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1、校园无校园无线网网络可靠性可靠性设计5.1 项目描述5.2 相关知识 5.2.1 可靠性概述 5.2.2 双机热备份 5.2.3 双链路冷备份 5.2.4 “N+1”双链路备份5.1 5.1 项目描述项目描述1 需求描述 在新建校园 WLAN 中，一台 AC 需要管理几百台 AP，承担着重要角色。如果 AC 发生故障，其关联的所有 AP 将失去控制，同时业务也会中断。为了降低 AC 故障对网络的影响，可以通过 WLAN可靠性的配置，有效减少网络故障或服务中断对用户业务的影响，从而提高 WLAN 的服务质量。校园各功能区对 WLAN 可靠性的需求如下。（1）教学楼、学生寝室、行政楼 教学楼、学生
2、寝室及行政楼区域的 WLAN 主要负责承载校园内部工作和学习的业务，属于校园网络的核心业务。负责这些区域的 AC 一旦发生故障，后果不堪设想。要求对 AC 进行实时备份，尽量减少业务丢包率，同时还要使设备达到其最优性能。（2）体育场 体育场区域的 WLAN 主要用于满足师生及外来访客休闲锻炼时的上网需求，并非 WLAN 的核心业务，对业务的可靠性要求并不是很高。5.1 5.1 项目描述项目描述2 项目方案（1）教学楼、学生寝室、行政楼 通过对这些区域网络可靠性需求的分析，为实现数据业务的实时备份和减少丢包率，建议采用双链路热备份技术；为实现设备性能最优，建议采用负载分担方式将管理和业务转发功能
3、分担到每个 AC，优化整个网络的性能。因此，建议在这些区域采用基于负载分担的双链路热备份技术。（2）体育场 根据对体育场区域网络可靠性需求的分析，体育场区域整体对网络安全性的要求不高，为了降低成本及简化配置，建议采用双链路冷备份或者是 N+1 备份方式。5.1 项目描述5.2 相关知识 5.2.1 可靠性概述 5.2.2 双机热备份 5.2.3 双链路冷备份 5.2.4 “N+1”双链路备份5.1.1 5.1.1 可靠性概述可靠性概述1 可靠性介绍级别 目标实现方法1减少系统的软、硬件故障硬件：简化电路设计、提高生产工艺、进行可靠性试验等软件：软件可靠性设计、软件可靠性测试等2即使发生故障，系
4、统功能也不受影响设备和链路的冗余设计、部署倒换策略、提高倒换成功率3尽管发生故障导致功能受损，但系统能够快速恢复提供故障检测、诊断、隔离和恢复技术 可靠性需求可靠性需求根据其目标和实现方法的不同可分为三个级别，各级别的目标和实现方法如下表第1级别需求的满足应在网络设备的设计和生产过程中予以考虑；第2级别需求的满足应在设计网络架构时予以考虑；第3级别需求则应在网络部署过程中，根据网络架构和业务特点采用相应的可靠性技术来予以满足 可靠性度量通常，我们使用平均故障间隔时间MTBF（Mean Time Between Failures）和平均修复时间MTTR（Mean Time to Repair）这
5、两个技术指标来评价系统的可靠性。MTBF是指一个系统无故障运行的平均时间，通常以小时为单位。MTBF越多，可靠性也就越高。MTTR是指一个系统从故障发生到恢复所需的平均时间，广义的MTTR还涉及备件管理、客户服务等，是设备维护的一项重要指标。MTTR的计算公式为：MTTR=故障检测时间+硬件更换时间+系统初始化时间+链路恢复时间+路由覆盖时间+转发恢复时间。MTTR值越小，可靠性就越高。5.1.1 5.1.1 可靠性概述可靠性概述1 可靠性介绍 可靠性技术可靠性技术（1）故障检测技术（2）保护倒换技术BFD:双向转发检测BFD（Bidirectional Forwarding Detectio
