本发明涉及通信技术领域， 特别涉及一种池元素状态信息同步的方法、 池注册器和池元素。

背景技术

传统数据中心中， 业务节点通常以物理形态存在， 数量有限， 且位置固定， 手工配置即可， 但网络功 能虚拟化 (Network Function Virtualization, NFV) 带来了新的需求：

1.虚拟化的多租户需求： 租户的业务隔离， 要求每个租户网络具有不同类型和数量的池元 素 （Pool Element, PE )；

2.数据中心的云化互联： 多个数据中心互联成一个虚拟的、 云化的数据中心， 会导致 PE的数量大增， 而且 PE可以部署在任何位置；

3.原有的专用硬件支持的业务节点被虚拟化后� �� 其单独的高性能被虚拟机取代， 相对性能的下降会带 来 PE效率降低， 负担也会随着租户增加而加重,易发生故障或� �过载。

综上， 网络功能虚拟化以后， 网络功能虚拟化的池中大量的 PE如何提供虚拟业务变得更加复杂， 尤 其在实现其可靠性、 高可用性、 可扩展性方面， 现有网络功能虚拟化的池还没有提供实现其可 靠性、 高可 用性、 可扩展性的方法。 发明内容

为了满足需求日益强烈的网络功能虚拟化的需 求， 本发明实施例提供一种池元素 PE状态信息同步的 方法、 池注册器。

第一方面， 提供一种池元素 PE状态信息同步的方法， 包括：

池注册器 （POOL REGISTER, PR) 接收第一 PE发送的第一注册消息， 所述第一注册消息用于将所 述第一 PE添加到池中， 所述第一注册消息携带所述第一 PE的标识；

所述 PR接收第二 PE发送的第二注册消息， 所述第二注册消息用于将所述第二 PE添加到所述池中， 所述第二注册消息携带所述第二 PE的标识；

所述 PR根据所述第一 PE的标识和所述第二 PE的标识确定所述第一 PE在所述池中的角色， 所述角 色为主用 PE或者备用 PE;

所述 PR向所述第二 PE发送状态同步的方式、 所述第一 PE的标识和所述第一 PE在所述池中的角色 信息。

结合第一方面， 在第一种可能的实现方式中， 所述状态同步的方式为： 所述池内的主用 PE将状态信息发送给所述 PR， 所述 PR将所述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给第三方设备， 所述第三方设备将所述状态信息发送给所述池 内 的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给所述 PR， 所述池内的备用 PE向所述 PR请求获取所述状态信 息， 所述 PR将所述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给第三方设备，所述池内的� ��用 PE向所述第三方设备请求获取所 述状态信息， 所述第三方设备将所述状态信息发送给所述池 内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息同步给所述池内的备用 PE。

结合第一方面， 或者第一方面的第一种可能的实现方式， 在第二种可能的实现方式中， 所述第一注册 消息中还携带所述第一 PE的能力信息， 所述第二注册消息中还携带所述第二 PE的能力信息；

所述 PR根据所述第一 PE的标识和所述第二 PE的标识确定所述第一 PE在所述池中的角色， 所述角 色为主用 PE或者备用 PE包括：

所述 PR根据所述第一 PE的标识、 所述第一 PE的能力信息、 所述第二 PE的标识、 所述第二 PE的 能力信息确定所述第一 PE在所述池中的角色， 所述角色为主用 PE或者备用 PE。

结合第一方面的第二种可能的实现方式， 在第三种可能的实现方式中， 所述第一 PE的能力信息包括 所述第一 PE的吞吐量、性能、 负荷及与业务相关的能力中的至少一种， 所述第二 PE的能力信息包括所述 第二 PE的吞吐量、 性能、 负荷及与业务相关的能力中的至少一种。

结合第一方面， 或者第一方面的第一种或者第二种或者第三种 可能的实现方式， 在第四种可能的实现 方式中， 所述第一 PE的标识包括所述第一 PE的地址信息、序列号信息和优先级信息中的� ��少一种， 所述 第二 PE的标识包括所述第二 PE的地址信息、 序列号信息和优先级信息中的至少一种。

结合第一方面， 或者第一方面的第一种至第四种任一可能的实 现方式， 在第五种可能的实现方式中， 通过扩展汇聚服务器访问协议 （Aggregate Server Access Protocol, ASAP) 的消息， 或者定义新的消息 发送所述状态同步的方式、 所述第一 PE的标识和所述第一 PE的角色信息。

结合第一方面， 或者第一方面的第一种至第五种任一可能的实 现方式， 在第六种可能的实现方式中， 所述状态同步的方式为：

所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给所述 PR， 所述 PR通过同步链路将所述状态信息 发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给第三方设备� �� 所述第三方设备通过同步链路将所 述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给所述 PR， 所述池内的备用 PE通过同步链路向所 述 PR请求获取所述状态信息， 所述 PR通过同步链路将所述状态信息发送给所述池� ��的备用 PE; 或 所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给第三方设备� ��所述池内的备用 PE通过同步链路向 所述第三方设备请求获取所述状态信息， 所述第三方设备通过同步链路将所述状态信息 发送给所述池内的 备用 PE; 或 所述池内的主用 PE通过 TCP链接或者 UDP链接将状态信息同步给所述池内的备用 PE。

