[發明專利]一種分布式轉發系統

有效

• 申請號: 202011231628.4
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112511419B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 王小軍;宿寶伍;王倩;范維庭
• 申請（專利權）人: 北京東土軍悅科技有限公司
• 主分類號: H04L45/247
• 分類號: H04L45/247;H04L45/28;H04L45/44;H04L45/586;H04L45/745;H04L47/125
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種分布式轉發系統。該系統包括：虛擬冗余路由協議網絡中的各路由器，各路由器之間相互連接，所述虛擬冗余路由協議網絡中至少有兩臺路由器處于轉發狀態。本發明實施例的技術方案，通過設置至少兩臺轉發狀態的路由器實現數據報文的分布式轉發，減輕路由器的負載，縮短路由器故障切換的時間，減少報文的丟包情況。另外，路由器在本機均保存包括虛擬冗余路由協議網絡中各路由器能直達的所有的主機全網的互聯網協議IP地址與媒體訪問控制MAC地址的對應關系的三層表項，并在本機均保存通過二層學習獲得的MAC地址與物理出接口的對應關系的MAC表，通過表項分離，解決ARP表項膨脹的問題，尤其是多出口的情況，有n個負載分擔口，表項會乘以n倍增長。

技術領域

本發明實施例涉及通信技術領域，尤其涉及一種分布式轉發系統。

背景技術

虛擬路由冗余協議(Virtual?Router?Redundancy?Protocol，VRRP)是一種選擇協議，它可以把一個虛擬路由器的責任動態分配到局域網上的一臺VRRP路由器。控制虛擬路由器IP地址的VRRP路由器稱為主路由器，它負責轉發數據包到這些虛擬IP地址。一旦主路由器不可用，這種選擇過程就提供了動態的故障轉移機制，即選擇備份路由器作為新的主路由器，從而實現全網通信。

現有的VRRP技術協議，只有主路由器可以解析地址解析協議(AddressResolution?Protocol，ARP)和轉發互聯網協議(Internet?Protocol，IP)數據包，其他備份路由器處于待命狀態，不能進行ARP學習和三層數據轉發，這導致各備份路由器上并不具有ARP表項，在主路由器故障，備路由器升為主路由器的情況下才開始處理ARP報文，因此，需要根據未知路由的三層數據幀學習ARP表項，由于學習過程花費的時間較長，達不到50ms的電信級要求，因此，使用該ARP表項進行轉發的數據幀會出現持續性丟包的情況。

發明內容

本發明提供一種分布式轉發系統，通過設置至少兩臺轉發狀態的路由器實現數據報文的分布式轉發，減輕路由器的負載，縮短路由器故障切換的時間，減少報文的丟包情況。

第一方面，本發明實施例提供了一種分布式轉發系統，包括：虛擬冗余路由協議網絡中的各路由器，各路由器之間相互連接，所述虛擬冗余路由協議網絡中至少有兩臺路由器處于轉發狀態。

可選的，虛擬冗余路由協議網絡中的所有路由器在本機均保存有地址解析協議ARP表，所述ARP表中包括虛擬冗余路由協議網絡中各路由器能直達的所有的主機的互聯網協議IP地址與媒體訪問控制MAC地址的對應關系。

可選的，與交換機的阻塞端口或與主機的非工作網口連接的第一路由器執行以下方法：

接收第二路由器同步的IP地址與MAC地址的對應關系并保存在本機的ARP表中，或者，接收第二路由器轉發的ARP請求報文，通過學習獲得ARP請求報文中IP地址對應的MAC地址并保存在本機的ARP表中；

其中，第二路由器為與交換機的轉發端口或與主機的工作網口連接的路由器。

可選的，與交換機的轉發端口或與主機的工作網口連接的第二路由器執行以下方法：

接收到所述交換機或主機的APR請求報文后，向與所述交換機的阻塞端口或與主機的非工作網口連接的第一路由器轉發所述APR請求報文；或者，

將學習到的IP地址與MAC地址的對應關系同步給第一路由器。

可選的，虛擬冗余路由協議網絡中的所有路由器在本機均保存有MAC表，所述MAC表中包括通過二層學習獲得的MAC地址與物理出接口的對應關系。

可選的，與交換機的轉發端口或與主機的工作網口連接的第二路由器執行方法：

接收到所述交換機或主機的目標數據報文后，根據所述目標數據報文，查詢本機存儲的ARP表和MAC表，并根據查詢的目標出接口轉發所述目標數據報文。