李長青　李紅信　許凱

摘要：路由器是互聯網中的核心設備，隨著網絡的發(fā)展作為核心設備的路由器也在不斷地發(fā)展。當下，路由器的分布式體系結構很好地解決了功能模塊冗余的需求問題；設備冗余方面，本文論述了路由器IRF（Intelligent Resilient Framework，智能彈性構架）方案，該方案可以實現多個路由器的“橫向整合”[1]并實現設備級的高可靠性，并通過模擬實際組網進行系統(tǒng)測試，驗證了IRF路由器方案的高可靠性。

關鍵詞：冗余 路由器IRF 橫向整合 可靠性

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）08-0000-00

1引言

隨著網絡虛擬化承載的業(yè)務越來越多，傳統(tǒng)的三層構架網絡已經不能很好地滿足虛擬化技術對網絡的無障礙、安全和低延時的特性的需求，通過IRF網絡虛擬化技術可實現彈性、安全、自適應的高可靠性的構架網絡，充分應對人們對網絡高可靠性需求的挑戰(zhàn)。

2 IRF系統(tǒng)工作原理

IRF技術的基本思想就是將多臺設備通過堆疊虛擬化成一臺邏輯設備，用戶只需對這臺虛擬設備進行管理，即可實現對堆疊中所有設備的管理。

多臺設備要形成一個IRF，需要先將成員設備的IRF物理端口連接起來，每臺設備通過和自己直接相鄰的其他成員設備之間交互IRF Hello報文來收集整個IRF的拓撲關系。每個成員設備都在本地記錄自己已知的拓撲信息。初始時刻，成員設備只記錄了自身的拓撲信息。當IRF端口狀態(tài)變?yōu)閡p后，成員設備會將已知的拓撲信息周期性的從up狀態(tài)的IRF端口發(fā)送出去。成員設備收到鄰居的拓撲信息后，會更新本地記錄的拓撲信息。經過一段時間的收集，所有設備上都會收集到完整的拓撲信息，此時會進入角色選舉階段。角色選舉會按照一定的選舉規(guī)則選舉出Master設備，其他設備則均為Slave[2]。

3路由器IRF方案部署

國內的行業(yè)用戶普遍采用租用運營商線路、自購網絡設備來搭建行業(yè)廣域業(yè)務專網的模式。為了提高廣域網的性能、可靠性等方面指標，逐漸采用雙機、雙鏈路組網模式，然而該模式在帶來較高性能、較高可靠性的同時，也帶來了一些管理和使用上的困擾。

面對這些問題，最好的解決辦法就是將同一網絡節(jié)點的兩臺設備虛擬化為一臺設備、雙鏈路虛擬化為一條鏈路，實現同一節(jié)點統(tǒng)一的控制平面和轉發(fā)平面。路由器IRF方案很好的解決了雙機雙鏈路帶來的問題，其方便地實現了多臺設備的橫向虛擬化，能夠成倍簡化網絡管理、提高可靠性[3]。

為了盡量縮短因日常維護操作和突發(fā)的系統(tǒng)崩潰所導致的停機時間，以提高IRF系統(tǒng)可用性，IRF虛擬化堆疊技術采用了一系列的冗余備份技術來提高系統(tǒng)的可靠性：

（1）高效的1：N冗余備份。（2）IRF端口的冗余備份。（3）上/下行鏈路的冗余備份。（4）協(xié)議的熱備份[4]。

4 IRF系統(tǒng)可靠性測試及驗證

測試環(huán)境包括IRF虛擬化堆疊系統(tǒng)進行測試所需具備的硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。硬件測試環(huán)境為某公司的某分布式路由器兩臺，每臺包括主控和接口板，構成IRF虛擬化系統(tǒng)；輔測設備兩臺，作為輔助測試設備；測試儀器TestCenter，用于收發(fā)包及統(tǒng)計；PC一臺用于控制各設備和監(jiān)測顯示網絡數據。軟件測試環(huán)境主要包括路由器運行的操作系統(tǒng)，通用測試平臺軟件，Sprient軟件等，系統(tǒng)測試組網圖如圖1所示。

通過模擬實際組網中可能出現的故障，進行IRF系統(tǒng)可靠性測試。

5 結語

本文介紹了IRF系統(tǒng)基本原理，比較了行業(yè)縱向網中常見的三級組網模型與IRF路由器方案部署的優(yōu)劣，最后通過模擬實際組網進行系統(tǒng)測試，驗證了IRF路由器方案的高可靠性。隨著網絡虛擬化的深度發(fā)展，IRF路由器技術將會在實際應用中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻

[1] 張衛(wèi)東.新一代數據中心網絡虛擬化的IRF技術研究[J].電腦知識與技術，2011（36）.

[2] 陳麗佳.網絡設備IRF虛擬化堆疊技術設計與實現[D].南京：南京郵電大學，2011.

[3] H3C.路由器IRF方案部署.http：//www.h3c.com.cn/About_H3C/Company_Publication/IP_Lh/2013/05/Home/Catalog/201311/804256_30008_0.htm.

[4] H3C.IRF2.0技術白皮書.H3C，2009.

收稿日期：2015-07-03

作者簡介：李長青（1988—），男，漢族，河南焦作人，研究生，就讀于蘭州大學信息科學與工程學院，主要研究方向：通信工程。