基于双机热备的网络切换方法及系统与流程

本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种基于双机热备的网络切换方法及系统。

背景技术：

随着互联网技术的发展，越来越多的终端设备通过企业内网接入互联网，因此对出口网关的热备工作凸显得愈发重要。

现有技术中的热备方案通常采用堆叠技术来实现，既通过多条外网链路接入，当其中一条外网链路无法联网时，通过手动切换至另一条外网链路实现网络切换。可见，手动切换外网链路的响应缓慢，无法达到快速冗余的效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于双机热备的网络切换方法及系统，当主路由联网状态断路时能够快速切换至备路由访问外网网络，达到快速冗余的效果，提升了用户的上网体验。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种基于双机热备的网络切换方法，包括：

分别在主路由和备路由中配置相同的dhcp地址池，并建立主路由和备路由间的心跳链路；

当主路由的联网状态通路时，终端设备通过主路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络；

当主路由的联网状态断路时，终端设备通过备路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络。

优选地，在步骤分别在主路由和备路由中配置相同的dhcp地址池之前还包括：

多个终端设备通过二层交换机分别与主路由和备路由连接，且主路由通过第一链路与外网连接，备路由通过第二链路与外网连接。

优选地，主路由和备路由中分别设置有探测网址，用于探测主路由或者备路由的网路状态。

优选地，建立主路由和备路由间心跳链路的方法包括：

获取心跳链路中主路由的心跳端口和备路由的心跳ip地址，以及获取心跳链路中备路由的心跳端口和主路由的心跳ip地址，建立主路由与备路由间的心跳链路。

优选地，分别设置主路由和备路由下层传输链路所使用的传输端口和虚拟网关ip地址。

优选地，判断主路由和备路由网路状态的方法包括：

主路由基于探测网址获取的网路状态异常时，停止向备路由发送链路心跳信号；

主路由的主机状态异常时，停止向备路由发送状态心跳信号；

备路由在预设时段内未接收到链路心跳信号和/或状态心跳信号时，判定主路由的联网状态断路，否则判定主路由的联网状态通路。

优选地，当主路由的联网状态通路时，终端设备通过主路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络，以及当主路由的联网状态断路时，终端设备通过备路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络的方法包括：

终端设备通过二层交换机发送请求报文；

当主路由的联网状态通路时由主路由从dhcp地址中抽取ip地址，并连同主路由的虚拟网关ip地址反馈至终端设备，使得终端设备通过第一链路访问外网网络；

当主路由的联网状态断路时切换至备路由，由备路由基于终端设备之前从主路由dhcp地址中抽取的ip地址及所述虚拟网关ip地址通过第二链路访问外网网络。

较佳地，在步骤当主路由的联网状态断路时，终端设备通过备路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络之后还包括：

将处于联网状态通路的备路由升级为主路由，以及将处于联网状态断路的主路由降级为备路由。

与现有技术相比，本发明提供的基于双机热备的网络切换方法具有以下有益效果：

本发明提供的基于双机热备的网络切换方法中，通过在主路由和备路由中分别配置相同的dhcp地址池，同时建立起主路由和备路由间的心跳链路，这样可以在主路由的联网状态通路时，优先由主路由承接终端设备的外网访问通路，而当主路由的联网状态断路时，能够自动切换至备路由，由备路由承接终端设备的外网访问通路。

可见，本发明能够实现企业网络的双机热备，当主路由联网状态断路时能够快速切换至备路由访问外网网络，达到快速冗余的效果，提升了用户的上网体验。

本发明的第二方面提供一种基于双机热备的网络切换系统，应用于上述技术方案所述的基于双机热备的网络切换方法中，所述系统包括：

路由单元，用于分别在主路由和备路由中配置相同的dhcp地址池，并建立主路由和备路由间的心跳链路；

切换单元，用于当主路由的联网状态通路时，终端设备通过主路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络，或者，当主路由的联网状态断路时，终端设备通过备路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络。

与现有技术相比，本发明提供的基于双机热备的网络切换系统的有益效果与上述技术方案提供的基于双机热备的网络切换方法的有益效果相同，在此不做赘述。

本发明的第三方面提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述基于双机热备的网络切换方法的步骤。

与现有技术相比，本发明提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述技术方案提供的基于双机热备的网络切换方法的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中基于双机热备的网络切换方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中双机热备的网络切换系统的结构拓扑图；

图3为本发明实施例中由主路由切换至备路由的流程示例图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，本实施例提供一种基于双机热备的网络切换方法，包括：

分别在主路由和备路由中配置相同的dhcp地址池，并建立主路由和备路由间的心跳链路；当主路由的联网状态通路时，终端设备通过主路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络；当主路由的联网状态断路时，终端设备通过备路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络。

本实施例提供的基于双机热备的网络切换方法中，通过在主路由和备路由中分别配置相同的dhcp地址池，同时建立起主路由和备路由间的心跳链路，这样可以在主路由的联网状态通路时，优先由主路由承接终端设备的外网访问通路，而当主路由的联网状态断路时，能够自动切换至备路由，由备路由承接终端设备的外网访问通路。

