路由器熱備系統的製作方法
2023-09-14 08:42:30 4
專利名稱：路由器熱備系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及網絡技術，尤其涉及一種路由器熱備系統。
背景技術：
隨著電子化進程的飛速發展和信息技術的廣泛應用，數據越來越成為企業、事業單位日常運作中不可缺少的部分和領導決策的依據。但是，計算機的使用有時也會給人們帶來煩惱，那就是計算機數據非常容易丟失和遭到破壞。有專業機構的研究數據表明丟失 300MB的數據對於市場營銷部門就意味著13萬元人民幣的損失，對財務部門意味著16萬的損失，對工程部門來說損失可達80萬。而丟失的關鍵數據如果15天內仍得不到恢復，企業就有可能被淘汰出局。隨著計算機系統越來越成為企業不可或缺的數據載體，如何利用數據備份來保證數據安全也成為迫切需要研究的一個課題。數據遭到破壞，有可能是人為的因素，也可能是由於各種不可預測的因素，主要包括以下幾個方面1、計算機硬體故障。計算機是一個機器，其硬體是整個系統的基礎。由於使用不當或者計算機產品質量不佳、配件老化等原因，計算機的硬體可能被損壞而不能使用。例如， 硬碟的磁軌損壞。2、計算機軟體系統的不穩定。由於用戶使用不當或者系統的可靠性不穩定等原因，計算機軟體系統有可能癱瘓，無法使用。3、誤操作。這是人為的事故，不可能完全避免。例如，在使用DELETE句的時候，不小心刪除了有用的數據。4、破壞性病毒。病毒是系統可能遭到破壞的一個非常重要的原因。隨著信息技術的發展，各種病毒也隨之泛濫。現在，病毒不僅僅能破壞軟體系統，還可能破壞計算機的硬體系統。5、自然災害，例如大火、洪水、地震等。這是一種人力幾乎無法抗拒的原因。也許有人想像不到，一場小小的機房火災，就可能使一個跨國企業的的信息系統全部坍塌。全球數十個生產中心的採購數據，數萬個供應商和分銷商的訂單，幾十億元的存貨信息，十幾萬員工的的全年工作計劃，都可能在一分鐘內就化為烏有。因此，以往只有銀行和電信商等財務數據密集型的企業才使用的數據安全體系，正越來越成為各類企業不得不未雨綢繆採取的預防措施。作為計算機網絡中的重要設備，路由器的備份技術同樣重要。
發明內容
本發明旨在提出一種針對路由器的路由器熱備系統。根據本發明，提出一種路由器熱備系統，包括一組路由器和虛擬路由器組控制器，虛擬路由器組控制器基於熱備份路由協議將一組路由器組建為一虛擬路由器組，虛擬路由器組具有統一的數據入口和數據出口，虛擬路由器組控制器指定一組路由器中的一個為主路由器，主路由器從數據入口接收數據包並通過數據出口轉發，虛擬路由器組控制器指定一組路由器中的另一個為備份路由器，當主路由器發生故障時，備份路由器成為新的主路由器並從數據入口接收數據包並通過數據出口轉發。虛擬路由器組控制器指定一組路由器中除主路由器和備份路由器之外的其他路由器為待命路由器。當主路由器發生故障時，備份路由器成為新的主路由器，虛擬路由器組控制器還指定一個待命路由器成為新的備份路由器。虛擬路由器組控制器根據所述一組路由器中各個路由器的路由時間指定主路由器和備份路由器，虛擬路由器組控制器將具有最短路由時間的路由器指定為主路由器，將具有次短路由時間的路由器指定為備份路由器。虛擬路由器組控制器根據待命路由器的路由時間指定新的備份路由器，虛擬路由器組控制器將具有最短路由時間的待命路由器指定為新的備份路由器。主路由器周期性地向備份路由器發送信號，如果備份路由器在超過預定周期的時間段內沒有接收到主路由器發送的信號，則向虛擬路由器組控制器報告主路由器發生故障。虛擬路由器組具有單一的IP位址。本發明的路由器熱備系統基於熱備份路由協議HSRP將數個路由器組成虛擬路由器組，在虛擬路由器組中實現互相熱備，為每一個路由器提供一個以上的備份，大大提升了網絡運行的安全性。
圖1是根據本發明的路由器熱備系統的結構圖。
