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摘要:

從系統(tǒng)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一類特殊的系統(tǒng)形態(tài),其中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是系統(tǒng)的組成元素,網(wǎng)絡(luò)的邊體現(xiàn)了元素之間相互作用、互相依賴。系統(tǒng)可靠性指系統(tǒng)在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。網(wǎng)絡(luò)作為一類特殊的系統(tǒng)形態(tài),其可定義為在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持連通的能力,也可定義為在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的物質(zhì)流、信息流、能量流傳輸任務(wù)的能力。

關(guān)鍵詞:

HSRP；可靠性網(wǎng)絡(luò)；服務(wù)器

1基于HSRP技術(shù)的可靠性網(wǎng)絡(luò)原理

為了保證網(wǎng)絡(luò)的連通性,由此引入HSRP這一概念。HSRP熱備份路由器協(xié)議是當(dāng)源主機(jī)未能成功接收到第一跳路由器的IP地址信息時(shí),協(xié)議能夠起到保護(hù)作用使IP地址讓能正確被接收。HSRP可以在一定特殊的情況下保證第一跳失敗時(shí)IP流量仍能轉(zhuǎn)移,IP地址不出現(xiàn)錯(cuò)誤,單路由器在此時(shí)被允許使用。所謂熱備份的原理,就是一個(gè)HSRP組協(xié)議中包含有多臺(tái)路由器,該組中只有一個(gè)路由器承擔(dān)轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量的職責(zé),這就是活動(dòng)路由器。當(dāng)活動(dòng)路由器失效后,備份路由器將承擔(dān)該職責(zé),成為新的活動(dòng)路由器。把負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的路由器叫做ActiveRouter活動(dòng)路由器。StandbyRouters備份路由器將在主動(dòng)路由器出現(xiàn)故障時(shí)被激活,并且取代主動(dòng)路由器。HSRP協(xié)議是在主動(dòng)路由器出現(xiàn)故障時(shí),提供一種協(xié)議機(jī)制,該協(xié)議根據(jù)主動(dòng)路由器出現(xiàn)故障這一情況,決定是否啟動(dòng)備份路由器,并指定網(wǎng)關(guān)地址,該網(wǎng)關(guān)地址應(yīng)采用虛擬的IP地址。當(dāng)備份路由器通過(guò)以上管卡被啟動(dòng),則主機(jī)將仍能繼續(xù)工作,不會(huì)發(fā)生中斷現(xiàn)象。HSRP運(yùn)行在UDP上,采用端口號(hào)1985。在轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議數(shù)據(jù)包時(shí)路由器的源地址不采用虛擬地址,而是使用實(shí)際的IP地址,以便路由器間能相互識(shí)別。HSRP熱備份路由協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)有著重要意義,特別是現(xiàn)在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)普及,辦公、生活越來(lái)越多的人們依賴網(wǎng)絡(luò),為了更好地利用網(wǎng)絡(luò),首先要保證他的安全性、穩(wěn)定性,這就對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求,HSRP熱備份路由協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生,它為路由器安全運(yùn)轉(zhuǎn)保駕護(hù)航,如果不采用HSRP熱備份路由協(xié)議一旦路由器發(fā)生故障,者整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就將不能正常運(yùn)轉(zhuǎn),所以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中必須采用路由器熱備份技術(shù),否則有可能出現(xiàn)一臺(tái)路由器不能工作導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)也同時(shí)癱瘓的情況。HSRP熱備份路由協(xié)議提供了一個(gè)備份的場(chǎng)所這就避免了不幸的發(fā)生。

2基于HSRP的可靠性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的配置

HSRP協(xié)議是計(jì)算優(yōu)先級(jí)別,從而決定哪個(gè)路由器(必須是配置了HSRP協(xié)議的)成為默認(rèn)路由器的。只要將一個(gè)路由器的優(yōu)先級(jí)設(shè)置的高于其他路由器的優(yōu)先級(jí),則該路由器成為默認(rèn)的主動(dòng)路由器。例如:設(shè)置一個(gè)路由器的優(yōu)先級(jí)高于100(路由器默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)值為100),那么這臺(tái)路由器便為主動(dòng)路由器。路由器與路由器間的報(bào)文傳輸是網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)都能看到的。通過(guò)在這些設(shè)置過(guò)HSRP協(xié)議的路由器間廣播所有優(yōu)先級(jí),HSRP協(xié)議便會(huì)選出最高的作為主動(dòng)路由器。如果主動(dòng)路由器發(fā)送hello消息受阻時(shí),優(yōu)先級(jí)次高的路由器便取而代之成為主動(dòng)路由器。路由器(配置過(guò)HSRP協(xié)議)交換的廣播消息有Hello、Coup和Resign,如圖1:基于HSRP的熱備份技術(shù),能夠大大提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性,它有以下幾個(gè)特點(diǎn):

(1)在兩臺(tái)路由器之間使用HSRP協(xié)議,可以保證兩臺(tái)路由器中如果有任意一臺(tái)或廣域網(wǎng)口down掉,都能以最快的速度切換到另外一個(gè)路由器。

(2)多以太口的路由器在對(duì)多業(yè)務(wù)網(wǎng)段上地劃分功能被充分的利用,目前也只有多以太口的路由器才有能力在HSRP的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)兩個(gè)路由器間地負(fù)載分擔(dān),這是擁有四以太口的路由器最大地優(yōu)點(diǎn)。

(3)在右側(cè)的路由器上啟用QoS策略,VoIP的業(yè)務(wù)需要以延時(shí)低作為基礎(chǔ),所以必須把VoIP業(yè)務(wù)設(shè)置為較高地優(yōu)先級(jí)。

(4)可以在交換機(jī)上配置VLAN,從而有效地使兩個(gè)子網(wǎng)之間的安全得到控制。(5)單點(diǎn)的故障情況一去不返。

3服務(wù)器系統(tǒng)安全性實(shí)現(xiàn)

為了使服務(wù)器系統(tǒng)安全的運(yùn)行,需用服務(wù)器雙機(jī)熱備進(jìn)行配置,所需如下:硬件:兩臺(tái)配置完全相同的服務(wù)器,具體的要求可以根據(jù)各自的具體需求來(lái)進(jìn)行選擇。磁盤(pán)陣列較為適用于采用共享的方式搭建雙機(jī)熱備系統(tǒng),我高校便是使用了磁盤(pán)陣列作為搭載雙機(jī)熱備系統(tǒng)的共享基礎(chǔ)。集群軟件:搭建雙機(jī)熱備除了硬件需求苛刻,當(dāng)然集群軟件也是不可或缺的,應(yīng)用集群軟件heartbeat,這個(gè)集群軟件具有心跳監(jiān)測(cè)功能和資源接管功能,心跳監(jiān)測(cè)模塊能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈路與串口間相互進(jìn)行,而且冗余鏈路它也是支持的,它們互相收發(fā)報(bào)文來(lái)通知對(duì)方自己處于什么狀態(tài),但是在特點(diǎn)時(shí)間里沒(méi)有收到對(duì)方發(fā)送的報(bào)文,那么可判定對(duì)方失去效力,此時(shí)就需啟動(dòng)資源接管模塊對(duì)運(yùn)行在無(wú)響應(yīng)對(duì)方主機(jī)上的所以資源以及服務(wù)進(jìn)行接管。

參考文獻(xiàn)

[1]梁廣民.2006.HSRP技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào).2006(3):33-37.

[2]張華,劉霞.2009.校園網(wǎng)絡(luò)安全威脅及應(yīng)對(duì)措施分析.

作者：王宇航 王慶福 單位：遼寧行政學(xué)院