Vrrp路由器动态调整方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种VRRP路由器动态调整方法及装置。该方法包括：在当前主用VRRP路由器无故障的情况下，将用户请求的带宽流量分别与备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量进行比较；根据比较结果，按照最优匹配原则获取备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器；分别比较最优匹配的备用VRRP路由器的可用带宽流量和当前主用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，将匹配度高的VRRP路由器设置为主用VRRP路由器。借助于本发明的技术方案，能够根据网络带宽资源进行最优匹配，选取出最合适的Master路由器作为工作路由器。
【专利说明】VRRP路由器动态调整方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通讯领域,特别是涉及一种虚拟路由冗余协议(Virtual RouterRedundancy Protocol，简称为VRRP)路由器动态调整方法及装置。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，随着因特网(Internet)的发展，人们对网络的可靠性的要求越来越高。对于局域网用户来说，能够时刻与外部网络保持联系是非常重要的。
[0003]通常情况下，内部网络中的所有主机都设置一条相同的缺省路由，指向出口网关，实现主机与外部网络的通信。当出口网关发生故障时，主机与外部网络的通信就会中断。
[0004]配置多个出口网关是提高系统可靠性的常见方法，但局域网内的主机设备通常不支持动态路由协议，如何在多个出口网关之间进行选路是个问题。
[0005]因特网工程任务组(InternetEngineering Task Force,简称为 IETF)推出了VRRP，来解决局域网主机访问外部网络的可靠性问题。其最新技术标准是RFC3768。VRRP是一种容错协议，它通过把几台路由设备联合组成一台虚拟的路由设备，并通过一定的机制来保证当主机的下一跳设备出现故障时，可以及时将业务切换到其它设备，从而保持通讯的连续性和可靠性。
[0006]使用VRRP的优势在于:既不需要改变组网情况，也不需要在主机上配置任何动态路由或者路由发现协议，就可以获得更高可靠性的缺省路由。对一个VRRP虚拟路由器来讲，参与它的每一台VRRP路由器，都只有3种VRRP状态:初始化状态(Initialize)、控制状态(Master)、备用状态(Backup)。VRRP功能主要是主备备份。当状态为Master的路由器出现故障时，其它的Backup路由器根据选择规则来选出Master，达到保护故障路由器，实现业务畅通的目的。
[0007]但是目前在配置大量VRRP备份组时主要存在以下限制:
[0008]1、每个VRRP备份组状态相对独立，在一个VRRP组内只有一个路由器状态为Master (参与工作的路由器)，其它的路由器都为备用状态，这就造成资源浪费。
[0009]2、一般在配置VRRP时，优先级及虚拟IP都是人为设定，这就增加了人为因素使得某个路由器成为Mater,但此路由器不一定是最合适(例如,流量最匹配)的Master。
【发明内容】
[0010]本发明提供一种VRRP路由器动态调整方法及装置，以解决现有技术中人为选择的路由器有可能不是最合适的Master路由器的问题。
[0011]本发明提供一种VRRP路由器动态调整方法，包括:在当前主用VRRP路由器无故障的情况下，将用户请求的带宽流量分别与备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量进行比较；根据比较结果，按照最优匹配原则获取备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器；分别比较最优匹配的备用VRRP路由器的可用带宽流量和当前主用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，将匹配度高的VRRP路由器设置为主用VRRP路由器。
[0012]优选地，将用户请求的带宽流量分别与备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器可用的带宽流量进行比较具体包括:分别用备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量减去用户请求的带宽流量，获取各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的流量差。
[0013]优选地，根据比较结果，按照最优匹配原则获取备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器具体包括:步骤1，根据所述流量差确定各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，根据所述匹配度由高到低的顺序确定各个备用VRRP路由器由高到低的优先级；步骤2，根据确定的优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，将VRRP报文中的类型字段设置为备用，并将当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高；步骤3，从备用VRRP路由器组中选择一个备用VRRP路由器作为发送报文路由器，其他备用VRRP路由器作为接收报文路由器；步骤4，由发送报文路由器向备用VRRP路由器组其他备用VRRP路由器发送VRRP报文，其中，VRRP报文中携带有发送报文路由器的优先级；步骤5，接收报文路由器将VRRP报文中携带的优先级与自身的优先级进行比较，并将优先级低的VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务；步骤6，重复执行步骤3至步骤5，直到历遍备用VRRP路由器组中的每个备用VRRP路由器，最终选出备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器。
