姚曉亮

摘要：路由熱備份技術（HSRP）是現如今使用最為廣泛的網絡設備冗余技術，它在移動數據通信網絡（MDCN）之中有著廣泛的應用。熱備份能夠將兩臺或是多臺的設備進行模擬，并通過一個平臺的網絡服務開展日常的應用，如果備份設備出現了故障，還能夠讓網絡技術進行及時更新。

關鍵詞：HSRP技術；MDCN網

中圖分類號：TP335 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）23-5424-02

作為整個網絡的核心，路由器在網絡系統(tǒng)之中扮演十分重要的角色，因此需要采取路由熱備份技術，它能夠提高網絡的健壯性，保證可以更加穩(wěn)定的使用網絡。如果一個路由器由于出現故障無法正常工作，那么可以將其全部功能進行更新，讓另一個已經備份過的路由器進行接管，保證解決出現的所有問題，路由器能夠恢復正常，這就是HSRP需要解決的關鍵性問題。HSRP技術對于移動通信數據網絡而言及其重要，因為移動數據經常處于不穩(wěn)定的狀態(tài)之中，如果能夠引用熱備份技術，就可以讓用戶體驗到更加便捷穩(wěn)定的網絡。

1 HSRP技術簡介

HSRP技術的實現依靠系統(tǒng)的共同組合，它需要將系統(tǒng)中多臺路由器進行組合，將其組成一個“熱等待組”，從而構建一個全新的虛擬路由器。這樣在任何一個時間段范圍內，只要保證一個路由器是活動的，那么就可以由它來創(chuàng)設一個數據轉換包，并發(fā)送相關必須的數據。但是如果別的路由器發(fā)生了一些故障，那么就需要選擇可以替代的路由器，以此來代替活動的路由器，保證能夠讓另外的路由器轉換成為等待路由器[1]。從網絡主機的角度進行觀測，虛擬的路由器并沒有發(fā)生很大的轉變，主機只是出于連接的狀態(tài)之中，并不會受到故障狀態(tài)的影響，從而較好解決路由器切換的大問題。從實際進行分析，虛擬的路由器并沒有很大的轉變，在某個特定的局域網之中，也有很多需要重疊的虛擬路由器共同工作。它需要保證有一個Well-known-MAC和相對應的IP地址。從而保證在主機分布的過程中，能夠促進負載的分擔，保證網絡中大量使用的HSRP技術，能夠提供更多的能量，最為常見的熱備份技術有以下幾大模塊：

1.1 引擎熱備份

HSRP技術中最為廣泛使用的就是引擎熱備份，它是指在三層交換機的上面安裝自引擎，也就是對操作系統(tǒng)進行交換，保證芯片能夠出現在引擎的部位上。通常而言，也就是說，要將交換機的引擎安裝在最里面的插槽之中，如果在這個過程中，引擎出現了問題，不能連接到網絡服務，那么就可以在第二個插槽中也安裝同樣的引擎，如果兩者具有相同的配置，那么就可以引入熱備份功能，保證兩個插槽可以共同工作，進而保證網絡服務的順利進行。

1.2 服務器的熱備份

熱備份是指兩臺數據庫服務器在進行網絡服務過程中，不會干擾到用戶的使用而需要進行相關的備份操作，將他們搭建在一個硬盤塔上，就是能夠對數據進行存儲的設備。通過將數據進行存儲，就可以讓兩臺數據庫的服務器進行鏈接，保證能夠通過心跳線進行連接。在進行服務器的熱備份過程中，可以讓一臺的工作處于工作模式，而另一臺的工作讓其進行備份，也就是開啟備份模式。在日常的工作過程中，可以讓處于工作模式的服務器提供數據服務，而一旦出現服務器相關的問題，就可以采用備份模式，讓其接待主機進行工作。

1.3 交換機熱備份

路由熱備份往往需要兩臺三層的交換機進行操作，它們主要負責的職責就是對交換區(qū)的內部VLAN進行處理，保證能夠讓交換區(qū)域的網絡實現正常的路由工作。這個主要指交換網絡區(qū)域之中的工作，能夠讓交換機處于啟動模式，另一臺交換機讓其處于備份模式，兩臺交換機具有不同的職責要求，如果出現故障，兩者之間可以進行迅速的轉換，保證能夠促進MDCN網絡的使用。

1.4 防火墻進行路由熱備份的應用情況

移動數據通信網絡在使用的過程中，因為在與因特網連接的過程中，進行了防火墻的操作，這就會使得防火墻自動啟動熱備份功能，從而保證因特網的安全和使用的功效。網絡的中心設備上，尤其是網絡核心，路由器會與因特網的接口處采用熱備份來提供網絡的使用效率。熱備份技術對于企業(yè)的網絡而言，也是核心設備，能夠提供給網絡更多的技術支持[2]。任何一種技術在使用的過程中，都需要關注其安全性，HSRP技術在移動數據通信網絡之中的應用更是如此，不僅僅要保證安全正常的使用，還要盡可能的增加使用效率，增加用戶的滿意率。

2 HSRP的工作原理

HSRP技術是熱備份技術中的一種，它被廣泛引用于各種網絡之中，能夠為網絡提供更加核心的服務，保證網絡的使用效率。通過圖1，可以看出一個路由熱備份組主要由兩三臺的交換機進行組成，其中也包含了一個虛擬的路由器，可以由其進行相關的操作。

