2024-04-10
網絡設備并不像PC機一樣，需要使用的時候開機，不需要使用時就可以關機。它匯聚的可能是10臺，20臺，乃至100臺終端設備的流量。就好比家用WiFi一樣，它不止為一臺手機服務，可能還有其他人的手機、平板、電腦、智能家居等等設備。一旦WiFi出現故障，這些設備就會出現癱瘓的現象。如果在工業通信中出現這種情況，可想而知網絡癱瘓的范圍有多大了。冗余技術的存在，就是為了解決這種窘況。
冗余技術又稱儲備技術，有時也稱容災備份技術，它是利用系統的并聯模型來提高系統可靠性的一種手段。在通信網絡的應用中，冗余技術作為網絡安全的關鍵因數之一，是提供不間斷的高品質服務的焦點。工業通信網絡中的冗余技術分為三個大類：設備冗余、鏈路冗余以及網關冗余，三者之間彼此相互聯合使用。
一、設備冗余：
設備冗余，也就是為設備本身做一種備份，分為熱備和冷備，最常用于匯聚層和核心層，熱備以雙機備份的方式來進行連接、運行，冷備以庫存的方式當做備機。使用熱備時，當一臺設備出現問題時，另外一臺設備也依舊正常接收數據，保證業務的運行不中斷。主設備與備用設備之間采用鏈路聚合進行同步數據，也可作為做負載分擔使用。這樣平常兩臺設備可以同時傳輸數據，一方面不會浪費設備資源，又起到設備冗余。使用冷備時，備機不工作，在設備發生故障時完成替換即可。設備的熱備和冷備都提高了網絡的可靠性和穩定性。
二、鏈路冗余：
鏈路冗余這個名詞可能不是很熟悉，但一說起聚合鏈路就明白了吧！上述設備冗余介紹中提到，骨干網中設備與設備之間采用鏈路聚合，其原理就是將多個網絡接口劃分到同一個邏輯接口。設備之間以這樣的邏輯接口鏈接，組成的鏈路的邊就是聚合鏈路。這就是好比我們平常看到的電線一樣。表面看到是一條線，透過外層表皮，我們不難發現里邊是由n條細小的銅絲扭轉成的。當里邊某條銅絲斷，并不會影響電流的正常運行。同理，單一鏈路的連接很容易實現,一個簡單的故障就會造成網絡的中斷。因此在實際網絡組建的過程中,為了保持網絡的穩定性,在多臺交換機組成的網絡環境中,通常都使用一些備份連接（聚合鏈路）,以提高網絡的健壯性、穩定性。鏈路冗余除了鏈路聚合，組環網也可實現鏈路故障時業務的不間斷運行。
三、網關冗余：
VRRP也就是一種網關冗余備份協議。大家都知道在不同網絡之間互相通信，都是通過數據發送給自己的網關，讓網關去尋找目的網關，對方的網關再將數據進行發送。因此網關的存在至關重要，影響的是直接通信的問題。那么VRRP協議是如何將備份網關的呢？IP地址在同網段同設備里是唯一的存在。那么也不可能存在給兩臺設備配同一個ip地址的這種情況。
VRRP這個協議就解決了這個問題，在兩臺設備中間建立一個虛擬網關。我們的終端網關指向的就是這個虛擬網關。只要虛擬網關在，網絡就可以正常運行，不管它哪臺是真實設備。控制虛擬網關 IP 地址的 VRRP 路由器稱為主路由器，它負責轉發數據包到這些虛擬 IP 地址。一旦主路由器不可用，這種選擇過程就提供了動態的故障轉移機制，將主路由器的權限切換到另外一臺備用設備。虛擬網關便由備用路由器繼續使用。保證了不會因為單一網關設備的故障，而導致無法訪問網絡。
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