EN
А қосымша ауыстырғыш конфигурация — желілік команда қымбат тұратын тоқтап қалуға себеп болмас үшін қолдана алатын ең тиімді стратегиялардың бірі. Бастапқы ауыстырғыш құрылғысы күтпеген жағдайда ақауға ұшыраған кезде қосымша ауыстырғыш автоматты түрде орнына келеді, белсенді деректер жолдарын сақтайды және маңызды бизнес қызметтерін қолданушының қатысуынсыз желіде ұстайды. Бұл процестің қалай жұмыс істейтінін түсіну желілік архитекторларға инфрақұрылым бойынша ақылды шешім қабылдауға көмектеседі.
Әрбір дерекқоры және кәсіпорын желісі аппараттық құрылғылардың ақаулығына ұшырау қаупін көтереді. Жалғыз резервті коммутаторды орнату пайдаланушылар үшін үздіксіз тәжірибе мен сағаттар бойы ұзаққа созылатын тоқтату арасындағы айырмашылықты құрайды. Бұл мақалада резервті коммутаторлардың конфигурациясының негізгі механизмдері, олардың аппараттық ақауларға қалай реакция жасауы және олардың ең маңызды уақытта сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз ететін дизайн принциптері қарастырылады.
Резервті коммутатор орнатуының ішкі негізгі механизмдері
Резервтілікті қамтамасыз ететін ауысу протоколдары
Кез келген резервтік ауыстырғыш конфигурациясының негізі — оның ауысу протоколының жинағында жатады. Жылдам қайта құрылу ағашы протоколы (RSTP) және виртуалды маршрутизатордың резервтік протоколы (VRRP) сияқты технологиялар резервтік ауыстырғыштың ақауын миллисекундтар ішінде анықтау үшін протокол деңгейінде жұмыс істейді және трафикті сәйкесінше қайта бағыттайды. Топологиядағы әрбір резервтік ауыстырғыш өзінің серіктерімен үнемі денсаулық сигналдарын алмасады, сондықтан бір құрылғы жауап берестен тоқтаса, резервтік ауыстырғыш дереу белсенді рөлді қабылдайды. Бұл жылдам ауысу әріптеу қателерінің әсерінен тіпті он секундтық тоқтап қалу да өндірістік ортада өлшенетін қаржылық залалға әкелетін жағдайда резервтік ауыстырғыштың дизайнын өте құнды етеді.
Spanning Tree нұсқаларынан басқа, қазіргі заманғы резервті коммутаторларды орнату көбінесе көп шассилық линк агрегациясына (Multi-Chassis Link Aggregation) сүйенеді, ол резервті коммутатор жұбын қосылған хосттар үшін жалғыз логикалық құрылғы ретінде көрсетуге мүмкіндік береді. Жұптағы бір физикалық резервті коммутатор істен шыққанда, қалған резервті коммутатор трафикті топтастырылған барлық линктер арқылы тоқтамай-ақ жеткізуді жалғастырады, яғни топологияны қайта құру уақытында кешігу болмайды. Бұл тәсіл резервті коммутатор жұбын жоғары деңгейлі қолданбалар үшін тиімді түрде көрінбейтін етеді және дәстүрлі жалғыз коммутаторлық дизайндармен салыстырғанда қалпына келу уақытын әлдеқайда қысқартады.
Жалғыз резервті коммутатор ішіндегі аппараттық деңгейдегі резервтеу
Жақсы құрылған резервтік ауыстырғышта желі деңгейіндегі протоколдардан тәуелсіз ішкі резервтік механизмдер де болады. Резервтік ауыстырғыш корпусындағы екі резервтік қуат көзі ауыстырғыштың барлығын тоқтатпай, жеке қуат блогының ақауын болдырмауға кепілдік береді. Модульді резервтік ауыстырғыштағы ыстық ауыстырылатын сызықтық карталар өрістегі командаларға корпусын өшірмей-ақ ақаулы порт модулін алмастыруға мүмкіндік береді, осылайша басқа барлық қосылған құрылғылар үшін үздіксіз пакеттердің алдына шығарылуы сақталады. Бұл ішкі сипаттамалар сыртқы резервтік ауыстырғыштар жұбын толықтырады және әрбір мүмкін болатын ақау нүктесі бойынша көпқабатты қорғаныс құрады.
