HSRP技术在MDCN网中的应用

姚晓亮

摘要：路由热备份技术（HSRP）是现如今使用最为广泛的网络设备冗余技术，它在移动数据通信网络（MDCN）之中有着广泛的应用。热备份能够将两台或是多台的设备进行模拟，并通过一个平台的网络服务开展日常的应用，如果备份设备出现了故障，还能够让网络技术进行及时更新。

关键词：HSRP技术；MDCN网

中图分类号：TP335 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）23-5424-02

作为整个网络的核心，路由器在网络系统之中扮演十分重要的角色，因此需要采取路由热备份技术，它能够提高网络的健壮性，保证可以更加稳定的使用网络。如果一个路由器由于出现故障无法正常工作，那么可以将其全部功能进行更新，让另一个已经备份过的路由器进行接管，保证解决出现的所有问题，路由器能够恢复正常，这就是HSRP需要解决的关键性问题。HSRP技术对于移动通信数据网络而言及其重要，因为移动数据经常处于不稳定的状态之中，如果能够引用热备份技术，就可以让用户体验到更加便捷稳定的网络。

1 HSRP技术简介

HSRP技术的实现依靠系统的共同组合，它需要将系统中多台路由器进行组合，将其组成一个“热等待组”，从而构建一个全新的虚拟路由器。这样在任何一个时间段范围内，只要保证一个路由器是活动的，那么就可以由它来创设一个数据转换包，并发送相关必须的数据。但是如果别的路由器发生了一些故障，那么就需要选择可以替代的路由器，以此来代替活动的路由器，保证能够让另外的路由器转换成为等待路由器[1]。从网络主机的角度进行观测，虚拟的路由器并没有发生很大的转变，主机只是出于连接的状态之中，并不会受到故障状态的影响，从而较好解决路由器切换的大问题。从实际进行分析，虚拟的路由器并没有很大的转变，在某个特定的局域网之中，也有很多需要重叠的虚拟路由器共同工作。它需要保证有一个Well-known-MAC和相对应的IP地址。从而保证在主机分布的过程中，能够促进负载的分担，保证网络中大量使用的HSRP技术，能够提供更多的能量，最为常见的热备份技术有以下几大模块：

1.1 引擎热备份

HSRP技术中最为广泛使用的就是引擎热备份，它是指在三层交换机的上面安装自引擎，也就是对操作系统进行交换，保证芯片能够出现在引擎的部位上。通常而言，也就是说，要将交换机的引擎安装在最里面的插槽之中，如果在这个过程中，引擎出现了问题，不能连接到网络服务，那么就可以在第二个插槽中也安装同样的引擎，如果两者具有相同的配置，那么就可以引入热备份功能，保证两个插槽可以共同工作，进而保证网络服务的顺利进行。

1.2 服务器的热备份

热备份是指两台数据库服务器在进行网络服务过程中，不会干扰到用户的使用而需要进行相关的备份操作，将他们搭建在一个硬盘塔上，就是能够对数据进行存储的设备。通过将数据进行存储，就可以让两台数据库的服务器进行链接，保证能够通过心跳线进行连接。在进行服务器的热备份过程中，可以让一台的工作处于工作模式，而另一台的工作让其进行备份，也就是开启备份模式。在日常的工作过程中，可以让处于工作模式的服务器提供数据服务，而一旦出现服务器相关的问题，就可以采用备份模式，让其接待主机进行工作。

1.3 交换机热备份

路由热备份往往需要两台三层的交换机进行操作，它们主要负责的职责就是对交换区的内部VLAN进行处理，保证能够让交换区域的网络实现正常的路由工作。这个主要指交换网络区域之中的工作，能够让交换机处于启动模式，另一台交换机让其处于备份模式，两台交换机具有不同的职责要求，如果出现故障，两者之间可以进行迅速的转换，保证能够促进MDCN网络的使用。

1.4 防火墙进行路由热备份的应用情况

移动数据通信网络在使用的过程中，因为在与因特网连接的过程中，进行了防火墙的操作，这就会使得防火墙自动启动热备份功能，从而保证因特网的安全和使用的功效。网络的中心设备上，尤其是网络核心，路由器会与因特网的接口处采用热备份来提供网络的使用效率。热备份技术对于企业的网络而言，也是核心设备，能够提供给网络更多的技术支持[2]。任何一种技术在使用的过程中，都需要关注其安全性，HSRP技术在移动数据通信网络之中的应用更是如此，不仅仅要保证安全正常的使用，还要尽可能的增加使用效率，增加用户的满意率。

2 HSRP的工作原理

HSRP技术是热备份技术中的一种，它被广泛引用于各种网络之中，能够为网络提供更加核心的服务，保证网络的使用效率。通过图1，可以看出一个路由热备份组主要由两三台的交换机进行组成，其中也包含了一个虚拟的路由器，可以由其进行相关的操作。

