菜鳥入門 漫談服務器網卡容錯技術

菜鳥入門 漫談服務器網卡容錯技術

(2006-06-13 14:54:14)

摘要：隨着計算機網絡技術的迅速發展，計算機網絡不斷推廣，人們對計算機網絡系統的可靠性要求也愈來愈高。今天，網絡服務器不只是用做簡單的打字或文件處理，並且每每用在重要的商務處理上，爲重要應用提供高可靠性 的鏈接。 服務器功能愈來愈強大，服務器在計算機網絡中的地位也日益重要。而服務器至網絡的鏈接性能一樣不可忽視，它與服務器的可靠性和整個網絡的可靠性同等重要。在實際應用中，不管是網線斷了、丟了、集線器或交換機端口壞了、仍是網卡壞了都會形成鏈接中斷。 關係到計算機網絡系統可否正常運行的因素不少，服務器網卡就是其中重要環節之一。爲此，許多網絡廠商推出了各自的具備容錯功能的服務器網卡。例如Intel推出了三種容錯服務器網卡，它們是:AdapterFaultTolerance(AFT，網卡出錯冗餘)、AdapterLoadBalancing(ALB，網卡負載平衡)、FastEtherChannel(FEC，快速以太通道)技術，現對這三種技術，逐一進行介紹。 AFT技術是在服務器和交換機之間創建冗餘鏈接，即在服務器上安裝兩塊網卡，一塊爲主網卡，另外一塊做爲備用網卡，而後用兩根網線將兩塊網卡都連到交換機上。在服務器和交換機之間創建主鏈接和備用鏈接。一旦主鏈接斷開，備用鏈接會在幾秒鐘內自動頂替主鏈接的工做，一般網絡用戶不會覺察到任何變化。 當Netware或NT服務器裝上兩塊網卡後，AFT技術把這兩塊網卡做爲一個網卡工做組，一塊爲主網卡，另外一塊爲備用網卡。當主網卡工做時，智能軟件經過備用網卡對主網卡及鏈接狀態進行監測。 這是一種採用發送特殊設計的「試探包」的方法來進行的監測。若鏈接失效，「試探包」便沒法送達主網卡，智能軟件發現此狀況，當即將工做(包括MAC網絡地址)移交給備用網卡。 因爲全部配置信息是在瞬間轉到備用網卡上的，網絡用戶不會察覺到有任何變化，同時也不會對服務器操做系統形成壓力。 AFT在服務器和網絡之間創建的冗餘鏈接包括冗餘網卡、網線、集線器或交換機端口。一條鏈接用於服務器正常網絡通訊工做，另外一條鏈接提供備用。 Intel AFT技術適用於Novell公司Netware和Microsoft公司Windows NT服務器。Intel公司爲此網卡提供智能軟件以及相應的驅動程序。其中，智能軟件連續監測主鏈接和備用鏈接，一旦某一環節出問題，當即採起行動。因爲備用鏈接能當即接管，故此轉換操做不會打斷網絡用戶正在進行的應用，也不會干擾正在進行的網絡操做。 爲了提升網卡的可管理性，AFT一旦發現鏈接中有任何失效，便會發出報警信號。AFT採用基於操做系統的報警管理程序，在Netware服務器上發出Netware報警，在NT服務器上的事件記錄裏留下出錯記錄。 Intel LANDesk管理程序可檢測報警信號並採起適當措施。網絡管理員可經過電子郵件、傳真、尋呼機或手機得到出錯報警信號。 如今，愈來愈多的公司依賴客戶/服務器網絡進行重要的商務應用，更寬的服務器通道與更短的宕機時間一樣重要。僅僅一個100Mbps通道對一些用戶來講已不夠用，特別是進行多媒體、Intranet及廣域網應用時。在這種狀況下，服務器瓶頸會致使整個網絡速度降低，影響商務正常進行。爲了解決這個問題，一些公司採起措施，增長帶寬，擴大服務器吞吐量。 解決服務器瓶頸的傳統方法 過去，一旦服務器吞吐成爲瓶頸，網絡管理員每每會在服務器上增長一塊網卡，劃分兩個網段。這樣可減輕一半的通訊壓力，一般可緩解堵塞情況。然而，這個辦法會帶來一些問題，如:需另設IP地址、從新規劃網絡。一般網段劃分需增長額外的硬件設備，如交換機、路由器等，並且在兩個網段之間平衡流量是很困難的，每每需反覆設置、調試。 ALB是讓服務器可以更多更快傳輸數據的一種簡單易行的好方法。這項新技術是經過在多塊網卡之間平衡數據流量的方法來增長吞吐量，每增長一塊網卡，就增寬100Mbps通道。另外，ALB還具備AFT一樣的容錯功能，一旦其中一條鏈路失效，其餘鏈路仍可保障網絡的鏈接。 當服務器網卡成爲網絡瓶頸時，ALB技術無須劃分網段，網絡管理員只需在服務器上安裝兩塊具備ALB功能的網卡，並把它門配置成ALB狀態，即可迅速、簡便地解決瓶頸問題。 這種方法無需在客戶端做任何設置，也不須要經過路由來實現客戶之間的通訊。另外，服務器上全部網卡之間的通訊量是平衡的。 ALB工做原理 與AFT同樣，ALB在網卡驅動程序裏帶有智能軟件，爲了配合ALB工做，智能軟件動態管理ALB網卡組，連續分析服務器各塊網卡上的數據流量。 對服務器來講，ALB網卡組中一條通道雙向通訊，其他的只向外發送。ALB可爲網絡客戶提供一樣的服務器響應等級。 採用四塊網卡的ALB技術，吞吐量可近400Mbps. 快速以太通道(FEC) FEC是Cisco公司針對Web瀏覽及Intranet等對吞吐量要求較大的應用而開發的一種增大帶寬的技術。FEC同時也爲進行重要應用的客戶/服務器網絡提供高可靠性和高速度。 FEC具備AFT和ALB的所有功能。在服務器上，FEC與ALB類似，在幾塊網卡間可實現容錯和負載平衡。並且，與具有FEC特性的交換機鏈接，服務器可實現多塊網卡雙向平衡通訊。 與ALB同樣，FEC採用多塊網卡同時分擔通訊量的辦法來解決服務器吞吐瓶頸問題，並且，服務器一樣也只給FEC網卡組分配一個網絡地址，網卡智能軟件自動平衡FEC網卡組內每塊網卡負載的通訊量。FEC網卡組中每塊網卡都是工做在全雙工快速以太網狀態。 FEC工做原理 FEC是一項將多個全雙工快速以太網鏈接成組，實現高速、容錯鏈接的技術。一臺FEC交換機可鏈接二三塊或四塊快速以太服務器網卡，全雙工時支持多達800Mbps的帶寬。 因爲FEC交換機內部集成了FEC負載平衡特性，增長通道鏈接即可得到更高的吞吐量，所以，增大帶寬不會形成延遲或下降系統性能。 冗餘並行數據路徑，有助於確保FEC的鏈接。一旦其中一條失效，智能軟件可在客戶不知不覺的狀況下，自動將原失效通道上的信息轉到其餘的通道上去。 擴展性知足將來須要 FEC以全雙工方式工做，將帶寬擴展到200Mbps～800Mbps，解決了許多公司目前100Mbps不夠用的問題。 FEC技術同時也適於從此的發展須要，FEC是一項基於標準的技術(符合IEEE802.3)，它可實現向1000Mbps邁進的無縫鏈接。 AFT、ALB、FEC用的是同一個驅動程序，一個網卡組只能採用一種設置。系統採用何種技術要視具體狀況而定。