大容量交换机无感热备份技术的研究与实现

张宇

摘 要：大容量交换机无感热备份技术的研究与实现对于提升交换机可靠性、服务通信系统与业务运行有重要价值，要做好无感热备份技术的研究与应用，服务通信服务发展。本文介绍了大容量交换机与交换机热备份技术，对大容量交换机热备份技术的构建与实现进行了探讨，希望能为大容量交换机的应用发展提供参考。

关键词：大容量交换机；无感热备份技术；实现

中图分类号： TN915.05 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）16-155-2

0 引言

大容量交换机作为现代企业运维核心硬件，满足了信息时代企业运维管理工作需求，但是随着通信技术的快速发展，大容量交换机也需要紧跟企业通信业务承载量增长需求，做好交换机性能提升与数据备份。无感热备份技术作为当前企业应用较为普遍的备份技术，在提升通信系统性能、增强交换节点数据处理能力等方面有出色效果，要积极研究大容量交换机无感热备份技术技术的实现，为现代企业业务与运维管理服务。

1 大容量交换机

大容量交换机主要用于专门通信网络中的路由交换、接入等工作，承载语音、多媒体通信等诸多数据容量较大的复杂通信业务，也是目前通信领域交换设备的主力。大容量交换机功能主要以准确接收、交换、转发信号及故障检测通知、灵活组网配置等为主，普遍采用ATCA架构。

比如华为S12700系列交换机，以敏捷系统结构、控制管理兼容这些特性满足了诸多企业通信业务需求。这一系列大容量交换机可编程架构、灵活快速的满足定制通信需求，设计基于以太网处理器ENP，以有线与无线端的融合技术见长。由于大容量交换机往往承载整个大规模网络的数据交换，有线网络通过冗余光纤链路互联，因此其性能直接关系到网络管理系统的流畅性与通信服务性能。大容量交换机在系统架构上倾向于控制与交换的分离，采用主控和交换分离的硬件架构使主控板和交换网板相互独立，互不影响。硬件架构在逻辑上分为独立的三大平面，分别是数据平面、控制平面和管理平面，其中数据平面负责业务数据的交换，控制平面负责协议的处理，管理平面通过CANBUS总线连接，主要负责设备监控和管理，这意味着大容量交换机已经开始朝着数据、控制、交互三大平台发展，有利于进一步促进云网融合。

2 交换机热备份技术

大容量交换机在通信网络服务中占据核心地位，尤其是交换机作为汇聚节点本身承载着海量数据压力，这意味着通信服务对交换机本身性能和数据存储能力提出更高要求，一旦关键节点出现故障，将会严重影响通信服务质量和数据信息储存质量，对于通信业务的运作也将产生较大的负面影响。

大容量交换机的研发与应用中，必须积极强调可靠性与安全性，以确保其在使用中满足各种需求。热备份技术使得大容量交换机在热备份切换及其他各种参数工作中无需加入另外主机或者做额外热备份交换，交换机本身可自动控制热备份环境，实现无感热备份。无感热备份技术的存在与应用有助于解决大容量交换机高可靠性这一难题，通过采用全IP化技术可及时上报各类设备状态及信息，方便交换机管理工作中及时监控设备运作状态并发现异常，一旦出现故障或异常可及时采取对应举措进行隔离处理，这对于保障大容量交换机的顺利运作至关重要。

交换机无感热备份技术的实现要提前进行专业系统调试，通过调试环境构造做好处理器系统与黄金搭建，配合相应指令建立新的系统环境，配合各类设备发挥无感热备份技术优势全面提升交换机核心性能与运作可靠性。大容量交换机无感热备份技术可在完全IP化结构下实现快速热备份切换，但若需要满足这一目标，需要对相关功能指标进行全方位测试，通过性能指标、业务功能测试明确整体通信业务需求。通过对已建立的通信业务的测试明确各类信息受损与丢失原因，并在无感热备份设计中予以改善并解除故障，在保障通信业务顺利运行的基础上逐步提升核心交换机性能。

根据上述研究内容，设计完成了大容量交换机主用、备用交换板的自主、无感热备份切换。经过验证测试表明，在1000M满带宽的条件下，主备切换掉包数最大3包，实现了全IP化架构下的快速热备份功能。

3 大容量交换机热备份技术的构建与实现

大容量交换机热备份技术的构建与实现有诸多要求。以需要双机热备构建异地容灾双保险的某项目为例，异地容灾本身是通过互联网将容灾备份系统将本地的数据实时备份到异地服务器中，通过异地备份的数据进行远程恢复，从而帮助应对各类意外情况，在本地容灾备份发生异常时快速从异地恢复数据、接管系统。

基于SAN的异地容灾是目前较为主流的容灾方案，具有存储集中化、管理集中化、互操作性强等特点，以SAN网络环境和异地实时备份为基础，是一套高效、可靠的异地容灾解决方案。SAN“搭载”双机热备构建异地容灾双保险是主流选择，联合Tivoli备份容灾软件及相应设备可做好双机热备份。

硬件构建方面，可在数据中心本部部多台交换机，通过配置成双机热备作为CRM系统主机，一半交换机通过HBA-FC主机卡连接SAN光纤交换机，另一半作为ERP系统主机配置成双机热备，采用交换机通过HBA-FC主机卡连接SAN光纤交换机。数据中心后台可使用DS4300磁盘阵列分别作为CRM和ERP系统的数据存储介质，通过光纤连接到SAN交换机上，还要额外配备DSS4700作为本地容灾磁盘阵列通过光纤连接到SAN交换机上，虚拟磁带库同样如此。

软件方面，可在本地小型机上安装Netbackup Enterprise Client、Database Pack、Storage Foundation、Veritas Cluster Server、Global Cluster Object、Veritas Volume Replicator软件模块，在备份服务器上安装Netbackup Master Server。异地机房交换机和后台容灾磁盘阵列均通过光纤和SAN交换机相连，交换机通过网线连接TCP/IP交换机，并安装Storage Foundation、Veritas Cluster Server、Global Cluster Object、Veritas Volume Replicator软件模块，在本部与异地机房之间通过VPN设备进行连接，形成异地容灾的完整解决方案，从而构建并实现大容量交换机热备份。

4 结束语

随着信息时代的到来，计算机网络技术为各领域发展提供重要技术支持，信息时代大容量交换机的应用越来越普遍，要做好交换机无感热备份技术的应用，提升交换机可靠性服务通信业务，通过构建并实现无感热备份，减少通信系统故障与风险概率，最大限度的发挥交换机服务价值。本文研究成果为大容量交换机核心交换部件热备份的实现提供了一定的理论支撑和技术保障

参 考 文 献

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