HSRP技術的工作原理就是利用網絡中主機的網關，將其指向不同的交換機，讓其配置能夠符合虛擬路由器的網絡地址。在日常的工作過程中，會有一臺指定的交換機作為虛擬的路由器工作，網絡主機也會有虛擬的路由器進行交換，保證能夠對三層路由器進行替代。這也就是說，交換機就是路由熱備份的啟動模式，能夠保證基本的路由設備，而另一個設備能夠運用備份模式，一旦出現故障，就可以進行模式的轉換，讓其接待原有的路由器交換包。這樣的一個切換工作對于終端主機而言，并沒有很大的影響，它一直都是網關設備，能夠通過虛擬的路由器進行操作。如果網絡中出現較多的網絡時段時，就可以考慮備份組之中的流量，讓其進行相關的操作。

3 具體實施方案

伴隨著移動數據通信網絡的發(fā)展和壯大，業(yè)務和規(guī)模也在與日俱增，面臨著越來越激烈的競爭，這就需要有一個完善的信息管理系統(tǒng)，才能輔助業(yè)務模式的完備化。企業(yè)信息管理需要有良好的網絡發(fā)展平臺，MDCN網就能夠滿足日常的業(yè)務數據運作，也能夠對辦公的數據進行傳遞，滿足最為基本的需求[3]。HSRP技術就能夠在MDCN網中進行應用，具體的實施方案如下：

首先，要對虛擬的路由進行指定地址，這是因為配置的路由器在熱備份的過程中，會涉及到虛擬的網絡命令，在不同的命令之中，需要對虛擬的網絡進行地址的擬定，只有將這部工作做好，才能更加完善其他相關的工作流程，保證HSRP技術在MDCN網絡中的應用；其次，要設定路由器的優(yōu)先級，在選擇虛擬路由器之后，要對路由器的優(yōu)先級進行配置，priority-number為最初進行設定的優(yōu)先級，此外，尤其需要注意的就是要對路由器的級別進行設定，他們之間肯定是具有差別的，要保證兩者之間的不同；再者，需要對設定的Standby模式路由器進行選擇，因為在正常工作的路由器往往不會出現問題，但是一旦出現Active模式，那么就需要設備進行轉移，尤其是在發(fā)生特殊情況時，要搶奪原有的權利，保證設備在原有的權利范圍內，可以對故障進行修復，要端口及時進行鏈接。這樣在故障進行修復之后，就可以對模式進行搶奪，保證能夠讓網絡處于正常的狀態(tài)之中；最后，需要對配置的端口進行跟蹤。主要是priority-number要將其減掉，防止出現的優(yōu)先級數過低，也就是說一旦發(fā)現設備之中出現了配置問題，就需要對技術進行更新，從而保證網絡的正常使用，也促進HSRP技術的使用效率。

4 本方案的特點

4.1 高度安全性

HSRP技術在MDCN網中的應用具有很高的可靠性和安全性，因為路由器之間采用的熱備份冗余協(xié)議能夠保證路由器的安全

操作性。一旦兩臺路由器之中的一個出現問題，那么便可以迅速改換另外一臺，不會導致出現臨時狀況無法處理，從而導致出現較大的工作差錯。當然也有可能出現另一種情況，那就是兩條線路都出現問題，那就是讓路由器停掉郵政的業(yè)務，改用撥號線路，這樣就能夠依舊保證較高的安全性。

4.2 有效實現負載均衡

由于移動數據通信網絡會在使用的過程中被劃分為各自的VLAN，從而在儲蓄子網的路由器選擇就會有較高的優(yōu)先級，如果使用默認的網通線路，那么就會導致出現故障。MDCN網絡使用HSRP技術，能夠充分對負載均衡進行實現，保證對寬帶資源的充分利用，讓用戶感受到更加便捷的服務。

4.3 充分利用業(yè)務段功能

路由器能夠在業(yè)務網絡上進行劃分，可以對這個功能進行充分的利用，促進路由器在HSRP應用過程中能夠滿足負載分擔，可以充分發(fā)揮路由器的優(yōu)點。業(yè)務段功能就是HSRP技術在網絡應用之中的優(yōu)點，需要予以重視，并不斷開發(fā)其最新的特征。

4.4 具有較高的優(yōu)先級

路由器在選擇上需要啟動不同的策略，但是HSRP技術能夠在網絡應用上具有較高的優(yōu)先級，能夠在交換機的設置上，保證子網之間的安全性，不會出現單點故障問題的出現。在很多企業(yè)之中會有將路由器存在于HSRP組之中，路由器在轉化的過程中，會出現活躍狀態(tài)，如果一旦備份失效，那么就需要有路由器進行轉化，保證網絡有效。

HSRP技術能夠保證路由器之間的平滑切換，但是用戶卻不能感受到這種細微的變化，進而就能夠保證MDCN網絡的穩(wěn)定性。如果路由器在網絡信息配置的過程中，出現了較多問題，那么就需要對管理進行操作，保證一致性，通過修改，提高性能，促進高效率的應用。

參考文獻：

[1] （美）VincentC.Jones. Cisco高可用性組網技術[M].張輝，譯.北京：清華大學出版社，2013.

[2] 張同光，田亮.基于路由器IP地址統(tǒng)計的網絡拓撲發(fā)現算法[J].新鄉(xiāng)學院學報（自然科學版），2012，（3）.

[3] 趙娟，郭平，鄧宏鐘，吳俊，譚躍進，李建平.基于信息流動力學的通信網絡性能可靠性建模與分析[J].通信學報，2013，（8）.