【摘要】：在信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，，為了滿足軍事，商業(yè)，教育，金融等諸多行業(yè)的強(qiáng)大需求，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)變成一個(gè)熱門學(xué)科，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高可用性網(wǎng)絡(luò)得到了更多的關(guān)注和研究。硬件，軟件和相關(guān)協(xié)議是研究高可用性網(wǎng)絡(luò)必不可少的幾個(gè)重要因素。BGP(邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議)是目前用于不同自治系統(tǒng)中的唯一路由協(xié)議，其可靠性，穩(wěn)定性，靈活性對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的正常使用產(chǎn)生很大影響。IETF對(duì)BGP協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展，在報(bào)文中加入Graceful Restart功能，從協(xié)議層面增加了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可用性。在支持Graceful Restart的前提下，各大通信設(shè)備廠商針對(duì)高可靠性網(wǎng)絡(luò)的需求，對(duì)硬件進(jìn)行了功能和架構(gòu)擴(kuò)展，將最初的單主控板設(shè)備改進(jìn)成分布式的雙冗余硬件系統(tǒng)，確保當(dāng)硬件單板出現(xiàn)故障或者在線升級(jí)的場(chǎng)景下，設(shè)備平滑重啟流量轉(zhuǎn)發(fā)不發(fā)生中斷。 本文在對(duì)BGP（邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）原理有了深刻的理解的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)介紹了BGPGraceful Restart擴(kuò)展技術(shù)以及NSR Non-stop-routing技術(shù)，以及實(shí)現(xiàn)平滑重啟技術(shù)的改進(jìn)硬件條件。針對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)路由器在出現(xiàn)異常情況下，現(xiàn)有的基于馬爾可夫鏈數(shù)學(xué)模型的故障恢復(fù)機(jī)制在故障故障恢復(fù)中存在的局限性（平滑重啟中流量出現(xiàn)中斷以及CPU使用率高等問題），提出了一種相應(yīng)的解決方案，基于自適應(yīng)的故障恢復(fù)機(jī)制（AFM），這種機(jī)制可以智能動(dòng)態(tài)的在不同場(chǎng)景下進(jìn)行故障恢復(fù)方式的選擇，在保證了主備倒換或者在線升級(jí)等平滑重啟過程，流量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)不會(huì)出現(xiàn)中斷的前提下，又節(jié)省了主機(jī)的CPU使用率。從理論推理和實(shí)驗(yàn)證明下，均驗(yàn)證了自適應(yīng)恢復(fù)機(jī)制對(duì)現(xiàn)有故障恢復(fù)進(jìn)行了優(yōu)化，是一種更高效的故障恢復(fù)策略。
【圖文】：

機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高性能技術(shù)是國(guó)家信息技術(shù)的根基，代表了一個(gè)國(guó)家的第三次工業(yè)革命到來之際，將長(zhǎng)期作為一個(gè)重要發(fā)展方向。隨著 i日新月異的發(fā)展，越來越多的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)開始向互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)方式，因特網(wǎng)將作為軍事，金融，教育，商業(yè)的一個(gè)平臺(tái)來為社會(huì)創(chuàng)以 IP 網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)將呈現(xiàn)爆炸性的增長(zhǎng)，同時(shí)也將對(duì)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)強(qiáng)大的挑戰(zhàn)，在互聯(lián)網(wǎng)越來越重要的時(shí)代，用戶無法容忍網(wǎng)絡(luò)的不是運(yùn)營(yíng)商還是用戶都希望 IP 網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)高可靠，高安全，高穩(wěn)定展，可規(guī)劃，可運(yùn)營(yíng)有服務(wù)保證的電信化網(wǎng)絡(luò)。 1-1 中我們可以看到網(wǎng)絡(luò)邊緣的業(yè)務(wù)路由器的重要性，它的穩(wěn)定性整體功能，一旦邊緣業(yè)務(wù)路由器發(fā)生宕機(jī)，便會(huì)影響上千萬個(gè)用戶求是所有高端路由器要達(dá)到 99.999999%級(jí)別的高可用性，目前高是分布式雙主控冗余硬件，同時(shí)軟件平臺(tái)方面給予相應(yīng)的策略優(yōu)路由器在出現(xiàn)例如版本升級(jí)，平滑重啟等情況下，依然可以高效穩(wěn)

圖 2-1 體系架構(gòu) 2-1 所示，S12500 系列交換機(jī)采用“一機(jī)四板四平面”的電信級(jí)四種類型的單板和四個(gè)獨(dú)立的平面。其中四個(gè)獨(dú)立的平面是：平面：由主控板 CPU 系統(tǒng)、業(yè)務(wù)板 CPU 系統(tǒng)、背板上的管理要完成協(xié)議運(yùn)算、路由表維護(hù)、設(shè)備管理、操作維護(hù)管理等功控制部分。平面：由交換網(wǎng)單元、轉(zhuǎn)發(fā)引擎、背板上的數(shù)據(jù)通道等部件組務(wù)處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，包括以太二層轉(zhuǎn)發(fā)、ACL/QoS、IP 轉(zhuǎn)發(fā)、MA 業(yè)務(wù)等。平面：主要實(shí)現(xiàn) FFDR（Fast Fault Detection and Restoration，快能，由 FFDR 專用檢測(cè)引擎、FFDR 通道等部件組成。該平面議的快速檢測(cè)和業(yè)務(wù)的快速倒換功能，如 BFD 和 RRPP 等協(xié)議信級(jí)切換性能。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP393.04

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本文編號(hào)：2545141