[0014]优选地，步骤4中由发送报文路由器向备用VRRP路由器组其他备用VRRP路由器发送的VRRP报文中还携带有发送报文路由器的虚拟IP地址；步骤5还包括:在接收报文路由器的优先级和发送报文路由器的优先级相同的情况下，将虚拟IP地址低的VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务。
[0015]优选地，按照最优匹配原则根据比较结果获取备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器具体包括:步骤1，按照流量差从小到大的顺序确定各个备用VRRP路由器由高到低的优先级；步骤2，根据确定的优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，将VRRP报文中的类型字段设置为备用，并将当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高；步骤3，将各个备用VRRP路由器的优先级、类型和虚拟IP地址存储到预先设置的选举表中；步骤4，根据选举表选出备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器。
[0016]优选地，将最匹配的VRRP路由器设置为主用VRRP路由器具体包括:在当前主用VRRP路由器的匹配度高的情况下，将最优匹配的备用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务；在最优匹配的备用VRRP路由器的匹配度高的情况下，将最优匹配的备用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段修改为主用，将优先级字段修改为最高优先级；将当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段修改为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务。
[0017]本发明还提供了一种VRRP路由器动态调整装置，包括:比较模块，用于在当前主用VRRP路由器无故障的情况下，将用户请求的带宽流量分别与备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量进行比较；选择模块，用于根据比较结果，按照最优匹配原则获取备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器；设置模块，用于分别比较最优匹配的备用VRRP路由器的可用带宽流量和当前主用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，将匹配度高的VRRP路由器设置为主用VRRP路由器。
[0018]优选地，比较模块具体用于:分别用备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量减去用户请求的带宽流量，获取各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的流量差。
[0019]优选地，选择模块具体用于:第一确定子模块，用于根据所述流量差确定各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，根据所述匹配度由高到低的顺序确定各个备用VRRP路由器由高到低的优先级；第一设置子模块，用于根据确定的优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，将VRRP报文中的类型字段设置为备用，并将当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高；第一选择子模块，用于从备用VRRP路由器组中选择一个备用VRRP路由器作为发送报文路由器，其他备用VRRP路由器作为接收报文路由器；第一控制子模块，用于控制发送报文路由器向备用VRRP路由器组其他备用VRRP路由器发送VRRP报文，其中，VRRP报文中携带有发送报文路由器的优先级；并控制接收报文路由器将VRRP报文中携带的优先级与自身的优先级进行比较，将优先级低的VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务；第二选择子模块，用于依次调用选择子模块和控制子模块，直到历遍备用VRRP路由器组中的每个备用VRRP路由器为止，最终选出备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器。
[0020]优选地，控制发送报文路由器向备用VRRP路由器组其他备用VRRP路由器发送的VRRP报文中还携带有发送报文路由器的虚拟IP地址；第一控制子模块还用于:在接收报文路由器的优先级和发送报文路由器的优先级相同的情况下，将虚拟IP地址低的VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务。
[0021]优选地，选择模块具体用于:第二确定子模块，用于按照流量差从小到大的顺序确定各个备用VRRP路由器由高到低的优先级；第二设置子模块，用于根据确定的优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，将VRRP报文中的类型字段设置为备用，并将当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高；存储子模块，用于将各个备用VRRP路由器的优先级、类型和虚拟IP地址存储到预先设置的选举表中；第三选择子模块，用于根据选举表选出备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器。
