表1：各行業(yè)數(shù)據(jù)中心故障損失統(tǒng)計(jì)表

　　中國(guó)目前有將近54萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)中心在運(yùn)營(yíng)，并正以每年18%的復(fù)合增長(zhǎng)率高速增長(zhǎng)，與數(shù)據(jù)中心相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場(chǎng)以達(dá)到千億的規(guī)模。這么多的數(shù)據(jù)中心，幾乎天天都會(huì)有大大小小的故障出現(xiàn)。可實(shí)際這么多的故障并沒有造成多么嚴(yán)重的損失，這主要是因?yàn)閹缀跛�有的�?shù)據(jù)中心都采用了各種冗余備份技術(shù)，從而當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，業(yè)務(wù)能及時(shí)切換到正常的運(yùn)轉(zhuǎn)層面，維持?jǐn)?shù)據(jù)中心的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)排查完故障后，再將業(yè)務(wù)切回正常運(yùn)轉(zhuǎn)的層面。

　　一般數(shù)據(jù)中心的故障來(lái)源有：硬件故障、軟件故障、鏈路故障、電源/環(huán)境故障、資源利用問(wèn)題、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題六個(gè)方面。減少這些故障的最簡(jiǎn)單方式就是冗余技術(shù)，可以通過(guò)對(duì)設(shè)備、鏈路、服務(wù)器提供冗余備份，從而將故障對(duì)用戶業(yè)務(wù)的影響降低到最小。

　　根據(jù)數(shù)據(jù)中心中業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)層級(jí)，可將冗余技術(shù)具體分為四大類：

表2：數(shù)據(jù)中心冗余技術(shù)

　　ISO 4~7層冗余技術(shù)

　　我們知道OSI協(xié)議參考模型定義了7層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中四層以上都屬于應(yīng)用層，應(yīng)用層具有區(qū)別各種高層應(yīng)用和識(shí)別內(nèi)容的能力。數(shù)據(jù)中心通過(guò)引入負(fù)載均衡技術(shù)，可對(duì)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器群訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)冗余備份，還可以完成網(wǎng)絡(luò)加速，流量工程等一系列優(yōu)化功能。數(shù)據(jù)中心可以采用兩臺(tái)負(fù)載均衡設(shè)備互為冗余備份。設(shè)備正常運(yùn)行過(guò)程中可以手動(dòng)同步配置信息和自動(dòng)同步會(huì)話信息。當(dāng)一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，另一臺(tái)設(shè)備可以快速感知設(shè)備故障，接管故障設(shè)備的業(yè)務(wù)，保證故障設(shè)備的當(dāng)前業(yè)務(wù)不中斷。

　　網(wǎng)絡(luò)層冗余技術(shù)

　　數(shù)據(jù)中心可以引入網(wǎng)絡(luò)級(jí)的關(guān)鍵設(shè)備冗余備份技術(shù)來(lái)減小宕機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。RFC 3623定義了OSPF 的Graceful Restart標(biāo)準(zhǔn)，GR是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主備切換時(shí)的協(xié)議冗余技術(shù)，GR冗余技術(shù)可以極大的縮短主備切換導(dǎo)致的路由中斷時(shí)間。ECMP也是一種路由冗余技術(shù)，當(dāng)路由的某條路徑出現(xiàn)故障時(shí)，故障路徑上的流量被重新分布到其他等價(jià)路徑。EMCP有很好的收斂速度，在數(shù)據(jù)中心中，如果是基于純IP架構(gòu)，那么使用ECMP冗余技術(shù)是很好的一個(gè)選擇。VRRP全稱Virtual Router Redundancy Protocol（虛擬路由冗余協(xié)議），是一種網(wǎng)關(guān)冗余技術(shù)。VRRP可保證當(dāng)主機(jī)的下一跳設(shè)備壞掉時(shí)，可以及時(shí)的由另一臺(tái)設(shè)備來(lái)代替，從而保持通訊的連續(xù)性和可靠性。

　　鏈路層冗余技術(shù)

　　鏈路層的冗余技術(shù)主要有：服務(wù)器網(wǎng)卡冗余技術(shù)；鏈路聚合；環(huán)路監(jiān)測(cè)；環(huán)路協(xié)議保護(hù)等技術(shù)。服務(wù)器網(wǎng)卡通過(guò)冗余技術(shù)可將多塊網(wǎng)卡組合起來(lái)形成一個(gè)網(wǎng)卡組，網(wǎng)卡組內(nèi)的網(wǎng)卡之間冗余備份，網(wǎng)卡組提供多種運(yùn)行模式完成用戶的不同需求。鏈路聚合Link aggregation是將兩臺(tái)設(shè)備間的數(shù)條物理鏈路“組合”成邏輯上的一條數(shù)據(jù)通路，提高鏈路的可用性，提高鏈路帶寬。只要還存在能正常工作的成員，整個(gè)傳輸鏈路就不會(huì)失效，通過(guò)鏈路聚合實(shí)現(xiàn)了鏈路冗余。Loopback-detection工作在鏈路層。通過(guò)loopback-detection可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)單端口環(huán)路，減小環(huán)路對(duì)數(shù)據(jù)中心的影響。STP、RRPP、RPR、TRILL等都是鏈路層的環(huán)路保護(hù)協(xié)議，通過(guò)這些協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)鏈路的冗余備份。

　　設(shè)備級(jí)冗余技術(shù)

　　數(shù)據(jù)中心組網(wǎng)時(shí)一般會(huì)用到較多的設(shè)備。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，各設(shè)備均面臨著軟件異常、硬件故障甚至外界影響（如：供電電路故障、自然災(zāi)禍）等各種意外的威脅。設(shè)備級(jí)的冗余設(shè)計(jì)可以通過(guò)關(guān)鍵部件冗余，靈活快速的故障偵測(cè)和恢復(fù)來(lái)盡量減小故障造成的影響。

　　目前數(shù)據(jù)中心的設(shè)備多個(gè)硬件部件都是支持冗余備份的，比如設(shè)備的電源、業(yè)務(wù)板、風(fēng)扇、主控板等等。當(dāng)一個(gè)部件故障時(shí)，另外的部件馬上可以工作，并且所有的硬件部件都支持帶電插拔。除了硬件冗余技術(shù)，更主要的部分是軟件冗余技術(shù)。IRF是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬化技術(shù)。通過(guò)IRF技術(shù)可以容許全局范圍內(nèi)的跨設(shè)備鏈路聚合，提供了全面的鏈路級(jí)冗余保護(hù)。同時(shí)IRF技術(shù)還實(shí)現(xiàn)了跨設(shè)備的三層路由冗余，可以支持多種單播路由協(xié)議、組播路由協(xié)議的分布式處理，實(shí)現(xiàn)了多種路由協(xié)議的冗余備份技術(shù)。目前很多設(shè)備也支持不中斷業(yè)務(wù)升級(jí)的冗余備份技術(shù)，即ISSU，在設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下就可以完成軟件升級(jí)。軟件冗余技術(shù)還包括支持設(shè)置主備兩個(gè)啟動(dòng)文件。設(shè)備啟動(dòng)時(shí)可以根據(jù)優(yōu)先級(jí)（主優(yōu)于備）選擇啟動(dòng)文件，在軟件異常時(shí)啟動(dòng)備用軟件。防火墻設(shè)備一般都支持HRP協(xié)議，這是實(shí)現(xiàn)在主備防火墻設(shè)備之間的軟件冗余協(xié)議。