高性能T比特路由器高可用性的研究与实现

　　2.3 AS系统设计的特点

　　(1) 整个AS系统的设计采用层次与模块相结合的结构模型，克服了软、硬件分离和脱节的问题，提高系统的灵活性和可移植性。模型的每一层均可以看作是一个相对独立的系统。在每一层中又按照系统功能，划分不同的功能模块。各个模块之间独立工作，完成不同的功能，降低故障的概率。

　　(2)硬软件相结合实现主控板的热备份容错。

　　(3)采用热备与双工相结合的设计，系统切换时间短，平均切换时间为0.8秒。

　　(4)切换过程中对用户透明，无需重新启动主控板，对故障板支持热插拔，方便维修。

　　(5)系统工作效率高。整个系统中，各个子模块分工合作，数据备份及传输由AS通信模块通过消息队列和TCP传输完成。主控系统软件的监控和部分软件的出错重启由AS监控模块完成。AS keepalive模块用UDP传输进行主备间的心跳监测通信，且在交互的心跳报文中包含了当前主用和备用主控板的状态数据等，用于更新状态机，避免盲目切换和无效切换。

　　(6)本设计中数据库实时更新，且一旦备用主控板收到TCP传输的备份文件就导入到本地数据库中，而不是出现故障进行主备切换时再从数据备份文件中读取数据。因此不会产生数据不同步的问题，而且大大地减少了切换 时的工作量，加快了切换速度。

　　本文研究了T比特核心路由器的主控软件结构，设计了高可用性模块。该模块采用热备份模式，通过对主控板的硬件冗余设置，配合软件实现的数据热备份及心跳探测等技术消除T比特路由器中主控单点故障。该模块应用于T比特路由器主控软件系统中，当主用主控板发生故障时，可以快速、准确、平滑地进行主备切换，从而提高了系统的稳定性和可靠性，最终实现路由器的高可用性。

　　参考文献

1 James Aweya.On the design of IP routers Part 1：Router architectures.Journal of Systems Architecture 46(2000)：483～511
2 使用热备份进行分时恢复.http：//www.eygle.com/ha/Use.Hot.Backup.Recover.Day.by.Day.htm
3 双机热备指南.http：//www.ha999.com/index.htm
4 申志冰，罗 宇.利用Heartbeat实现Linux上的双机热备份系统.计算机工程与应用，2002；(19)