设备可靠性设计-计算机网络工程实用技术

要保证一定规模的网络能够长时间平稳的运行，要求网络关键设备具有一定的可靠性。为提高其可靠性，除了保证系统本身的质量和规范的管理外，设计冗余部件、构建备份体系、增强系统的容错能力是十分必要的。设备的容错能力设计可分为硬件容错和软件容错。

1.硬件容错

常见的硬件容错措施有热备份、磁盘镜像和磁盘阵列等。

热备份可分为设备热备份和模块热备份，二者均采用了冗余技术。设备热备份是使用设备冗余来保证一台设备发生故障时，另一台设备能接管故障设备的工作。设备可以是服务器，也可以是路由器或交换机。正常情况下，两个设备互为备份，而当某个设备发生故障时，其控制权自动切换到备份设备，故障修复后，控制权再自动切换回来。模块热备份则是以设备内的硬件模块为单位进行热备份。正常情况下，冗余模块处于热备份状态，一旦设备发生故障，冗余模块就会接管有故障的模块以维持设备的正常运行。常见的冗余硬件模块有服务器中的网卡、硬盘、路由器和交换机中的端口模块、电源模块等。

磁盘镜像技术主要用在服务器中，它实际上是一种数据备份，通常是将同样的数据同时存储到两个不同磁盘上，二者互为备份，构成镜像关系。磁盘镜像可以防止由于单个硬盘物理损坏而带来的数据损失。(www.xing528.com)

磁盘阵列技术通常是将多个驱动器组合在一起，使其对外表现为一个单一的磁盘驱动器，通过数据冗余提高其安全性保护。当向磁盘中写入数据时，将数据存储在阵列的某个磁盘上，同时把数据的校验信息写到所有的磁盘上，这样如果阵列中的一个磁盘发生故障，则可以通过其他盘上的校验信息对其进行数据恢复。在实际应用中，双机热备份加可共享的磁盘阵列构成的双机容错方案，具有更完备的容错能力，因此得到了广泛的应用。

在网络建设中，不可能为所有的硬件设备进行冗余配置。确定哪些设备需要冗余配置，应主要考虑设备的关键性及设备本身发生故障的可能性等因素。

2.软件容错

软件容错技术一般用在服务器中，主要是用来有效地避免由于断电、网络中断、设备故障而带来的数据丢失、业务中断等问题，对重要数据进行恢复。软件容错技术通常需要硬件容错技术的支持，目前大多数的数据库管理软件（如Oracle、SQL Server等）均具有良好的软件容错能力。