6、n），是一个通用的、标准化的、介质无关、协议无关的快速故障检测机制，用于快速检测、监控网络中链路或IP路由的转发连通状况。EFM：一种监控网络故障的工具，主要用于解决以太网接入“最后一公里”中常见的链路问题。用户通过在两个点到点连接的设备上启用EFM功能，可以监控这两台设备之间的链路状态。虚拟路由器冗余协议VRRP，是一种容错协议，使设备出现故障时仍能提供缺省链路，有效地避免了单一链路发生故障后出现网络中断的问题。双机热备份为各个业务模块提供统一的备份机制，当主用设备出现故障后，备用设备及时接替主用设备的业务运行，分为双链路热备份和VRRP热备份。双链路冷备份是指在AC+FIT AP的网络架构
7、中，使用两台AC来管理相同AP，AP同时和两台AC建CAPWAP链路，其中一台AC作为主AC，另一台AC作为备AC。N+1备份是指在AC+FITAP的网络架构中，使用一台AC作为备AC，为多台主AC提供备份服务的一种解决方案。5.1.1 5.1.1 可靠性概述可靠性概述1 可靠性介绍5.1 项目描述5.2 相关知识 5.2.1 可靠性概述 5.2.2 双机热备份 5.2.3 双链路冷备份 5.2.4 “N+1”双链路备份5.2.2 5.2.2 双机热备份双机热备份lAC间热备份（Hot-Standby Backup）机制，可以保证在主设备故障时业务能够不中断的顺利切换到备份设备。l双机热备份解
8、决方案根据组网情况有两种基本方式：p主备方式p负载分担方式1 双机热备份概述l在AC+FIT AP的网络架构中，AC集中管理和控制无线用户的WLAN业务，一个AC往往控制几百个AP和上万个STA。当AC出现故障或者AC与AP之间的链路出现故障时，都会导致AC关联的用户业务中断，影响用户业务的使用。双链路备份可以在主AC或者主AC和AP之间的链路出现故障时，启用备用AC继续控制无线用户的WLAN业务，减少业务中断时间。备AC主ACAP网络主用数据通道备份数据通道2 双机热备份原理5.2.2 5.2.2 双机热备份双机热备份主主备方式方式-配合配合VRRPVRRP(1/2)(1/2)STA1AP1
9、AC1 MasterAC2 BackupAP2STA2双机热备份主备方式组网图（正常工作） AP1流量AP2流量HSB主备通道2 双机热备份原理 主备方式5.2.2 5.2.2 双机热备份双机热备份主主备方式方式-配合配合VRRP(2/2)VRRP(2/2)STA1AP1AC1 MasterAC2 BackupAP2STA2双机热备份主备方式组网图（发生故障） AP1流量AP2流量HSB主备通道2 双机热备份原理 主备方式5.2.2 5.2.2 双机热备份双机热备份负载分担方式分担方式-配合双配合双链路路(1/2)(1/2)STA1AP1AP2STA2双机热备份负载分担方式组网图（正常工作）
10、AP1流量AP2流量HSB主备通道AC1AC22 双机热备份原理负载分担方式5.2.2 5.2.2 双机热备份双机热备份负载分担方式分担方式-配合双配合双链路路(2/2)(2/2)STA1AP1AP2STA2双机热备份负载分担方式组网图（发生故障） AP1流量AP2流量HSB主备通道AC1AC22 双机热备份原理负载分担方式5.2.2 5.2.2 双机热备份双机热备份实现实现机制机制2 双机热备份原理数据同步批量备份：主用设备工作了一段时间后，可能已经存在大量的会话表项，此时加入备份设备，在两台设备上配置双机热备份功能后，先运行的主用设备会将已有的会话表项一次性同步到新加入的备份设备上，这个过
11、程称为批量备份。实时备份：主用设备在运行过程中，可能会产生新的会话表项。为了保证主备设备上表项的完全一致，主用设备在产生新表项或表项变化后会及时备份到备份设备上，这个过程称为实时备份。定时同步：为了进一步保证主备设备上表项的完全一致，备用设备会每隔30分钟检查其已有的会话表项与主用设备是否一致，若不一致则将主用设备上的会话表项同步到备用设备，这个过程称为定时同步。5.2.2 5.2.2 双机热备份双机热备份实现实现机制机制2 双机热备份原理流量切换VRRP热备份：通过VRRP实现流量切换，只适用于主备备份方式。5.2.2 5.2.2 双机热备份双机热备份实现实现机制机制2 双机热备份原理流量切
