高性能T比特路由器高可用性的研究與實(shí)現(xiàn)

　　2.3 AS系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

　　(1) 整個(gè)AS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用層次與模塊相結(jié)合的結(jié)構(gòu)模型，克服了軟、硬件分離和脫節(jié)的問題，提高系統(tǒng)的靈活性和可移植性。模型的每一層均可以看作是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。在每一層中又按照系統(tǒng)功能，劃分不同的功能模塊。各個(gè)模塊之間獨(dú)立工作，完成不同的功能，降低故障的概率。

　　(2)硬軟件相結(jié)合實(shí)現(xiàn)主控板的熱備份容錯(cuò)。

　　(3)采用熱備與雙工相結(jié)合的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)切換時(shí)間短，平均切換時(shí)間為0.8秒。

　　(4)切換過程中對(duì)用戶透明，無需重新啟動(dòng)主控板，對(duì)故障板支持熱插拔，方便維修。

　　(5)系統(tǒng)工作效率高。整個(gè)系統(tǒng)中，各個(gè)子模塊分工合作，數(shù)據(jù)備份及傳輸由AS通信模塊通過消息隊(duì)列和TCP傳輸完成。主控系統(tǒng)軟件的監(jiān)控和部分軟件的出錯(cuò)重啟由AS監(jiān)控模塊完成。AS keepalive模塊用UDP傳輸進(jìn)行主備間的心跳監(jiān)測(cè)通信，且在交互的心跳報(bào)文中包含了當(dāng)前主用和備用主控板的狀態(tài)數(shù)據(jù)等，用于更新狀態(tài)機(jī)，避免盲目切換和無效切換。

　　(6)本設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)更新，且一旦備用主控板收到TCP傳輸?shù)膫浞菸募蛯?dǎo)入到本地?cái)?shù)據(jù)庫中，而不是出現(xiàn)故障進(jìn)行主備切換時(shí)再從數(shù)據(jù)備份文件中讀取數(shù)據(jù)。因此不會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)不同步的問題，而且大大地減少了切換 時(shí)的工作量，加快了切換速度。

　　本文研究了T比特核心路由器的主控軟件結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了高可用性模塊。該模塊采用熱備份模式，通過對(duì)主控板的硬件冗余設(shè)置，配合軟件實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)熱備份及心跳探測(cè)等技術(shù)消除T比特路由器中主控單點(diǎn)故障。該模塊應(yīng)用于T比特路由器主控軟件系統(tǒng)中，當(dāng)主用主控板發(fā)生故障時(shí)，可以快速、準(zhǔn)確、平滑地進(jìn)行主備切換，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，最終實(shí)現(xiàn)路由器的高可用性。

　　參考文獻(xiàn)

1 James Aweya.On the design of IP routers Part 1：Router architectures.Journal of Systems Architecture 46(2000)：483～511
2 使用熱備份進(jìn)行分時(shí)恢復(fù).http：//www.eygle.com/ha/Use.Hot.Backup.Recover.Day.by.Day.htm
3 雙機(jī)熱備指南.http：//www.ha999.com/index.htm
4 申志冰，羅 宇.利用Heartbeat實(shí)現(xiàn)Linux上的雙機(jī)熱備份系統(tǒng).計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2002；(19)