[0022]优选地，设置模块具体用于:在当前主用VRRP路由器的匹配度高的情况下，将最优匹配的备用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务；在最优匹配的备用VRRP路由器的匹配度高的情况下，将最优匹配的备用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段修改为主用，将优先级字段修改为最高优先级；将当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段修改为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务。
[0023]本发明有益效果如下:
[0024]通过采用本发明实施例所述的Master路由器选举方法，解决了现有技术中人为选择的路由器有可能不是最合适的Master路由器的问题，能够排除人为因素对于Master路由器的干扰，可以根据网络带宽资源进行最优匹配，选取出最合适的Master路由器作为工作路由器。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本发明实施例的VRRP路由器动态调整方法的流程图；
[0026]图2是本发明实施例的VRRP报文的格式示意图；
[0027]图3是本发明实施例的VRRP路由器动态调整装置的示意图；
[0028]图4是本发明实施例的VRRP最优备选路由器选举装置选举最优备用VRRP路由器的流程图；
[0029]图5是本发明实施例的VRRP Master替换装置替换当前主用VRRP路由器的流程图；
[0030]图6是本发明实施例的Master路由器及MasterExtra路由器选举实例的示意图；
[0031]图7是本发明实施例的VRRP路由器动态调整装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]为了解决现有技术中人为选择的路由器有可能不是最合适的Master路由器的问题，本发明提供了一种VRRP路由器动态调整方法及装置，根据用户请求流量大小，通过扩展VRRP协议类型字段(Type)的值，动态调整VRRP组内的Master，并设置MasterExtra (传送额外业务的Master)从而使得VRRP组内路由器资源得以有效利用，进而提高用户运营效益的目的。本发明实施例通过动态调整VRRP组内的Master，达到网络资源最匹配。此外，本发明实施例将处于Backup的路由器设置为MasterExtra,传送额外业务,充分利用带宽资源。以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
[0033]方法实施例
[0034]根据本发明的实施例，提供了一种VRRP路由器动态调整方法，图1是本发明实施例的VRRP路由器动态调整方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的VRRP路由器动态调整方法包括如下处理:
[0035]步骤101，在当前主用VRRP路由器无故障的情况下，将用户请求的带宽流量分别与备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量进行比较；
[0036]在实际应用中，可以分别用备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量减去用户请求的带宽流量，获取各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的流量差。例如，用户请求的带宽流量为100，第一备用VRRP路由器的可用带宽流量为90，第二备用VRRP路由器的可用带宽流量为100，第三备用VRRP路由器的可用带宽流量为120，第四备用VRRP路由器的可用带宽流量为150，那么，各个备用VRRP路由器与用户请求的带宽流量的流量差分别为:-10、0、20、50。
[0037]步骤102，根据比较结果，按照最优匹配原则获取备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器；
[0038]在实际应用中，获取最优匹配的备用VRRP路由器有两种方式:
[0039]方式一,包括如下处理:[0040]步骤1，根据流量差确定各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，根据匹配度由高到低的顺序确定各个备用VRRP路由器由高到低的优先级；
[0041]如上例，各个备用VRRP路由器与用户请求的带宽流量的流量差分别为:_10、0、20、50，那么，根据流量差确定各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度由高到低为:第二备用VRRP路由器、第三备用VRRP路由器、第四备用VRRP路由器、第一备用VRRP路由器。由于第一备用VRRP路由器的流量差为负值，表示不能够满足用户请求的带宽流量，因此其匹配度最低，如果有一个第五备用VRRP路由器的可用带宽流量为80，那么，该第五备用VRRP路由器的匹配度需要排到第一备用VRRP路由器之后。
[0042]步骤2，根据确定的优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，将VRRP报文中的类型字段设置为备用，并将当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高；
[0043]图2是本发明实施例的VRRP报文的格式示意图，如图2所示，VRRP报文包括优先级字段(Priority)和类型字段(Type)，其中，优先级字段标识了相应VRRP路由器的优先级，类型字段标识了相应VRRP路由器的类型，在现有技术中，类型I (Master)表示主用VRRP路由器，类型2 (Backup)表示备用VRRP路由器，在本发明实施例中，添加了类型3(MasterExtra),表示传送额外业务。
[0044]因此，在步骤2中，需要根据步骤I确定的优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，为了保证当前主用VRRP路由器的优先级为最高，还需要将当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高。
