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华为优化用户核心交换机 切换时间长问题

天极网网络频道2014-12-09 07:00我要吐槽

  【天极网网络频道12月9日消息】随着网络应用的不断深入和发展,用户对网络可靠性、健壮性的需求越来越高。网络中路由器运行动态路由协议如OSPF、ISIS等可以实现网络路由的冗余备份,当主路由发生故障后,网络可以自动切换到备份路由实现网络的连接。但对于网络边缘终端用户的主机运行一个动态路由协议来实现可靠性是不可行的。企业网络普遍采用双核心交换机作为局域网内用户主机的默认网关来实现与外部网络的访问。

  内部网络上的所有主机都配置了一个默认网关,指向交换机的接口地址。这样,内网主机发出的目的地址不在本网段的报文将通过默认网关发送,从而实现了主机与外部网络通信。核心交换机在作为网络中的关键设备,在出现故障时,局域网将中断与外网的通信。对于依托网络与外部业务往来频繁的企业以及公司的分支机构与总部的联系将因此受到极大的影响。为提高网络的可靠性,在网络构建时,往往多增设一台核心交换机。但是,若仅仅在网络上设置多个路由器,而不做特别配置,对于目标地址是其它网络的报文,主机只能将报文发给预先配置的那个默认网关,而不能实现故障情况下路由器的自动切换。VRRP虚拟路由器冗余协议就是针对上述备份问题而提出,消除静态缺省路由环境中所固有的缺陷。它不改变组网情况,只需要在相关设备上配置极少几条命令,在网络设备故障情况下不需要在主机上做任何更改配置,就能实现下一跳网关的备份,不会给主机带来任何负担。

  某企业用户现网中有两台核心交换机,之间运行VRRP协议实现数据转发设备冗余,但因为主、备切换时间长,会导致现网部分业务中断,现场检查网络环境分析原因,并给出合理的处理建议。

  一、面对问题:

  网络问题定位:当同一个VRRP备份组的两台核心交换机中的master发生故障或由管理员人为使其DOWN掉的时候,处于Backup状态的交换机转变为master状态需要较长的时间,而现网中有对时延敏感的VOIP业务,这段时间所造成连续丢包事件会导致业务近乎中断,为确保客户业务正常运行,必须保障Master到Backup的切换时延低于秒级,以减少故障对业务传输的影响。

  二、分析与对策

  采用VRRP与BFD联动实现主备网关间的快速切换,配置思路如下:

  配置各设备接口IP地址及路由协议,使网络层路由可达。

  在核心交换机A和核心交换机B上配置VRRP备份组,其中核心交换机A的优先级为120,抢占延时为20秒,作为Master设备;核心交换机B的优先级为缺省值,作为Backup设备,实现网关的主备备份。

  在核心交换机A和核心交换机B上配置静态BFD会话,监测备份组之间的链路。

  在核心交换机B上配置VRRP与BFD联动,实现链路故障时核心交换机备份组快速切换。

  三、讨论与测试

  神码工程师对客户网络和业务进行综合评估,对现网设备进行配置调整,在VRRP应用上监测BFD,使主、备切换的时间降低在实际业务系统可以容忍的范围内。

  在核心交换机的VRRP接口上执行shutdown命令,模拟链路故障。此时在核心交换机A和核心交换机B上分别执行display vrrp命令,可以看出A状态变为Initialize, B状态变为Master,联动的BFD会话状态为DOWN。

  在核心交换机A的VRRP接口上执行undo shutdown命令,模拟故障恢复。20秒后,分别在A和B上执行display vrrp命令,可以看出核心交换机A状态恢复为Master,核心交换机B状态恢复为Backup,联动的BFD会话状态恢复为UP。测试完成。

  对于使用固定网关的网络,当此网关出现故障时,要想将故障对用户的影响降低到最小,VRRP协议无疑是最低价的选择。对于使用多个网关的网络中可以使用VRRP协议让不同的网关之间互相备份,这样既不会增加网络设备,同时又达到了热备份的目的,使网络故障发生时用户的损失降至最低。而且VRRP 是RFC 标准协议,能方便地实现各厂家设备间的互通。正是由于VRRP 具有这些优点,使得它成为建设一个稳定可靠网络所需的有力工具。

作者:王碧轩责任编辑:王碧轩)
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