第二方面， 提供一种池注册器 PR， 包括：

接收模块，用于接收第一池元素 PE发送的第一注册消息，所述第一注册消息用� ��将所述第一 PE添加 到池中， 所述第一注册消息携带所述第一 PE的标识； 并用于接收第二 PE发送的第二注册消息， 所述第二 注册消息用于将所述第二 PE添加到所述池中， 所述第二注册消息携带所述第二 PE的标识；

确定模块， 用于根据所述第一 PE的标识和所述第二 PE的标识确定所述第一 PE在所述池中的角色， 所述角色为主用 PE或者备用 PE;

发送模块， 用于向所述第二 PE发送状态同步的方式、 所述第一 PE的标识和所述第一 PE在所述池中 的角色信息。

结合第二方面， 在第一种可能的实现方式中， 所述状态同步的方式为：

所述池内的主用 PE将状态信息发送给所述 PR， 所述 PR将所述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给第三方设备， 所述第三方设备将所述状态信息发送给所述池 内 的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给所述 PR， 所述池内的备用 PE向所述 PR请求获取所述状态信 息， 所述 PR将所述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给第三方设备，所述池内的� ��用 PE向所述第三方设备请求获取所 述状态信息， 所述第三方设备将所述状态信息发送给所述池 内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息同步给所述池内的备用 PE。

结合第二方面， 或者第二方面的第一种可能的实现方式， 在第二种可能的实现方式中， 所述第一注册 消息中还携带所述第一 PE的能力信息， 所述第二注册消息中还携带所述第二 PE的能力信息 ； 所述确定 模块具体用于根据所述第一 PE的标识、 所述第一 PE的能力信息、 所述第二 PE的标识、 所述第二 PE的 能力信息确定所述第一 PE在所述池中的角色， 所述角色为主用 PE或者备用 PE。

结合第二方面的第二种可能的实现方式， 在第三种可能的实现方式中， 所述第一 PE的能力信息包括 所述第一 PE的吞吐量、性能、 负荷及与业务相关的能力中的至少一种， 所述第二 PE的能力信息包括所述 第二 PE的吞吐量、 性能、 负荷及与业务相关的能力中的至少一种。

结合第二方面， 或者第二方面的第一种或者第二种或者第三种 可能的实现方式， 在第四种可能的实现 方式中， 所述发送模块， 具体用于通过扩展汇聚服务器访问协议 ASAP协议的消息， 或者定义新的消息发 送所述状态同步的方式、 所述第一 PE的标识和所述第一 PE的角色信息。

结合第二方面， 或者第二方面的第一种至第四种任一可能的实 现方式， 在第五种可能的实现方式中， 所述状态同步的方式为：

所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给所述 PR， 所述 PR通过同步链路将所述状态信息 发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给第三方设备� �� 所述第三方设备通过同步链路将所 述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或 所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给所述 PR， 所述池内的备用 PE通过同步链路向所 述 PR请求获取所述状态信息， 所述 PR通过同步链路将所述状态信息发送给所述池� ��的备用 PE; 或 所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给第三方设备� ��所述池内的备用 PE通过同步链路向 所述第三方设备请求获取所述状态信息， 所述第三方设备通过同步链路将所述状态信息 发送给所述池内的 备用 PE; 或

所述池内的主用 PE通过 TCP链接或者 UDP链接将状态信息同步给所述池内的备用 PE。

第三方面， 提供一种池元素 PE， 所述 PE为第一 PE， 包括：

发送模块， 用于向池注册器 PR发送注册消息， 所述注册消息用于将所述 PE添加到池中， 所述注册消 息携带所述 PE的标识；

接收模块， 用于接收所述 PR发送的状态同步的方式、 第二 PE的标识和所述第二 PE在所述池中的角 色信息， 所述角色信息为所述第二 PE是主用 PE或者备用 PE的信息。

结合第三方面， 在第一种可能的实现方式中， 所述状态同步的方式为：

所述池内的主用 PE将状态信息发送给所述 PR， 所述 PR将所述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给第三方设备， 所述第三方设备将所述状态信息发送给所述池 内 的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给所述 PR， 所述池内的备用 PE向所述 PR请求获取所述状态信 息， 所述 PR将所述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给第三方设备，所述池内的� ��用 PE向所述第三方设备请求获取所 述状态信息， 所述第三方设备将所述状态信息发送给所述池 内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息同步给所述池内的备用 PE。

本发明实施例实现了一种弹性的高可用性（Hig h Availability, HA)机制， 把 HA角色、 同步状态源和 同步状态的方法与池元素角色动态绑定， 扩展性好， 可以支持更多的池元素加入到池元素池并获得 高可靠 性， 并可减少同步链路， 从而极大地降低成本， 可以更好的实现网络功能虚拟化的大规模部署 。 附图说明