[0045]步骤3，从备用VRRP路由器组中选择一个备用VRRP路由器作为发送报文路由器，其他备用VRRP路由器作为接收报文路由器；
[0046]在实际应用中，该发送报文路由器可以是任意一个备用VRRP路由器，当然，也可以选择优先权最高的备用VRRP路由器。
[0047]步骤4，由发送报文路由器向备用VRRP路由器组其他备用VRRP路由器发送VRRP报文，其中，VRRP报文中携带有发送报文路由器的优先级；
[0048]优选地，在本发明实施例中，VRRP报文中还可以携带有发送报文路由器的虚拟IP地址。
[0049]步骤5，接收报文路由器将VRRP报文中携带的优先级与自身的优先级进行比较，并将优先级低的VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务；
[0050]在步骤5中，在接收报文路由器的优先级和发送报文路由器的优先级相同的情况下，将虚拟IP地址低的VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务。
[0051]步骤6，重复执行步骤3至步骤5，直到历遍备用VRRP路由器组中的每个备用VRRP路由器，最终选出备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器。
[0052]方式2，包括如下处理:
[0053]步骤1，按照流量差从小到大的顺序确定各个备用VRRP路由器由高到低的优先级；[0054]步骤2，根据确定的优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，将VRRP报文中的类型字段设置为备用，并将当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高；
[0055]步骤3，将各个备用VRRP路由器的优先级、类型和虚拟IP地址存储到预先设置的选举表中；
[0056]步骤4，根据选举表选出备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器。
[0057]步骤103，分别比较最优匹配的备用VRRP路由器的可用带宽流量和当前主用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，将匹配度高的VRRP路由器设置为主用VRRP路由器。
[0058]具体地，步骤103包括如下处理:
[0059]在当前主用VRRP路由器的匹配度高的情况下，将最优匹配的备用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务；
[0060]在最优匹配的备用VRRP路由器的匹配度高的情况下，将最优匹配的备用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段修改为主用，将优先级字段修改为最高优先级；将当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段修改为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务。
[0061]以下结合附图，对本发明实施例的上述技术方案进行详细的说明。
[0062]本发明实施例的技术方案主要根据用户带宽请求流量，通过对VRRP报文中Type字段的设定及对应算法来动态调整Master的选举，达到有效利用带宽资源的效果。图3是本发明实施例的VRRP路由器动态调整装置的示意图，如图3所示，包括:带宽流量比较装置、VRRP最优备选路由器选举装置、以及VRRP Master替换装置。
[0063]需要说明的是，在本发明实施例中，用户请求的带宽流量(User Band Wide)需要小于或等于备用VRRP组内各个路由器可使用的带宽流量(Vrrp Band Wide Total,此容量是VRRP组内各个路由器可使用的带宽容量(Vrrp Band Wide))。因此，需要带宽流量比较装置对用户请求的带宽流量与备用VRRP组内各个路由器可使用的带宽流量进行比较，并反馈比较结果。
[0064]此外，在执行本发明实施例的技术方案时，需要当前的Master路由器无故障。若当前的Master路由器有故障，则按照现有技术中的VRRP协议的选举规则重新选举出Master路由器。
[0065]图4是本发明实施例的VRRP最优备选路由器选举装置选举最优备用VRRP路由器的流程图，图5是本发明实施例的VRRP Master替换装置替换当前主用VRRP路由器的流程图，如图4和图5所示,具体包括如下处理:
[0066]步骤1，根据带宽流量比较装置的比较结果，重排路由器优先级。
[0067]具体地，按照最优匹配原则(优先级从小到大排列，越大表明越优)，对VRRP组内的备份组(Backup)集合设定路由器VRRP报文优先级(Priority)字段和类型(Type)字段(该字段值设置为2)，同时设置Master优先级为Backup中的任何一个路由器的优先级都高，并可以存储于选举表中，转步骤2。
[0068]步骤2，VRRP最优备选路由器选举装置从VRRP组内的备份组(Backup)集合中选一个发送报文的路由器(SendRouter ),转步骤3。
[0069]步骤3，接收报文的路由器(ReceivRouter )优先级比发送报文的路由器(SendRouter)的优先级低或相等时，VRRP最优备选路由器选举装置则对接收报文的路由器(ReceivRouter)转步骤4处理；否则对发送报文的路由器(SendRouter)转步骤4处理。
[0070]步骤4，VRRP最优备选路由器选举装置设置报文Type类型为3 (MasterExtra),表示不参与最优Master选举，可以传送额外业务，并转步骤5。
[0071]步骤5，VRRP最优备选路由器选举装置判断是否Backup集合遍历完毕，若完毕，则转步骤6，否则转步骤2。
[0072]步骤6，VRRP最优备选路由器选举装置经过步骤2?步骤5选举出的最优匹配的备份路由器(OptimRouter),转步骤7。