可见，本实施例能够实现企业网络的双机热备，当主路由联网状态断路时能够快速切换至备路由访问外网网络，达到快速冗余的效果，提升了用户的上网体验。

上述实施例中，在步骤分别在主路由和备路由中配置相同的dhcp地址池之前还包括：

多个终端设备通过二层交换机分别与主路由和备路由连接，且主路由通过第一链路与外网连接，备路由通过第二链路与外网连接。

请参阅图2，具体实施时，首先构建双机热备的网络切换系统，该双机热备的网络切换系统包括二层交换机、主路由、备路由以及外网宽带，终端设备与二层交换机联网，二层交换机又分别与主路由和备路由联网，主路由和备路由又分别连接外网宽带，同时在主路由和备路由间建立起心跳链路，实现通过心跳链路监测对方路由的联网状态通路情况，以在对方路由的联网状态断路时快速完成网路切换，保障用户的上网体验。

具体地，主路由和备路由具备外网检测功能和双机热备功能，通过设置主路由和备路由的热备模式为单线热备，且分别设置探测网址打开网路探测功能，实现对主路由或者备路由网路状态的实时探测。

上述实施例中，建立主路由和备路由间心跳链路的方法包括：

获取心跳链路中主路由的心跳端口和备路由的心跳ip地址，以及获取心跳链路中备路由的心跳端口和主路由的心跳ip地址，建立主路由与备路由间的心跳链路。

具体实施时，基于主路由的心跳端口和备路由的心跳ip地址在主路由中完成心跳链路设置，以及基于备路由的心跳端口和主路由的心跳ip地址在备路由中完成心跳链路设置，当主路由和备路由的心跳链路设置完成后，既可实现主路由和备路由相互间的心跳监测。

优选地，上述实施例分别设置主路由和备路由下层传输链路所使用的传输端口和虚拟网关ip地址。

进一步地，上述实施例中判断主路由和备路由网路状态的方法包括：

主路由基于探测网址获取的网路状态异常时，停止向备路由发送链路心跳信号；主路由的主机状态异常时，停止向备路由发送状态心跳信号；备路由在预设时段内未接收到链路心跳信号和/或状态心跳信号时，判定主路由的联网状态断路，否则判定主路由的联网状态通路。

进一步地，当主路由的联网状态通路时，终端设备通过主路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络，以及当主路由的联网状态断路时，终端设备通过备路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络的方法包括：

终端设备通过二层交换机发送请求报文；当主路由的联网状态通路时由主路由从dhcp地址中抽取ip地址，并连同主路由的虚拟网关ip地址反馈至终端设备，使得终端设备通过第一链路访问外网网络；当主路由的联网状态断路时切换至备路由，由备路由基于终端设备之前从主路由dhcp地址中抽取的ip地址及所述虚拟网关ip地址通过第二链路访问外网网络。

进一步地，在步骤当主路由的联网状态断路时，终端设备通过备路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络之后还包括：

将处于联网状态通路的备路由升级为主路由，以及将处于联网状态断路的主路由降级为备路由。

为便于理解，本实施例基于上述构建完成的双机热备网络切换系统对上述主路由和备路由的切换过程做示例性说明：

如图3所示，首先打开主路由和备路由的外网检测功能，并由主路由根据探测网址对主路由的联网状态情况进行检测，如果主路由的联网状态为通路，主路由会定时向备路由发送链路心跳信号和状态心跳信号，以告知备路由当前主路由的联网状态为通路，此时由主路由转发终端设备的业务流量，实现终端设备的外网访问。如果主路由的联网状态为断路，主路由会停止向备路由发送链路心跳信号和状态心跳信号，当备路由在预设时段内未接收到主路由发送的链路心跳信号和状态心跳信号，则知晓主路由的联网状态已断路，此时将先前的主路由降级为备路由，而将之前的备路由升级为主路由，之后由当前的主路由承担终端设备的外网访问服务，实现主备路由间的链路切换。直至当前主路由的联网状态再次断路，和/或，当前主路由的主机状态再次异常，再将当前的主路由降级为备路由，同时将之前的备路由升级为主路由，以此类推。

综上，本实施例具有如下有益效果：

1、能够实现在主路由机故障时快速切换至备路由执行数据转发；

2、能够实现在主路由机故障时向备路由的dhcp地址池快速切换；

3、当原主路由重新恢复正常时，不会立即抢占当前主路由的地位，保证主路由状态不会频繁变化，从而使企业网络运行更加稳定。

实施例二

本实施例提供一种基于双机热备的网络切换系统，包括：

路由单元，用于分别在主路由和备路由中配置相同的dhcp地址池，并建立主路由和备路由间心跳链路；

切换单元，用于当主路由的联网状态通路时，终端设备通过主路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络，或者，当主路由的联网状态断路时，终端设备通过备路由的dhcp地址池获取ip地址访问外网网络。

与现有技术相比，本发明实施例提供的基于双机热备的网络切换系统的有益效果与上述实施例一提供的基于双机热备的网络切换方法的有益效果相同，在此不做赘述。

实施例三

本实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述基于双机热备的网络切换方法的步骤。

与现有技术相比，本实施例提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述技术方案提供的基于双机热备的网络切换方法的有益效果相同，在此不做赘述。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述发明方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，上述程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括上述实施例方法的各步骤，而的存储介质可以是：rom/ram、磁碟、光盘、存储卡等。

以上，仅为本发明的具体实施方式，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以所述权利要求的保护范围为准。