眾所周知 ， 要獲得很高的網(wǎng)絡永續(xù)性 ， 需要使用具有熱故障恢復功能和連接不同網(wǎng)絡路徑的主路由器和備用路由器 。但是僅僅這樣并不夠 。路由器本身——尤其是那些位于不安全的 WAN 邊緣的路由器——應當配有內(nèi)部冗余硬件組件 ， 例如交換矩陣、線路卡、電源和路由處理器（ RP ） 。高可用性路由器還必須支持快速軟件恢復技術(shù) 。
利用可以隔離控制和轉(zhuǎn)發(fā)面板 ， 并使用平穩(wěn)的重啟機制——也被稱為思科不間斷轉(zhuǎn)發(fā)（ NSF ）——的路由器 ， 可以大幅度地延長網(wǎng)絡和應用的正常運行時間 。這種軟件恢復技術(shù)可以在 RP 流程發(fā)生中斷時 ， 保持分組的正常傳輸 ， 從而控制中斷對網(wǎng)絡的影響 。
雙 RP 和連續(xù)分組轉(zhuǎn)發(fā)
RP 包含了路由器的“大腦” 。它負責存儲最佳路徑路由信息的數(shù)據(jù)庫 ， 保存與對等路由器的鄰接關(guān)系 ， 以及處理特定的治理職能 。冗余硬件可以提高網(wǎng)絡組件在發(fā)生故障時的可用性 。思科的雙 RP 設(shè)備包括 12000 、 10000 和 7600 系列高端路由器 ， 以及 Cisco 7500 和 7300 系列路由器 。
兩個 RP 的狀態(tài)信息的同步程度在一定程度上將取決于路由器能夠以多快的速度從進程重啟或者從故障中恢復 。這需要在兩個極端的備份形式之間進行平衡 。一種極端形式是 RP 的“冷”備份 ， 即不包含任何關(guān)于第二層連接、鄰接關(guān)系和最佳路徑路由表的狀態(tài)信息 。在這種情況下 ， 所有這些信息都需要重新構(gòu)建 ， 因而可能會導致極長的恢復時間 。另外一種極端形式是在兩個 RP 之間不間斷地同步所有的信息 ， 這可能會占用過多的處理資源 ， 影響到網(wǎng)絡的可擴展性和性能 。
通常采用的方式是在這兩種極端的 RP 同步方式之間保持適當?shù)钠胶?， 即將大部分（但并非全部）恢復信息加載到備用 RP 中 。這種同步可以在切換 RP 和集中路由表的過程中 ， 繼續(xù)進行第三層分組轉(zhuǎn)發(fā) 。
安裝在上述路由器平臺上的 Cisco IOS?軟件 12.0(22)S 版本或者更高版本可以支持思科 NSF。它能在主 RP 進行預定維護或者 RP 發(fā)生意外故障時縮短路由器的停機時間 。在大多數(shù)情況下 ， 要實現(xiàn)思科 NSF ， 重啟路由器和它的對等路由器必須保存針對所有可以通過重啟路由器到達的網(wǎng)絡的轉(zhuǎn)發(fā)信息 。在重啟路由器上 ， 在從主 RP 向備用 RP 切換的過程中 ， 控制面板和轉(zhuǎn)發(fā)面板必須互相隔離 ， 以便讓轉(zhuǎn)發(fā)面板能繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流量 。
路由協(xié)議擴展
為了實現(xiàn) NSF ， 部分思科路由器可以采用常用路由協(xié)議——包括邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（ BGP ）、 IS-IS 和開放最短路徑優(yōu)先（ OSPF ）的新型平穩(wěn)重啟擴展 。這些擴展可以在判定主 RP 能否迅速恢復的同時 ， 暫時繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)分組和保持網(wǎng)絡連接的穩(wěn)定性 。
要讓大部分思科 NSF/ 平穩(wěn)重啟部署可以發(fā)揮作用 ， 重啟路由器的對等路由器也必須支持這些擴展 。這主要是由于下面兩點原因 。首先 ， RP 切換并不代表拓撲變化 ， 僅僅表示 RP 恢復 。對等路由器可以利用平穩(wěn)重啟擴展區(qū)別這兩種情況 ， 從而避免對外廣播停用和啟用重啟路由器的信息 。這可以防止不必要的廣播信息和路由變化 。其次 ， 它讓對等路由器能在恢復期間繼續(xù)向重啟路由器轉(zhuǎn)發(fā)分組 ， 從而提供 NSF。它還必須知道應當交換哪些消息和信息 ， 以幫助主路由器迅速恢復 。
圖 1: 支持思科 NSF 的對等路由器可以幫助彼此從突發(fā)故障中迅速恢復 ， 從而最大限度地縮短停機時間、繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)分組和保持整個網(wǎng)絡的穩(wěn)定性 。
圖 2: 無論采用任何協(xié)議 ， 用戶數(shù)據(jù)分組都將在整個恢復步驟中不斷地在對等路由器之間傳輸 。
平穩(wěn)重啟的基本步驟
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