[0073]步骤7, VRRP Master替换装置比较Master和OptimRouter,如果Master最优匹配，则不作任何处理，并对OptimRouter转步骤4处理。否则，VRRP Master替换装置修改OptimRouter的类型(Type)字段值为I,优先级(Priority)为255,同时对Master转步骤4处理。
[0074]图6是本发明实施例的Master路由器及MasterExtra路由器选举实例的示意图，如图6所示，本实施例中的VRRP组有三个路由器，原来的Master不是最优的，具体包括如下处理:
[0075]步骤I,经过带宽流量比较装置，更新Router A、Router B> Router C的Priority及Type值(见图5的过程2)。
[0076]步骤2，VRRP最优备选路由器选举装置选出Router B为最优匹配路由器OptimRouter (见图 6 的过程 3)。
[0077]步骤3, VRRP Master替换装置比较RouterA与Router B,选举出Router B为最终的Master,作为工作路由器,RouterA则变成MasterExtra,可以传送额外业务(见图6的过程4)。
[0078]步骤4，结束操作。
[0079]借助于本发明实施例的上述技术方案，采用本发明实施例所述的Master以及MasterExtra选举方法，排除了人为因素对于Master路由器的干扰，可以根据网络带宽资源进行最优匹配，选取出最合适的Master路由器作为工作路由器，同时MasterExtra路由器根据用户额外业务需求，进行传送额外业务，进而有效利用设备带宽资源，给用户带来有效收益。
[0080]装置实施例
[0081]根据本发明的实施例，提供了一种VRRP路由器动态调整装置，图7是本发明实施例的VRRP路由器动态调整装置的结构示意图，如图7所示，根据本发明实施例的VRRP路由器动态调整装置包括:比较模块70、选择模块72、以及设置模块74，以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。
[0082]比较模块70，用于在当前主用VRRP路由器无故障的情况下，将用户请求的带宽流量分别与备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量进行比较；
[0083]在实际应用中，比较模块70可以分别用备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量减去用户请求的带宽流量，获取各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的流量差。例如，用户请求的带宽流量为100，第一备用VRRP路由器的可用带宽流量为90，第二备用VRRP路由器的可用带宽流量为100，第三备用VRRP路由器的可用带宽流量为120，第四备用VRRP路由器的可用带宽流量为150，那么，各个备用VRRP路由器与用户请求的带宽流量的流量差分别为:-10、O、20、50。
[0084]选择模块72，用于根据比较结果，按照最优匹配原则获取所述备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器；
[0085]在实际应用中，选择模块72获取最优匹配的备用VRRP路由器有两种方式:
[0086]方式一:选择模块72具体包括:
[0087]第一确定子模块，用于根据所述流量差确定各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，根据所述匹配度由高到低的顺序确定各个备用VRRP路由器由高到低的优先级；
[0088]如上例，各个备用VRRP路由器与用户请求的带宽流量的流量差分别为:_10、0、20、50，那么，根据流量差确定各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度由高到低为:第二备用VRRP路由器、第三备用VRRP路由器、第四备用VRRP路由器、第一备用VRRP路由器。由于第一备用VRRP路由器的流量差为负值，表示不能够满足用户请求的带宽流量，因此其匹配度最低，如果有一个第五备用VRRP路由器的可用带宽流量为80，那么，该第五备用VRRP路由器的匹配度需要排到第一备用VRRP路由器之后。
[0089]第一设置子模块，用于根据确定的所述优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，将所述VRRP报文中的类型字段设置为备用，并将所述当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高；
[0090]图2是本发明实施例的VRRP报文的格式示意图，如图2所示，VRRP报文包括优先级字段(Priority)和类型字段(Type)，其中，优先级字段标识了相应VRRP路由器的优先级，类型字段标识了相应VRRP路由器的类型，在现有技术中，类型I (Master)表示主用VRRP路由器，类型2 (Backup)表示备用VRRP路由器，在本发明实施例中，添加了类型3(MasterExtra),表示传送额外业务。
[0091]因此第一设置子模块需要根据第一确定子模块确定的优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，为了保证当前主用VRRP路由器的优先级为最高，还需要将当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高。
[0092]第一选择子模块，用于从所述备用VRRP路由器组中选择一个备用VRRP路由器作为发送报文路由器，其他备用VRRP路由器作为接收报文路由器；
[0093]在实际应用中，该发送报文路由器可以是任意一个备用VRRP路由器，当然，也可以选择优先权最高的备用VRRP路由器。
[0094]第一控制子模块，用于控制所述发送报文路由器向所述备用VRRP路由器组其他备用VRRP路由器发送VRRP报文，其中，所述VRRP报文中携带有所述发送报文路由器的优先级；并控制所述接收报文路由器将所述VRRP报文中携带的优先级与自身的优先级进行比较，将优先级低的VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务；