图 1为本发明实施例提供的一种池元素 PE状态信息同步的方法流程图；

图 2为本发明实施例提供的一种 IETF Rserpool ASAP协议 ASAP_REGISTRATION消息格式示意图； 图 3为本发明实施例提供的一种 IETF Rserpool ASAP协议 IPv4地址参数格式示意图；

图 4为本发明实施例提供的一种 IETF Rserpool ASAP协议 IPv6地址参数格式示意图；

图 5为本发明实施例提供的一种 IETF Rserpool ASAP协议能力参数格式示意图；

图 6为本发明实施例提供的一种 IETF Rserpool ASAP协议 ASAP_REGISTRATION_RESPONSE消息 格式示意图；

图 7为本发明实施例提供的一种 IETF Rserpool ASAP协议备用角色信息参数格式示意图； 图 8为本发明实施例提供的一种 IETF Rserpool ASAP协议状态同步方式参数格式示意图； 图 9为本发明实施例提供的一种池元素 PE状态信息同步的方法流程实例图；

图 10为本发明实施例提供的一种主用角色和备用� ��色动态变化的示例图；

图 11为本发明实施例提供的一种 IETF Rserpool ASAP协议 ASAPJJPDATE消息格式示意图 (池元素 告知 PR角色变化)；

图 12为本发明实施例提供的一种 IETF Rserpool ASAP协议 ASAPJJPDATE消息格式示意图 (PR告知 池元素新的备用角色)；

图 13为本发明实施例提供的一种池注册器 PR的结构示意图；

图 14为本发明实施例提供的另一种池注册器 PR的结构示意图；

图 15为本发明实施例提供的一种池元素 PE的结构示意图；

图 16为本发明实施例提供的另一种池元素 PE的结构示意图。 具体实施方式

为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明 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发明一部分实施例， 而不是全部 的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前 提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步 详细描述。

本发明实施例设计了一种池元素 PE状态信息同步的方法， 参阅图 1所示， 该方法包括如下操作： 101： 池注册器 PR接收第一 PE发送的第一注册消息， 所述第一注册消息用于将所述第一 PE添加到 池中， 所述第一注册消息携带所述第一 PE的标识；

102： 所述 PR接收第二 PE发送的第二注册消息， 所述第二注册消息用于将所述第二 PE添加到所述 池中， 所述第二注册消息携带所述第二 PE的标识；

103： 所述 PR根据所述第一 PE的标识和所述第二 PE的标识确定所述第一 PE在所述池中的角色， 所 述角色为主用 PE或者备用 PE;

104： 所述 PR向所述第二 PE发送状态同步的方式、所述第一 PE的标识和所述第一 PE在所述池中的 角色信息。

本发明实施例实现了一种弹性的高可用性（Hig h Availability, HA)机制， 把 HA角色、 同步状态源和 同步状态的方法与池元素角色动态绑定， 扩展性好， 可以支持更多的池元素加入到池元素池并获得 高可靠 性， 并可减少同步链路， 从而极大地降低成本， 可以更好的实现网络功能虚拟化的大规模部署 。

可选地， 所述状态同步的方式为：

所述状态同步的方式为：

所述池内的主用 PE将状态信息发送给所述 PR， 所述 PR将所述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或 所述池内的主用 PE将状态信息发送给第三方设备， 所述第三方设备将所述状态信息发送给所述池 内 的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给所述 PR， 所述池内的备用 PE向所述 PR请求获取所述状态信 息， 所述 PR将所述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给第三方设备，所述池内的� ��用 PE向所述第三方设备请求获取所 述状态信息， 所述第三方设备将所述状态信息发送给所述池 内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息同步给所述池内的备用 PE。

可选地， 所述第一注册消息中还携带所述第一 PE的能力信息， 所述第二注册消息中还携带所述第二 PE的能力信息；

所述 PR根据所述第一 PE的标识和所述第二 PE的标识确定所述第一 PE在所述池中的角色， 所述角 色为主用 PE或者备用 PE包括：

所述 PR根据所述第一 PE的标识、 所述第一 PE的能力信息、 所述第二 PE的标识、 所述第二 PE的 能力信息确定所述第一 PE在所述池中的角色， 所述角色为主用 PE或者备用 PE。

可选地， 所述第一 PE的能力信息包括所述第一 PE的吞吐量、性能、 负荷及与业务相关的能力中的至 少一种， 所述第二 PE的能力信息包括所述第二 PE的吞吐量、性能、 负荷及与业务相关的能力中的至少一 种。

可选地， 所述第一 PE的标识包括所述第一 PE的地址信息、 序列号信息和优先级信息中的至少一种， 所述第二 PE的标识包括所述第二 PE的地址信息、 序列号信息和优先级信息中的至少一种。

