实现网络设备负载均衡的方法、系统和DHCP服务器技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种实现网络设备负载均衡的方法、系统和DHCP服务器。其应用在2N+1台核心设备组成的以太网多环保护技术ERPS环网中，包括以下步骤：所述DHCP服务器接收客户端发送的携带所述VRRP组对应的虚网关地址信息的DHCP请求；当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数未达到阈值时，根据所述虚网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址；当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数达到阈值时，根据所述实网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址。从而解决核心设备出现性能瓶颈，以及新用户无法实时上网的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种实现网络设备负载均衡的方法、系统和DHCP服务器。
技术介绍
近年来，随着互联网技术的快速发展，信息化建设已不再局限于固定场所，交通工具等流动场所也极具潜力和市场，例如地铁、火车、公交车等。作为快捷、舒适、载流量大的新型交通工具，地铁已经成为大都市群体生活的一部分，群众对于地铁的多功能化需求日益突出。特别是随着智能化手机的普及，人们对于公共网络产生了严重的依赖性，因此地铁的数字化建设已迫在眉睫，并已成为绝大部分民众的生活需求，随时、随地、随需的网络体验已是大势所趋。不同于传统的局域网络，地铁一般处于快速移动过程中，地铁网络具有用户量大而流动频繁等特性，这些给现有网络技术带来了更高的要求，以及更多的挑战，因此也带来了机遇。附图1是一个典型的无线局域网络拓扑，核心设备上开启DHCPserver功能，全网无线用户通过手机或pad等无线客户端向核心设备上获取动态IP地址。同时，在核心设备的接口上开启web认证或802.1x认证，将全网用户的管理聚集在核心设备上，便于网络部署并降低后续监控维护的代价。下联用户需向核心设备成功获取动态IP地址，并通过身份认证之后，才能访问网络。核心设备既为DHCPserver，又为整网认证设备，所以其稳定性和可靠性对于整网而言至关重要。其中，开启认证的设备被我们称为NAS(NetworkAccessSecurity)设备。现有轨道交通方案的核心技术为DHCP、Supervlan、VRRP(虚拟路由冗余协议VirtualRouterRedundancyProtocol)、web认证。如附图2所示，用户通过AP、接入设备、汇聚设备、NAS到DHCP-Server获取DHCPIP地址，并在NAS认证。汇聚设备为地铁线路的控制中心，每台汇聚控制着1～2条线路、下挂接入设备8台、站台约30个。每个控制中心规划为一个Supervlan，每个站台规划为Subvlan。多台核心设备中每两台构成1个热备组,1个热备组包括2个VRRP备份组且互为主备关系，规划其中1个热备组为DHCP-Server，DHCP-Server根据每个VRRP虚IP地址建立同网段的地址池。现有技术主要缺陷为：当前的DHCP地址是根据VRRP组来分配，若某个地址池已分配的IP地址超过该地址池的阈值，则新上线的用户会被分配到其他负载较低的地址池中，DHCP-Server轮询所有地址池，最后将符合条件地址池的IP地址分配给用户。这种方法对于已承担大量用户认证的核心设备DHCP-Server压力较大，特别是某台核心宕机，大量新用户上线，每一个新用户发送DHCPdiscover报文，DHCP-Server都要轮询地址池一次，导致DHCP-Server性能瓶颈。从而造成整网中大量新上线的用户无法实时的正确的获取动态IP地址和认证。因此，在现有的轨道交通网络环境中，如何保证在负载均衡的前提下，降低DHCP-Server性能瓶颈的风险，从而实现用户的负载均衡是当前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种实现网络设备负载均衡的方法、系统和DHCP服务器，提供了如下方案：一种实现网络设备负载均衡的方法，应用在2N+1台核心设备组成的以太网多环保护技术ERPS环网中，其中，一台核心设备作为所有其他核心设备的冗余备机，除了该冗余备机以外的其他2N台核心设备每两台组成N个热备组，每个热备组中有两对VRRP组，热备组中的两个核心设备分别为所述两对VRRP组的主设备，每个VRRP组配置一个虚网关地址，所述冗余备机配置一个实网关地址，其中一个热备组配置为DHCP服务器，每个网关设置一个地址池，N为大于1的整数，包括以下步骤：所述DHCP服务器接收客户端发送的携带所述VRRP组对应的虚网关地址信息的DHCP请求；当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数未达到阈值时，根据所述虚网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址；当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数达到阈值时，根据所述实网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址。根据本专利技术的上述方法，所述当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数未达到阈值时，根据所述虚网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址包括：所述虚网关地址信息对应的主核心设备的地址池已分配的IP地址总数未达到阈值，或，所述虚网关地址信息对应的从核心设备的地址池已分配的IP地址总数未达到阈值；根据所述虚网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址。根据本专利技术的上述方法，所述根据所述虚网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址的步骤包括：当所述DHCP服务器检测到所述VRRP组对应的虚网关地址信息对应的第一热备组中的主核心设备宕机时，根据所述第一热备组中的从核心设备对应VRRP组对应的虚网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址。根据本专利技术的上述方法，还包括：当实网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数达到阈值时，则拒绝为所述客户端分配IP地址。