備份中心技術白皮書

份中心技術白皮書

關鍵詞:BCIB

    要:本文主要介紹了備份中心的技術實現和組網應用。

縮略語:

縮略語

英文全名

中文解釋

BC

Backup Center

備份中心

IB

Interface Backup

接口備份

 



概述

備份中心是指在同一台網絡設備的各接口之間形成備份關係,當被備份的接口由於故障或帶寬不足而導致業務傳輸無法正常進行時,備份中心啟用其備份接口進行業務傳輸,從而提高網絡傳輸的可靠性。

備份中心技術實現

2.1  概念介紹

l              主接口:承擔業務傳輸的接口,是被備份的接口。

l              備份接口:在主接口承擔業務傳輸時為其提供備份的接口,處於STANDBY狀態,不承擔業務傳輸。

l              備份優先級:在配置備份接口時可配置其優先級。在接口備份方式下,備份中心將以優先級順序作為備份接口啟用的順序;在負載分擔方式下,備份中心將以優先級順序作為備份接口啟用和關閉的順序。

2.2  工作方式

備份中心有兩種工作方式:

l              接口備份:在這種工作方式下,當主接口因故障無法進行業務傳輸時,備份中心將啟用優先級最高的備份接口接替其工作,在任意時間隻能有一個接口進行業務傳輸。

l              負載分擔:在這種工作方式下,當主接口上的流量超過所設定的上限閾值後,備份中心將依據優先級次序啟用一個或多個備份接口,與主接口一起對流量進行負載均衡。

備份中心采用何種工作方式,主要依據是否配置了負載分擔門限的上、下限閾值來判斷:若配置了該閾值,就采用負載分擔方式;否則采用接口備份方式。需要注意的是,這兩種工作方式不會同時生效:在接口備份方式下,即使主接口流量超出其負荷,也不會啟用備份接口對流量進行分流;而在負載分擔方式下,即使主接口故障而無法傳輸數據,也不會啟用備份接口接替其工作。

以下分別對這兩種工作方式進行詳細的介紹。

2.2.1  接口備份

備份中心感知主接口和備份接口網絡層狀態的變化:

(1)          當主接口網絡層down且維持了一段時間(時間值可配)後,備份中心將啟用優先級最高的備份接口,將其設置為非STANDBY狀態,該備份接口開始與其對端建立連接,若在一定時間內該備份接口的網絡層仍未up,則再啟用優先級次高的備份接口……依此類推,直到有一個備份接口的網絡層up後,備份中心才停止繼續啟用剩餘的備份接口。
(2)          此後,當主接口網絡層up且維持了一段時間(時間值可配)後,備份中心將斷開已啟用的備份接口的連接,並將其恢複到STANDBY狀態;若在這段時間內主接口由於網絡震蕩等原因而無法進行正常的數據傳輸,則該備份接口將繼續保持其與對端的連接,以避免主接口因網絡震蕩而導致無法進行正常的數據傳輸。

1所示,Router ARouter B通過鏈路1、鏈路2和鏈路3相連,Router A的接口Serial2/1作為主接口,Serial2/2Serial2/3作為Serial2/1的備份接口,且Serial2/2的備份優先級高於Serial2/3Serial2/2Serial2/3都處於STANDBY狀態,鏈路2和鏈路3均不參與業務傳輸。

圖1 接口備份中主接口工作

當主接口Serial2/1所在的鏈路1出現故障而不能正常傳輸時,備份中心啟用優先級最高的備份接口Serial2/2(假設鏈路2此時能夠正常工作),從而保證了Router ARouter B之間的業務傳輸不中斷,而Serial2/3將繼續處於STANDBY狀態,不參與業務傳輸,如2所示。

