論IP網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)的研究與實現(xiàn)

王碩

摘 要：IP網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)在電信級網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)廣域網(wǎng)運營領(lǐng)域中的應(yīng)用對于整個IP網(wǎng)絡(luò)技的安全性、可靠性提出了較高的要求。因此，其在實際應(yīng)用期間應(yīng)該在整個網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵路徑上開發(fā)系統(tǒng)備份功能，如果IP網(wǎng)絡(luò)在運行時，某一個轉(zhuǎn)發(fā)模塊出現(xiàn)故障，那么該備份功能可以在短時間內(nèi)進行檢測，備份其中包含的數(shù)據(jù)信息，之后再將其切換到其他的模塊上，避免對網(wǎng)絡(luò)用戶造成嚴重損失。基于此，本文對IP網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)的研究與實現(xiàn)進行了簡單的研究。

關(guān)鍵詞：IP網(wǎng)絡(luò) 可靠性 技術(shù)研究 技術(shù)實現(xiàn)

中圖分類號：TN914 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（b）-0139-02

現(xiàn)階段，我國網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在發(fā)展過程中正朝著高度復(fù)雜、大規(guī)模的方向發(fā)生下，越來越多的傳輸介質(zhì)、設(shè)備出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，這對于我國網(wǎng)絡(luò)社會的發(fā)展來說起到了非常重要的作用。然而，正是因為這些傳輸介質(zhì)、設(shè)備打亂了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對于所開展的網(wǎng)絡(luò)連接工作也造成了很大的影響。要想保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定地運行下去，就應(yīng)該加強對網(wǎng)絡(luò)配置管理與故障診斷排查系統(tǒng)的設(shè)計，保證整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以安全、穩(wěn)定地運行下去。

1 IP網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)設(shè)計流程

1.1 ASIC基本設(shè)計流程

近年來，我國半導(dǎo)體工藝技術(shù)得到了快速的發(fā)展，在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，取得了良好的成績，器件的結(jié)合尺寸也處于一個越來越小的狀態(tài)，芯片規(guī)模逐漸擴大。IC設(shè)計者在對其設(shè)計過程中不斷地追求將越來越復(fù)雜功能集成到單一的芯片中，只有這樣才能保證該芯片可以滿足不同場景的使用需求。

在對ASIC技術(shù)設(shè)計過程中，共有以下幾點組成。

（1）需求分析：在對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)該做好不同用戶群體需求分析工作，并將所得出來的分析結(jié)果進行整合，為接下來所開展的設(shè)計工作提供良好的保障基礎(chǔ)。

（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計：在對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)該根據(jù)IP網(wǎng)絡(luò)的運行狀況明確整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部機構(gòu)、框架等，之后再根據(jù)所得出來的分析結(jié)果通過電路模塊的形式展現(xiàn)出來，加深人們對其的認知。

（3）行為描述：在對整個IP網(wǎng)絡(luò)分析過程中，首先要做好網(wǎng)絡(luò)芯片的分析工作，根據(jù)所得出來的結(jié)果進行設(shè)計，提升設(shè)計工作質(zhì)量與效率。在此階段之前，還應(yīng)該將芯片中的功能進行合理劃分，轉(zhuǎn)移到各模塊中，保證接下來所開展設(shè)計工作可以更好地實現(xiàn)設(shè)計方案具體化。

1.2 RTL編碼結(jié)構(gòu)分析設(shè)計

ASIC技術(shù)在IP網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)設(shè)計過程中起到了非常重要的作用。因此，實際設(shè)計過程中應(yīng)該根據(jù)ASIC技術(shù)結(jié)構(gòu)、特點等制定出一項科學(xué)、合理設(shè)計方案，之后再對該技術(shù)所消耗的工藝、面積、性能進行評估，為下一步開展的設(shè)計工作提供良好的保障基礎(chǔ)。對于一些大規(guī)模的IP網(wǎng)絡(luò)來說，要想做好ASIC設(shè)計工作，就應(yīng)該通過劃分的形式進行設(shè)計。

首先，根據(jù)IP網(wǎng)絡(luò)的運行現(xiàn)狀將其中的芯片的第一等級功能進行有效劃分，其中的第一等級主要有IO Pads、邊界掃描邏輯、核心功能邏輯、PLL時鐘模塊組成。其次，將IP網(wǎng)絡(luò)中的核心功能邏輯依據(jù)系統(tǒng)功能的運行現(xiàn)狀進行細化分析，在開展RTL編碼工作時，應(yīng)該做好標(biāo)準(zhǔn)化單元的控制工作，減少對該種設(shè)計方案的應(yīng)用，避免其在設(shè)計過程中出現(xiàn)的代碼差錯發(fā)生。在采用全新工藝設(shè)計時，可以根據(jù)IP網(wǎng)絡(luò)的運行現(xiàn)狀做好代碼的分析、修改工作，避免在設(shè)計過程中出現(xiàn)風(fēng)險問題。

2 IP網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)功能及框架

IP網(wǎng)絡(luò)主要由軟件與硬件兩部分組成，其中的軟件部分主要負責(zé)IP網(wǎng)絡(luò)在實際運行期間所開展的協(xié)議分析、數(shù)據(jù)處理工作，保證轉(zhuǎn)發(fā)的高效性。而網(wǎng)絡(luò)軟件在實際運行期間主要負責(zé)對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)地層傳輸過來的數(shù)據(jù)信息分析工作，可以及時發(fā)現(xiàn)其中存在的故障問題。

IP網(wǎng)絡(luò)中硬件的主要特點就是處理性能較高，操作簡單，工作質(zhì)量與效率也會有所提升。而軟件在實際應(yīng)用期間有著處理速度較慢，所開展的各項工作任務(wù)都是以一些具有較高復(fù)雜程度的信息進行。

