路由器主備倒換系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、在互聯(lián)網(wǎng)日新月異的發(fā)展下，使得許多行業(yè)把主要業(yè)務轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡上開展。數(shù)據(jù)通信行業(yè)作為網(wǎng)絡應用最早的行業(yè)自然離不開互聯(lián)網(wǎng)，媒體、廣告行業(yè)的核心業(yè)務對網(wǎng)絡依賴程度極高，很多服務行業(yè)更是利用網(wǎng)絡的便利性發(fā)展網(wǎng)上業(yè)務，網(wǎng)絡還使得零售業(yè)發(fā)生了前所未有的變革。互聯(lián)網(wǎng)的大潮下，各行各業(yè)都在積極將業(yè)務搬到網(wǎng)上，不然就面臨的就是倒閉。隨著網(wǎng)絡帶寬指數(shù)級的增長趨勢，網(wǎng)絡上廣泛部署了大量事關(guān)行業(yè)生死的業(yè)務，一旦基礎網(wǎng)絡發(fā)生故障，即使是很短時間的，造成的損失也是

2、不容小覷的。本文所設計的系統(tǒng)，正是用作在基礎網(wǎng)絡癱瘓時，可以快速的恢復正常工作、減少系統(tǒng)癱瘓持續(xù)的時間。
　　論文研究了路由器的主備倒換系統(tǒng)發(fā)展狀況，根據(jù)不同的應用場合主備倒換系統(tǒng)的實現(xiàn)有所不同，隨著周邊技術(shù)的發(fā)展，也為主備倒換系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了多種方案。無論是那種方案其根本思想就是提供冗余設計，本課題采用1+1冗余備份機制，結(jié)合 HA高可用協(xié)議提高路由器的主備倒換系統(tǒng)的可靠性，從而減少故障持續(xù)時間。整體系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境使用C語言，開

3、發(fā)工具使用source insight，編譯工具使用MIPS CPU架構(gòu)交叉編譯工具鏈，運行環(huán)境為64位路由器系統(tǒng)。
　　本文主要的研究內(nèi)容分為三大模塊，板間通信模塊、數(shù)據(jù)同步模塊和主備倒換模塊。板間通信模塊主要實現(xiàn)了兩個通道，數(shù)據(jù)通道和控制通道，數(shù)據(jù)通道位于應用層之下、鏈路層之上，為用戶提供可靠的消息傳輸機制，用戶可以使用單播、組播的方式與其他用戶通信；控制通道實現(xiàn)一個簡單的心跳檢測協(xié)議，隨時監(jiān)控各個單板的狀態(tài)，用于快速檢測故障

4、板卡并使其恢復工作。數(shù)據(jù)同步模塊主要實現(xiàn)主用板與備用板之間的數(shù)據(jù)同步，經(jīng)過熱備份主備倒換流程的四個階段的同步，備用板和主用板數(shù)據(jù)基本保持一致，當主用板故障備用板隨時可以接替主用板繼續(xù)工作，并且業(yè)務不會中斷。主備倒換模塊，主要實現(xiàn)能夠快速有效的監(jiān)測到主備倒換中斷，完成主備板狀態(tài)切換。
　　測試部分模擬了實際業(yè)務中路由器的工作環(huán)境作為測試環(huán)境，通過對系統(tǒng)進行功能和非功能測試。實驗結(jié)果表明本系統(tǒng)滿足預期的功能點要求和性能要求，在主備倒換