HSRP技术的工作原理就是利用网络中主机的网关，将其指向不同的交换机，让其配置能够符合虚拟路由器的网络地址。在日常的工作过程中，会有一台指定的交换机作为虚拟的路由器工作，网络主机也会有虚拟的路由器进行交换，保证能够对三层路由器进行替代。这也就是说，交换机就是路由热备份的启动模式，能够保证基本的路由设备，而另一个设备能够运用备份模式，一旦出现故障，就可以进行模式的转换，让其接待原有的路由器交换包。这样的一个切换工作对于终端主机而言，并没有很大的影响，它一直都是网关设备，能够通过虚拟的路由器进行操作。如果网络中出现较多的网络时段时，就可以考虑备份组之中的流量，让其进行相关的操作。

3 具体实施方案

伴随着移动数据通信网络的发展和壮大，业务和规模也在与日俱增，面临着越来越激烈的竞争，这就需要有一个完善的信息管理系统，才能辅助业务模式的完备化。企业信息管理需要有良好的网络发展平台，MDCN网就能够满足日常的业务数据运作，也能够对办公的数据进行传递，满足最为基本的需求[3]。HSRP技术就能够在MDCN网中进行应用，具体的实施方案如下：

首先，要对虚拟的路由进行指定地址，这是因为配置的路由器在热备份的过程中，会涉及到虚拟的网络命令，在不同的命令之中，需要对虚拟的网络进行地址的拟定，只有将这部工作做好，才能更加完善其他相关的工作流程，保证HSRP技术在MDCN网络中的应用；其次，要设定路由器的优先级，在选择虚拟路由器之后，要对路由器的优先级进行配置，priority-number为最初进行设定的优先级，此外，尤其需要注意的就是要对路由器的级别进行设定，他们之间肯定是具有差别的，要保证两者之间的不同；再者，需要对设定的Standby模式路由器进行选择，因为在正常工作的路由器往往不会出现问题，但是一旦出现Active模式，那么就需要设备进行转移，尤其是在发生特殊情况时，要抢夺原有的权利，保证设备在原有的权利范围内，可以对故障进行修复，要端口及时进行链接。这样在故障进行修复之后，就可以对模式进行抢夺，保证能够让网络处于正常的状态之中；最后，需要对配置的端口进行跟踪。主要是priority-number要将其减掉，防止出现的优先级数过低，也就是说一旦发现设备之中出现了配置问题，就需要对技术进行更新，从而保证网络的正常使用，也促进HSRP技术的使用效率。

4 本方案的特点

4.1 高度安全性

HSRP技术在MDCN网中的应用具有很高的可靠性和安全性，因为路由器之间采用的热备份冗余协议能够保证路由器的安全

操作性。一旦两台路由器之中的一个出现问题，那么便可以迅速改换另外一台，不会导致出现临时状况无法处理，从而导致出现较大的工作差错。当然也有可能出现另一种情况，那就是两条线路都出现问题，那就是让路由器停掉邮政的业务，改用拨号线路，这样就能够依旧保证较高的安全性。

4.2 有效实现负载均衡

由于移动数据通信网络会在使用的过程中被划分为各自的VLAN，从而在储蓄子网的路由器选择就会有较高的优先级，如果使用默认的网通线路，那么就会导致出现故障。MDCN网络使用HSRP技术，能够充分对负载均衡进行实现，保证对宽带资源的充分利用，让用户感受到更加便捷的服务。

4.3 充分利用业务段功能

路由器能够在业务网络上进行划分，可以对这个功能进行充分的利用，促进路由器在HSRP应用过程中能够满足负载分担，可以充分发挥路由器的优点。业务段功能就是HSRP技术在网络应用之中的优点，需要予以重视，并不断开发其最新的特征。

4.4 具有较高的优先级

路由器在选择上需要启动不同的策略，但是HSRP技术能够在网络应用上具有较高的优先级，能够在交换机的设置上，保证子网之间的安全性，不会出现单点故障问题的出现。在很多企业之中会有将路由器存在于HSRP组之中，路由器在转化的过程中，会出现活跃状态，如果一旦备份失效，那么就需要有路由器进行转化，保证网络有效。

HSRP技术能够保证路由器之间的平滑切换，但是用户却不能感受到这种细微的变化，进而就能够保证MDCN网络的稳定性。如果路由器在网络信息配置的过程中，出现了较多问题，那么就需要对管理进行操作，保证一致性，通过修改，提高性能，促进高效率的应用。

参考文献：

[1] （美）VincentC.Jones. Cisco高可用性组网技术[M].张辉，译.北京：清华大学出版社，2013.

[2] 张同光，田亮.基于路由器IP地址统计的网络拓扑发现算法[J].新乡学院学报（自然科学版），2012，（3）.

[3] 赵娟，郭平，邓宏钟，吴俊，谭跃进，李建平.基于信息流动力学的通信网络性能可靠性建模与分析[J].通信学报，2013，（8）.