12、换双链路热备份：通过双链路实现流量切换，适用于主备备份和负载分担方式5.2.2 5.2.2 双机热备份双机热备份3 3 双机热备份双机热备份配置步骤配置步骤配置双机热备份之前，需要提前完成 WLAN 基本业务的配置。5.2.2 5.2.2 双机热备份双机热备份 1、配置 VRRP 备份组配置 VRRP 备份组的具体操作步骤如下。步骤 1 执行命令 system-view，进入系统视图。步骤 2 执行命令 interface vlanif vlan-id，进入 VLANIF 接口视图。步骤 3 执行命令 vrrp vrid virtual-router-id virtual-ip virtual
13、-address，创建 VRRP 备份组并配置虚拟 IP 地址。默认情况下，设备上无 VRRP 备份组。步骤 4 执行命令 vrrp vrid virtual-router-id priority priority-value，配置设备在 VRRP 备份组中的优先级。默认情况下，设备在 VRRP 备份组中的优先级为 100。3 3 双击热双击热备份配置步骤备份配置步骤5.2.2 5.2.2 双机热备份双机热备份（1）VRRP热备份配置步骤2、配置 HSB 主备服务HSB 主备服务负责在两个互为备份的设备之间建立主备备份通道，维护主备通道的链路状态，为其他业务提供报文的收发服务。HSB 主备备份
14、通道参数必须在本端和对端同时配置。在配置完成后，HSB 主备备份通道参数不能直接被修改，如果要进行修改，需要先删除 HSB 主备服务，再重新配置。只有使能双机热备份功能后，配置的 HSB 主备备份通道参数才会生效。配置 HSB 主备服务的具体步骤如下。步骤 1 执行命令 system-view，进入系统视图。步骤 2 执行命令 hsb-service service-index，创建 HSB 备份服务并进入 HSB 备份服务视图。默认情况下，未创建 HSB 主备服务。步骤 3 执行命令 service-ip-port local-ip local-ip-address peer-ip peer
15、-ip-address local-data-port local-port peer-data-port peer-port，配置建立 HSB 主备备份通道的 IP 地址和端口号。默认情况下，未配置 HSB 主备备份通道的 IP 地址和端口号。步骤 4 （可选）执行命令 service-keep-alive detect retransmit retransmit-times interval interval_x0002_value，配置 HSB 主备服务报文的重传次数和发送间隔。默认情况下，报文的重传次数为 5，发送间隔为 3 秒。3 3 双机热备份双机热备份配置步骤配置步骤5.2.2
16、5.2.2 双机热备份双机热备份（1）VRRP热备份配置步骤3、配置 HSB 备份组主备业务备份组负责通知各个业务模块进行批量备份、实时备份和状态同步。各个业务备份功能依赖于业务备份组提供的状态协商和事件通知机制，实现业务信息的主备同步。HSB 备份组的具体配置步骤如下。步骤 1 执行命令 system-view，进入系统视图。步骤 2 执行命令 hsb-group group-index，创建 HSB 备份组并进入 HSB 备份组视图。默认情况下，设备上未创建 HSB 备份组。步骤 3 执行命令 bind-service service-index，配置 HSB 备份组绑定的主备服务。默认情况下，HSB备份组未绑定 HSB 主备服务。步骤 4 执行命令 track vrrp vrid virtual-router-id interface interface-type interface-number，配置 HSB 备份组绑定的 VRRP 备份组。默认情况下，HSB 备份组未绑定 VRRP 备份组。3 3 双机热备份双机热备份配置步骤配置步骤5.2.2 5.2.2 双机热备份双机热备
