在信息高度发达的社会中，企业越来越依赖数据中心。一旦数据中心发生故障，企业员工可能无法正常工作，公司的订单可能无法交易，并且公司可能会失去大量客户。根据META Group的统计，由于数据中心故障，各个行业的平均每小时损失高达1,010,536.00美元。其中，能源，通信和制造业的损失位居前三位。有关详细信息，请参见下表：
表1：各行业数据中心的故障损失统计
中国目前有将近54万个数据中心在运营，并且正在以18%的复合年增长率增长。与数据中心相关的基础设施建设市场已达到1000亿。拥有如此众多的数据中心，几乎每天都会发生大小故障。但是这么多的故障并没有造成太大的损失，主要是因为几乎所有的数据中心都采用了各种冗余备份技术，因此，当发生故障时，业务可以及时切换到正常的操作级别，以保持数据的正常运行。中央。故障排除后，业务将恢复为正常运行。
常规的数据中心故障源包括：硬件故障，软件故障，链路故障，电源/环境故障，资源利用问题，网络设计问题。减少这些故障的最简单方法是冗余技术，该技术可以为设备，链接和服务器提供冗余备份，从而将故障对用户服务的影响降至最低。
根据数据中心业务的网络级别，冗余技术可以分为四类：
表2：数据中心冗余技术
ISO 4?7层冗余技术
我们知道，OSI协议参考模型定义了一个7层网络结构，其中四个以上属于应用程序层。应用程序层具有区分各种高级应用程序和标识内容的能力。通过在数据中心引入负载平衡技术，可以访问数据中心服务器组以进行冗余备份，还可以完成一系列优化功能，例如网络加速和流量工程。在数据中心，两个负载平衡设备可用于冗余备份。在设备正常运行期间，您可以手动同步配置信息并自动同步会话信息。当一台设备发生故障时，另一台设备可以快速感知该设备故障并接管发生故障的设备的业务，以确保发生故障的设备的当前业务不会中断。
网络层冗余技术
数据中心可以引入关键设备的网络级冗余备份技术，以减少停机时间对整个系统的影响。 RFC 3623定义了OSPF的Graceful Restart标准。 GR是网络设备的主备切换时的协议冗余技术。 GR冗余技术可以大大缩短由主备交换机引起的路由中断时间。 ECMP还是路由冗余技术。当路由发生故障时，故障路径上的流量会重新分配到其他等价路径。 EMCP具有良好的收敛速度。在数据中心中，如果它基于纯IP架构，则使用ECMP冗余技术是一个不错的选择。 VRRP代表虚拟路由器冗余协议（Virtual Router Redundancy Protocol），这是一种网关冗余技术。 VRRP可以确保当主机的下一跳设备损坏时，可以及时将其替换为另一台设备，从而保持通信的连续性和可靠性。
链路层冗余技术
链路层冗余技术主要包括：服务器网卡冗余技术;链路聚合;循环监控;环路协议保护和其他技术。服务器网卡可以通过冗余技术将多个网卡组合成一个网卡组。网卡组中的网卡被冗余备份。网卡组提供多种操作模式，以满足不同的用户需求。链路聚合是将两个设备之间的若干物理链路“组合”为逻辑数据路径，以提高链路的可用性并增加链路带宽。只要存在可以正常工作的成员，整个传输链路就不会失败，并且可以通过链路聚合来实现链路冗余。环回检测在链路层起作用。通过环回检测，可以及时发现单端口环路，以减少环路对数据中心的影响。 STP，RRPP，RPR，TRILL等都是链路层的环路保护协议，通过它们可以实现链路的冗余备份。
设备级冗余技术
数据中心网络通常使用更多设备。在实际操作过程中，每台设备都面临各种意外威胁，例如软件异常，硬件故障，甚至是外部影响（例如：电源电路故障，自然灾害）。设备级冗余设计可以通过关键组件的冗余，灵活，快速的故障检测和恢复来最大程度地减少故障的影响。
当前，数据中心设备的多个硬件组件支持冗余备份，例如设备的电源，业务板，风扇，主控制板等。当一个组件发生故障时，其他组件可以立即工作，并且所有硬件组件都支持实时插入和移除。除硬件冗余技术外，更重要的部分是软件冗余技术。 IRF是一种网络设备虚拟化技术。 IRF技术可以实现全局跨设备链路聚合，从而提供全面的链路级冗余保护。同时，IRF技术还实现了跨设备的三层路由冗余，可以支持多种单播路由协议和组播路由协议的分布式处理，并实现多种路由协议的冗余备份技术。目前，许多设备还支持不中断服务升级的冗余备份技术，即ISSU，可以在设备正常运行时完成软件升级。软件冗余技术还包括支持为主服务器和从服务器设置两个启动文件。设备启动时，可以根据优先级选择启动文件（主要优于备份），并在软件异常时启动备份软件。防火墙设备通常支持HRP协议，该协议是在活动和备用防火墙设备之间实现的软件冗余协议。
上面简要介绍了数据中心中各种常用的冗余技术。当然，使用冗余技术还可能增加网络的复杂性并增加营运资金的投资。因此，不能盲目添加冗余设计。过于复杂的冗余设计将降低数据中心的可用性，并增加数据中心的运营成本。需要对数据中心中使用哪种冗余技术进行综合分析，结合其自身业务运营的特点，并合理实施。
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