利用原有路由设备建立自动切换的备用线路

李志雄

[摘要]在经费有限，不能全部采用冗余设置和线路的情况下，利用升级前原有网络设备和MSTP多业务传送平台建立双机热备(HSRP)的冗余备份机制，消除网络单点故障，建立一个安全、可靠、高效的网络系统，提升线路可靠性，缓解网络维护压力。

[关键词]计算机网络 备用线路 HSRP MSTP

中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0220034－01

本文主要介绍网络升级改造方案过程中，通过保留“语音数据复用器+路由器”组网设备及功能，节约网络改造经费，并建立双机热备(HSRP)的冗余备份机制，提升全网可靠性的实现方案。文章首先介绍需求分析，接着介绍了相关技术要点，在此基础上，讨论升级改造方案和具体实现配置，最后是结论。

一、需求分析

随着网上业务，特别是多媒体数据流的增多，2M线路已不能满足需要，网络改造提速工作刻不容缓。同时由于信息的传播和获取极大地依赖网络，因此在网络长时间不间断的运行过程中，实现一个无单点故障，全冗余的高性能网络很重要。但由于经费有限，需保持语音专网现状，暂不考虑VOIP升级换代的情况，因此，再增设一套路由设备也是不可能的。

为此，网络改造需求主要是：按照核心层、汇聚层、接入层的网络架构，构建100M企业主干城域网，同时保留原有投资，继续利用“语音数据复用器+路由器”组网设备，保持2M线路畅通和保证IP语音通话，通过HSRP和动态路由策略，提升网络可靠性，避免主干线路中断后所有网络中断，导致企业业务无法开展。

二、相关技术要点

（一）城域网传送技术。根据需求分析，城域网传送技术的选择应具备以下几个要求：

1.应提供以太网接口接入，支持三层交换机组网模式。2.应提供SDH接口接入，支持原“语音数据复用器+路由器”组网模式。3.租用线路可以按(N-1)*2M和2M进行动态划分，支持总量上只租用一条N*2M的线路，但逻辑上可以提供(N-1)*2M和2M的两条虚电路。

经综合分析，MSTP（Multi-service Transmit Platform，多业务传送平台）技术能满足要求，其特点：一是比SDH在传统设备上增加了以太网和ATM业务的接入处理、传送能力，并提供统一网管的多业务节点，更适合城域网的数据传送；二是支持动态带宽分配和链路的高效建立。三是MSTP可利用原有SDH设备及线路，实现降低投资、统一建网、按需建设的组网优势，租线费用较低[1]。

（二）冗余备份策略。计算机网络容错性设计的一般指导原则：并行主干，双网络中心。可采用双机热备份的技术增加线路容错性和可靠性[2]。

1．目前“双机热备”技术主要有HSRP热备份路由协议和VRRP虚拟路由冗余协议两种。HRSP实现了路由器平滑切换，使用户感觉不到这种切换保证了网络的稳定性，但是一个HRSP在组内的路由器不能互通它们的其他网络配置信息例如访问控制列表等。

2．SRP热备份协议概述。多台路由器组成一个“热备份组”，用来模拟为一个虚拟的路由器，在一个备份组中，只有一台路由器作为活动路由器发送数据包，只有当活动路由器失效后，将选择一台备份路由器才能成为活动路由器转发数据包，但对于网络中的主机来说，虚拟路由器并没有发生任何改变。

3．选举过程。（1）默认情况下，优先级为100，这时MAC地址最小的成为活动路由器；（2）当活动路由器失效后，备份路由器替代成为活动路由器，当活动和备份路由器都失效后，其他路由器将参与活动和备份路由器的选举工作。

三、升改造方案

本次方案主要把网络建成语音、图像和数据等多业务于一体、高效安全、上下贯通、综合多能的专用网络，组网采用星型拓扑、逐级互联，实现路由备份，城域网传送技术采用MSTP。目前城域网一般采用核心层、汇聚层、接入层的三级拓扑结构，而规划城域网时核心层和汇聚层的可靠性尤为重要。为此，省级单位核心层路由设备采用Cisco7609路由器、48口千兆以太网板卡和双电源；地市级单位汇聚层路由设备采用Cisco4503三层交换机、24口百兆以太网板卡和双电源；接入层采用Cisco2950交换机，原“语音数据复用器+路由器”组网模式作为备份线路。

以上方案实现了“双网络中心”的原则，但由于经费所限，物理上只租用了MSTP单条线路，未达到“并行主干”的要求。为此，考虑依托网络运营商提供的线路实现冗余备份。根据网络运营商在城域网机房节点之间已建有环状的备份线路，实现了线路冗余，但机房节点到企业机房最后一公里线路是单线的实际情况，与网络运营商协商将最后一公理接入提升为不同路线的并行线，有效解决了“并行主干”的问题，实际使用效果达到要求。

四、配置的实现

冗余备份策略配置如下，其中由于篇幅所限，仅列举主要配置语句。

（一）省级单位主动路由器Cisco7609配置

interfaceFastEthernet 9/36

ipaddress 10.130.22.252 255.255.255.0

standby 1 ip 10.130.22.254

standby 1 priority 150

建立HSRP协议，搭建对外虚拟的10.130.22.254IP网关，优先级为150，大于默认的100，被设为主动路由器。

（二）省级单位备份路由器Cisco7206配置

interfaceFastEthernet 2/0

ipaddress 10.130.22.253 255.255.255.0

standby 1 ip 10.130.22.254

使用默认值100，被设为被动路由器。

（三）市级单位主动路由器Cisco4503配置

interfaceFastEthernet 3/6

ipaddress 10.132.8.252 255.255.255.128

standby 1 ip 10.132.8.254

standby 1 priority 110

五、结论

通过应用，网络性能达到了预定的目标与要求，消除网络中的单点故障，最终建立一个安全、可靠、高效的网络系统，特别是当主网络设备出现故障的情况下，由于备份网络畅通，普通业务数据传输能正常进行，给网络维护缓解了很大的压力。但该方案受限于不充裕的经费，未能全部采用冗余设置，当备用线路起作用时，多媒体数据传输还是会受到影响。

参考文献：

[1]金星亮，基于MSTP的链路聚合的研究与实现[D].成都：电子科技大学，2007.

[2]章治、徐伟，浅谈计算机网络可靠性优化设计[J].北京.科技资讯，2006,35:173.