[发明专利]仲裁虚拟节点的冗余控制平面之间的主控权

说明书

本发明提供了一种仲裁虚拟节点的冗余控制平面之间的主控权的技术。在一个示例中，管理组件在网络设备上执行，第一路由组件在与网络设备物理分离的第一服务器设备上执行以为网络设备上的虚拟节点提供控制平面路由功能，并且第二路由组件在与网络设备物理分离的第二服务器设备上以向虚拟节点提供控制平面路由功能，其中第一路由组件和第二路由组件作为虚拟节点的冗余主备份对运行。管理组件被配置为检测网络设备与第一路由组件的第一可达性以及网络设备与第二路由组件的第二可达性，并且向第一路由组件和第二路由组件中的每一个发送控制消息，该控制消息指定指示第一可达性和第二可达性的可达性信息。

技术领域

本公开涉及一种计算机网络，更具体地，涉及在计算机网络内传送分组。

背景技术

计算机网络是可以交换数据和共享资源的互连计算设备的集合。在诸如以太网之类的基于分组的网络中，计算设备通过将数据划分为称为分组的可变长度块来传送数据，所述可变长度块被单独地在网络上从源设备路由到目标设备。目标设备从分组中抽象数据并将数据组装成其原始形式。

某些设备(称为路由器)维持表示网络的拓扑的路由信息。路由器交换路由信息以维持通过网络的可用路由的准确表示。“路由”通常可以定义为网络上两个位置之间的路径。在接收到进入的数据分组时，路由器检查分组内的信息(通常称为“密钥”)，以根据路由信息选择转发分组的适当下一跳跃。路由器可以包括一个或多个分组处理器，例如分组转发引擎和交换结构。分组处理器可以通过接口卡接收和发送数据。交换结构提供互连机制以用于在分组转发引擎之间转发数据，以便通过网络(例如因特网)进行传输。路由器使用路由协议来交换路由信息。路由器通常以一个或多个路由表或其他数据结构的形式维持路由信息。路由器可以根据路由信息生成和维持转发信息。

路由器可以使用多个冗余控制平面路由组件来冗余地维持路由信息，从而提供更稳健的布置，其中至少一个控制平面路由组件作为主路由组件运行而其余控制平面路由组件作为备份路由组件运行。为了正确运行，冗余控制平面路由组件中的一个且仅一个应当作为主路由组件运行。

发明内容

通常，本发明描述了用于仲裁在网络设备上配置的虚拟节点的多个冗余控制平面之间的主控权的技术。节点虚拟化通过在虚拟节点之间划分网络设备的硬件资源，将可以包括单机架的网络设备虚拟化为多个网络节点 (虚拟节点，也称为“节点片段”)。例如，节点虚拟化允许将物理路由器划分为多个虚拟节点。虚拟节点是控制平面(路由平面)和数据平面(转发平面)的组合，其中专用转发单元被分配给虚拟节点。数据平面由一个或多个转发单元资源提供，并且与相关联的控制平面一起，虚拟节点充当不同的路由器。在一些示例中，虚拟节点的控制平面功能可以由通过路由器外部的一个或多个服务器设备执行的冗余控制平面路由组件来提供。在一些情况下，冗余控制平面路由组件由与路由器机架分离并且通过物理链路与路由器的分组处理器通信的不同的物理服务器设备执行。

在节点虚拟化中，虚拟节点控制平面由一组软件实例操作，这些软件实例可以在连接到网络设备机架的外部服务器上执行。例如，每个虚拟节点的主路由组件和备份路由组件在两个单独的外部服务器上运行以提供硬件冗余。在节点虚拟化部署中，通过主路由组件和备份路由组件提供高可用性，这些组件通过软件交换周期性地保活消息。与物理网络设备机架中的冗余路由引擎不同，虚拟节点路由组件没有可用的硬件级主控权仲裁。由于主控权仅基于软件级仲裁，因此当系统中存在多个链路故障时，节点虚拟化架构可能导致“裂脑”情况，主和备份虚拟节点路由组件彼此隔离，并且要么没有，要么两个或更多的路由组件声称拥有主控权。本发明的技术提供了即使在系统中存在多个链路故障时也提供正确的路由组件主控权仲裁的机制以避免裂脑状况。

例如，管理组件检测主和备份虚拟节点路由组件是否可通过管理组件的一个或多个接口到达，并周期性地向路由组件发送指定检测到的可达性信息的控制消息。接收控制消息的主和备份虚拟路由组件将通过考虑控制消息中指定的可达性信息来仲裁主控权。