[0095]优选地，在本发明实施例中，VRRP报文中还可以携带有发送报文路由器的虚拟IP地址。[0096]所述第一控制子模块还用于:在接收报文路由器的优先级和发送报文路由器的优先级相同的情况下，将虚拟IP地址低的VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务。
[0097]第二选择子模块，用于依次调用选择子模块和控制子模块，直到历遍所述备用VRRP路由器组中的每个备用VRRP路由器为止，最终选出所述备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器。
[0098]方式2:选择模块72具体包括:
[0099]第二确定子模块，用于按照所述流量差从小到大的顺序确定各个备用VRRP路由器由高到低的优先级；
[0100]第二设置子模块，用于根据确定的所述优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，将所述VRRP报文中的类型字段设置为备用，并将所述当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高；
[0101]存储子模块，用于将各个备用VRRP路由器的优先级、类型和虚拟IP地址存储到预先设置的选举表中；
[0102]第三选择子模块，用于根据所述选举表选出所述备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器。
[0103]设置模块74，用于分别比较最优匹配的备用VRRP路由器的可用带宽流量和当前主用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，将匹配度高的VRRP路由器设置为主用VRRP路由器。
[0104]所述设置模块74具体用于:在所述当前主用VRRP路由器的匹配度高的情况下，将所述最优匹配的备用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务；在所述最优匹配的备用VRRP路由器的匹配度高的情况下，将所述最优匹配的备用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段修改为主用，将优先级字段修改为最高优先级；将所述当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段修改为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务。
[0105]以下结合附图，对本发明实施例的上述技术方案进行详细的说明。
[0106]本发明实施例的技术方案主要根据用户带宽请求流量，通过对VRRP报文中Type字段的设定及对应算法来动态调整Master的选举，达到有效利用带宽资源的效果。图3是本发明实施例的VRRP路由器动态调整装置的示意图，如图3所示，包括:带宽流量比较装置(相当于上述实施例中的比较模块70)、VRRP最优备选路由器选举装置(相当于上述实施例中的选择模块72)、以及VRRP Master替换装置(相当于上述实施例中的设置模块74)。
[0107]需要说明的是，在本发明实施例中，用户请求的带宽流量(User Band Wide)需要小于或等于备用VRRP组内各个路由器可使用的带宽流量(Vrrp Band Wide Total,此容量是VRRP组内各个路由器可使用的带宽容量(Vrrp BandWide))。因此，需要带宽流量比较装置对用户请求的带宽流量与备用VRRP组内各个路由器可使用的带宽流量进行比较，并反馈比较结果。
[0108]此外，在执行本发明实施例的技术方案时，需要当前的Master路由器无故障。若当前的Master路由器有故障，则按照现有技术中的VRRP协议的选举规则重新选举出Master路由器。[0109]图4是本发明实施例的VRRP最优备选路由器选举装置选举最优备用VRRP路由器的流程图，图5是本发明实施例的VRRP Master替换装置替换当前主用VRRP路由器的流程图，如图4和图5所示,具体包括如下处理:
[0110]步骤1，根据带宽流量比较装置的比较结果，重排路由器优先级。
[0111]具体地，按照最优匹配原则(优先级从小到大排列，越大表明越优)，对VRRP组内的备份组(Backup)集合设定路由器VRRP报文优先级(Priority)字段和类型(Type)字段(该字段值设置为2)，同时设置Master优先级为Backup中的任何一个路由器的优先级都高，并可以存储于选举表中，转步骤2。
[0112]步骤2，VRRP最优备选路由器选举装置从VRRP组内的备份组(Backup)集合中选一个发送报文的路由器(SendRouter ),转步骤3。
[0113]步骤3，接收报文的路由器(ReceivRouter)优先级比发送报文的路由器(SendRouter)的优先级低或相等时，VRRP最优备选路由器选举装置则对接收报文的路由器(ReceivRouter)转步骤4处理；否则对发送报文的路由器(SendRouter)转步骤4处理。
[0114]步骤4，VRRP最优备选路由器选举装置设置报文Type类型为3 (MasterExtra),表示不参与最优Master选举，可以传送额外业务，并转步骤5。
[0115]步骤5，VRRP最优备选路由器选举装置判断是否Backup集合遍历完毕，若完毕，则转步骤6，否则转步骤2。
[0116]步骤6，VRRP最优备选路由器选举装置经过步骤2?步骤5选举出的最优匹配的备份路由器(OptimRouter),转步骤7。
[0117]步骤7, VRRP Master替换装置比较Master和OptimRouter,如果Master最优匹配，则不作任何处理，并对OptimRouter转步骤4处理。否则，VRRP Master替换装置修改OptimRouter的类型(Type)字段值为I,优先级(Priority)为255,同时对Master转步骤4处理。
[0118]图6是本发明实施例的Master路由器及MasterExtra路由器选举实例的示意图，如图6所示，本实施例中的VRRP组有三个路由器，原来的Master不是最优的，具体包括如下处理:
