[发明专利]透明网桥模式的高可用性负载均衡设备及方法

权利要求书

1.一种透明网桥模式的高可用性负载均衡设备，其特征在于，所述负载均衡设备工作在网络的数据链路层，为透明网桥工作模式，包括第一网络端口、地址解析模块、负载均衡模块、智能地址翻译模块、掉电透传模块和第二网络端口；

所述第一网络端口的上行端与路由器的内网端口连接，所述第一网络端口的下行端分别通过信号处理通道和信号传输通道后与所述第二网络端口的一端连接；所述第二网络端口的另一端用于与应用服务池连接；其中，所述信号处理通道包括串联的所述地址解析模块、所述负载均衡模块和所述智能地址翻译模块；所述信号传输通道包括所述掉电透传模块；

所述应用服务池包括n个真实服务器，分别记为RS01、RS02…RSn；每一个真实服务器配置一个真实IP地址，分别记为RIP01、RIP02…RIPn；各真实服务器所配置的真实IP地址属于同一网段；并且，在所述n个真实服务器中，指定一个特定真实服务器RSi，该特定真实服务器RSi具有虚拟IP地址为VIPi；其中，i∈(1、2…n)；n为自然数；并且，所述应用服务池整体配置的虚拟IP地址也为VIPi；另外，各个所述真实服务器的网关地址设定为所述路由器的内网端口IP地址；

当所述负载均衡设备为正常工作状态时，所述信号处理通道为工作状态，所述掉电透传模块为断开状态；一旦所述负载均衡设备为异常工作状态时，所述掉电透传模块自动跳转到导通状态，使第一网络端口通过第二网络端口直接与特定真实服务器RSi物理导通，将目的IP地址为VIPi的请求报文通过第一网络端口和第二网络端口后发送到特定真实服务器RSi。

2.根据权利要求1所述的透明网桥模式的高可用性负载均衡设备，其特征在于，所述掉电透传模块为bypass模块。

3.一种应用权利要求1所述透明网桥模式的高可用性负载均衡设备的方法，应用于包括客户端、路由器、负载均衡设备和应用服务池的系统中，其特征在于，方法包括以下步骤：

S1，路由器接收来自客户端的第一请求报文，其中，该第一请求报文包括源IP地址和目的IP地址；

当所述路由器试图通过内网端口向内网中与所述目的IP地址对应的目的服务器转发所述第一请求报文时，该第一请求报文被所述负载均衡设备的第一网络端口截获；

S2，当负载均衡设备为正常工作状态时，所述第一网络端口将截获到的所述第一请求报文发送到地址解析模块；所述地址解析模块解析出所述第一请求报文的源IP地址和目的IP地址；所述源IP地址即为所述客户端的真实IP地址，记为CIP-x；然后判断所述目的IP地址是否为应用服务池整体配置的虚拟IP地址VIPi；如果不是，则直接将所述第一请求报文发送到与目的IP地址对应的目的服务器；如果是，启动信号处理通道，通知负载均衡模块确定处理该第一请求报文的最优真实服务器，然后执行后续S3-S6；

当负载均衡设备为异常工作状态时，启动信号传输通道，然后执行后续S7-S9；

S3，所述负载均衡模块检测应用服务池中各成员的健康状态，并结合预置的负载均衡算法选择最优真实服务器，设所选定的最优真实服务器为RSj，该最优真实服务器RSj的真实IP地址为RIPj；然后通知智能地址翻译模块进行地址翻译；

S4，所述智能地址翻译模块将该第一请求报文的目的IP地址由VIPi转换成RIPj，得到第二请求报文，然后建立所述负载均衡设备与最优真实服务器RSj之间的会话连接，并将第二请求报文通过会话连接发送到最优真实服务器RSj；另外，所述智能地址翻译模块还记录会话连接表；

S5，最优真实服务器RSj处理所述第二请求报文，生成第一响应报文，其中，所述第一响应报文的源IP地址为最优真实服务器的真实IP地址RIPj，目的IP地址为客户端的真实IP地址CIP-x；

所述最优真实服务器RSj的网关地址为所述路由器的内网端口IP地址，当所述最优真实服务器RSj试图将所述第一响应报文发送到所述路由器的所述内网端口时，所述第一响应报文被所述负载均衡设备的第二网络端口截获；

所述第二网络端口将所述第一响应报文发送到所述智能地址翻译模块，所述智能地址翻译模块基于所述会话连接表，将所述第一响应报文中的源IP地址RIPj翻译成应用服务池虚拟IP地址VIPi，目的IP地址仍为CIP-x，得到第二响应报文；然后将所述第二响应报文发送给所述路由器的内网端口；

S6，所述路由器的接收所述第二响应报文，然后将所述第二响应报文发送到所述客户端；

S7，一旦负载均衡设备为异常工作状态，掉电透传模块自动跳转到导通状态，使第一网络端口通过第二网络端口直接与特定真实服务器RSi物理导通；其中，所述特定真实服务器RSi的虚拟IP地址与在负载均衡设备中配置的应用服务池虚拟IP地址相同，均为VIPi；

S8，当所述第一请求报文的目的IP地址为VIPi时，所述第一请求报文通过所述掉电透传模块和所述第二网络端口后，被所述特定真实服务器RSi接收；

所述特定真实服务器RSi处理所述第一请求报文，生成第三响应报文；其中，所述第三响应报文的源IP地址为所述特定真实服务器RSi自身的虚拟IP地址，即为VIPi；所述第三响应报文的目的IP地址为所述客户端的真实IP地址CIP-x；

由于所述特定真实服务器RSi的网关地址为所述路由器的内网端口IP地址，所述特定真实服务器RSi将所述第三响应报文发送到所述路由器的内网端口；

所述路由器接收所述第三响应报文，然后将所述第三响应报文发送到所述客户端。