高可用性网络
1、 服务器
群集:群集由通过输入/输出系统互联的若干服务器构成。这些服务器连接到存储介质中,由分布资源管理软件(DRM) 进行管理。其组成部分处在不断的改进之中:刀片式服务器,快速InfiniBand I/O技术和更为复杂的DRM软件,这些部分组合在一起,使得群集成为IT经理们的实用工具
服务器群集技术最主要的应用即在于网络负载平衡的功能,网络负载平衡使用两台或更多台一起工作的主机计算机组成的群集,为服务器提供了高可用性和高伸缩性。
(1).LB:Load Balancing:负载均衡集群
负载均衡集群中有一个分发器或者叫调度器,我们将其称之为Director,它处在多台服务器的上面,分发器根据内部锁定义的规则或调度方式从下面的服务器群中选择一个以此来响应客户端发送的请求。
(2).HA:High Availability 高可用集群
高可用集群是服务的可用性比较高,当我们某台服务器死机后不会造成我们的服务不可用。其工作模式则是将一个具有故障的服务转交给一个正常工作的服务器,从而达到服务不会中断。一般来说我们集群中工作在前端(分发器)的服务器都会对我们的后端服务器做一个健康检查,如果发现我们服务器当机就不会对其在做转发。
衡量标准:可用性=在线时间/(在线时间+故障处理时间)
99%、99.9%、99.99%、99.999%
(3).HP:Hight Performance 高性能
高性能的集群是当某一个任务量非常大的时候,我们做一个集群共同来完成这一个任务。这种处理方式我们称为并行处理集群,并行处理集群是将大任务划分为小任务,分别进行处理的机制。一般这样的集群用来科学研究与大数据运算等方面的工作。现在比较火的Hadoop就是使用的并行处理集群。
说明:三种集群之间的区别
负载均衡着重在于提供服务并发处理能力的集群,高可用以提升服务在线的能力的集群。高性能着重用于处理一个海量任务。
2、 三层设备
HSRP
热备份路由器协议(HSRP)的设计目标是支持特定情况下 IP 流量失败转移不会引起混乱、并允许主机使用单路由器,以及即使在实际第一跳路由器使用失败的情形下仍能维护路由器间的连通性。换句话说,当源主机不能动态知道第一跳路由器的 IP 地址时,HSRP 协议能够保护第一跳路由器不出故障
HSRP:热备份路由器协议(HSRP:Hot Standby Router Protocol),是cisco平台一种特有的技术,是cisco的私有协议。
VRRP
VRRP,即Virtual Router Redundancy Protocol。VRRP协议把局域网内的多个物理网关组织成一个或多个虚拟网关,局域网内的主机把缺省网关静态配置为这些虚拟网关的IP,主机和外部网络之间的通信流量由虚拟网关进行转发。参与构建一个虚拟网关的多个物理网关称为一个VRRP虚拟组。
VRRP的工作过程如下:
1.路由器开启VRRP功能后,会根据优先级确定自己在备份组中的角色。优先级高的路由器成为主用路由器,优先级低的成为备用路由器。主用路由器定期发送VRRP通告报文,通知备份组内的其他路由器自己工作正常;备用路由器则启动定时器等待通告报文的到来。
2.VRRP在不同的主用抢占方式下,主用角色的替换方式不同:
l在抢占方式下,当主用路由器收到VRRP通告报文后,会将自己的优先级与通告报文中的优先级进行比较。如果大于通告报文中的优先级,则成为主用路由器;否则将保持备用状态。
l在非抢占方式下,只要主用路由器没有出现故障,备份组中的路由器始终保持主用或备用状态,备份组中的路由器即使随后被配置了更高的优先级也不会成为主用路由器。
3.如果备用路由器的定时器超时后仍未收到主用路由器发送来的VRRP通告报文,则认为主用路由器已经无法正常工作,此时备用路由器会认为自己是主用路由器,并对外发送VRRP通告报文。备份组内的路由器根据优先级选举出主用路由器,承担报文的转发功能。
3、 磁盘
Raid即独立冗余磁盘陈列,其思想是将多块独立的磁盘按不同的方式组合为一个逻辑磁盘,从而提高存储容量,提升存储性能或提供数据备份功能。Raid存储系统的组合方式根据raid级别定义。
RAID 0
RAID 0是组建磁盘阵列中最简单的一种形式,只需要2块以上的硬盘即可,成本低,可以提高整个磁盘的性能和吞吐量。RAID 0没有提供冗余或错误修复能力,但实现成本是最低的
最大的缺点在于任何一块硬盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠性仅为单独一块硬盘的1/N
RAID 1
RA
RAID 1示意图
ID 1称为磁盘镜像,原理是把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,也就是说数据在写入一块磁盘的同时,会在另一块闲置的磁盘上生成镜像文件,在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上,只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行,当一块硬盘失效时,系统会忽略该硬盘,转而使用剩余的镜像盘读写数据,具备很好的磁盘冗余能力。虽然这样对数据来讲绝对安全,但是成本也会明显增加,磁盘利用率为50%
