智能高可用IP设计理念之智能检测与维护

　　链路中断、用户人为造成网络环路等非设备因素造成网络中断，如何通过快速有效地故障检测手段及时恢复网络，降低网络中断带来的业务损失?锐捷高端交换智能高可用IP设计通过智能的网络检测与维护技术有效快速网络故障，减小网络宕机时间，最终稳定的承载用户的业务。

　　智能物理链路检测

　　网络规模不断扩大、用户数量不断增多，在网络管理和维护资源有限的情况下，管理维护易用性需求变的更加突出。实际应用中如果接入网中发生网络环路、断路、单向链路等问题，故障定位将会变得十分困难。

　　快速检测以太网链路故障

　　一般的以太网链路检测机制都只是利用物理连接的状态，通过物理层的自动协商来检测链路的连通性。但是这种检测机制存在一定的局限性，在一些情况下无法为用户提供可靠的链路检测信息：

　　Ø 比如在光纤口上光纤接收线对接错，由于光纤转换器的存在，造成设备对应端口物理上是linkup的，但实际对应的二层链路却是无法通讯的。

　　Ø 再比如两台以太网设备之间架设着一个中间网络，由于网络传输中继设备的存在，如果这些中继设备出现故障，将造成同样的问题。

　　RLDP 全称是 Rapid Link Detection Protocol，是锐捷自主开发的一个用于快速检测以太网链路故障的链路协议。利用RLDP协议用户将可以方便快速地检测出以太网设备的链路故障，包括单向链路故障、双向链路故障、环路链路故障。

　　网络断路故障检测

　　由于工程施工以及周围不确定因素的影响，网络中出现断路是难以避免的，导致网络通信受到影响，如何快速定位故障端口以及线缆故障的位置可以有效简化网络维护过程并提高效率。

　　锐捷网络Line-detect(简称LD技术)可以通过线缆检测命令来检测线缆的工作状况。在线缆处于短路、断路等异常状态时，线缆检测可以帮助您正确判断线缆的工作状况。

　　RLDP技术实践

　　目前在工行建行等大型金融系统均要求开启单向链路检测机制，防止用于防止链路发生单向通信终端而导致STP环路。

　　例如，光纤存在一收、一发两根，如果其中一根因故障断掉，由于另外一根保持up状态，交换机物理端口仍然带电，也是up状态。这种情况下很容易导致stp等网络协议出现环路，业务中断。

　　锐捷RG-S6500、RG-S7600百余台万兆交换广泛应用于北京、浙江等地二级行。

　　浙江省由于当地光纤资源丰富，网点均采用裸光纤或者MSTP上联。在这个环境中，RG-S7600作为下联路由器，单台连接60余个网点，稳定承载网点业务。开启RIP路由协议同时，应用RLDP-智能物理链路检测机制及时发现存在的单向链路和下联环路，防止业务中断。

　　智能化版本升级

　　随着企业在统一IP网络上部署的应用的增多，网络永续性对企业的成功变得越来越重要。无论是计划外还是计划内的网络停顿都会对业务构成负面影响力。

　　为帮助企业提高网络可用性，尽可能消除计划内网络停顿，锐捷网络基于智能高可用IP设计理念，正在将完全运行中软件升级功能融入到高端交换机RG-S8600系列中。利用智能化版本升级技术，企业不需要使交换机或网络停顿就能升级整个RGOS软件镜像。

　　智能化版本升级技术简介

　　智能化软件版本升级，全程0丢包。在线软件升级不中断任何业务，零丢包。主引擎运行补丁软件升级，备份引擎平滑热备切换，业务不间断转发。重启动主引擎，更新至最新软件版本接管设备，全程不丢包。因为在安装过程不会对正常的分组转发产生任何影响，所以代码验证和部署的速度将会大幅加快。

