實(shí)現(xiàn)雙鏈路自動(dòng)切換

隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)支持的業(yè)務(wù)和應(yīng)用逐漸增多，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性能分析方法（如Tracert、Ping等）已經(jīng)不能滿足用戶對(duì)業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性和多樣性的要求。NQA通過發(fā)送測(cè)試報(bào)文，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能或服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行分析，為用戶提供網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)。NQA還提供了與Track和應(yīng)用模塊聯(lián)動(dòng)的功能，實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而避免通信的中斷或服務(wù)質(zhì)量的降低。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

支持聯(lián)動(dòng)功能，聯(lián)動(dòng)功能是指NQA提供探測(cè)功能，把探測(cè)結(jié)果通知其他模塊，其他模塊再根據(jù)探測(cè)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)處理的功能。目前實(shí)現(xiàn)了與VRRP、靜態(tài)路由、備份中心和策略路由的聯(lián)動(dòng)。

支持多測(cè)試組并發(fā)，NQA模塊支持多個(gè)測(cè)試組并發(fā)，用戶可以根據(jù)需求手工配置并發(fā)個(gè)數(shù)。但對(duì)于DHCP測(cè)試，同一時(shí)刻只允許有一個(gè)測(cè)試組進(jìn)行測(cè)試。

支持多種測(cè)試類型，傳統(tǒng)的Ping功能是使用ICMP（Internet Control Message Protocol，互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議）測(cè)試數(shù)據(jù)包在本端和指定目的端之間的往返時(shí)間。NQA是對(duì)Ping功能的擴(kuò)展和增強(qiáng)，它提供了更多的功能。目前NQA支持11種測(cè)試類型 ：ICMP-echo、DHCP、DNS、FTP、HTTP、UDP-jitter、SNMP、TCP、UDP-echo、Voice和DLSw測(cè)試。

案例簡(jiǎn)述和分析

案例概述

六盤水新建雷達(dá)站與市氣象局之間相距28公里，雷達(dá)站點(diǎn)無業(yè)務(wù)值班人員，為保障數(shù)據(jù)的正常和實(shí)時(shí)傳輸，雷達(dá)站點(diǎn)與市局之間分別建設(shè)了電信和聯(lián)通的兩條線路，但現(xiàn)階段線路不支持自動(dòng)切換，兩端都需要手工更換線路接口，在故障發(fā)生時(shí)無法及時(shí)恢復(fù)，聯(lián)通工程師多次調(diào)整后自動(dòng)切換功能仍未實(shí)現(xiàn)。由于雷達(dá)數(shù)據(jù)在正式業(yè)務(wù)化后汛期需要7X24小時(shí)不間斷運(yùn)行，因此急需對(duì)原網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)線路自動(dòng)切換功能。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述

市氣象局的網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備為一臺(tái)H3C 5500,下端擴(kuò)展多臺(tái)接入交換機(jī)，整個(gè)市局做了子網(wǎng)劃分，網(wǎng)關(guān)均設(shè)置在核心交換機(jī)。

雷達(dá)站到市局的聯(lián)通線路和電信線路都直接接入H3C 5500核心交換機(jī)，雷達(dá)站路由器與市局H3C 5500進(jìn)行二層互聯(lián)，電信為主線路，聯(lián)通為備線路，當(dāng)電信線路斷時(shí)，只有手動(dòng)把聯(lián)通線路接在雷達(dá)站路由器上實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的恢復(fù)工作，維護(hù)工作非常不便利。

圖1 修改后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

問題分析

路由網(wǎng)關(guān)部署在市氣象局網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，聯(lián)通線路兩端設(shè)置地址，電信線路沒有設(shè)置地址，兩條線路設(shè)置方式不統(tǒng)一，因此無法進(jìn)行線路的自動(dòng)切換。

靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)為設(shè)備的物理接口狀態(tài)為Up,如當(dāng)設(shè)備連電信或聯(lián)通光收發(fā)器網(wǎng)線正常時(shí)而中間傳輸線路中斷時(shí)，靜態(tài)路由依然向故障線路進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而不會(huì)向好的線路進(jìn)行切換，因此需要進(jìn)行NQA的聯(lián)動(dòng)路由設(shè)置。