圖2 接口備份中備份接口工作

當鏈路1的故障被排除後,業務傳輸將恢複到如1所示的狀態,即鏈路1恢複正常工作,鏈路2停止業務傳輸。

2.2.2  負載分擔

負載分擔依據主接口的流量來判斷是否啟用備份接口。可以在主接口上配置用來計算負載分擔門限的帶寬和負載分擔門限的上、下限閾值。備份中心每隔一定時間(時間值可配)對主接口流量進行檢測:

(1)          如果主接口上的流量超過了上限閾值,備份中心將啟用優先級最高的備份接口,與主接口一起進行等量負載分擔。若此後主接口上的流量還是超過上限閾值,則從剩餘的備份接口中再啟用優先級最高的一個……以此類推,直至啟用了所有的備份接口;
(2)          在進行負載分擔的過程中,如果主接口上的流量低於了下限閾值,則從已啟用的備份接口中關閉優先級最低的一個。若此後主接口上的流量仍然低於下限閾值,則從剩餘已啟用的備份接口中再關閉優先級最低的一個……以此類推,直至關閉了所有已啟用的備份接口。

3所示,Router ARouter B通過鏈路1、鏈路2和鏈路3相連,Router A的接口Serial2/1作為主接口,Serial2/2Serial2/3作為Serial2/1的備份接口,且Serial2/2的備份優先級高於Serial2/3Serial2/2Serial2/3都處於STANDBY狀態,鏈路2和鏈路3均不參與業務傳輸。

圖3 負載分擔中主接口工作

當主接口Serial2/1所在的鏈路1流量增大並超過負載分擔門限的上限閾值時,備份中心啟用優先級最高的備份接口Serial2/2,使鏈路2與鏈路1一起對流量進行負載均衡。若啟用Serial2/2後鏈路1上的流量已低於了上限閾值,則Serial2/3將繼續處於STANDBY狀態,不參與業務傳輸,如4所示。

圖4 負載分擔中主、備接口同時工作

當鏈路1的流量低於了負載分擔門限的下限閾值時,業務傳輸將恢複到如3所示的狀態,即關閉已啟用的備份接口Serial2/2,鏈路2停止業務傳輸。

典型組網應用

3.1  接口備份組網應用

可以使用接口備份功能為接口提供備份,以提高業務傳輸的可靠性。當主接口由於故障而無法進行業務傳輸時,備份中心將自動啟用其優先級最高的備份接口。

圖5 接口備份典型組網圖

5所示,Router A通過主接口Ethernet1/1Internet之間進行業務傳輸,Ethernet1/2Ethernet1/4均為Ethernet1/1的備份接口,備份優先級依次降低。當主接口出現故障後,備份中心將啟用優先級最高的備份接口Ethernet1/2,如果其不能與對端成功建立連接,則啟用優先級次高的備份接口Ethernet1/3……直到有一個備份接口與對端成功建立了連接,使Router AInternet之間的業務傳輸不中斷。當主接口的故障被排除後,備份中心會將傳輸業務重新切換回主接口。

3.2  負載分擔組網應用

通過使用負載分擔功能,可以使數據流量在多個接口之間實現負載均衡。當主接口上的流量超過所設定的上限閾值時,備份中心將自動啟用其優先級最高的備份接口進行負載分擔。

圖6 負載分擔典型組網圖

6所示,Router A通過主接口Serial2/1Router B進行數據傳輸,Async5/1Async5/2均為Serial2/1的備份接口,Async5/1的備份優先級高於Async5/2。備份中心每隔一段時間會對主接口的流量進行檢測:當主接口上的流量超過上限閾值時,備份中心將啟用優先級最高的備份接口Async5/1與主接口Serial2/1一起進行負載均衡。若此後主接口上的流量仍高於上限閾值,則繼續啟用優先級次高的備份接口Async5/2。在負載分擔之後,當主接口上的流量低於了下限閾值,備份中心將關閉優先級最低的備份接口Async5/2。若此後主接口上的流量仍低於下限閾值,則繼續關閉優先級次低的備份接口Async5/1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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