李長(zhǎng)青　李紅信　許凱

摘要：路由器是互聯(lián)網(wǎng)中的核心設(shè)備，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展作為核心設(shè)備的路由器也在不斷地發(fā)展。當(dāng)下，路由器的分布式體系結(jié)構(gòu)很好地解決了功能模塊冗余的需求問(wèn)題；設(shè)備冗余方面，本文論述了路由器IRF（Intelligent Resilient Framework，智能彈性構(gòu)架）方案，該方案可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)路由器的“橫向整合”[1]并實(shí)現(xiàn)設(shè)備級(jí)的高可靠性，并通過(guò)模擬實(shí)際組網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，驗(yàn)證了IRF路由器方案的高可靠性。

關(guān)鍵詞：冗余 路由器IRF 橫向整合 可靠性

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）08-0000-00

1引言

隨著網(wǎng)絡(luò)虛擬化承載的業(yè)務(wù)越來(lái)越多，傳統(tǒng)的三層構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能很好地滿足虛擬化技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)障礙、安全和低延時(shí)的特性的需求，通過(guò)IRF網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)彈性、安全、自適應(yīng)的高可靠性的構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)，充分應(yīng)對(duì)人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)高可靠性需求的挑戰(zhàn)。

2 IRF系統(tǒng)工作原理

IRF技術(shù)的基本思想就是將多臺(tái)設(shè)備通過(guò)堆疊虛擬化成一臺(tái)邏輯設(shè)備，用戶只需對(duì)這臺(tái)虛擬設(shè)備進(jìn)行管理，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)堆疊中所有設(shè)備的管理。

多臺(tái)設(shè)備要形成一個(gè)IRF，需要先將成員設(shè)備的IRF物理端口連接起來(lái)，每臺(tái)設(shè)備通過(guò)和自己直接相鄰的其他成員設(shè)備之間交互IRF Hello報(bào)文來(lái)收集整個(gè)IRF的拓?fù)潢P(guān)系。每個(gè)成員設(shè)備都在本地記錄自己已知的拓?fù)湫畔?。初始時(shí)刻，成員設(shè)備只記錄了自身的拓?fù)湫畔?。?dāng)IRF端口狀態(tài)變?yōu)閡p后，成員設(shè)備會(huì)將已知的拓?fù)湫畔⒅芷谛缘膹膗p狀態(tài)的IRF端口發(fā)送出去。成員設(shè)備收到鄰居的拓?fù)湫畔⒑螅瑫?huì)更新本地記錄的拓?fù)湫畔?。?jīng)過(guò)一段時(shí)間的收集，所有設(shè)備上都會(huì)收集到完整的拓?fù)湫畔?，此時(shí)會(huì)進(jìn)入角色選舉階段。角色選舉會(huì)按照一定的選舉規(guī)則選舉出Master設(shè)備，其他設(shè)備則均為Slave[2]。

3路由器IRF方案部署

國(guó)內(nèi)的行業(yè)用戶普遍采用租用運(yùn)營(yíng)商線路、自購(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來(lái)搭建行業(yè)廣域業(yè)務(wù)專網(wǎng)的模式。為了提高廣域網(wǎng)的性能、可靠性等方面指標(biāo)，逐漸采用雙機(jī)、雙鏈路組網(wǎng)模式，然而該模式在帶來(lái)較高性能、較高可靠性的同時(shí)，也帶來(lái)了一些管理和使用上的困擾。

面對(duì)這些問(wèn)題，最好的解決辦法就是將同一網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的兩臺(tái)設(shè)備虛擬化為一臺(tái)設(shè)備、雙鏈路虛擬化為一條鏈路，實(shí)現(xiàn)同一節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一的控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面。路由器IRF方案很好的解決了雙機(jī)雙鏈路帶來(lái)的問(wèn)題，其方便地實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)設(shè)備的橫向虛擬化，能夠成倍簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理、提高可靠性[3]。

為了盡量縮短因日常維護(hù)操作和突發(fā)的系統(tǒng)崩潰所導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間，以提高IRF系統(tǒng)可用性，IRF虛擬化堆疊技術(shù)采用了一系列的冗余備份技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性：

（1）高效的1：N冗余備份。（2）IRF端口的冗余備份。（3）上/下行鏈路的冗余備份。（4）協(xié)議的熱備份[4]。

4 IRF系統(tǒng)可靠性測(cè)試及驗(yàn)證

測(cè)試環(huán)境包括IRF虛擬化堆疊系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試所需具備的硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。硬件測(cè)試環(huán)境為某公司的某分布式路由器兩臺(tái)，每臺(tái)包括主控和接口板，構(gòu)成IRF虛擬化系統(tǒng)；輔測(cè)設(shè)備兩臺(tái)，作為輔助測(cè)試設(shè)備；測(cè)試儀器TestCenter，用于收發(fā)包及統(tǒng)計(jì)；PC一臺(tái)用于控制各設(shè)備和監(jiān)測(cè)顯示網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。軟件測(cè)試環(huán)境主要包括路由器運(yùn)行的操作系統(tǒng)，通用測(cè)試平臺(tái)軟件，Sprient軟件等，系統(tǒng)測(cè)試組網(wǎng)圖如圖1所示。

通過(guò)模擬實(shí)際組網(wǎng)中可能出現(xiàn)的故障，進(jìn)行IRF系統(tǒng)可靠性測(cè)試。

5 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了IRF系統(tǒng)基本原理，比較了行業(yè)縱向網(wǎng)中常見(jiàn)的三級(jí)組網(wǎng)模型與IRF路由器方案部署的優(yōu)劣，最后通過(guò)模擬實(shí)際組網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，驗(yàn)證了IRF路由器方案的高可靠性。隨著網(wǎng)絡(luò)虛擬化的深度發(fā)展，IRF路由器技術(shù)將會(huì)在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張衛(wèi)東.新一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化的IRF技術(shù)研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2011（36）.

[2] 陳麗佳.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IRF虛擬化堆疊技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].南京：南京郵電大學(xué)，2011.

[3] H3C.路由器IRF方案部署.http：//www.h3c.com.cn/About_H3C/Company_Publication/IP_Lh/2013/05/Home/Catalog/201311/804256_30008_0.htm.

[4] H3C.IRF2.0技術(shù)白皮書(shū).H3C，2009.

收稿日期：2015-07-03

作者簡(jiǎn)介：李長(zhǎng)青（1988—），男，漢族，河南焦作人，研究生，就讀于蘭州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，主要研究方向：通信工程。