具體實施例方式熱備份系統中最為典型的是雙機熱備系統。雙機熱備份是提高系統可靠性的有力措施。一般的雙機熱備份系統是一種軟硬體結合的高可靠性應用模式。該系統由兩臺伺服器系統和一個外接共享磁碟陣列櫃及相應的雙機熱份軟體組成。用戶的數據存放在外接共享磁碟陣列中。作業系統和應用程式安裝在兩臺伺服器的本地系統盤上。雙機熱備份系統採用「心跳」方法保證主系統與備用系統的聯繫，所謂「心跳」指的是主從系統之間相互按照一定的間隔發送信號以表明系統目前的運行狀態。一旦「心跳」信號消失或者備用系統無法收到主機系統的「心跳」信號則系統認為主系統發生故障，會將系統資源轉移到備用系統上，備用系統將替代主機發揮作用以保證網絡服務運行不間斷。雙機熱備系統的優點在於可有效地提高系統的可用性。如果一個伺服器或應用程式崩潰，熱備系統中另一個伺服器在繼續工作的同時接管崩潰伺服器的任務，以最大限度地縮短用戶伺服器和應用程式宕機的時間。在比較大型的網絡中，雙機熱備系統也會略顯不足，由於現在的網絡中應用的雙機熱備系統通常是互為備份，及兩套系統都為主機，同時又是對方的備份系統。在這樣的系統配置中，每一個系統的負載都比較大，如果僅僅是雙機熱備，當一個系統出現故障時，另一個系統的負載會成倍增加，這樣很容易引起另一個系統也故障，引發連鎖反應。本發明提出的路由器熱備系統在雙機熱備的基礎上進一步改進，實現了多機的分級備份。
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參考圖1所示，本發明提出一種路由器熱備系統，包括一組路由器10和虛擬路由器組控制器20。虛擬路由器組控制器基於熱備份路由協議HSRP將一組路由器組建為一虛擬路由器組。在圖1所示的實施例中，路由器11、12、13、14、15被組建成一個虛擬路由器組 100。該虛擬路由器組100具有統一的數據入口和數據出口，在一個實施例中，該虛擬路由器組100具有單一的IP位址，即對外看起來像是一個單一的設備。虛擬路由器組控制器20指定一組路由器中的一個為主路由器，主路由器從數據入口接收數據包並通過數據出口轉發，虛擬路由器組控制器還指定一組路由器中的另一個為備份路由器，當主路由器發生故障時，備份路由器成為新的主路由器並從數據入口接收數據包並通過數據出口轉發。虛擬路由器組控制器20將除主路由器和備份路由器之外的其他路由器指定為為待命路由器。在一個實施例中，虛擬路由器組控制器20根據一組路由器中各個路由器的路由時間指定主路由器和備份路由器，虛擬路由器組控制器將具有最短路由時間的路由器指定為主路由器，將具有次短路由時間的路由器指定為備份路由器。例如，在圖所示的實施例中，路由器11具有最短的路由時間，被指定為主路由器。路由器12具有次短的路由時間，被指定為備份路由器。餘下的路由器13、14、15被指定為待命路由器。 三個待命路由器的路由時間也是不同的，其中路由器13的待命時間最短。在本發明中，主路由器和備份路由器之間也是通過「心跳」的方法來判斷主路由器是否發生故障。主路由器周期性地向備份路由器發送信號，如果備份路由器在超過預定周期的時間段內沒有接收到主路由器發送的信號，則向虛擬路由器組控制器報告主路由器發生故障。當主路由器發生故障時，備份路由器成為新的主路由器，從數據入口接收數據包並通過數據出口轉發。例如，在圖1所示的實施例中，如果主路由器11發生故障，則備份路由器12會成為新的主路由器。此時，虛擬路由器組控制器20還指定一個待命路由器成為新的備份路由器。在一個實施例中，虛擬路由器組控制器20同樣根據待命路由器的路由時間指定新的備份路由器，虛擬路由器組控制器20將具有最短路由時間的待命路由器指定為新的備份路由器。在該實施例中，虛擬路由器組控制器20將指定具有最短路由時間的待命路由器13成為新的備份路由器。本發明的虛擬路由器組控制器20是基於熱備份路由協議HSRP，熱備份路由協議 HSRP能支持IP傳輸失敗情況下的不中斷服務。具體說，就是本用於在主機無法動態地學習到首跳路由器IP位址的情況下防止首跳路由的失敗。熱備份路由協議HSRP主要用於多接入，多播和廣播區域網(例如乙太網)。熱備份路由協議HSRP並不是有意要取代現有的動態路由發現機制，而這些現有的路由協議仍可以繼續使用只不過不是在任何可能的情況下。以前的大部分主機都不支持動態路由發現協議，而是通過配置預設路由來進行工作的。 而熱備份路由協議HSRP卻提供了一種失敗服務機制在熱備份路由協議HSRP中所涉及到的所有路由器都被假設為已經配好了合適的IP路由協議，並且也已經存在了若干條路由。