可靠性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研究范文

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摘要:

從系統(tǒng)學的觀點來看,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一類特殊的系統(tǒng)形態(tài),其中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是系統(tǒng)的組成元素,網(wǎng)絡(luò)的邊體現(xiàn)了元素之間相互作用、互相依賴。系統(tǒng)可靠性指系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。網(wǎng)絡(luò)作為一類特殊的系統(tǒng)形態(tài),其可定義為在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)保持連通的能力,也可定義為在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定的物質(zhì)流、信息流、能量流傳輸任務(wù)的能力。

關(guān)鍵詞:

HSRP；可靠性網(wǎng)絡(luò)；服務(wù)器

1基于HSRP技術(shù)的可靠性網(wǎng)絡(luò)原理

為了保證網(wǎng)絡(luò)的連通性,由此引入HSRP這一概念。HSRP熱備份路由器協(xié)議是當源主機未能成功接收到第一跳路由器的IP地址信息時,協(xié)議能夠起到保護作用使IP地址讓能正確被接收。HSRP可以在一定特殊的情況下保證第一跳失敗時IP流量仍能轉(zhuǎn)移,IP地址不出現(xiàn)錯誤,單路由器在此時被允許使用。所謂熱備份的原理,就是一個HSRP組協(xié)議中包含有多臺路由器,該組中只有一個路由器承擔轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量的職責,這就是活動路由器。當活動路由器失效后,備份路由器將承擔該職責,成為新的活動路由器。把負責把數(shù)據(jù)包進行轉(zhuǎn)發(fā)的路由器叫做ActiveRouter活動路由器。StandbyRouters備份路由器將在主動路由器出現(xiàn)故障時被激活,并且取代主動路由器。HSRP協(xié)議是在主動路由器出現(xiàn)故障時,提供一種協(xié)議機制,該協(xié)議根據(jù)主動路由器出現(xiàn)故障這一情況,決定是否啟動備份路由器,并指定網(wǎng)關(guān)地址,該網(wǎng)關(guān)地址應(yīng)采用虛擬的IP地址。當備份路由器通過以上管卡被啟動,則主機將仍能繼續(xù)工作,不會發(fā)生中斷現(xiàn)象。HSRP運行在UDP上,采用端口號1985。在轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議數(shù)據(jù)包時路由器的源地址不采用虛擬地址,而是使用實際的IP地址,以便路由器間能相互識別。HSRP熱備份路由協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)有著重要意義,特別是現(xiàn)在社會網(wǎng)絡(luò)普及,辦公、生活越來越多的人們依賴網(wǎng)絡(luò),為了更好地利用網(wǎng)絡(luò),首先要保證他的安全性、穩(wěn)定性,這就對網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求,HSRP熱備份路由協(xié)議應(yīng)運而生,它為路由器安全運轉(zhuǎn)保駕護航,如果不采用HSRP熱備份路由協(xié)議一旦路由器發(fā)生故障,者整個網(wǎng)絡(luò)就將不能正常運轉(zhuǎn),所以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中必須采用路由器熱備份技術(shù),否則有可能出現(xiàn)一臺路由器不能工作導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)也同時癱瘓的情況。HSRP熱備份路由協(xié)議提供了一個備份的場所這就避免了不幸的發(fā)生。

2基于HSRP的可靠性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的配置

HSRP協(xié)議是計算優(yōu)先級別,從而決定哪個路由器(必須是配置了HSRP協(xié)議的)成為默認路由器的。只要將一個路由器的優(yōu)先級設(shè)置的高于其他路由器的優(yōu)先級,則該路由器成為默認的主動路由器。例如:設(shè)置一個路由器的優(yōu)先級高于100(路由器默認的優(yōu)先級值為100),那么這臺路由器便為主動路由器。路由器與路由器間的報文傳輸是網(wǎng)絡(luò)上的所有主機都能看到的。通過在這些設(shè)置過HSRP協(xié)議的路由器間廣播所有優(yōu)先級,HSRP協(xié)議便會選出最高的作為主動路由器。如果主動路由器發(fā)送hello消息受阻時,優(yōu)先級次高的路由器便取而代之成為主動路由器。路由器(配置過HSRP協(xié)議)交換的廣播消息有Hello、Coup和Resign,如圖1:基于HSRP的熱備份技術(shù),能夠大大提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性,它有以下幾個特點:

(1)在兩臺路由器之間使用HSRP協(xié)議,可以保證兩臺路由器中如果有任意一臺或廣域網(wǎng)口down掉,都能以最快的速度切換到另外一個路由器。

(2)多以太口的路由器在對多業(yè)務(wù)網(wǎng)段上地劃分功能被充分的利用,目前也只有多以太口的路由器才有能力在HSRP的應(yīng)用中實現(xiàn)兩個路由器間地負載分擔,這是擁有四以太口的路由器最大地優(yōu)點。

(3)在右側(cè)的路由器上啟用QoS策略,VoIP的業(yè)務(wù)需要以延時低作為基礎(chǔ),所以必須把VoIP業(yè)務(wù)設(shè)置為較高地優(yōu)先級。

(4)可以在交換機上配置VLAN,從而有效地使兩個子網(wǎng)之間的安全得到控制。(5)單點的故障情況一去不返。

3服務(wù)器系統(tǒng)安全性實現(xiàn)

為了使服務(wù)器系統(tǒng)安全的運行,需用服務(wù)器雙機熱備進行配置,所需如下:硬件:兩臺配置完全相同的服務(wù)器,具體的要求可以根據(jù)各自的具體需求來進行選擇。磁盤陣列較為適用于采用共享的方式搭建雙機熱備系統(tǒng),我高校便是使用了磁盤陣列作為搭載雙機熱備系統(tǒng)的共享基礎(chǔ)。集群軟件:搭建雙機熱備除了硬件需求苛刻,當然集群軟件也是不可或缺的,應(yīng)用集群軟件heartbeat,這個集群軟件具有心跳監(jiān)測功能和資源接管功能,心跳監(jiān)測模塊能夠通過網(wǎng)絡(luò)鏈路與串口間相互進行,而且冗余鏈路它也是支持的,它們互相收發(fā)報文來通知對方自己處于什么狀態(tài),但是在特點時間里沒有收到對方發(fā)送的報文,那么可判定對方失去效力,此時就需啟動資源接管模塊對運行在無響應(yīng)對方主機上的所以資源以及服務(wù)進行接管。

參考文獻

[1]梁廣民.2006.HSRP技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的應(yīng)用.吉林工程技術(shù)師范學院學報.2006(3):33-37.

[2]張華,劉霞.2009.校園網(wǎng)絡(luò)安全威脅及應(yīng)對措施分析.

作者：王宇航 王慶福 單位：遼寧行政學院