可选地， 通过扩展汇聚服务器访问协议 ASAP协议的消息， 或者定义新的消息发送所述状态同步的方 式、 所述第一 PE的标识和所述第一 PE的角色信息。

可选地， 所述状态同步的方式为：

所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给所述 PR， 所述 PR通过同步链路将所述状态信息 发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给第三方设备� �� 所述第三方设备通过同步链路将所 述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给所述 PR， 所述池内的备用 PE通过同步链路向所 述 PR请求获取所述状态信息， 所述 PR通过同步链路将所述状态信息发送给所述池� ��的备用 PE; 或 所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给第三方设备� ��所述池内的备用 PE通过同步链路向 所述第三方设备请求获取所述状态信息， 所述第三方设备通过同步链路将所述状态信息 发送给所述池内的 备用 PE; 或

所述池内的主用 PE通过 TCP链接或者 UDP链接将状态信息同步给所述池内的备用 PE。

可选地， 所述的池元素可以是服务器， 也可以是虚拟化的网络功能， 包括但不限于虚拟防火墙设备 (virtual Fire Wall ， vFW)、虚拟接入路由器 (virtual Access Router, vAR)、虚拟负载均衡设备 (virtual Load Balance ， vLB)、 虚拟广域网优化控制器 （ virtual Wan optimization Controller, vWoC )、 虚拟入侵检测系统 / 入侵保护系统（ virtual Intrusion Detection System I Intrusion Protection System, vIDS/IPS )或者虚拟网络地 址转换 (virtual Network Address Translation, vNAT)。

可选地， 所述池注册器可以是独立于池元素的设备， 也可以是分布内嵌在所有或者部分或者某个池 元 素上的功能模块。 所述池注册器也可以有多个， 互相同步注册的池元素信息， 从而实现彼此之间的冗余备 份。

可选地， 每个池元素在创建成功后， 都需要及时向池注册器注册以注册到网络功能 虚拟化的池中， 注 销和属性、 状态等更新后， 也要及时通知池注册器。 所述的注册消息包含有池元素的地址信息、 序列号信 息、 优先级信息等可以确定池元素的标识。 所述注册消息也可以包含有池元素的能力信息 ， 所述的能力信 息包括所述池元素的吞吐量、 性能、 负荷及与业务相关的能力中的至少一种， 所述与业务相关的能力指与 池元素的具体业务相关的能力， 比如 vFW的与业务相关的能力指的是防火墙相关的流 处理数目、 工作模 式、 路由数目等。

这些信息可以通过 IETF Rserpool ASAP 协议 ASAP_REGISTRATION 消息中的池元素参数携带, ASAP_REGISTRATION消息格式如图 2所示。

位置信息是一种参数信息， 可以通过 IPv4地址参数信息 (如图 3所示)或者 IPv6地址参数信息携带 (如 图 4所示)：

能力信息可以通过定义能力参数信息携带， 如图 5所示：

其中业务类型 (Service Code)字段用以定义虚拟网络功能的类型，比如 0是预留的， 1是虚拟防火墙， 2 是虚拟广域网加速设备等；

其中能力 (Capability)字段用以定义虚拟网络功能的性能， 比如 0是预留的， 1是 130Mbps处理能力， 2是 200Mbps处理能力等。

所述池注册器根据各个池元素上报的注册信息 中包括的标识， 确定池元素的角色， 是主用 PE或者备 用 PE。 确定的备用 PE—般只有一个， 实现多个主用 PE共享同一个备用 PE。 具体确定方法可以综合考虑 各个 PE的地址信息、 序列号信息、 优先级信息中的至少一种确定所述主用 PE或备用 PE， 也可以更综合 的考虑各个 PE的地址信息、 序列号信息、 优先级信息、 吞吐量、 性能、 负荷及与业务相关的能力中的至 少一种确定所述主用 PE或备用 PE。

当然也可以由网络控制器 controller配置或者由网络管理员手工指定主用 PE或备用 PE。 本发明实施 例不对具体的确定方法进行限定， 都属于本发明实施例的保护范围。

下面通过一个具体实施例给出 PR确定主用 PE或备用 PE的方法：

PR收到池元素 A发送的注册消息， 并根据注册消息了解到池元素 A是一个虚拟防火墙， 池元素 A的 标识， IP地址为 10.10.10.10;

PR收到池元素 B发送的注册消息， 并根据注册消息了解到池元素 B是一个虚拟防火墙， 池元素 B的 标识， IP地址为 10.10.10.20， PR根据池元素 A的标识和池元素 B的标识， 选择池元素的 IP地址小者为 备用角色， 那么 PR就可以选定 A为备用 PE;

所述 PR向池元素 B发送状态同步的方式、 池元素 A的标识和池元素 A在池中的角色信息。

本发明实施例所述 PR也可以向池元素 A发送状态同步的方式、 池元素 A在池中的角色信息。

如果后续收到来自池元素 C的注册消息， PR收到注册消息后，通过注册消息了解到池元� �� C是一个 虚拟防火墙且处理能力为 200Mbps， IP地址为 10.10.10.1， PR可以选择处理能力强者为备用角色， 那么

PR可以选定 C为备用 PE。 作为另一个实施例， 在确定 B和 A主备关系后， 为了不因为备用角色变化影 响业务， PR可以保持备用角色元素即 A为备用 PE不变。

