在分层的网络拓扑结构中,如果不进行冗余设计就可能出现单点故障而引发的网络瘫痪。为了增强网络的容错能力、快速进行故障恢复、提高网络的可靠性,进行冗余设计是十分必要的。
冗余设计不当,会削弱网络的层次性和降低网络的稳定性。为了保证冗余设计的合理性与正确性,进行冗余设计时要注意:尽量不要将冗余链路用作其他用途(如负载平衡、数据通信等),在正常链路可用时,最好将冗余链路隐藏起来,只有正常链路失效时,才使用冗余链路。
1.核心层冗余设计
核心层冗余设计的主要目的是为了增加核心层所能承受的故障的数量,具体实现时可采用网状冗余设计的方法。如图8-7所示,核心层的任意两个路由器之间均存在一条可用链路,提供了最大的冗余可能性。R1到达R2、R3、R4数据包,正常情况下只需要两跳,最坏的情况下需要4跳。网状冗余设计的优点是提供了最大的冗余度和最少的跳数;缺点是在大型网络中会产生过多的冗余链路,增加了核心层路由器路径处理负担,降低了路由表的收敛速度。
为了克服网状冗余的缺点,可以在综合权衡跳数、冗余和链路数量的基础上,使用部分网状冗余设计方法,将核心层的部分路由器用链路进行两两相连,减少冗余链路的数量。需要注意的是,不能很好地处理多点到多点的部分网状结构,这时最好仍使用点到点的链路。
图8-7 核心层网状冗余设计示例
2.分布层冗余设计
分布层冗余设计通常采用“双归接入”和“备份链路”两种方法。
如图8-8所示,分布层路由器R4通过两条链路分别连接到核心层的两个路由器R2、R3,这便是“双归接入”。分布层的双归接入,提供了非常好的冗余,当一个接入失败时,接入层的业务能够依靠另一个接入而不会中断,增强了网络的可靠性。
分布层的双归接入有两个问题需要注意:一是由于双归路由器需要维护的路径数量会增加一倍,导致其路由表增大,收敛速度降低;二是当双归路由器所连接的两个核心层路由器(R2、R3)之间链路中断时,双归路由器(R4)可能会升级为核心层路由器。(www.xing528.com)
“备份链路”是指将分布层路由器连接起来以提供冗余的链路,如图8-9所示,分布层路由器R4和R5之间存在一条冗余链路,这种方法的优势是非常明显的。
图8-8 分布层“双归接入”示例
图8-9 分布层“备份链路”示例
分布层使用“备份链路”也有两个问题需要注意:一是会增加核心层的路由器的路由表的大小,降低其收敛的速度;二是备份链路可能替代正常核心层链路,分布层路由器(R4、R5)可能会升级为核心层路由器。
3.接入层冗余设计
接入层的冗余设计通常使用“双归接入”的方法。如图8-10所示,接入层路由器R7、R8分别使用了“双归接入”与分布层路由器相连。显然,接入层使用“双归接入”时面临的问题和分布层是一样的。
图8-10 接入层“双归接入”示例
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