Активті аппараттық ақау кезінде резервтік ауыстырғыш қалай реакция жасайды
Анықтау, шешім қабылдау және ауысу тізбегі
Құрылғының ақаулығы орын алған кезде резервті ауыстырғыш конфигурациясы нақты анықтау мен ауысу тізбегін қадамдап орындайды. Алдымен белсенді резервті ауыстырғыш өз резервті көршісіне қалыпты жұмыс істеу сигналдарын (keepalive) жіберуді тоқтатады. Резервті ауыстырғыш бұл «саңылау» уақытын (dead interval) бағдарламалық түрде орнатылған интервал ішінде, әдетте жақсы бапталған жүйелерде бір секундтан кем уақыт ішінде анықтайды. Резервті ауыстырғыш ақаулықты растағаннан кейін өзін белсенді режимге көшіреді және барлық кіріс пен шығыс трафиктерін өңдеуді бастайды. Толық резервті ауыстырғыш ауысу тізбегі — ақаулықты анықтаудан бастап толық трафиктің өткізілуіне дейін — оптималды топологияда үш секундтан кем уақыт ішінде аяқталады, сондықтан соңғы пайдаланушылар үшін бұл шамамен байқалмайтын процес болып табылады.
Ауысудан кейін бұрынғы белсенді резервтік айналдырғыш автоматты түрде қайта іске қосылады немесе конфигурациялық саясатқа байланысты алдын ала белгіленген күтудің күйінде тұрады. Резервтік айналдырғыштағы алдын алу параметрлері бастапқы біріншілік құрылғы қалпына келген кезде белсенді рөлді қайта алуын немесе қазіргі уақытта белсенді резервтік айналдырғыштың басқаруды сақтап, екінші үзілісті болдырмауын анықтайды. Желі архитекторлары желінің тұрақсыз аппараттық жағдайлары кезінде тербелістерді болдырмау үшін резервтік айналдырғыштардың алдын алу уақытын мұқият талдауға тиіс.
Трафик бағытының қалпына келуі және күйдің синхрондауы
Алғысқа лайықты резервті ауыстырғыш платформасының маңызды қабілеті — күйлік ауысу (stateful switchover), яғни резервті ауыстырғыш белсенді резервті ауыстырғыштың трафикті бағыттау кестесі мен сессия күйін уақыт-уақытта синхрондап ұстайды. Ауысу орындалған кезде жаңадан белсенді болған резервті ауыстырғыш MAC-мекенжай кестесін немесе бағдарлау ақпаратын нөлден бастап қайта құруға мәжбүр емес. Орнына резервті ауыстырғыш алдын ала синхрондалған күйді пайдаланып, трафикті дереу бағыттайды, бұл өткен замандағы күйлік емес резервті ауыстырғыштардың тұрақсыз жұмысы кезінде байқалған қысқа мерзімді бағыттау тоқтатылуын болдырмауға мүмкіндік береді. Бұл синхрондау қабілеті — кешігуге сезімтал жұмыс жүктемелерін орындайтын деректер орталығы ортасында ерекше маңызды, өйткені резервті ауыстырғыштың толық емес қайта конвергенциялануы да қолданбалардың уақыттан тыс аяқталуына әкелуі мүмкін.
Сенімді резервті ауыстырғыш архитектурасын құру принциптері
Топологияны жоспарлау және байланыс желілерінің әртүрлілігі
Резервтік ауыстырғышты орнату – бұл тек бірінші қадам. Резервтік ауыстырғыштың артықшылығын жоятын жалғыз сәттің (single point of failure) болмауы үшін қоршаған топологияны жобалау керек. Әрбір резервтік ауыстырғыш жоғары деңгейдегі құрылғыларға физикалық тұрғыдан әртүрлі жоғары бағытталған қосылулар арқылы, әртүрлі кабельдік лотоктар, каналдар және патч-панельдер арқылы қосылуы керек. Егер резервтік ауыстырғыштың екі жоғары бағытталған қосылуы бірдей физикалық жолмен өтсе, онда бір кабельдің қиылуы резервтік ауыстырғыштың қорғанысын толығымен жояды. Дұрыс резервтік ауыстырғыш топологиясын жобалау үшін инфрақұрылымның әр деңгейінде нағыз жолдың әртүрлілігін қамтамасыз ету үшін құрылыс қызметтерінің мамандарымен ынтымақтастық жасау қажет.
