利用原有路由設備建立自動切換的備用線路

李志雄

[摘要]在經費有限，不能全部采用冗余設置和線路的情況下，利用升級前原有網絡設備和MSTP多業務傳送平臺建立雙機熱備(HSRP)的冗余備份機制，消除網絡單點故障，建立一個安全、可靠、高效的網絡系統，提升線路可靠性，緩解網絡維護壓力。

[關鍵詞]計算機網絡 備用線路 HSRP MSTP

中圖分類號：TP3文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0220034－01

本文主要介紹網絡升級改造方案過程中，通過保留“語音數據復用器+路由器”組網設備及功能，節約網絡改造經費，并建立雙機熱備(HSRP)的冗余備份機制，提升全網可靠性的實現方案。文章首先介紹需求分析，接著介紹了相關技術要點，在此基礎上，討論升級改造方案和具體實現配置，最后是結論。

一、需求分析

隨著網上業務，特別是多媒體數據流的增多，2M線路已不能滿足需要，網絡改造提速工作刻不容緩。同時由于信息的傳播和獲取極大地依賴網絡，因此在網絡長時間不間斷的運行過程中，實現一個無單點故障，全冗余的高性能網絡很重要。但由于經費有限，需保持語音專網現狀，暫不考慮VOIP升級換代的情況，因此，再增設一套路由設備也是不可能的。

為此，網絡改造需求主要是：按照核心層、匯聚層、接入層的網絡架構，構建100M企業主干城域網，同時保留原有投資，繼續利用“語音數據復用器+路由器”組網設備，保持2M線路暢通和保證IP語音通話，通過HSRP和動態路由策略，提升網絡可靠性，避免主干線路中斷后所有網絡中斷，導致企業業務無法開展。

二、相關技術要點

（一）城域網傳送技術。根據需求分析，城域網傳送技術的選擇應具備以下幾個要求：

1.應提供以太網接口接入，支持三層交換機組網模式。2.應提供SDH接口接入，支持原“語音數據復用器+路由器”組網模式。3.租用線路可以按(N-1)*2M和2M進行動態劃分，支持總量上只租用一條N*2M的線路，但邏輯上可以提供(N-1)*2M和2M的兩條虛電路。

經綜合分析，MSTP（Multi-service Transmit Platform，多業務傳送平臺）技術能滿足要求，其特點：一是比SDH在傳統設備上增加了以太網和ATM業務的接入處理、傳送能力，并提供統一網管的多業務節點，更適合城域網的數據傳送；二是支持動態帶寬分配和鏈路的高效建立。三是MSTP可利用原有SDH設備及線路，實現降低投資、統一建網、按需建設的組網優勢，租線費用較低[1]。

（二）冗余備份策略。計算機網絡容錯性設計的一般指導原則：并行主干，雙網絡中心。可采用雙機熱備份的技術增加線路容錯性和可靠性[2]。

1．目前“雙機熱備”技術主要有HSRP熱備份路由協議和VRRP虛擬路由冗余協議兩種。HRSP實現了路由器平滑切換，使用戶感覺不到這種切換保證了網絡的穩定性，但是一個HRSP在組內的路由器不能互通它們的其他網絡配置信息例如訪問控制列表等。

2．SRP熱備份協議概述。多臺路由器組成一個“熱備份組”，用來模擬為一個虛擬的路由器，在一個備份組中，只有一臺路由器作為活動路由器發送數據包，只有當活動路由器失效后，將選擇一臺備份路由器才能成為活動路由器轉發數據包，但對于網絡中的主機來說，虛擬路由器并沒有發生任何改變。

3．選舉過程。（1）默認情況下，優先級為100，這時MAC地址最小的成為活動路由器；（2）當活動路由器失效后，備份路由器替代成為活動路由器，當活動和備份路由器都失效后，其他路由器將參與活動和備份路由器的選舉工作。

三、升改造方案

本次方案主要把網絡建成語音、圖像和數據等多業務于一體、高效安全、上下貫通、綜合多能的專用網絡，組網采用星型拓撲、逐級互聯，實現路由備份，城域網傳送技術采用MSTP。目前城域網一般采用核心層、匯聚層、接入層的三級拓撲結構，而規劃城域網時核心層和匯聚層的可靠性尤為重要。為此，省級單位核心層路由設備采用Cisco7609路由器、48口千兆以太網板卡和雙電源；地市級單位匯聚層路由設備采用Cisco4503三層交換機、24口百兆以太網板卡和雙電源；接入層采用Cisco2950交換機，原“語音數據復用器+路由器”組網模式作為備份線路。

以上方案實現了“雙網絡中心”的原則，但由于經費所限，物理上只租用了MSTP單條線路，未達到“并行主干”的要求。為此，考慮依托網絡運營商提供的線路實現冗余備份。根據網絡運營商在城域網機房節點之間已建有環狀的備份線路，實現了線路冗余，但機房節點到企業機房最后一公里線路是單線的實際情況，與網絡運營商協商將最后一公理接入提升為不同路線的并行線，有效解決了“并行主干”的問題，實際使用效果達到要求。

四、配置的實現

冗余備份策略配置如下，其中由于篇幅所限，僅列舉主要配置語句。

（一）省級單位主動路由器Cisco7609配置

interfaceFastEthernet 9/36

ipaddress 10.130.22.252 255.255.255.0

standby 1 ip 10.130.22.254

standby 1 priority 150

建立HSRP協議，搭建對外虛擬的10.130.22.254IP網關，優先級為150，大于默認的100，被設為主動路由器。

（二）省級單位備份路由器Cisco7206配置

interfaceFastEthernet 2/0

ipaddress 10.130.22.253 255.255.255.0

standby 1 ip 10.130.22.254

使用默認值100，被設為被動路由器。

（三）市級單位主動路由器Cisco4503配置

interfaceFastEthernet 3/6

ipaddress 10.132.8.252 255.255.255.128

standby 1 ip 10.132.8.254

standby 1 priority 110

五、結論

通過應用，網絡性能達到了預定的目標與要求，消除網絡中的單點故障，最終建立一個安全、可靠、高效的網絡系統，特別是當主網絡設備出現故障的情況下，由于備份網絡暢通，普通業務數據傳輸能正常進行，給網絡維護緩解了很大的壓力。但該方案受限于不充裕的經費，未能全部采用冗余設置，當備用線路起作用時，多媒體數據傳輸還是會受到影響。

參考文獻：

[1]金星亮，基于MSTP的鏈路聚合的研究與實現[D].成都：電子科技大學，2007.

[2]章治、徐偉，淺談計算機網絡可靠性優化設計[J].北京.科技資訊，2006,35:173.