RAID 1多用在保存关键性的重要数据的场合。
RAID 5
RAID5:分布式奇偶校验的独立磁盘结构
从它的示意图上可以看到,它的奇偶校验码存在于所有磁盘上,其中的p0代表第0带区的奇偶校验值,其它的意思也相同。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。因为奇偶校验码在不同的磁盘上,所以提高了可靠性。但是它对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。RAID 3 与RAID 5相比,重要的区别在于RAID 3每进行一次数据传输,需涉及到所有的阵列盘。而对于RAID 5来说,大部分数据传输只对一块磁盘操作,可进行并行操作。在RAID 5中有“写损失”,即每一次写操作,将产生四个实际的读/写操作,其中两次读旧的数据及奇偶信息,两次写新的数据及奇偶信息。
RAID 6
RAID6:带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构
名字很长,但是如果看到图,大家立刻会明白是为什么,请注意p0代表第0带区的奇偶校验值,而pA代表数据块A的奇偶校验值。它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据绝对不能出错的场合。当然了,由于引入了第二种奇偶校验值,所以需要N+2个磁盘,同时对控制器的设计变得十分复杂,写入速度也不好,用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多,造成了不必须的负载。我想除了军队没有人用得起这种东西。
RAID 10
RAID10:高可靠性与高效磁盘结构
这种结构无非是一个带区结构加一个镜象结构,因为两种结构各有优缺点,因此可以相互补充,达到既高效又高速的目的。大家可以结合两种结构的优点和缺点来理解这种新结构。这种新结构的价格高,可扩充性不好。主要用于数据容量不大,但要求速度和差错控制的数据库中。
4、 链路
1、 lan
STP
STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)是IEEE为了避免二层链路环路而提出来的技术,在解决二层环路的同时能提供链路冗余,STP适用于任何拓扑,环形拓扑和Mesh拓扑都能胜任。不过,STP的收敛时间较慢,通常是30秒,特殊情况下要到50秒,难以适应当前数据网络中业务的需要。
RSTP
为了提高STP的收敛速度,IEEE提出了RSTP标准,即快速STP,RSTP相对于STP,大大加快了收敛时间,链路up/down的情况下可以达到几百毫秒的收敛速度
MSTP
MSTP,即多实例STP的出现解决冗余链路利用率低的问题。MSTP中,一组VLAN使用一个STP实例,每个STP实例使用和RSTP相同的处理规则。在MSTP中,端口的阻塞是逻辑上的,只对某些STP实例进行阻塞,一个端口可能对一个STP实例阻塞,但对另一个STP实例是可以转发的。合理的使用MSTP,可以做到链路的负载分担。而且,因为映射到一个MSTP实例的VLAN可以灵活控制,并且引入了域的概念,使得MSTP在部署时有很好的扩展性
2、 wan
1、 浮动静态路由
静态路由是指由用户或网络管理员手工配置的路由信息。当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时,网络管理员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息。静态路由信息在缺省情况下是私有的,不会传递给其他的路由器。当然,网管员也可以通过对路由器进行设置使之成为共享的。静态路由一般适用于比较简单的网络环境,在这样的环境中,网络管理员易于清楚地了解网络的拓扑结构,便于设置正确的路由信息。
浮动静态路由是一种特殊的静态路由,通过配置一个比主路由的管理距离更大的静态路由,保证网络中主路由失效的情况下,提供备份路由。但在主路由存在的情况下它不会出现在路由表中。浮动静态路由主要用于拔号备份.
2、 Backup接口
backup接口 【链路一致,只用一条】
指令 standby
主链路工作,备份链路不工作。
3、 Mp multppp 端口捆绑
MP是Multi-Link PPP的缩写,是将多个物理链路的PPP捆绑在同一个逻辑端口,旨在增加链路的带宽,只要是支持PPP的物理链路都可以启用MP,互相捆绑在同一个逻辑端口Dialer口。MP允许将IP等网络层的报文进行碎片处理,将碎片的报文通过多个链路传输,同时抵达同一个目的地,以求汇总所有链路的带宽
5、 网卡