電力行業(yè)是我國應用計算機較早的領域之一,也是信息網絡建設較領先的行業(yè)。隨著各地供電局機房的擴容,信息機房也將面臨一段時間的搬遷過程。在這個過程中,既要保持各類業(yè)務正常運行,又要做好搬遷過程中的各項銜接、保障工作,這就對機房搬遷過程中的服務器區(qū)域網絡保障提出了新要求。本文以杭州蕭山供電局信息機房搬遷為例,闡述了在服務器區(qū)域網絡搬遷過程中,信息網路的運行方式及對應用服務的潛在風險。搬遷中常見的中斷故障
城域網鏈路故障。信息機房間鏈路常采用單模光纜方式進行連接,而光纜的敷設主要有架空和地下兩種方式。架空光纜既不美觀,也容易遭受外部干擾,可靠性、安全性略低,水泥桿自身也是隱患之一;地下敷設光纜查找故障慢,定位故障時間較架空電纜長,修復故障工序復雜,人工費用高。在機房搬遷過程中,當由于土建或交通事故造成水泥桿倒桿,或因各種車輛或設備掛拽,可造成光纜損壞,將對城域網鏈路造成直接影響。
機房內鏈路故障。信息機房內鏈路常采用光纖尾纖、普通雙絞線進行連接。尾纖常見故障有以下幾類:尾纖盤繞不良造成光衰耗過大;尾纖頭不清潔,造成輸出功率偏??;尾纖與法蘭間耦合不良導致衰耗過大;尾纖遭鼠咬,造成物理中斷。尾纖故障可造成城域網間線路中斷,雖然恢復速度較快,但是故障設計面與外部光纜故障相同。普通雙絞線在機房中作為中低速連接,也較為常用。雖然在技術嚴格性上略低于光纖,但是在實際使用過程中也有較多的常見故障,主要如下:雙絞線接頭不良,水晶頭金屬插片未與線纜充分接觸;雙絞線本身有斷裂,或雙絞線內部存在斷股情況;雙絞線本身不符合認證要求,衰耗過大,造成鏈路丟包率高。
交換機死機。雖然在實際使用過程當中較少見,但也是造成通信中斷原因之一。造成交換機死機的常見原因有:電源電壓不穩(wěn);交換機芯片老化或工作時溫度過高;電源線或外置適配器電源也有可能造成死機;交換機性能低下與大量數據交互不匹配;外部電磁干擾等。雷擊、靜電也可能造成交換機主板損壞,導致交換機死機情況發(fā)生。
模塊及連接部件故障。需要光纖連接的地方,多采用SFP或XSFP模塊連接交換機背板及光纖尾纖。光纖模塊是將電信號轉換為光信號的裝置。單模光纖模塊的發(fā)光源主要為激光光源。由于模塊制造廠家工藝參差不起,部分模塊在使用過程中會發(fā)生激光功率不足,或在長時間使用后發(fā)生光功率降低的情況。當對端接收功率下降至該模塊最小識別功率時,誤碼率將大幅上升,直至網絡服務中斷。
服務器搬遷方式
由于服務器本身的特殊性,加之大量的B/S、C/S業(yè)務承載于服務器,導致服務器IP地址在搬遷過程中無法進行大面積更改。同時,由于業(yè)務的不可中斷性,需要保證服務器業(yè)務不受搬遷的影響。因此,考慮將網關遷移至遠端機房,并采用光纖二層回接至現有機房。這樣既可以保證服務器地址不改變,也可以通過錯開業(yè)務應用時間及搬遷時間達到業(yè)務不受影響的目的。
以下是服務器搬遷過程中,邏輯拓撲的連接方式:
圖一:服務器搬遷前的網絡拓撲
圖二:服務器搬遷中的網絡拓撲
圖三:服務器搬遷后的網絡拓撲
鏈路備份方式及優(yōu)缺點分析
在鋪設光纜鏈路時,若有條件,盡量采用雙路由甚至多路由對光纜線路進行設計敷設,防止當外力破壞,或光纜自身問題造成斷纜時,業(yè)務全斷情況發(fā)生。在實際施工過程中,考慮到經濟性和安全性,蕭山供電局信息機房搬遷中采用雙路由施放,每段路由的光纜包含48芯光纖。在搬遷過程中,常見的信息備份方式有以下幾種:
由光纜通過手工互備。在實際操作時,采用雙鏈路將兩個機房側的光配架跳通,并設置相應標記。當一個路由的光纜由于外力或自身故障發(fā)生損壞不通時,將兩端光配架上尾纖直接跳接至另外一路光纜即可。手工互備,具有配置簡單、運行方式明了、節(jié)約使用模塊的優(yōu)點,對運維人員的技術要求比較低。但當某個鏈路發(fā)生故障時,需要先有網管系統(tǒng)報警或用戶提報故障后,再由運維人員進行處理。在處理時,需要兩個機房進行同步操作,恢復時間相對較長,且同時只能采用一條鏈路進行數據傳輸。手工互備有時候還可能會碰到光纖法蘭耦合等問題,造成光纖不通的情況發(fā)生。所以,在設計手工互備時,最好將兩個鏈路都進行測試通過后,再考慮進行手工互備。
由光纜通過生成樹協(xié)議互備。生成樹即STP(Spanning Treep Protocol),能夠提供路徑冗余,可以使兩個終端中只有一條有效路徑。STP在大的網絡中定義了一個樹,并且迫使一定的備份路徑處于備用狀態(tài)。如果生成樹中的網絡一部分不可達,或者STP值變化了,生成樹算法會重新計算生成樹拓撲,并且通過啟動備份路徑來重新建立連接。當某一條光纜鏈路發(fā)生故障時,STP協(xié)議會自動進行鏈路切換動作,切換時間為45S,恢復時間較手工互備短,但會造成短時間業(yè)務中斷發(fā)生。選用STP連接,同時只能有一條鏈路進行數據傳輸,而另一條鏈路處于封閉狀態(tài),且安裝時需要將兩邊的光纜法蘭與交換機間跳通,較手工方式材料使用多。
由鏈路聚合(LACP)互備。鏈路聚合是將兩個或更多數據信道結合成一個單信道,該信道以一個單個的更高帶寬的邏輯鏈路出現。如果聚合的每個鏈路都遵循不同的物理路徑,則聚合鏈路也提供冗余和容錯。鏈路聚合系統(tǒng)增加了網絡的復雜性,但也提高了網絡的可靠性。采用鏈路聚合互備,兩條鏈路同時進行數據傳輸,兩端交換機上需要安裝兩對(4個)光模塊,技術相對手工互備或生成樹互備復雜,但使用時可靠性高,當某一鏈路發(fā)生問題時,另外一條鏈路自動達到備份效果,可以達到無縫切換的效果。