用户通过网管对关键路由信息进行标识。VRRP的监视标志可以设置多个，即对多条路由信息表项进行监视，每个被监视路由表项被删除或路由权值改变时，都会引发VRRP路由器优先级的改变，优先级改变的数值可以由用户根据实际情况决定。
Destination/Mask Cost Next hop
本发明所述基于VRRP协议的关键路由信息监视方法的流程图如图2所示。
当网络拓扑发生改变、网络节点故障或者转发路由器负载增大等情况时，会造成路由的重新计算，路由表项2更新后，发现路由表中的第2项拥有VRRP监视标志时，如表项2左侧的标识
会主动发送路由信息改变事件给主用路由器的VRRP模块。其中，上述标识如
可以有多种表示方法，例如在路由表项结构中，增加一个回调函数指针，路由表初始化时此数据项置为空指针，当需要设置监视标志时将该回调函数指针指向特定回调函数，当路由表更新，路由权值发生变化时，检查该回调函数指针是否为空指针，如果不是，则调用该回调函数指针所指向的回调函数，由回调函数完成通知其他模块进行相应处理的功能。
图2中，分别表示了主用路由器和备份路由器的处理过程和它们之间的联系。
图2的左侧流程图中，主用路由器启动后，判断是否收到设置监视标志命令，收到了则设置关键路由监视标志，监视路由信息改变事件，主用路由器的VRRP模块收到关键路由信息改变的事件后，根据用户事先设定的优先级级别，调整主用路由器优先级，将修改后的优先级信息通过VRRP组播报文，通知给备份组内的备份路由器。
图2的右侧流程图中，备份路由器收到VRRP组播报文后，检测到主用路由器优先级是否改变，若改变，则比较VRRP组播报文中的优先级和自身的优先级，如果自身的优先级较大，则会接替原主用路由器成为新的主用路由器，否则会保持原状态不变，然后按正常的流程进行处理。
需要指出的是，在使用本发明基于VRRP协议的关键路由信息监视方法时，基于VRRP的主用路由器和备用路由器要运行相同的路由协议，只有两者都采用相同的路由协议，其路由权值才具有可比性，为了避免主用和备用路由器的关键路由信息的路由权值同时升高和同时降低，接入网络的路径应该不同，这样可以保证路由表信息的准确和高效。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1、一种基于虚拟路由器冗余协议VRRP的关键路由信息监视方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，设置对关键路由信息的VRRP监视标志；
步骤二，监视路由信息的变化，如果发生路由信息改变，则上报路由信息改变事件给路由器的VRRP模块；
步骤三，主用路由器的VRRP模块收到关键路由信息改变的事件后，调整主用路由器优先级，将修改后的优先级信息通知备份路由器；
步骤四，备份路由器检测到主用路由器优先级改变，比较主用路由器的优先级和自身的优先级，如果备份路由器自身的优先级较大，则接替原主用路由器，成为新的主用路由器，否则会保持原状态不变。
2、根据权利要求1所述的基于VRRP协议的关键路由信息监视方法，其特征在于，所述步骤一中，设置对关键路由信息的VRRP监视标志，由用户通过控制台以命令行的方式进行设置，或者由用户通过网管对关键路由信息进行标识。
3、根据权利要求1所述的基于VRRP协议的关键路由信息监视方法，其特征在于，VRRP的监视标志可以设置多个，即对多条路由信息表项进行监视。
4、根据权利要求1-3任一所述的基于VRRP协议的关键路由信息监视方法，其特征在于，所述步骤二中，是将路由信息改变事件上报给主用路由器的VRRP模块。
5、根据权利要求1所述的基于VRRP协议的关键路由信息监视方法，其特征在于，所述修改后的优先级信息通过VRRP组播报文通知备份组内的备份路由器。
6、根据权利要求5所述的基于VRRP协议的关键路由信息监视方法，其特征在于，还包括设置一个用于每隔一定时间发送VRRP组播报文的定时器。
7、根据权利要求1、2、3、5或6所述的基于VRRP协议的关键路由信息监视方法，其特征在于，所述主用路由器和备用路由器采用相同的路由协议运行，并且采用不同的网络接入路径。
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