　　智能化版本升级技术优势

　　运营优势

　　Ø 消除因为日常企业针对网络设备软件升级而引起的网络停顿

　　Ø 以更快的速度实施新特性、硬件和修复后的功能，最小化影响网络业务

　　Ø 消除与软件升级相关网络中心人员的“深夜”维护

　　Ø 降低运营成本，提高服务水平

　　业务优势

　　Ø 利用“全天候”网络提供业务连续性，保证业务不中断运行

　　Ø 快速部署新服务和应用

　　Ø 实施对最终用户透明的及时修复，消除安全风险

　　Ø 通过消除计划内停顿提高用户生产率

　　Ø 降低运营成本

　　Ø 不需要再发送“网络将因软件升级而停顿”的电子邮件给各个业务部门

　　智能链路检测

　　随着IP网络的应用越来越广泛，传统的话音、视讯等业务大量在IP网络上承载。

　　话音、视讯这类实时性很高的业务对于网络中断时长要求很高。以话音业务为例，中断50ms以上用户就能够感知到，中断200ms以上用户就会产生不满，中断4-5秒中就可能造成电话中断。

　　传统的链路检测技术

　　网络设备一个越来越重要的特征是，要求对相邻系统之间通信故障进行快速检测，这样，在出现故障时可以更快的建立起替代通道或倒换到其他链路。目前，一些硬件如SDH物理层检测方法，当接口收不到光信号或电信号，POS链路通过传递AIS告警来感知链路状态，可以提供快速的检测机制。

　　但是对于很多硬件或者软件无法提供这个功能，比如以太网。对于IP网络而言，Ethernet接口的故障检测时延却没有保障，特别是当路由器间以太链路经过一些传送设备传递(如光电转换器、交换机)时，链路的状态有时甚至难以反映路由器的状态。这时，路由器只能依靠动态路由协议的HELLO机制完成对链路状态的监听。还有一些无法实现路径检测，比如转发引擎或者接口等，无法实现端到端的检测。

　　智能高可用IP设计理念-智能链路快速检测技术

　　锐捷网络基于智能高可用IP设计理念，在保证各种网络拓扑高可用的同时，采用BFD(双向转发检测技术)实现针对网络链路故障的快速检测，为上述问题提出了一种解决方案。

　　BFD能够在系统之间的任何类型通道上进行故障检测，这些通道包括直接的物理链路、虚电路、隧道、MPLS LSP、多跳路由通道，以及非直接的通道。

　　同时正是由于BFD实现故障检测的简单、单一性，致使BFD能够专注于转发故障的快速检测，帮助网络以良好QoS实现语音、视频及其它点播业务的传输，从而帮助服务提供商基于IP网的实现，为客户提供所需的高可靠性、高适用性VoIP及其它实时业务。

　　BFD技术应用

　　BFD + 动态路由协议

　　图1                         图2

　　原有网络中(见图1)，RG-S8600-A、RG-S8600-B、RG-S8600-C三台设备之间运行OSPF，互为邻居。此时，相连端口之间开启BFD快速检测机制。此时当RG-S8600-A、RG-S8600-B之间的链路(物理直连，或者是逻辑链路)突然中断，BFD session经过三个快速检测，立即中断(见图2)，同时中断原有的RG-S8600-A、RG-S8600-B 的OSPF邻居。

　图3

　　在快速检测到链路中断后，原有从RG-S8600-A到RG-S8600-B的数据，从RG-S8600-C设备到达RG-S8600-B，从而完成数据的快速切换。

　　BFD + VRRP协议

　　图4                 图5

　　原有网络中(见图4)，RG-S8600-A、RG-S8600-B之间运行VRRP协议，作为整个网络的网关。所有从下联PC发出的数据发往RG-S8600-A。RG-S8600-A、RG-S8600-B相连端口之间开启BFD快速检测机制。

　　当RG-S8600-A、RG-S2600-C之间的链路突然中断，BFD session经过三个快速检测，立即中断(见图5)，并进行VRRP协议的网关切换。

　　图6

　　在快速检测到链路中断后，原有从RG-S2600-C到网关的数据，从RG-S8600-C设备到达RG-S8600-B，从而完成数据的快速切换。

　　结束语

　　BFD的定位是更多的绑定到转发平面，从而脱离具体的网络协议，使快速检测缺陷、实现电信级倒换成为可能;加上BFD处理的低开销使得BFD具有很好的扩展性和更广的适用性。BFD必将成为IP网络电信化一支重要的推动力量。