基于流量镜像的双发冗余方法及存储介质技术

本发明专利技术的一种基于流量镜像的双发冗余方法及存储介质，本发明专利技术通过扩展用于网络异常诊断的镜像策略，发送网元和接收网元间除了正常传输路径外，建立备份传输通道；封装流量唯一性标识的报文，除了正常转发外，复制一份通过镜像策略导入到备份传输路径，从而达到关键流量在网元间的双发冗余传输。无论是主路径还是备份传输路径，任一路径因为带宽不足、流控策略或者链路异常等原因出现丢包，都可以保证一条路径上报文的正常传输。为了避免接收网元收到冗余报文，造成语音、视频或者数据重放，通过辨识和记录报文内的流量唯一性标识，对于已接收的网络流量，丢弃后续到达的冗余备份，从而实现流量的冗余传输，唯一接收的数据可靠性要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
基于流量镜像的双发冗余方法及存储介质


[0001]本专利技术涉及计算机网络数据通信
，具体涉及一种基于流量镜像的双发冗余方法。

技术介绍

[0002]网络流量在设备间传输时，因为链路带宽、设备缓存大小、策略控制以及硬件异常等原因；特别当网络流量需要通过4G/5G或者WiFi传输时，受到物体阻挡、湿度和温度以及雷电天气等原因，无线链路相比较有线链路更为不稳定，这些原因都会造成网络流量的丢包。在远程办公、物联网等场景下，如果丢失音视频报文或者控制信号，不仅会造成用户体验度降低，而且有重大的安全隐患，导致财产损失。所以，保障网络流量传输的0丢包率越来越被关注。
[0003]当前广泛使用的保障网络流量传输的0丢包率的技术，可分为3类：1. 设备冗余备份。在任一台设备故障的情况下，通过设备间切换，来保障网络流量传输丢包率。常用的技术手段有MC
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LAG、VRRP、HSRP、堆叠。设备冗余备份的技术不仅要求成本高，而且设备故障切换必然产生丢包；2. 链路保护。传输链路之间形成保护关系，同一时间段仅有一条链路传输报文，通过BFD或者保活等机制检测链路状态，当链路异常时，切换到备用链路。常用的技术手段有链路聚合机制、快速重路由、保护组。但是，不可避免在链路切换过程中的丢包；3. 网络流量冗余传输。网络流量通过不同的传输路径，在发送网元和接收网元间传输N（N>1）份流量，接收网元过滤掉冗余的流量，保障任一时刻以及任一路径发生异常时，网元间总有正常的流量传输，从而达到0丢包率。采用的技术有TSN、PRP。但是，TSN和PRP协议均是通过扩展链路层字段和交互的方式，来实现网络流量冗余传输的，不利于广域网的应用。
[0004]无论是物联网还是语音、视频等APP应用，均需要在广域网络传输，从而实现远距离乃至跨地域的交互。流量在广域网传输时不仅经过的网络节点多，而且不同网络节点间存在很大的硬件和软件的差异，同时广域网多是IP协议。因此，有必要提供一种基于IP协议的网络流量冗余传输方法，避免因扩展字段带来不必要的网络带宽消耗。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出的一种基于流量镜像的双发冗余方法，可解决涉及一种基于镜像策略复制IP流量形成1:N多路径冗余备份，且通过接收检重策略过滤掉冗余流量，以达到网络传输0丢包的方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于流量镜像的双发冗余方法，基于镜像策略复制IP流量形成1:N多路径冗余备份的方法包括：步骤1，在发送网元和接收网元之间建立多条传输通道。通道1为为主传输路径，即
为被保护路径；步骤2，将通道1作为镜像策略的镜像源，并且使能双发保护。如果，通道1上转发多种业务流量或者访问多个目的网元的流量，要求对其中特定流量使能双发保护，使用接入控制列表ACL过滤出需要的流量，实现对特定流量使能双发保护；步骤3，设置发送网元和接受网元间的其他传输通道2，......通道n作为冗余备份路径，即保护路径。保护路径作为镜像策略的镜像目的，通过镜像策略将被保护路径和保护路径形成双发关系；步骤4，在使能双发保护的情况下，设置被保护流量的IPv4或者IPv6报文头的字段作为流量的唯一性标识和双发保护标记；被保护流量除正常转发外，同时基于镜像策略复制一份流量到镜像目的，即保护路径；步骤5，被保护流量在镜像目的作为负载报文，按照镜像目的路径的类型，封装外层报文头；在保护路径上，被保护流量的报文作为负载不允许修改，按照外层报文封装的字段信息转发到接收网元；步骤6，接收网元将通道1，通道2，.....，通道n设置到同一个选收组，使能选收检重。主路径，比如通道1，角色设置为MASTER；其他保护路径，角色设置为SLAVE；步骤7，接收网元的选收组成员对接收的报文解析，如果报文携带双发保护标记，则解析和记录流量唯一性标识，形成冗余过滤检重表。选收组成员接收的报文解析出流量唯一性标识，检查冗余过滤检重表内是否已存在记录，如果冗余检重过滤表内无记录，说明为首次接收的报文，正常转发和处理；如果有，说明已接收过相同的报文，当前报文为冗余报文，将报文丢弃。