确定了备用 PE之后， 本发明实施例的状态同步的方式可以包括但不 限于以下几种：

第一种， 主池元素和池注册器之间建立同步链路传递状 态信息， 主池元素周期性上报状态信息给池注 册器或者第三方设备； 池注册器或者第三方设备和备池元素之间也建 立同步链路传递状态信息， 池注册器 或者第三方设备周期性推送状态信息给备池元 素。

第二种， 主池元素和池注册器之间建立同步链路传递状 态信息， 主池元素周期性上报状态信息给池注 册器或者第三方设备； 池注册器或者第三方设备保存所述状态信息， 当池注册器或者第三方设备监控到主 池元素可能会出现故障的时候，具体监控方法 可以是保活检测，本发明实施例不对具体监控 方法进行限定， 都属于本发明实施例的保护范围， 池注册器或者第三方设备和备池元素建立 TCP链接或 UDP链接将保存 的状态信息发送给备池元素。

第三种， 主池元素和池注册器之间建立同步链路传递状 态信息， 主池元素周期性上报状态信息给池注 册器或者第三方设备， 所述备用 PE和所述 PR或者第三方设备也建立同步链路， 向所述 PR或者第三方设 备请求获取所述状态信息，所述 PR或者第三方设备通过和所述备用 PE之间的同步链路将所述状态信息发 送给所述备用 PE;

第四种， 当池注册器监控到主池元素可能会出现故障的 时候， 所述池注册器命令所述备池元素向所述 主池元素请求状态信息； 所述备池元素和所述主池元素建立 TCP链接或者 UDP链接， 向所述主池元素发 送状态信息请求消息， 以请求所述主池元素的状态信息， 主池元素接收到所述状态请求消息后， 通过所述 TCP链接或者 UDP链接将所述状态信息同步给备池元素。

具体状态信息可以根据池元素的类型有所不同 ， 比如 vFW 可以包括 NAT Translation Table, TCP Connection States、 UDP Connection States、 ARP Table; vAR可以包括路由表、 ARP Table、 NAT Translation Table„

这些信息也可以通过定义新的消息携带， 下面以虚拟防火墙 vFW业务节点为例， 给出新定义的各种 消息内容格式：

1. 总体格式

本发明实施例中涉及到的注册消息， 状态消息， 注销消息都是位于应用层， 下面承载的可以是 TCP 协议， 默认端口可以为 30012， 消息体为 json格式， 文本形式传输。

2. 消息格式

2.1 vFW注册消息

"code": "reg", //消息类型为注册

"kind": "virtual firewall", //NFV类型为防火墙

"group": "vfw-gl", //所在的池组

"name": "vfw-gl -active- 1 //防火墙的名字 用作显示 'id": "vfw-gl-idl ", //防火墙的 id 用作内部计算

'mgmt-ip": "192.168.3.5" 〃管理的 IP

'mgmt-port": "30012", 〃管理的 port

'performace": { //防火墙的性能

"io": "500", II吞吐量 单位 Mbps 下同 "cpu": "1500", II cpu频率

"cpu- no": "4", // cpu个数或者核心数

"net- if- no": "2", //网卡数目

"net-if : [ 〃网卡 name": "intel ¹ //名字或者厂家

"io": "1300" 〃吞吐量 单位 Mbps

name： vmware //名字或者厂家 "io": "13000" 〃吞吐量 单位 Mbps

'priority level": "99", //用以确定主备的优先级 'hypervisor": { //所在服务器

"mgmt-ip": "192.168.5.22" 〃服务器管理 IP

"server": {

"name": "huawei- 8825v" //服务器型号 cpu- info": { //cpu信息

"vonder": "intel

"mem-info": { //内存信息

"size": "16000",

"kind": "DDR3"

"software- info": { 〃软件信息

"hypervisor- vendor"： "vmware",

"name": "esxi",

"version": "5.1 " "tenant": { //租户信息

"name": "tenant-zhang",

"id": "1234"

FW注销消息

'code": "de-reg", //消息类型 'kind": "virtual firewall",

'group"： "vfw-gl ",

'name": "vfw-gl-active-l

'id": "vfw-gl-idl",

'mgmt-ip*': "192.168.3.5"

'mgmt- port": "30012" W上报状态消息

'code": "status—rep", //消息类型

'kind": "virtual firewall",

'group": "vfw-gl ",

'name": "vfw-gl-active-l

'id": "vfw-gl-idl",

'mgmt-ip*': "192.168.3.5"

'mgmt-port*': "30012",

'status": {

"status": "active", //主备状态 "payload": "0.8", //负荷率 80% mode": "L2" //运行状态 nat": [ //nat表

"inside": "192.168.2.22"

"outside": "10.13.2.55"

"inside": " 192.168.2.33"

"outside": "10.2.55.44" "tcp": [ //tc 表

"src— ip": "10.2.5.55",

"dst— ip": " 192.168.3.55",

"src— port": "20000",

"dst— port": "80",

"state": "syn"

