一种实现网络设备高可用和负载分担的方法与流程

技术特征：
1.一种实现网络设备高可用和负载分担的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤s1.配置设备，并将设备的状态划为初始状态、主状态、备状态和负载均衡状态；步骤s2.对初始状态的设备进行虚拟路由组配置后，开启设备之间的协商过程； 步骤s3.根据协商过程获取基于优先级的设备的四类状态协商切换方案； 步骤s4.根据协商过程、vrrpe技术和分布式hash的一致性算法，进行流量的负载均衡和设备的主备状态切换。2.根据权利要求1所述的一种实现网络设备高可用和负载分担的方法，其特征在于，所述步骤s1中配置设备包括： 设备之间通过心跳线直连； 根据设备转发对应的网络之间的流量。3.根据权利要求1所述的一种实现网络设备高可用和负载分担的方法，其特征在于，所述步骤s1中设备的状态包括： 设备初始态时未对负载系统进行集群配置，此时按照单机的方式运行设备； 设备主状态和备状态时，当前负载系统中有一台设备产生故障不再参与流量的转发，流量都通过另外一台设备转发； 设备负载均衡状态时，设备正常运行且承载网络中的部分流量。4.根据权利要求1所述的一种实现网络设备高可用和负载分担的方法，其特征在于，所述步骤s2包括： 步骤s2.1.将两个设备配置为一个虚拟路由组，非初始化状态的设备通过组播的方式向心跳口周期性的发送心跳信息；所述心跳信息包括设备本身当前的状态和设备的优先级； 步骤s2.2.将所有设备的初始优先级都配置相同，判断设备在运行过程中是否有故障产生，如果是，则在发送通告报文时将优先级降低，收到报文后设备对比对方设备的优先级和本设备的优先级，判断是否相同，并进入步骤s2.3； 步骤s2.3.如果是，判断当前设备都在正常运行；如果否，判断哪一方的优先级低，如果是对方优先级低，认为对方设备产生故障，当前设备正常运行，如果本设备优先级低，判断当前设备产生故障，对方设备正常运行。5.根据权利要求1所述的一种实现网络设备高可用和负载分担的方法，其特征在于，所述步骤s2还包括： 设备处于初始状态时，完成虚拟路由组配置后将设备切换到备状态，取消虚拟路由组配置后设备又将从其他状态恢复到初始状态。6.根据权利要求1所述的一种实现网络设备高可用和负载分担的方法，其特征在于，所述步骤s3包括： 切换到备状态后的设备通过组播的方式，向其他设备通告自己当前的状态和优先级；如果在指定时间间隔内备设备都未收到其他设备的通告报文，则将自己切换到主状态；如果收到了其他设备的通告报文，当对端报文优先级和自己相同时则切换到负载均衡状态，对端优先级较低则切换到主状态，对端优先级较高则保持当前状态； 当设备运行在主状态，会定期向其他设备发送状态报文，收到其他设备的状态报文后，如果对端的优先级较高，则切换到备状态，如果优先级相同则切换到负载均衡状态；其他情况下就继续保持主状态运行； 当设备运行在负载均衡状态，仍会定期发送状态报文；在收到其他设备发送的报文后如果发现对端优先级较高则切换到备状态，如果本端优先级较高则切换到主状态，超时未收到任何报文切换到主状态。7.根据权利要求1所述的一种实现网络设备高可用和负载分担的方法，其特征在于，所述步骤s4包括： 当每台设备都获取到当前网络中其他设备的运行状态时，将其中主状态或者负载均衡状态的设备按照心跳口ip进行排序，经过学习后获取到当前负载系统中的设备列表； 根据vrrpe的技术将一个设备的虚ip和多个虚拟mac地址对应，并将虚拟路由组中不
同的设备对应不同的虚拟mac； 当收到arp请求后，虚拟路由组的设备根据请求的源地址做hash运算； 根据hash运算在当前正常运行的设备列表中选出一台设备，用该设备的虚拟mac响应； 客户端根据虚拟mac响应解析到不同的mac地址，并通过不同的设备转发对应的网络之间的流量。

技术总结
本发明涉及流量切换技术领域，公开了一种实现网络设备高可用和负载分担的方法，包括以下步骤：步骤S1.配置设备，并将设备的状态划为初始状态、主状态、备状态和负载均衡状态；步骤S2.对初始状态的设备进行虚拟路由组配置后，开启设备之间的协商过程；步骤S3.根据协商过程获取基于优先级的设备的四类状态协商切换方案；步骤S4.根据协商过程、VRRPE技术和分布式HASH的一致性算法，进行流量的负载均衡和设备的主备状态切换。本发明能达到设备状态的收敛速度更快，系统整体的资源的利用率和稳定性更高的效果。更高的效果。更高的效果。


技术研发人员：张恒 范渊 吴永越 何恐 兰星
受保护的技术使用者：成都安恒信息技术有限公司
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/4/1