2024-04-10
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并不像PC機一樣，需要使用的時候開機，不需要使用時就可以關(guān)機。它匯聚的可能是10臺，20臺，乃至100臺終端設(shè)備的流量。就好比家用WiFi一樣，它不止為一臺手機服務(wù)，可能還有其他人的手機、平板、電腦、智能家居等等設(shè)備。一旦WiFi出現(xiàn)故障，這些設(shè)備就會出現(xiàn)癱瘓的現(xiàn)象。如果在工業(yè)通信中出現(xiàn)這種情況，可想而知網(wǎng)絡(luò)癱瘓的范圍有多大了。冗余技術(shù)的存在，就是為了解決這種窘?jīng)r。
冗余技術(shù)又稱儲備技術(shù)，有時也稱容災(zāi)備份技術(shù)，它是利用系統(tǒng)的并聯(lián)模型來提高系統(tǒng)可靠性的一種手段。在通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中，冗余技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵因數(shù)之一，是提供不間斷的高品質(zhì)服務(wù)的焦點。工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)中的冗余技術(shù)分為三個大類：設(shè)備冗余、鏈路冗余以及網(wǎng)關(guān)冗余，三者之間彼此相互聯(lián)合使用。
一、設(shè)備冗余：
設(shè)備冗余，也就是為設(shè)備本身做一種備份，分為熱備和冷備，最常用于匯聚層和核心層，熱備以雙機備份的方式來進行連接、運行，冷備以庫存的方式當(dāng)做備機。使用熱備時，當(dāng)一臺設(shè)備出現(xiàn)問題時，另外一臺設(shè)備也依舊正常接收數(shù)據(jù)，保證業(yè)務(wù)的運行不中斷。主設(shè)備與備用設(shè)備之間采用鏈路聚合進行同步數(shù)據(jù)，也可作為做負載分擔(dān)使用。這樣平常兩臺設(shè)備可以同時傳輸數(shù)據(jù)，一方面不會浪費設(shè)備資源，又起到設(shè)備冗余。使用冷備時，備機不工作，在設(shè)備發(fā)生故障時完成替換即可。設(shè)備的熱備和冷備都提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性。
二、鏈路冗余：
鏈路冗余這個名詞可能不是很熟悉，但一說起聚合鏈路就明白了吧！上述設(shè)備冗余介紹中提到，骨干網(wǎng)中設(shè)備與設(shè)備之間采用鏈路聚合，其原理就是將多個網(wǎng)絡(luò)接口劃分到同一個邏輯接口。設(shè)備之間以這樣的邏輯接口鏈接，組成的鏈路的邊就是聚合鏈路。這就是好比我們平常看到的電線一樣。表面看到是一條線，透過外層表皮，我們不難發(fā)現(xiàn)里邊是由n條細小的銅絲扭轉(zhuǎn)成的。當(dāng)里邊某條銅絲斷，并不會影響電流的正常運行。同理，單一鏈路的連接很容易實現(xiàn),一個簡單的故障就會造成網(wǎng)絡(luò)的中斷。因此在實際網(wǎng)絡(luò)組建的過程中,為了保持網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,在多臺交換機組成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,通常都使用一些備份連接（聚合鏈路）,以提高網(wǎng)絡(luò)的健壯性、穩(wěn)定性。鏈路冗余除了鏈路聚合，組環(huán)網(wǎng)也可實現(xiàn)鏈路故障時業(yè)務(wù)的不間斷運行。
三、網(wǎng)關(guān)冗余：
VRRP也就是一種網(wǎng)關(guān)冗余備份協(xié)議。大家都知道在不同網(wǎng)絡(luò)之間互相通信，都是通過數(shù)據(jù)發(fā)送給自己的網(wǎng)關(guān)，讓網(wǎng)關(guān)去尋找目的網(wǎng)關(guān)，對方的網(wǎng)關(guān)再將數(shù)據(jù)進行發(fā)送。因此網(wǎng)關(guān)的存在至關(guān)重要，影響的是直接通信的問題。那么VRRP協(xié)議是如何將備份網(wǎng)關(guān)的呢？IP地址在同網(wǎng)段同設(shè)備里是唯一的存在。那么也不可能存在給兩臺設(shè)備配同一個ip地址的這種情況。
VRRP這個協(xié)議就解決了這個問題，在兩臺設(shè)備中間建立一個虛擬網(wǎng)關(guān)。我們的終端網(wǎng)關(guān)指向的就是這個虛擬網(wǎng)關(guān)。只要虛擬網(wǎng)關(guān)在，網(wǎng)絡(luò)就可以正常運行，不管它哪臺是真實設(shè)備。控制虛擬網(wǎng)關(guān) IP 地址的 VRRP 路由器稱為主路由器，它負責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)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(tài)的故障轉(zhuǎn)移機制，將主路由器的權(quán)限切換到另外一臺備用設(shè)備。虛擬網(wǎng)關(guān)便由備用路由器繼續(xù)使用。保證了不會因為單一網(wǎng)關(guān)設(shè)備的故障，而導(dǎo)致無法訪問網(wǎng)絡(luò)。
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