在使用熱備份路由協議HSRP時，一組路由器的工作將一致的表現為區域網上通往主機的一個虛擬路由器的工作。這組路由器就稱為一個虛擬路由器組。這個組中將選出一個路由器來負責轉發由主機發給虛擬路由器的數據包。這個路由器就是所謂的主路由器。另一臺路由器將被選為備份路由器。在主路由器失效的情況下，備份路由器將承擔主路由器的包的轉發功能。雖然可以任意制定運行熱備份路由協議HSRP的路由器的數量，但只有主路由器才能轉發發送給虛擬路由器的數據包。為了把網絡阻塞降到最底限度，網絡中只有主路由器和備份路由器可以在完成熱備份路由協議HSRP選擇過程後發送一次消息包。如果主路由器失效，則備份路由器將取代它作為主路由器工作。而當備份路由器失效或者它變成了主路由器時，另外一個路由器將被選為備份路由器。在區域網裡，多個虛擬路由器組可以共存和重疊。每個虛擬路由器組都仿效一個虛擬路由器，具有單一的對外IP位址。而這個IP 地址應該是這個區域網中第一個子網中的地址，但必須不同於設置在所有路由器埠上的地址和區域網中主機的地址，包括為其他虛擬路由器組設的地址。 本發明的路由器熱備系統基於熱備份路由協議HSRP將數個路由器組成虛擬路由器組，在虛擬路由器組中實現互相熱備，為每一個路由器提供一個以上的備份，大大提升了網絡運行的安全性。
權利要求
1.一種路由器熱備系統，其特徵在於，包括一組路由器；虛擬路由器組控制器，基於熱備份路由協議將所述一組路由器組建為一虛擬路由器組，所述虛擬路由器組具有統一的數據入口和數據出口，虛擬路由器組控制器指定所述一組路由器中的一個為主路由器，主路由器從數據入口接收數據包並通過數據出口轉發，虛擬路由器組控制器指定所述一組路由器中的另一個為備份路由器，當主路由器發生故障時，備份路由器成為新的主路由器並從數據入口接收數據包並通過數據出口轉發。
2.如權利要求1所述的路由器熱備系統，其特徵在於，虛擬路由器組控制器指定所述一組路由器中除主路由器和備份路由器之外的其他路由器為待命路由器。
3.如權利要求2所述的路由器熱備系統，其特徵在於，當主路由器發生故障時，備份路由器成為新的主路由器，虛擬路由器組控制器還指定一個待命路由器成為新的備份路由器。
4.如權利要求3所述的路由器熱備系統，其特徵在於，虛擬路由器組控制器根據所述一組路由器中各個路由器的路由時間指定主路由器和備份路由器，虛擬路由器組控制器將具有最短路由時間的路由器指定為主路由器，將具有次短路由時間的路由器指定為備份路由器。
5.如權利要求3所述的路由器熱備系統，其特徵在於，虛擬路由器組控制器根據待命路由器的路由時間指定新的備份路由器，虛擬路由器組控制器將具有最短路由時間的待命路由器指定為新的備份路由器。
6.如權利要求1所述的路由器熱備系統，其特徵在於，所述主路由器周期性地向備份路由器發送信號，如果備份路由器在超過預定周期的時間段內沒有接收到主路由器發送的信號，則向虛擬路由器組控制器報告主路由器發生故障。
7.如權利要求1所述的路由器熱備系統，其特徵在於， 所述虛擬路由器組具有單一的IP位址。
全文摘要
本發明揭示了一種路由器熱備系統，包括一組路由器和虛擬路由器組控制器，虛擬路由器組控制器基於熱備份路由協議將一組路由器組建為一虛擬路由器組，虛擬路由器組具有統一的數據入口和數據出口，虛擬路由器組控制器指定一組路由器中的一個為主路由器，主路由器從數據入口接收數據包並通過數據出口轉發，虛擬路由器組控制器指定一組路由器中的另一個為備份路由器，當主路由器發生故障時，備份路由器成為新的主路由器並從數據入口接收數據包並通過數據出口轉發。本發明的路由器熱備系統基於熱備份路由協議HSRP將數個路由器組成虛擬路由器組，在虛擬路由器組中實現互相熱備，為每一個路由器提供一個以上的備份，大大提升了網絡運行的安全性。
文檔編號H04L1/22GK102571377SQ20101058072
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月9日 優先權日2010年12月9日
發明者李青, 陳偉林 申請人:上海杉達學院