大容量交換機無感熱備份技術的研究與實現

張宇

摘 要：大容量交換機無感熱備份技術的研究與實現對于提升交換機可靠性、服務通信系統與業務運行有重要價值，要做好無感熱備份技術的研究與應用，服務通信服務發展。本文介紹了大容量交換機與交換機熱備份技術，對大容量交換機熱備份技術的構建與實現進行了探討，希望能為大容量交換機的應用發展提供參考。

關鍵詞：大容量交換機；無感熱備份技術；實現

中圖分類號： TN915.05 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）16-155-2

0 引言

大容量交換機作為現代企業運維核心硬件，滿足了信息時代企業運維管理工作需求，但是隨著通信技術的快速發展，大容量交換機也需要緊跟企業通信業務承載量增長需求，做好交換機性能提升與數據備份。無感熱備份技術作為當前企業應用較為普遍的備份技術，在提升通信系統性能、增強交換節點數據處理能力等方面有出色效果，要積極研究大容量交換機無感熱備份技術技術的實現，為現代企業業務與運維管理服務。

1 大容量交換機

大容量交換機主要用于專門通信網絡中的路由交換、接入等工作，承載語音、多媒體通信等諸多數據容量較大的復雜通信業務，也是目前通信領域交換設備的主力。大容量交換機功能主要以準確接收、交換、轉發信號及故障檢測通知、靈活組網配置等為主，普遍采用ATCA架構。

比如華為S12700系列交換機，以敏捷系統結構、控制管理兼容這些特性滿足了諸多企業通信業務需求。這一系列大容量交換機可編程架構、靈活快速的滿足定制通信需求，設計基于以太網處理器ENP，以有線與無線端的融合技術見長。由于大容量交換機往往承載整個大規模網絡的數據交換，有線網絡通過冗余光纖鏈路互聯，因此其性能直接關系到網絡管理系統的流暢性與通信服務性能。大容量交換機在系統架構上傾向于控制與交換的分離，采用主控和交換分離的硬件架構使主控板和交換網板相互獨立，互不影響。硬件架構在邏輯上分為獨立的三大平面，分別是數據平面、控制平面和管理平面，其中數據平面負責業務數據的交換，控制平面負責協議的處理，管理平面通過CANBUS總線連接，主要負責設備監控和管理，這意味著大容量交換機已經開始朝著數據、控制、交互三大平臺發展，有利于進一步促進云網融合。

2 交換機熱備份技術

大容量交換機在通信網絡服務中占據核心地位，尤其是交換機作為匯聚節點本身承載著海量數據壓力，這意味著通信服務對交換機本身性能和數據存儲能力提出更高要求，一旦關鍵節點出現故障，將會嚴重影響通信服務質量和數據信息儲存質量，對于通信業務的運作也將產生較大的負面影響。

大容量交換機的研發與應用中，必須積極強調可靠性與安全性，以確保其在使用中滿足各種需求。熱備份技術使得大容量交換機在熱備份切換及其他各種參數工作中無需加入另外主機或者做額外熱備份交換，交換機本身可自動控制熱備份環境，實現無感熱備份。無感熱備份技術的存在與應用有助于解決大容量交換機高可靠性這一難題，通過采用全IP化技術可及時上報各類設備狀態及信息，方便交換機管理工作中及時監控設備運作狀態并發現異常，一旦出現故障或異常可及時采取對應舉措進行隔離處理，這對于保障大容量交換機的順利運作至關重要。

交換機無感熱備份技術的實現要提前進行專業系統調試，通過調試環境構造做好處理器系統與黃金搭建，配合相應指令建立新的系統環境，配合各類設備發揮無感熱備份技術優勢全面提升交換機核心性能與運作可靠性。大容量交換機無感熱備份技術可在完全IP化結構下實現快速熱備份切換，但若需要滿足這一目標，需要對相關功能指標進行全方位測試，通過性能指標、業務功能測試明確整體通信業務需求。通過對已建立的通信業務的測試明確各類信息受損與丟失原因，并在無感熱備份設計中予以改善并解除故障，在保障通信業務順利運行的基礎上逐步提升核心交換機性能。

根據上述研究內容，設計完成了大容量交換機主用、備用交換板的自主、無感熱備份切換。經過驗證測試表明，在1000M滿帶寬的條件下，主備切換掉包數最大3包，實現了全IP化架構下的快速熱備份功能。

3 大容量交換機熱備份技術的構建與實現

大容量交換機熱備份技術的構建與實現有諸多要求。以需要雙機熱備構建異地容災雙保險的某項目為例，異地容災本身是通過互聯網將容災備份系統將本地的數據實時備份到異地服務器中，通過異地備份的數據進行遠程恢復，從而幫助應對各類意外情況，在本地容災備份發生異常時快速從異地恢復數據、接管系統。

基于SAN的異地容災是目前較為主流的容災方案，具有存儲集中化、管理集中化、互操作性強等特點，以SAN網絡環境和異地實時備份為基礎，是一套高效、可靠的異地容災解決方案。SAN“搭載”雙機熱備構建異地容災雙保險是主流選擇，聯合Tivoli備份容災軟件及相應設備可做好雙機熱備份。

硬件構建方面，可在數據中心本部部多臺交換機，通過配置成雙機熱備作為CRM系統主機，一半交換機通過HBA-FC主機卡連接SAN光纖交換機，另一半作為ERP系統主機配置成雙機熱備，采用交換機通過HBA-FC主機卡連接SAN光纖交換機。數據中心后臺可使用DS4300磁盤陣列分別作為CRM和ERP系統的數據存儲介質，通過光纖連接到SAN交換機上，還要額外配備DSS4700作為本地容災磁盤陣列通過光纖連接到SAN交換機上，虛擬磁帶庫同樣如此。

軟件方面，可在本地小型機上安裝Netbackup Enterprise Client、Database Pack、Storage Foundation、Veritas Cluster Server、Global Cluster Object、Veritas Volume Replicator軟件模塊，在備份服務器上安裝Netbackup Master Server。異地機房交換機和后臺容災磁盤陣列均通過光纖和SAN交換機相連，交換機通過網線連接TCP/IP交換機，并安裝Storage Foundation、Veritas Cluster Server、Global Cluster Object、Veritas Volume Replicator軟件模塊，在本部與異地機房之間通過VPN設備進行連接，形成異地容災的完整解決方案，從而構建并實現大容量交換機熱備份。

4 結束語

隨著信息時代的到來，計算機網絡技術為各領域發展提供重要技術支持，信息時代大容量交換機的應用越來越普遍，要做好交換機無感熱備份技術的應用，提升交換機可靠性服務通信業務，通過構建并實現無感熱備份，減少通信系統故障與風險概率，最大限度的發揮交換機服務價值。本文研究成果為大容量交換機核心交換部件熱備份的實現提供了一定的理論支撐和技術保障

參 考 文 獻

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