《高级路由技术（网络系统建设》课件——第7章 可靠性技术.pptx

第7章可靠性技术

学习目标和素质目标了解可靠性的度量。了解实现可靠性的常用技术。了解双向转发检测的原理及典型应用场景。了解网络质量分析的原理。掌握双向转发检测的配置。掌握双向转发检测与静态路由、OSPF、VRRP联动的配置。掌握网络质量分析与静态路由、VRRP联动的配置。树立学生的操作安全意识。提高学生的自学意识。培养学生精益求精的工作作风。

7.1可靠性概述网络可靠性是衡量网络质量的重要指标。可靠性是指产品、系统在规定的条件下和规定的时间内，无故障工作的能力。提高网络可靠性的思路是“及时发现，及时处理”。

7.1.1可靠性需求可靠性需求可分为三个级别。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。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

7.1.2可靠性度量使用平均故障间隔时间（MeanTimeBetweenFailures，MTBF）和平均修复时间（MeanTimetoRepair，MTTR）这两个技术指标来评价系统的可靠性。MTBFMTBF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越大，可靠性也就越高。MTTRMTTR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。

7.1.3可靠性技术可靠性技术的种类繁多，根据其解决网络故障的侧重不同，可分为故障检测技术和保护倒换技术。故障检测技术故障检测技术侧重于网络的故障检测和诊断。保护倒换技术保护倒换技术侧重于网络的故障恢复，主要通过对硬件、链路、路由信息和业务信息等进行冗余备份以及故障时的快速切换，从而保证网络业务的连续性。

7.1.3可靠性技术故障检测技术名称简介双向转发检测BFD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最后一公里以太网是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设备链路检测协议DLDP可以监控光纤/铜质双绞线的链路状态。如果发现单向链路存在，DLDP会根据用户配置，自动关闭或通知用户手工关闭相关端口，以防止网络故障发生

7.1.3可靠性技术保护倒换技术名称简介接口备份接口备份是保证业务通畅的一个重要手段。当路由器上某个接口出现故障或者带宽不足时，通过配置接口备份，可以快速平滑地将该接口上的业务切换到其他正常接口平滑重启GR是一种保证转发业务在设备进行IP/MPLS转发协议重启或主备倒换时不中断的技术。它需要周边设备的配合来完成路由等信息的备份与恢复。不间断路由NSR是一种保证数据传输在设备进行主备倒换时不中断的技术。它通过将IP/MPLS等转发信息从主用主控板备份到备用主控板，从而在设备进行主备倒换时，无需周边设备配合即可完成上述信息的备份与恢复。接口监控组将网络侧接口加入接口监控组，通过监控网络侧接口的状态触发相应的接入侧接口状态变化，以此达到接入侧主备链路切换的目的

7.1.3可靠性技术保护倒换技术（续）虚拟路由冗余VRRP是一种容错协议，在具有组播或广播能力的局域网（如以太网）中，使设备出现故障时仍能提供默认链路，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，以提高网络的可靠性生成树协议STP将环形网络修剪成为一个无环的树型网络，避免报文在环形网络中的增生和无限循SmartLink和MonitorLinkSmartLink针对双上行组网，实现主备链路冗余备份及快速迁移。该方案为双上行组网量身定做，既保证了性能，又简化了配置。MonitorLink是为了对SmartLink的补充，是一种接口联动的方案快速环保护协议RRPP，是一个专门应用于以太网环的链路层协议。具有拓扑收敛速度快，防止数据环路引起的广播风暴等优点

7.2.1BFD原理在无法通过硬件信号检测故障的系统中，应用通