"srcjp": "10.2.3.55",

"dst— ip": " 192.168.7.33",

"src一 port": "20000",

"dst— port": "80",

"state": "syn_ack"

udp": [ //udp 表

"srcjp": "10.2.5.55",

"dst_ip": " 192.168.3.55",

"src一 port": "20000",

"dst— port": "80"

'srcjp": "10.2.3.55",

'dst—ip": "192.168.7.33"

'src— port": "20000",

'dst— port": "80"

'3 ": [ //ARP表

"ip": "192.16.55.22",

"mac": "11-22-33-44-55-66",

"mode": "static" "ip": "192.16.55.32",

"mac": "66-55-44-33-22-11"

"mode": "static"

2.4 PR或者 vfw请求状态消息 "code": "status_req", 〃消息类型

"kind": "virtual firewall",

"group": "vfw-gl",

"name": "vfw- gl- active- 1",

"id": "vfw-gl-idl",

"token": "xxeejfie4545-fdijijie75855-djjfien233" //token用以鉴权

确定了备用 PE后， 池注册器 PR向池内的池元素发送承担备用角色的标识和� ��色信息。

池注册器 PR通过注册响应消息向池内的池元素发送备用 PE的标识和角色信息。 比如可以通过 IETF Rserpool ASAP 协 议 ASAP_REGISTRATION_RESPONSE 消 息 中 的 池元 素 参 数 携 带 ， ASAP_REGISTRATION_RESPONSE消息格式如图 6所示。 池元素参数 pool element parament有自己的消 息头， 后面跟着 tlv， 用于携带备用 PE的标识和角色信息， 如图 7所示， Type=0xl2， 表示角色是备用 PE， IPv4地址表示该备用 PE的标识。

本发明实施例也可以发送确定的主用 PE的标识和 /或角色信息给池内的 PE，具体发送方式及发送消息 和发送备用 PE的标识和 /或角色信息给池内的 PE类似， 再此不再赘述。

进一步的， PR还可以向池内的池元素发送状态同步的方式� ��发送信息也可以通过 IETF Rserpool ASAP 协议 ASAP_REGISTRATION_RESPONSE消息中的池元素参数携带� �� 如图 8所示， Type=0xl3， 表示是发 送状态同步的方式， IPv4地址表示具体状态同步的方式， 在这里如果 IPv4 Address字段为组播地址或者广 播地址则约定是通过组播或者广播同步状态;� �果 IPv4 Address字段为 PR的地址则意味着是通过 PR转发； 如果 IPv4 Address字段为选定的备用角色的地址则意味着� �直接将状态信息同步给备用角色； 如果 IPv4 Address字段为第三方的地址则意味着是通过第� �方中转， 依具体实现的不同， "中转"可以是主用角色把 状态信息同步给第三方， 然后由备用角色向第三方获取， 或者是主用角色把状态信息同步给第三方， 然 后由第三方主动同步给备用角色。 本发明实施例的一种流程示例如图 9所示：

Step 1， PE1携带自己的标识向 PR注册自己（AS AP_REGISTRATION)；

Step 2， PE2携带自己的标识向 PR注册自己（AS AP_REGISTRATION)；

PR根据池内的各个 PE的标识确定 PE1的角色为备用 PE; Step 3, PR向 PE2发送注册响应 (ASAP_REGISTRATION _RESPONSE)， ), 告知 PE1的标识和角色, 和状态同步的方式；

Step 4， PR向 PE1发送注册响应 (ASAP_REGISTRATION_RESPONSE)， 告知 PE1的角色， 和状态同 步的方式。

下面一个具体实施例说明主备倒换的场景：

在实际运行中，主用角色和备用角色是会动态 变化的， 如图 10所示， #9服务器为 #1~ #8提供备用 (图 9的左侧)， 当 #8服务器故障后切换到备用设备即 #9服务器 (图 10的中间)， 然后 #9服务器成为主用角色， #9服务器向 PR (图中未示出） 发送更新消息， 通知 PR自己由备用 PE变成主用 PE。 该信息可以通过定 义 IETF Rserpool ASAP 协议 ASAPJJPDATE 消息携带， ASAPJJPDATE 消息格式如图 11 所示。 ASAPJJPDATE消息中携带池元素的标识， 标识是一种参数信息 (Pool Element Parameter), 可以通过 IPv4 地址参数信息或者 IPv6地址参数信息携带。

池注册器收到 ASAPJJPDATE就了解到该池元素已经从备用角色变� ��主用角色，这个时候池内就没有 备用角色了， 池注册器可以根据池内各个 PE的标识和 /或能力信息另外选择一个备用角色， 然后通过特定 的通知消息 ASAPJJPDATE (格式如图 12所示， 和图 11的格式类似， 也是利用 Pool Element Parameter的 位置信息)告知所有池元素新的备用角色的信� �， 也可以等待发生故障的池元素故障恢复后重新 注册加入， 然后选择其成为新的备用角色， 利用注册响应消息通告给其他池元素。 如果 #9服务器变成主用 PE之后， 有新服务器加入池， 也可以根据池中各个服务器的标识和 /或能力信息选择这个新服务器作为备用 PE。

