High Availability(高可靠性)技术简介

1、High Availability（高可靠性）技术简介在互联网发展过程中，服务的可靠性已经成为日益重要的问题。网络服务提供商们越来越热衷于将网络流量的控制设备应用于冗余的结构中，例如网络交换机的冗余拓扑方案。传统的做法是将它们配置成主备模式，即有一台服务器处于工作状态，另一台处于备用状态。一个不包含虚拟路由器冗余协议Virtual Router Redundancy Protocol（VRRP）的主备模式网络拓扑结构如图1所示。 图1 不包含VRRP的主备模式网络拓扑图尽管以上结构通过消除单点故障来提高网站的可靠性，但是网络服务的提供商们仍然觉得它没有充分地利用网络设备的资源。因为备用服务器一

2、直处于闲置状态，除非那台工作着的服务器出现了故障，它才会接管网络服务。现在，网络服务的提供商们要求网络设备供应商为他们搭建一个新的冗余结构，在此结构中，所有健康的设备都要能够用于处理网络流量，以便增加网站的吞吐量，缩短用户的响应时间。Web OS高可靠性拓扑结构是以VRRP为基础的。VRRP的执行过程支持3种高可靠性的解决方式：  Active-Standby  Active-Active  Hot-Standby在RFC2338中定义的第一种方式是以标准VRRP为基础的；第二种和第三种方式是以VRRP的Web OS的所有权扩展为基础的。下面将对以上三种模式进行详

3、细地说明。Active-Standby 冗余结构 在如图2所示的Active-Standby拓扑结构中，使用了两台网络交换机。他们都能支持网络上的信息流，但是它们被限定为不同时提供相同的服务。每台交换机都负责各自承担的网络服务（例如IP路由接口或者对虚拟服务器的IP地址进行负责均衡），同时又为另一台交换机所提供的服务做备份。如果其中的一台交换机宕机了，那么另一台交换机将接管所有的网络服务。值得注意的是，在Active-Standby拓扑结构中，两台交换机不能同时提供相同的网络服务。图2 Active-Standby冗余结构 Active-Active 冗余结构 在Active-Active冗余

4、结构中，两台网络交换机互为冗余，它们也同时提供相同的网络服务。Web OS将VRRP进行了扩展，使其包含虚拟服务器，并允许在第四层交换机之间实现完全的 Active-Active冗余功能。在如图3所示的Active-Active网络拓扑结构中，两台交换机能够同时处理相同服务的信息流，不仅如此，它们还能同时作为一个给定IP的路由界面或是负责均衡虚拟服务器。图3 Active-Active冗余结构在上面的例子中，仍然有一个交换机作为主路由器。但是，通过备份路由器的网络流量将被该路由器截取和处理。Hot-Standby 冗余结构 在Hot-Standby拓扑结构中，将不再需要生成树协议Spanning Tree Portoco（STP）来消除桥梁套线。用于备份的交换机封锁了所有被配置为备份的端口。然而主交换机却使它们可用。因此，在一个给定的交换机中，所有的虚拟路由器不是主动的就是备份的。它们不能单独地改变状态。为了提供尽可能高的灵活性，人们把原有的热备方法进行了修改，使之以VRRP为基础，并减少了此前与之相关的一些问题。在Hot-Standby拓扑结构中，两个或三个交换机互为冗余备份。其中的一个被选为主交换机，负责处理第四层的信息流。当主交换机宕机时，其他的交换机（备份交换机）则取代它的位置。在基于VRRP的Hot-Standby