[0119]步骤I,经过带宽流量比较装置，更新Router A、Router B> Router C的Priority及Type值(见图5的过程2)。
[0120]步骤2，VRRP最优备选路由器选举装置选出Router B为最优匹配路由器OptimRouter (见图 6 的过程 3)。
[0121]步骤3, VRRP Master替换装置比较Router A与Router B,选举出Router B为最终的Master,作为工作路由器,RouterA则变成MasterExtra,可以传送额外业务(见图6的过程4)。
[0122]步骤4，结束操作。
[0123]借助于本发明实施例的上述技术方案，采用本发明实施例所述的Master以及MasterExtra选举方法，排除了人为因素对于Master路由器的干扰，可以根据网络带宽资源进行最优匹配，选取出最合适的Master路由器作为工作路由器，同时MasterExtra路由器根据用户额外业务需求，进行传送额外业务，进而有效利用设备带宽资源，给用户带来有效收益。[0124]尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。
[0125]应当注意的是，在本发明的控制器的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分，但是，本发明不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合，例如，可以将一些部件组合为单个部件，或者可以将一些部件进一步分解为更多的子部件。
[0126]本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP )来实现根据本发明实施例的控制器中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0127]应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
【权利要求】
1.一种虚拟路由冗余协议VRRP路由器动态调整方法，其特征在于，包括: 在当前主用VRRP路由器无故障的情况下，将用户请求的带宽流量分别与备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量进行比较； 根据比较结果，按照最优匹配原则获取所述备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器； 分别比较最优匹配的备用VRRP路由器的可用带宽流量和当前主用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，将匹配度高的VRRP路由器设置为主用VRRP路由器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将用户请求的带宽流量分别与备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器可用的带宽流量进行比较具体包括: 分别用所述备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量减去用户请求的带宽流量，获取所述各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的流量差。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据比较结果，按照最优匹配原则获取所述备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器具体包括: 步骤I，根据所述流量差确定各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，根据所述匹配度由高到低的顺序确定各个备用VRRP路由器由高到低的优先级； 步骤2，根据确定的所述优先·级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，将所述VRRP报文中的类型字段设置为备用，并将所述当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高； 步骤3，从所述备用VRRP路由器组中选择一个备用VRRP路由器作为发送报文路由器，其他备用VRRP路由器作为接收报文路由器； 步骤4，由所述发送报文路由器向所述备用VRRP路由器组其他备用VRRP路由器发送VRRP报文，其中，所述VRRP报文中携带有所述发送报文路由器的优先级； 步骤5，所述接收报文路由器将所述VRRP报文中携带的优先级与自身的优先级进行比较，并将优先级低的VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务； 步骤6，重复执行步骤3至步骤5，直到历遍所述备用VRRP路由器组中的每个备用VRRP路由器，最终选出所述备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤4中由所述发送报文路由器向所述备用VRRP路由器组其他备用VRRP路由器发送的所述VRRP报文中还携带有所述发送报文路由器的虚拟IP地址； 所述步骤5还包括: 在接收报文路由器的优先级和发送报文路由器的优先级相同的情况下，将虚拟IP地址低的VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，按照最优匹配原则根据比较结果获取所述备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器具体包括: 步骤1，按照所述流量差从小到大的顺序确定各个备用VRRP路由器由高到低的优先级； 步骤2，根据确定的所述优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，将所述VRRP报文中的类型字段设置为备用，并将所述当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高； 步骤3，将各个备用VRRP路由器的优先级、类型和虚拟IP地址存储到预先设置的选举表中； 步骤4，根据所述选举表选出所述备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器。