进一步的， PR还可以向池元素发送状态同步的方式。

本发明实施例实现了一种弹性的高可用性（Hig h Availability, HA)机制， 把 HA角色、 同步状态源和 同步状态的方法与池元素角色动态绑定， 扩展性好， 可以支持更多的池元素加入到池元素池并获得 高可靠 性， 并可减少同步链路， 从而极大地降低成本， 可以更好的实现网络功能虚拟化的大规模部署 。 基于同一设计思路， 本发明实施例还提供了一种池注册器 PR。 参阅图 13 所示， 该池注册器包括： 接收模块 1301， 用于接收第一 PE发送的第一注册消息， 所述第一注册消息用于将所述第一 PE添加 到池中， 所述第一注册消息携带所述第一 PE的标识； 并用于接收第二 PE发送的第二注册消息， 所述第二 注册消息用于将所述第二 PE添加到所述池中， 所述第二注册消息携带所述第二 PE的标识；

确定模块 1302，用于根据所述第一 PE的标识和所述第二 PE的标识确定所述第一 PE在所述池中的角 色， 所述角色为主用 PE或者备用 PE;

发送模块 1303， 用于向所述第二 PE发送状态同步的方式、所述第一 PE的标识和所述第一 PE在所述 池中的角色信息。

可选地， 所述状态同步的方式为：

所述池内的主用 PE将状态信息发送给所述 PR， 所述 PR将所述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给第三方设备， 所述第三方设备将所述状态信息发送给所述池 内 的备用 PE; 或 所述池内的主用 PE将状态信息发送给所述 PR， 所述池内的备用 PE向所述 PR请求获取所述状态信 息， 所述 PR将所述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给第三方设备，所述池内的� ��用 PE向所述第三方设备请求获取所 述状态信息， 所述第三方设备将所述状态信息发送给所述池 内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息同步给所述池内的备用 PE。

可选地， 所述第一注册消息中还携带所述第一 PE的能力信息， 所述第二注册消息中还携带所述第二 PE的能力信息， 则所述确定模块 1302具体用于根据所述第一 PE的标识、 所述第一 PE的能力信息、 所述 第二 PE的标识、 所述第二 PE的能力信息确定所述第一 PE在所述池中的角色， 所述角色为主用 PE或者 备用 PE。

可选地， 所述第一 PE的标识包括所述第一 PE的地址信息、 序列号信息和优先级信息中的至少一种， 所述第二 PE的标识包括所述第二 PE的地址信息、 序列号信息和优先级信息中的至少一种。

可选地， 所述发送模块 1302， 具体用于通过扩展汇聚服务器访问协议 ASAP协议的消息， 或者定义新 的消息发送所述状态同步的方式、 所述第一 PE的标识和所述第一 PE的角色信息。

可选地， 所述状态同步的方式为：

所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给所述 PR， 所述 PR通过同步链路将所述状态信息 发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给第三方设备� �� 所述第三方设备通过同步链路将所 述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给所述 PR， 所述池内的备用 PE通过同步链路向所 述 PR请求获取所述状态信息， 所述 PR通过同步链路将所述状态信息发送给所述池� ��的备用 PE; 或 所述池内的主用 PE通过同步链路将状态信息发送给第三方设备� ��所述池内的备用 PE通过同步链路向 所述第三方设备请求获取所述状态信息， 所述第三方设备通过同步链路将所述状态信息 发送给所述池内的 备用 PE; 或

所述池内的主用 PE通过 TCP链接或者 UDP链接将状态信息同步给所述池内的备用 PE。

本发明的实施例还提供一种池注册器 PR， 参照图 14所示包括： 收发器 1401、 处理器 1402、 存储器

1403和总线 1404， 该收发器 1401、 处理器 1402和存储器 1403通过总线 1404连接并完成相互间的通 信， 其中：

该总线 1404 可以是工业标准体系结构 （Industry Standard Architecture, ISA ) 总线、 外部设备互连

(Peripheral Component, PCI)总线或扩展工业标准体系结构（Extended Industry Standard Architecture, EISA) 总线等。 该总线 1404可以分为地址总线、 数据总线、 控制总线等。 为便于表示， 图 中仅用一条线表示， 但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器 1403用于存储程序代码， 该程序代码包括操作指令。 存储器 1403 可能包括高速随机存储器

(random access memory, RAM), 也可能包括非易失性存储器 （ non-volatile memory )， 例如磁盘存储器。

处理器 1402可能是一个中央处理器（Central Processing Unit, CPU),或者是特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit, ASIC ), 或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多 个集成电路。 收发器 1401， 用于接收第一 PE发送的第一注册消息， 所述第一注册消息用于将所述第一 PE添加到 池中， 所述第一注册消息携带所述第一 PE的标识； 并用于接收第二 PE发送的第二注册消息， 所述第二注 册消息用于将所述第二 PE添加到所述池中， 所述第二注册消息携带所述第二 PE的标识；

