基于VRRP的负载均衡方法及系统技术方案

本发明专利技术实涉及计算机网络技术领域，具体涉及一种基于VRRP的负载均衡方法及系统。所述系统包括主设备、至少一个备用设备和至少用个主机，主设备和至少一个备用设备具有相同的虚拟物理地址和虚拟IP地址；主设备用于收集每个主机对应的物理地址，并写入地址信息表中；还用于将所述地址信息表中的部分或全部物理地址分配给不同的备用设备，完成负载均衡分配；备用设备用于在接收到所述主设备分配的物理地址后，处理所分配的物理地址对应的主机发送的数据包。本发明专利技术实施例提供的方法及系统，不仅能够实现负载均衡，且所有主机只需配置同一个网关，配置简单，且不影响主机开启ARP防护或绑定等功能，在一些不能处理免费ARP的设备中也能正常工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机网络
，特别涉及一种基于VRRP的负载均衡方法及系统。
技术介绍
在虚拟路由冗余协议(Virtual Router RedundancyProtocol，简称VRRP)VRRP（虚拟路由器冗余协议）的标准协议模式中，只有主设备（Master，通常为路由器）可以转发报文，备用设备（Backup）处于监听状态，无法转发报文。虽然创建多个备份组可以实现多个路由器之间的负载分担，但是局域网内的主机（HOST）需要设置不同的网关，增加了配置的复杂性。VRRP负载均衡模式(简称VRRPE)是在虚拟网关冗余备份功能基础上，增加了负载均衡功能，实现了同一个备份组里的Master和Backup路由器都转发报文。但是目前的VRRP负载均衡模式要求主机不能开启地址解析协议(Address ResolutionProtocol，简称ARP)绑定或防护功能，并且在一些不处理免费ARP的设备环境中导致VRRP故障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种基于VRRP的负载均衡方法及系统。为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了以下技术方案：一种基于VRRP的负载均衡系统，包括一个主设备、至少一个备用设备和至少一个主机，所述主设备和所述至少一个备用设备具有相同的虚拟物理地址和虚拟IP地址；所述主设备用于收集所述至少一个主机中的每个主机对应的物理地址，将每个主机对应的物理地址写入地址信息表中；还用于将所述地址信息表中的部分或全部物理地址分配给不同的备用设备，完成负载均衡分配；所述备用设备用于在接收到所述主设备分配的物理地址后，处理所分配的物理地址对应的主机发送的数据包。本专利技术实施例还提供了一种基于VRRP的负载均衡方法，应用于基于VRRP的负载均衡系统，所述系统包括一个主设备、至少一个备用设备和至少一个主机，所述主设备和所述至少一个备用设备具有相同的虚拟物理地址和虚拟IP地址，所述方法包括：所述主设备收集所述至少一个主机中的每个主机对应的物理地址，将每个主机对应的物理地址写入地址信息表中；所述主设备将所述地址信息表中的部分或全部物理地址分配给不同的备用设备，完成负载均衡分配。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术实施例提供的基于VRRP的负载均衡方法及系统，由于所述主设备和所述至少一个备用设备具有相同的虚拟物理地址和虚拟IP地址，主机在首次询问主设备时即可获知所有备用设备的物理地址，主设备不需要再次告知所有的备用设备的物理地址，即不需要通过arp来刷新主机的arp表，这样即便主机开启了防止被刷新arp的功能，或不支持接收免费arp的主机，负载均衡功能也能正常运作。附图说明：图1为本专利技术实施例提供的基于VRRP的负载均衡系统的结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的基于VRRP的负载均衡方法的流程图。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。请参阅图1，本专利技术实施例提供的基于VRRP的负载均衡系统，包括一个主设备、至少用个备用设备和至少用个主机，所述主设备和所述至少一个备用设备具有相同的虚拟物理地址和虚拟IP地址。如图1所示，本专利技术实施例提供的基于VRRP的负载均衡系统中，主设备和备用设备均为路由器，Router A是主设备，Router B、Router C均是备用设备。Router A、Router B、Router C中，谁作为主设备，谁作为备用设备，其选举方式和VRRP标准模式相同，即，标准VRRP( rfc2338) 的Master选举是根据优先级，优先级大的作为Master，如果优先级大小相同则根据真实IP，真实IP大则作为Master。备用设备可以是至少一个，本实施例中，仅以两个备用设备为例进行阐述。以192.168.0.1为网关，该网关与物理地址（MAC）00-00-5e-00-01-01对应，则Router A、Router B、Router C的虚拟IP地址均为192.168.0.1，Router A、Router B、Router C的虚拟物理地址为00--00-5e-00-01-01。本专利技术实施例提供的系统中有四个主机，四个主机对应的MAC地址分别为：08--00-27-76-8f-61、08--00-27-76-8f-62、08--00-27-76-8f-63、08--00-27-76-8f-64。主设备收集所述至少一个主机中的每个主机对应的（真实的）物理地址，将每个主机对应的物理地址写入地址信息表（图1所示的HOST池）中，即在本实施例中，Router A收集四个主机（HOST1、HOST2、HOST3、HOST4）分别对应的MAC地址：08--00-27-76-8f-61、08--00-27-76-8f-62、08--00-27-76-8f-63、08--00-27-76-8f-64，将该四个MAC地址写入HOST池中。具体实现时，可以是四个主机分别向Router A发送ARP请求，该ARP请求中即包含有MAC地址；主机在回复该ARP请求时，则将主机的虚拟MAC地址告知四个主机。由于Router B、Router C的虚拟MAC地址与Router A相同，因此四个主机也相应获得了所有的备用设备的虚拟MAC地址。主机在通过Router A发送数据包时，Router A也可以从该数据包中获取主机的MAC地址。所有主机的ARP请求都由主设备处理，备用设备不作回复。区别于传统的VRRP均衡负载方式：每个备用设备的MAC地址不一样，主设备在获知所有的备用设备的MAC地址后，需要刷新主机的ARP表，以告知主机各个备用设备的MAC地址，因此要求主机不能开启ARP防火墙或ARP绑定功能。本专利技术创造性地采用主设备和所有的备用设备虚拟出同一个MAC地址，主设备则不需要去刷新主机的ARP表，因此，主机只需要配置同一个网关，配置简单，而且不影响主机开启ARP防火墙或ARP绑定功能，并且即便在一些不能及时处理免费ARP的设备中也能正常工作。在收集到所有的主机的物理地址后，主设备将所述地址信息表中的部分或全部物理地址分配给各个备用设备，完成负载均衡分配，即让备用设备服务于部分或全部主机，处理主机发送的数据包。需要说明的是，本实施例中涉及的负载均衡并非指主设备和每个备用设备平均分配主机（主机数量与备用设备和主设备的总数量不一致时也不可能实现平均分配），而是指同一个备份组里的主设备和备用设备都处理主机发送的数据包，而不是仅由主设备处理，备用设备只处于监听状态。主设备在给各个备用设备分配物理地址时，可以直接分配，也可以根据备用设备发送的资源状态信息来分配。如根据备用设备的资源状态信息来分配，则备用设备会提前向主设备发送自身的资源状态信息。资源状态信息可以包括例如宽带、CPU、运行内存、已分配主机数量等体现备设备承担负载能力的信息，以便于主设备根据各个备用设备承担负载的能力来分配物理地址。主设备可以将所述地址信息表中的全部物理地址分配给不同的备用设备（例如在主设备已服务的主机数量较多的情况下），也可以将部分物理地址分配给不同的备用设备，即分配部分主机给不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于VRRP的负载均衡系统，其特征在于，包括一个主设备、至少一个备用设备和至少一个主机，所述主设备和所述至少一个备用设备具有相同的虚拟物理地址和虚拟IP地址；所述主设备用于收集所述至少一个主机中的每个主机对应的物理地址，将每个主机对应的物理地址写入地址信息表中；还用于将所述地址信息表中的部分或全部物理地址分配给不同的备用设备，完成负载均衡分配；所述备用设备用于在接收到所述主设备分配的物理地址后，处理所分配的物理地址对应的主机发送的数据包。

