怎么設計網(wǎng)絡冗余
怎么設計網(wǎng)絡冗余
隨著企業(yè)的發(fā)展，企業(yè)的網(wǎng)絡規(guī)模也在日益壯大。在一個小型網(wǎng)絡像中大型網(wǎng)絡轉變的過程中，主要的一個變化就是企業(yè)對于網(wǎng)絡的穩(wěn)定性要求更高。但是與之相反，隨著網(wǎng)絡的復雜程度提高，其可用性是在逐漸下降的。那么該如何來解決這個矛盾呢?筆者認為，通過網(wǎng)絡冗余可以比較好的解決這個問題。在這篇文章中，學習啦小編就談談網(wǎng)絡冗余設計的要領。
一、網(wǎng)絡冗余設備最好部署在不同的位置
在設計網(wǎng)絡冗余時，提供冗余的網(wǎng)絡設備最好位于不同的物理位置。如此的話，就可以有效的避免因為環(huán)境問題而導致的服務器連接故障的幾率。如上圖所示，現(xiàn)在一臺服務器連接兩臺交換機提供冗余連接。然后一臺交換機再同時連接兩臺路由器。
如果沒有連接冗余設備，當交換機所處的機房發(fā)生斷電。等到企業(yè)發(fā)電提供電源可能需要幾分鐘或者一兩個小時的時間。如果是這個交換機連接的線路出現(xiàn)問題，如連接交換機的光釬因為施工問題而斷掉，此時修復的話，可能需要更長的時間。而如果在冗余的環(huán)境中，兩個交換機或者路由器在不同的位置，那么就可以在幾秒鐘的時間內完成故障的切換，從而提高網(wǎng)絡的可用性。
這種案例在現(xiàn)實環(huán)境中比較多。如現(xiàn)在某個企業(yè)有個辦事處在浙江，而這家企業(yè)的總部在北京。由于業(yè)務的需要，要保證浙江的辦事處能夠時時的連接到北京總公司的網(wǎng)絡。在這種情況下，就需要提供類似上圖的網(wǎng)絡冗余環(huán)境。而且提供冗余時要采取不同位置的路由器。以防止因為停電、光釬斷裂等環(huán)境問題而引起網(wǎng)絡故障，提高網(wǎng)絡連接的可用性。
二、網(wǎng)絡冗余可以改善設備升級時的BUG
路由器以及交換機其本質上仍然是計算機，需要有操作系統(tǒng)的支持才能夠運行。像思科的IOS操作系統(tǒng)，其跟Windows操作系統(tǒng)一樣，也需要不斷的升級，才能夠滿足功能上與安全上的需要。但是眾所周知，在升級過程中，由于種種原因會有一定的風險。如新版的操作系統(tǒng)的Bug所導致的網(wǎng)路連接故障。為此如果企業(yè)對于功能與安全的要求比較高，需要最新的IOS的支持的話，那么就需要考慮必要的冗余環(huán)境。
提供必要的冗余環(huán)境之后，可以分別解決主轉發(fā)網(wǎng)絡路徑和輔助轉發(fā)網(wǎng)絡路徑中由于軟件BUG或者升級以及配置錯誤和變更引發(fā)的問題，從而避免服務因為IOS升級而引發(fā)的終端?？梢姡W(wǎng)絡冗余的話還可以降低非硬件問題而導致的網(wǎng)絡終端。這也從側面提醒我們，在選擇冗余設備的時候，除了位置不同之外，所選擇的路由器品牌最好也不同。如上圖所示的兩個網(wǎng)絡路徑，網(wǎng)絡管理員可以選擇一個是思科的，一個是華為的。通常情況下，不同公司的品牌不會同時推出升級版本的IOS系統(tǒng)。這也就是說，這兩個路由器同時升級操作系統(tǒng)的概率很少。在這種情況下，即使某條網(wǎng)絡路徑因為IOS升級而導致短暫的網(wǎng)絡故障，也能夠保證另外一條路徑可以正常工作(因為其設備沒有進行升級)。如果選擇的是同一個品牌的路由器，此時就可能同時對路由器的操作系統(tǒng)進行升級。如果恰巧這個版本有BUG的話，那么兩個網(wǎng)絡路徑都都可能會發(fā)生連接的故障，從而企業(yè)辦事處與總公司之間的網(wǎng)絡就會斷掉。
為此在選擇冗余環(huán)境的設備時，不僅要考慮位置的因素(需要選擇不同位置的冗余設備)，同時最好選擇不同廠商的設備(主要是避免操作系統(tǒng)的BUG問題，即非硬件的故障)。
三、冗余設備性能的考慮
在考慮冗余環(huán)境時，是否要求所有的冗余設備都具有比較高的性能呢?如果企業(yè)資金比較充裕，又舍得花錢的話(如現(xiàn)在的銀行、電力等壟斷企業(yè))，那么可以采用性能比較高的冗余設備。如果有些企業(yè)資金不怎么充?；蛘咴谶@方面不原意投入過多的話，在這里還是有省錢的竅門的。