处理器 1402， 用于调用存储器 1403中的程序代码， 用以执行以下操作：

根据所述第一 PE的标识和所述第二 PE的标识确定所述第一 PE在所述池中的角色， 所述角色为主用

PE或者备用 PE; 将所述备用 PE信息发送给池内的 PE;

收发器 1401， 还用于向所述第二 PE发送状态同步的方式、 所述第一 PE的标识和所述第一 PE在所 述池中的角色信息。

如图 15所示， 本发明实施例还提供一种池元素 PE， 所述 PE为第一 PE， 包括：

发送模块 1501， 用于向池注册器 PR发送注册消息， 所述注册消息用于将所述 PE添加到池中， 所述 注册消息携带所述 PE的标识；

接收模块 1502，用于接收所述 PR发送的状态同步的方式、第二 PE的标识和所述第二 PE在所述池中 的角色信息， 所述角色信息为所述第二 PE是主用 PE或者备用 PE的信息。 举例来说， 第二 PE与第一 PE 可以是相同的 PE， 也可以是不同的 PE。

可选地， 所述状态同步的方式为：

所述池内的主用 PE将状态信息发送给所述 PR， 所述 PR将所述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给第三方设备， 所述第三方设备将所述状态信息发送给所述池 内 的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给所述 PR， 所述池内的备用 PE向所述 PR请求获取所述状态信 息， 所述 PR将所述状态信息发送给所述池内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息发送给第三方设备，所述池内的� ��用 PE向所述第三方设备请求获取所 述状态信息， 所述第三方设备将所述状态信息发送给所述池 内的备用 PE; 或

所述池内的主用 PE将状态信息同步给所述池内的备用 PE。

本发明的实施例还提供一种池元素 PE，参照图 16所示包括：发送器 1601、接收器 1602、存储器 1603 和总线 1604， 该发送器 1601、 接收器 1602、 存储器 1603通过总线 1604连接并完成相互间的通信， 其 中：

该总线 1604 可以是工业标准体系结构 （Industry Standard Architecture, ISA ) 总线、 外部设备互连 (Peripheral Component, PCI)总线或扩展工业标准体系结构（Extended Industry Standard Architecture, EISA) 总线等。 该总线 1604可以分为地址总线、 数据总线、 控制总线等。 为便于表示， 图 中仅用一条线表示， 但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器 1603用于存储程序代码， 该程序代码包括操作指令。 存储器 1603 可能包括高速随机存储器 (random access memory, RAM), 也可能包括非易失性存储器 （ non-volatile memory )， 例如磁盘存储器。

发送器 1601， 用于向池注册器 PR发送注册消息， 所述注册消息用于将所述 PE添加到池中， 所述注 册消息携带所述 PE的标识； 接收器 1602， 用于接收所述 PR发送的状态同步的方式、 第二 PE的标识和所述第二 PE在所述池中 的角色信息， 所述角色信息为所述第二 PE是主用 PE或者备用 PE的信息。

本发明实施例的装置的功能实现和方法属于同 一发明构思， 可以参考方法， 在此不再赘述。

本发明实施例实现了一种弹性的高可用性（Hig h Availability, HA)机制， 把 HA角色、 同步状态源和 同步状态的方法与池元素角色动态绑定， 扩展性好， 可以支持更多的池元素加入到池元素池并获得 高可靠 性， 并可减少同步链路， 从而极大地降低成本， 可以更好的实现网络功能虚拟化的大规模部署 。

本领域普通技术人员可以意识到， 结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模 块及算法步骤， 能够 以电子硬件、 或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。 这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行， 取决 于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业 技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方 法来实现所描 述的功能， 但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到， 为描述的方便和简洁， 上述描述的系统、 装置和模块的具体 工作过程， 可以参考前述方法实施例中的对应过程， 在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中， 应该理解到， 所揭露的系统、 装置和方法， 可以通过其它的方式实 现。例如， 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的， 例如， 所述模块的划分， 仅仅为一种逻辑功能划分， 实际实现时可以有另外的划分方式， 例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到 另一个系统， 或一些特 征可以忽略， 或不执行。 另一点， 所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或 通信连接可以是通过一些 接口， 装置或模块的间接耦合或通信连接， 可以是电性， 机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可 以不是物理上分开的， 作为模块显示的部件可以是或者 也可以不是物理模块， 即可以位于一个地方， 或者也可以分布到多个网络模块上。 可以根据实际的需要选 择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方 案的目的。

另外， 在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成 在一个处理模块中， 也可以是各个模块单独物理 存在， 也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中 。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作 为独立的产品销售或使用时， 可以存储在一个计算机可 读取存储介质中。 基于这样的理解， 本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做 出贡献的部分或者该技 术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来 ， 该计算机软件产品存储在一个存储介质中， 包括若干指令 用以使得一台计算机设备 （可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述 方 法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括 ： U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM, Read-Only Memory), 随机存取存储器 （RAM, Random Access Memory ), 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质 。

以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的 技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此， 本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范 围为准。