【技术特征摘要】
1.一种基于VRRP的负载均衡系统，其特征在于，包括一个主设备、至少一个备用设备和至少一个主机，所述主设备和所述至少一个备用设备具有相同的虚拟物理地址和虚拟IP地址；所述主设备用于收集所述至少一个主机中的每个主机对应的物理地址，将每个主机对应的物理地址写入地址信息表中；还用于将所述地址信息表中的部分或全部物理地址分配给不同的备用设备，完成负载均衡分配；所述备用设备用于在接收到所述主设备分配的物理地址后，处理所分配的物理地址对应的主机发送的数据包。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述备用设备还用于向所述主设备发送资源状态信息，所述主设备根据每个备用设备发送的资源状态信息，将所述地址信息表中的部分或全部物理地址分配给不同的备用设备。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主设备在分配物理地址时，所述主设备根据每个备用设备发送的资源状态信息，将所述地址信息表中的部分物理地址分配给不同的备用设备，将剩余的物理地址分配给自己。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，当所述部分物理地址的数量大于所述备用设备的数量时，所述主设备从所述部分物理地址中分别分配一个物理地址给每个备用设备，再根据每个备用设备的资源状态信息中的已分配主机数量，将所述部分物理地址中剩余的物理地址优先分配给已分配主机数量相对少的备用设备。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述主设备在网口接收到主机发送的数据包时，若该主机对应的物理地址为所述地址信息表中分配给自己的物理地址，则处理该主机发送的数据包，否则丢弃该主机发送的数据包。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述备用设备在接收到所述主设备分配的物理地...

【专利技术属性】
技术研发人员：范维庭，谢勇，
申请(专利权)人：北京博维亚讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11