根据本专利技术的另一方面还提供一种实现网络设备负载均衡的DHCP服务器，应用在2N+1台核心设备组成的以太网多环保护技术ERPS环网中，其中，一台核心设备作为所有其他核心设备的冗余备机，除了该冗余备机以外的其他2N台核心设备每两台组成N个热备组，每个热备组中有两对VRRP组，热备组中的两个核心设备分别为所述两对VRRP组的主设备，每个VRRP组配置一个虚网关地址，所述冗余备机配置一个实网关地址，其中一个热备组配置为所述DHCP服务器，每个网关设置一个地址池，N为大于1的整数，包括以下模块：接收模块：其用于接收客户端发送的携带所述VRRP组对应的虚网关地址信息的DHCP请求，反馈模块：其用于当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数未达到阈值时，根据所述虚网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址；当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数达到阈值时，根据所述实网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址。根据本专利技术的另一方面的DHCP服务器，所述反馈模块具体用于：所述虚网关地址信息对应的主核心设备的地址池已分配的IP地址总数未达到阈值，或，所述虚网关地址信息对应的从核心设备的地址池已分配的IP地址总数未达到阈值；根据所述虚网关地址信息对应的地址本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现网络设备负载均衡的方法，其特征在于，应用在2N+1台核心设备组成的以太网多环保护技术ERPS环网中，其中，一台核心设备作为所有其他核心设备的冗余备机，除了该冗余备机以外的其他2N台核心设备每两台组成N个热备组，每个热备组中有两对VRRP组，热备组中的两个核心设备分别为所述两对VRRP组的主设备，每个VRRP组配置一个虚网关地址，所述冗余备机配置一个实网关地址，其中一个热备组配置为DHCP服务器，每个网关设置一个地址池，N为大于1的整数，包括以下步骤：所述DHCP服务器接收客户端发送的携带所述VRRP组对应的虚网关地址信息的DHCP请求；当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数未达到阈值时，根据所述虚网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址；当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数达到阈值时，根据所述实网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址。

【技术特征摘要】
1.一种实现网络设备负载均衡的方法，其特征在于，应用在2N+1台核心
设备组成的以太网多环保护技术ERPS环网中，其中，一台核心设备作为所有
其他核心设备的冗余备机，除了该冗余备机以外的其他2N台核心设备每两台组
成N个热备组，每个热备组中有两对VRRP组，热备组中的两个核心设备分别
为所述两对VRRP组的主设备，每个VRRP组配置一个虚网关地址，所述冗余备
机配置一个实网关地址，其中一个热备组配置为DHCP服务器，每个网关设置
一个地址池，N为大于1的整数，包括以下步骤：
所述DHCP服务器接收客户端发送的携带所述VRRP组对应的虚网关地址
信息的DHCP请求；
当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数未达到阈值时，
根据所述虚网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址；
当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数达到阈值时，根
据所述实网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述虚网关地址信息
对应的地址池已分配的IP地址总数未达到阈值时，根据所述虚网关地址信息
对应的地址池为所述客户端反馈IP地址包括：
所述虚网关地址信息对应的主核心设备的地址池已分配的IP地址总数未
达到阈值，或，所述虚网关地址信息对应的从核心设备的地址池已分配的IP地
址总数未达到阈值；
根据所述虚网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述虚网关地
址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址的步骤包括：
当所述DHCP服务器检测到所述VRRP组对应的虚网关地址信息对应的第
一热备组中的主核心设备宕机时，根据所述第一热备组中的从核心设备对应
VRRP组对应的虚网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈IP地址。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当实网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数达到阈值时，则拒绝
为所述客户端分配IP地址。
5.一种实现网络设备负载均衡的DHCP服务器，其特征在于，应用在2N+1
台核心设备组成的以太网多环保护技术ERPS环网中，其中，一台核心设备作
为所有其他核心设备的冗余备机，除了该冗余备机以外的其他2N台核心设备每
两台组成N个热备组，每个热备组中有两对VRRP组，热备组中的两个核心设
备分别为所述两对VRRP组的主设备，每个VRRP组配置一个虚网关地址，所述
冗余备机配置一个实网关地址，其中一个热备组配置为所述DHCP服务器，每
个网关设置一个地址池，N为大于1的整数，包括以下模块：
接收模块：其用于接收客户端发送的携带所述VRRP组对应的虚网关地址
信息的DHCP请求，
反馈模块：其用于当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总
数未达到阈值时，根据所述虚网关地址信息对应的地址池为所述客户端反馈
IP地址；
当所述虚网关地址信息对应的地址池已分配的IP地址总数达到阈值时，根
据所述实网关地...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴世奇，
申请(专利权)人：锐捷网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35