6.权利要求1所述的方法，其特征在于，将最匹配的VRRP路由器设置为主用VRRP路由器具体包括: 在所述当前主用VRRP路由器的匹配度高的情况下，将所述最优匹配的备用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务； 在所述最优匹配的备用VRRP路由器的匹配度高的情况下，将所述最优匹配的备用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段修改为主用，将优先级字段修改为最高优先级；将所述当前主用VRRP路由器的 VRRP报文中的类型字段修改为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务。
7.一种虚拟路由冗余协议VRRP路由器动态调整装置，其特征在于，包括: 比较模块，用于在当前主用VRRP路由器无故障的情况下，将用户请求的带宽流量分别与备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量进行比较； 选择模块，用于根据比较结果，按照最优匹配原则获取所述备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器； 设置模块，用于分别比较最优匹配的备用VRRP路由器的可用带宽流量和当前主用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，将匹配度高的VRRP路由器设置为主用VRRP路由器。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述比较模块具体用于:分别用所述备用VRRP路由器组中各个备用VRRP路由器的可用带宽流量减去用户请求的带宽流量，获取所述各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的流量差。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述选择模块具体用于: 第一确定子模块，用于根据所述流量差确定各个备用VRRP路由器的可用带宽流量与用户请求的带宽流量的匹配度，根据所述匹配度由高到低的顺序确定各个备用VRRP路由器由高到低的优先级； 第一设置子模块，用于根据确定的所述优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置，将所述VRRP报文中的类型字段设置为备用，并将所述当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高； 第一选择子模块，用于从所述备用VRRP路由器组中选择一个备用VRRP路由器作为发送报文路由器，其他备用VRRP路由器作为接收报文路由器； 第一控制子模块，用于控制所述发送报文路由器向所述备用VRRP路由器组其他备用VRRP路由器发送VRRP报文，其中，所述VRRP报文中携带有所述发送报文路由器的优先级；并控制所述接收报文路由器将所述VRRP报文中携带的优先级与自身的优先级进行比较，将优先级低的VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务； 第二选择子模块，用于依次调用选择子模块和控制子模块，直到历遍所述备用VRRP路由器组中的每个备用VRRP路由器为止，最终选出所述备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，控制所述发送报文路由器向所述备用VRRP路由器组其他备用VRRP路由器发送的所述VRRP报文中还携带有所述发送报文路由器的虚拟IP地址； 所述第一控制子模块还用于:在接收报文路由器的优先级和发送报文路由器的优先级相同的情况下，将虚拟IP地址低的VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述选择模块具体用于: 第二确定子模块，用于按照所述流量差从小到大的顺序确定各个备用VRRP路由器由高到低的优先级； 第二设置子模块，用于根据确定的所述优先级对相应备用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段进行设置 ，将所述VRRP报文中的类型字段设置为备用，并将所述当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的优先级字段设置为最高； 存储子模块，用于将各个备用VRRP路由器的优先级、类型和虚拟IP地址存储到预先设置的选举表中； 第三选择子模块，用于根据所述选举表选出所述备用VRRP路由器组中与用户请求的带宽流量最优匹配的备用VRRP路由器。
12.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述设置模块具体用于: 在所述当前主用VRRP路由器的匹配度高的情况下，将所述最优匹配的备用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段设置为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务； 在所述最优匹配的备用VRRP路由器的匹配度高的情况下，将所述最优匹配的备用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段修改为主用，将优先级字段修改为最高优先级；将所述当前主用VRRP路由器的VRRP报文中的类型字段修改为不参与主用VRRP路由器的选取且传送额外业务。
【文档编号】H04L12/713GK103581014SQ201210252152
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月20日 优先权日:2012年7月20日
【发明者】任平 申请人:中兴通讯股份有限公司