通常情況下，在提供冗余網(wǎng)絡之后，并不要求每一臺網(wǎng)絡設備都達到最佳的容錯狀態(tài)。因為根據(jù)經(jīng)驗，往往是在核心層和分布層發(fā)生硬件或者非硬件故障時受到影響的用戶最多。為此在冗余網(wǎng)絡設計時，這兩個層是設計的重點。即這兩個層面的容錯設備要保障有比較高的性能。而對于其他的網(wǎng)絡設備，可以適當降低容錯的性能要求。此時就可以降低冗余環(huán)境部署的成本。
這也就是說，主網(wǎng)絡路徑和輔助網(wǎng)絡路徑中包括很多設備。通常情況下，核心層和分布層中的設備如果出現(xiàn)故障，影響的用戶數(shù)量會比較大，出現(xiàn)故障的幾率也會比較高。對于這些受影響的冗余網(wǎng)絡設備，需要盡量選擇性能比較高的產(chǎn)品。即于主網(wǎng)絡路徑中相同的或者近似規(guī)格的產(chǎn)品。由于主網(wǎng)絡路徑中設備性能往往比較優(yōu)越，為此對于輔助網(wǎng)絡中的設備要求也就比較高。而對于其他的網(wǎng)路設備，就沒有這么苛刻的要求。
四、在網(wǎng)絡冗余的同時實現(xiàn)網(wǎng)絡負載均衡
假設現(xiàn)在浙江的辦事處與北京的總公司之間有網(wǎng)絡冗余：主網(wǎng)絡路徑與輔助網(wǎng)絡路徑。當主網(wǎng)絡路徑發(fā)生故障時，采用輔助網(wǎng)絡路徑?？赡茌o助網(wǎng)絡路徑的性能要比主網(wǎng)絡路徑稍微差一點。如主網(wǎng)絡路徑的帶寬是2G，而輔助網(wǎng)絡的帶寬只有1G。但是作為企業(yè)來說，租賃輔助網(wǎng)絡的線路也需要付出一定的資金。如果主網(wǎng)絡正常的情況下，輔助網(wǎng)絡就那么空著，這不是一種嚴重的浪費嗎?為此如果能夠在網(wǎng)絡冗余的同時，實現(xiàn)網(wǎng)絡負載均衡，就可以減少浪費的發(fā)生。即在平時，允許兩條網(wǎng)絡路徑同時傳送數(shù)據(jù)，從而提高數(shù)據(jù)的通信能力。等到主網(wǎng)絡路徑出現(xiàn)故障時，再進行路徑的切換，讓數(shù)據(jù)流量通過一條網(wǎng)絡路徑來走。
也就是說，在實際工作中網(wǎng)絡冗余環(huán)境還可以提高網(wǎng)絡的彈性。如進行合理的配置與設計，可以讓主轉發(fā)路徑和輔助轉發(fā)路徑分擔網(wǎng)絡拓撲中建筑物接入子模塊和建筑物分布子快之間傳輸?shù)耐ㄐ帕髫撦d。也就是說，網(wǎng)絡冗余不僅可以提高網(wǎng)絡的可用性，而且還可以提高網(wǎng)絡的總體性能。
不過這里需要注意的是，由于主網(wǎng)絡路徑與輔助網(wǎng)絡路徑的性能是不同的。 如上面這個案例中，兩個網(wǎng)絡路徑的性能相差一倍。此時在實現(xiàn)網(wǎng)絡負載均衡時，如果往兩條路徑中發(fā)送的數(shù)量流量一樣的話，那么在性能比較低的輔助網(wǎng)絡路徑中，就會比較繁忙。在這種情況下就會導致數(shù)據(jù)的延遲。故筆者建議，需要對配置文件進行仔細規(guī)劃。通常情況下，對于性能較低的輔助網(wǎng)絡，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量要少一點。一般可以按其本身性能參數(shù)來分配網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)流量。同時也可以規(guī)定輔助網(wǎng)絡路徑最少可以傳輸多少。其他的數(shù)據(jù)流量都通過主網(wǎng)絡來傳輸?shù)鹊?。具體的策略網(wǎng)絡管理員可以根據(jù)自身的需要來進行配置。一個總的要求就是不能夠讓輔助網(wǎng)絡路徑的負荷過重，即不能夠本末倒置。
最后需要強調的一點是，需要設置為自動切換。即到主網(wǎng)絡路徑出現(xiàn)故障是，系統(tǒng)能夠自動切換到輔助網(wǎng)絡，而不需要網(wǎng)絡管理員人工切換。這可以縮短網(wǎng)絡故障的時間，提高網(wǎng)絡的可用性。