2.2 OMA軟件實現(xiàn)方法

IP網(wǎng)絡(luò)中的軟件在實際運行過程中會由統(tǒng)一的路由器系統(tǒng)操作。而該操作系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)管理層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層等部分組成。

2.2.1 數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)采集層主要通過整個IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中直接收集。如果一些設(shè)備無法直接采集，那么工作人員可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商所提供設(shè)備的基礎(chǔ)信息進行分析，并從中獲取設(shè)備在運行時的相關(guān)信息。另外，在對數(shù)據(jù)采集過程中，還可以通過人工收集的形式進行。

2.2.2 數(shù)據(jù)管理層

在IP網(wǎng)絡(luò)運行期間常常會因為多種原因?qū)е抡麄€設(shè)備在運行期間出現(xiàn)故障問題，這對整個設(shè)備的穩(wěn)定運行來說造成了很大的影響。要想從根本上解決這一問題，可以通過OAM協(xié)議報告對設(shè)備的運行狀況進行檢測，掌握數(shù)據(jù)的運行信息，如果出現(xiàn)故障問題，那么該報告就可以及時發(fā)出警告。當(dāng)數(shù)據(jù)管理層在接收到采集層中的信息，可以根據(jù)用戶的需求將數(shù)據(jù)信息進行有效整合，保證向用戶提供的信息具有較高的價值。

3 數(shù)據(jù)應(yīng)用層

數(shù)據(jù)應(yīng)用層是一個為用戶提供全方面的服務(wù)客戶端，該客戶端在實際運行期間可以通過多種途徑對整個IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行狀況進行檢測，找出其在運行期間存在的問題，并及時為其制定有效的解決對策。在對IP網(wǎng)絡(luò)中客戶端部署過程中，Windows平臺與Unix平臺之間的軟件功能與安裝程序存在著很大的差距，這對用戶端部署工作的正常進行來說造成了很大的影響。再加上現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)中軟件程序種類較多，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軟件部署不再局限于單機部署。要想提升客戶端部署工作質(zhì)量與效率，可以通過多機互聯(lián)部署的形式進行部署操作，只有這樣才能保證部署工作可以順利進行下去，方便用戶對其的操作、控制。

OMA技術(shù)的出現(xiàn)可以有效地對IP網(wǎng)絡(luò)在運行期間存在的故障問題進行檢測，將所得出來的檢測結(jié)果傳送給CUP，同時還應(yīng)該將其發(fā)送到消息發(fā)送設(shè)備中，只有這樣才能更好地實現(xiàn)OA，協(xié)議報文的發(fā)送，從而讓更多的人通過直觀的形式了解IP網(wǎng)絡(luò)的運行狀況。endprint

OMA技術(shù)共有以下幾種模塊組成，這些模塊對于OMA邏輯實現(xiàn)來說起到了非常重要的作用。

（1）MPI模塊：其在運行時主要負責(zé)OAM模塊中所有配置裝備的分析，將所得出來的分析結(jié)果進行整合，并將其合理分配，為整個IP網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行提供良好的保障基礎(chǔ)。IP網(wǎng)絡(luò)各個模塊在運行期間可以根據(jù)自身的運行現(xiàn)狀安裝對應(yīng)的中斷上報探針，為整個IP網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定運行提供良好的保障基礎(chǔ)。另外，IP網(wǎng)絡(luò)中的軟件設(shè)備在運行期間還可以通過MPI接口對整個設(shè)備裝置的運行狀況進行讀取，保證其可以穩(wěn)定地運行下去。

（2）RCV-HP模塊：其在實際運行期間可以接收到來自轉(zhuǎn)發(fā)模塊中的OMA報文，并對其進行全方面分析，識別整個報文類型，將所得出來的分析結(jié)果放入到IP網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的文檔中，之后再由專業(yè)系統(tǒng)處理、生成。

（3）RCV-POC模塊：對于實現(xiàn)ETH-OMA、MPLS-OAM、BFD、APS等各項軟件的安全、穩(wěn)定運行來說起到了非常重要的作用，同時還能提升整個IP網(wǎng)絡(luò)的可靠性，更好地滿足用戶的使用需求。

（4）ALARM模塊：該模塊在實際運行期間可以有效地實現(xiàn)各種告警報文的生成，找出IP網(wǎng)絡(luò)在運行期間存在的問題，并及時為其制定有效的解決對策，為整個網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定運行提供良好的保障基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

隨著社會不斷的發(fā)展，我國信息技術(shù)水平逐漸提高，IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的應(yīng)用效果。要想提升IP網(wǎng)絡(luò)在運行時的可靠性、穩(wěn)定性，就應(yīng)該提高對IP網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計與實現(xiàn)的重視，從最常用的OMA軟件入手，根據(jù)IP網(wǎng)絡(luò)運行現(xiàn)狀對OMA軟件中的數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用、采集層對IP網(wǎng)絡(luò)中的ASIC技術(shù)與RTL編碼進行實現(xiàn)，只有這樣才能保證IP網(wǎng)絡(luò)可以安全、穩(wěn)定地運行下去。

參考文獻

[1] 魏貽乾.SpaceWireIP路由內(nèi)核設(shè)計及驗證[D].中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心），2011.

[2] 康東明.復(fù)合移動通信系統(tǒng)（CMT）中通用處理平臺硬件的設(shè)計與實現(xiàn)[D].中國人民解放軍信息工程大學(xué)，2013.

[3] 杜炳.環(huán)網(wǎng)在現(xiàn)代企業(yè)中的應(yīng)用[A].安徽省電機工程學(xué)會.第四屆安徽科技論壇安徽省電機工程學(xué)會分論壇論文集[C].2016：4.endprint