雷達(dá)站除雷達(dá)外還有視頻實(shí)景監(jiān)控需求，線路最好需要進(jìn)行負(fù)載分擔(dān)避免線路的空閑浪費(fèi)。

系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

NQA聯(lián)動(dòng)路由

靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)的依據(jù)為設(shè)備的物理接口狀態(tài)為Up,如當(dāng)設(shè)備連電信或聯(lián)通光收發(fā)器網(wǎng)線正常時(shí)而中間傳輸線路中斷時(shí)，靜態(tài)路由依然向故障線路進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而不會(huì)向好的線路進(jìn)行切換，導(dǎo)致業(yè)務(wù)不通，為了解決這個(gè)問題，故引入了NQA聯(lián)動(dòng)功能。

NQA的實(shí)現(xiàn)原理為通過本端的地址周期性的向?qū)Χ嗽O(shè)備地址發(fā)送icmp報(bào)文請(qǐng)求，當(dāng)某一個(gè)時(shí)刻icmp交付失敗時(shí)，NQA判定為線路故障，將聯(lián)動(dòng)靜態(tài)路由，切換至正常線路，保證業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)。配置列舉如下：

與靜態(tài)路由聯(lián)動(dòng)配置，列舉如下：

調(diào)整結(jié)構(gòu)

原市局核心交換機(jī)到雷達(dá)站采用二層組網(wǎng)方式現(xiàn)改為三層組網(wǎng)方式，通過靜態(tài)路由功能來實(shí)現(xiàn)線路的靈活切換。

網(wǎng)關(guān)下移

將雷達(dá)站使用網(wǎng)段網(wǎng)關(guān)（10.205.160.129/27）由市局5500下落到雷達(dá)站的華為路由器上，選取兩對(duì)互聯(lián)地址（10.205.160.64/30,10.205.160.68/30）作為聯(lián)通和電信線路的互聯(lián)地址。

路由主次設(shè)計(jì)

選取電信線路為主線路，聯(lián)通線路為備線路，在雷達(dá)站路由器上配置往電信線路為默認(rèn)路由；配置往聯(lián)通線路為低優(yōu)先級(jí)路由；默認(rèn)路由的preference值為60，設(shè)置聯(lián)通線路的preference值為 100，值小為優(yōu)，即電信線路為優(yōu)。同理，在市局5500交換機(jī)上配置往電信線路的路由為主，聯(lián)通的線路為輔。

配置列舉如下：

私有IP地址合理利用

雷達(dá)站目前擁有監(jiān)控像機(jī)設(shè)備，為了節(jié)省內(nèi)網(wǎng)IP資源，采用私網(wǎng)地址提供像機(jī)使用（地址：10.10.10.0/24），為了保證內(nèi)網(wǎng)地址的整潔和內(nèi)網(wǎng)環(huán)境的穩(wěn)定運(yùn)行，該地址不允許發(fā)布到內(nèi)網(wǎng)中，只允許與市局網(wǎng)段互通；當(dāng)省局需要進(jìn)行訪問該網(wǎng)段業(yè)務(wù)時(shí)，只需在雷達(dá)站路由器上配置地址映射功能即可。

具體配置列舉如下：

（說 明 ：10.205.160.66為內(nèi)網(wǎng)地址，當(dāng)需要訪問到像機(jī)地址10.10.10.103的8000端口時(shí)，只需要訪問內(nèi)網(wǎng)地址10.205.160.66 8000即可）

私有IP地址的合理利用，可以解決內(nèi)網(wǎng)地址不足的問題，同時(shí)通過地址映射方式可完美的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)訪問的問題。

結(jié)論

NQA通過發(fā)送測(cè)試報(bào)文，對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行診斷和定位，實(shí)現(xiàn)了線路的靈活切換，保證業(yè)務(wù)正常轉(zhuǎn)發(fā)，但市局的網(wǎng)絡(luò)仍然存在一些遺留問題，需進(jìn)一步改進(jìn)。如由于地址不清晰，設(shè)備配置地址和規(guī)劃有出入，地址存在占用問題。用戶接入交換機(jī)S5126管理地址相同，極其不利于地址管理和規(guī)劃，部分接入交換機(jī)需要重置后才能管理，本次網(wǎng)關(guān)下移后部分業(yè)務(wù)單位訪問內(nèi)外網(wǎng)有問題，影響兩個(gè)VLAN的訪問，故六盤水市局應(yīng)將設(shè)備管理地址和業(yè)務(wù)地址等重新進(jìn)行規(guī)劃。