[0007]进一步的，还包括一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述方法的步骤。
[0008]由上述技术方案可知，本专利技术的基于流量镜像的双发冗余方法，提供了一种基于镜像策略复制IP流量形成1:N多路径冗余备份，且通过接收检重策略过滤掉冗余流量的方法。专利方法体现在三个方面：1. 镜像策略扩展支持1:N的冗余备份保护；2. 标记IPv4和IPv6的字段，作为流量唯一性标识；3. 接收网元对冗余流量的检重过滤。
[0009]本专利技术在于提供一种基于镜像策略复制IP流量形成1:N多路径冗余备份，且通过接收检重策略过滤掉冗余流量，以达到网络传输0丢包的方法。本专利技术方案，扩展用于网络异常诊断的镜像策略，发送网元和接收网元间除了正常传输路径外，建立备份传输通道；封装流量唯一性标识的报文，除了正常转发外，复制一份通过镜像策略导入到备份传输路径，从而达到关键流量在网元间的双发冗余传输。无论是主路径还是备份传输路径，任一路径因为带宽不足、流控策略或者链路异常等原因出现丢包，都可以保证一条路径上报文的正常传输。为了避免接收网元收到冗余报文，造成语音、视频或者数据重放，通过辨识和记录报文内的流量唯一性标识，对于已接收的网络流量，丢弃后续到达的冗余备份，从而实现流量的冗余传输，唯一接收的数据可靠性要求。
[0010]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种基于镜像策略复制IP流量形成1:N多路径冗余备份，且通过接收检重策略过滤掉冗余流量，以达到网络传输0丢包的方法。本专利技术方案中，利用IPv4和IPv6报文中的版本号、源IP、目的IP、分片标识和偏移值作为冗余报文唯一性检测过滤条
件，避免扩展字段带来的带宽消耗和对接不兼容；同时，利用镜像策略不仅能够实现1:N的多路径备份，而且备份路径能够支持多种传输通道，可以满足二三层网络和NAT穿越等多种场景。
附图说明
[0011]图1为本专利技术实施例提供的实现基于镜像策略实现流量冗余备份及检重过滤的方案模型图；图2为本专利技术实施例提供的通过镜像策略形成冗余备份报文以及设置IP报文唯一性信息的处理流程图；图3为本专利技术实施例提供的IPv4中用于作为冗余报文唯一性信息的字段以及扩展IPv4 Flag的第一个bit标识是冗余备份保护报文；图4为本专利技术实施例提供的IPv6中用于作为冗余报文唯一性信息的字段以及扩展IPv6分片头的Res字段标识是冗余备份保护报文；图5为本专利技术实施例提供的接收网元解析报文和过滤冗余报文的处理流程图；图6为本专利技术实施例提供的接收网元上冗余检重过滤表的建立、修改和老化的处理流程图。
具体实施方式
[0012]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于流量镜像的双发冗余方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1，在发送网元和接收网元之间建立多条传输通道；通道1为为主传输路径，即为被保护路径；步骤2，将通道1作为镜像策略的镜像源，并且使能双发保护；步骤3，设置发送网元和接受网元间的其他传输通道2至通道n作为冗余备份路径，即保护路径；保护路径作为镜像策略的镜像目的，通过镜像策略将被保护路径和保护路径形成双发关系；步骤4，在使能双发保护的情况下，设置被保护流量的IPv4或者IPv6报文头的字段作为流量的唯一性标识和双发保护标记；被保护流量除正常转发外，同时基于镜像策略复制一份流量到镜像目的，即保护路径；步骤5，被保护流量在镜像目的作为负载报文，按照镜像目的路径的类型，封装外层报文头；在保护路径上，被保护流量的报文作为负载不允许修改，按照外层报文封装的字段信息转发到接收网元；步骤6，接收网元将通道1，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡军，
申请(专利权)人：安徽皖通邮电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：