Желілік топтар сонымен қатар әрбір резервтік ауыстырғыштың орналасуын электр энергиясын тарату құрылғылары мен салқындату аймақтарына қатысты да қарастыруы керек. Бірдей стойкада орналасқан және бірдей электр энергиясын тарату құрылғысы (PDU) арқылы қоректенетін резервтік ауыстырғыш жұбы электр энергиясының үзілуі кезінде өзінің қорғаушы құнының көп бөлігін жоғалтады. Тәжірибелік тәсіл бойынша әрбір резервтік ауыстырғышты жеке стойкаға, жеке электр тізбегіне орналастыру керек және олар дерек орталығының еденінің ақаулықтан изоляцияланған аймағында болуы тиіс.
Резервтік ауыстырғыштардың ауысуын сынау және растау
Реалистикалық ақаулық жағдайларында ешқашан сынақтан өткізілмеген резервті ауыстырғыш конфигурациясы шектеулі кепілдік береді. Жоспарланған ауысу сынағы белсенді резервті ауыстырғышты мақсатты түрде қосылмаған күйге келтіреді, сондықтан команда нақты ауысу уақытын өлшей алады және резервті ауыстырғыштың қалпына келу процесін баяулатуы мүмкін кез келген жасырын тәуелділіктерді анықтай алады. Автоматтандырылған бақылау құралдары резервті ауыстырғыштың жағдайын сипаттайтын көрсеткіштерді үздіксіз бақылауы тиіс; олар аппараттық тозу оқиғасы толық резервті ауыстырғыштың істен шығуына дейін инженерлерді алдын ала ескертеді. Регулярлық тексеру резервті ауыстырғыш конфигурациясын белгілі тұрақты жағдайда ұстайды және архитектураға қатысушылардың сенімін нығайтады.
Жиі қойылатын сұрақтар
Резервті ауыстырғыш пен стандартты ауыстырғыштың айырмашылығы неде?
Стандарттық ауыстырғыш жеке құрылғы ретінде жұмыс істейді, оның резервтік нұсқасы болмайды. Резервтік ауыстырғыш конфигурациясы екі немесе одан да көп ауыстырғышты жұптайды, сондықтан бір құрылғы істен шыққан кезде екіншісі автоматты түрде оның орнын алады. Резервтік ауыстырғыш әдісі дербес ауыстырғышта пайда болатын жалғыз ақаулы нүктені жояды, бұл желінің қолжетімділігі тікелей бизнес операцияларына әсер ететін орталарда маңызды.
Резервтік ауыстырғыштың ауысуы қаншалықты тез жүзеге асады?
Дұрыс конфигурацияланған протоколдар мен күйге негізделген ауысу (stateful switchover) қосылған кезде резервтік ауыстырғыштың ауысуы үш секундтан кем уақытта, ал кейде сілтеме деңгейіндегі оқиғалар үшін миллисекундтар ішінде аяқталады. Дәл резервтік ауыстырғыштың қалпына келу уақыты өлі интервал параметрлеріне, протокол таймерлеріне және резервтік ауыстырғыштың белсенді құрылғымен синхрондалған тарату күйін сақтауына байланысты.
Резервтік ауыстырғыш конфигурациясы кіші желілер үшін қолайлы ма?
Артықшылықты қосқыштарды орнату жиі кәсіпорындардың деректерді өңдеу орталықтарында және жоғары сенімділік талаптары қойылатын кампус ядросының қабаттарында қолданылады. Алайда, маңызды қолданбалары бар кіші желілер де өзінің тарату немесе ядро қабатында артықшылықты қосқыш жұбын қолдану арқылы пайдаға ие болуы мүмкін. Артықшылықты қосқыштарға инвестициялау шығыны дәстүрлі түрде тоқтап қалу нәтижесіндегі қаржылық залал аппараттық құралдар мен конфигурациялық жұмыстардың шығындарынан асып кеткен кезде оправданады.
