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H3C AC备份介绍

来源:未知 时间:2015-01-17 11:43
 

  H3C AC备份介绍

  1 产生背景

  在AC+Fit AP的分布式网络中,AP的数量已经不仅仅是几百台,而是几千甚至几万台。在大规模的网络中,如何保障无线接入的可靠性变得至关重要。

  现有的AC+Fit AP组网模式中,AP要靠CAPWAP协议机制来发现AC,在AC上注册关联成功后才可以提供服务,而AP靠CAPWAP保活报文检测AC故障的过程更加耗时。如果一台AC故障,所有AP去另一台AC重新注册,这个过程导致的网络瘫痪时间对一个企业来说影响是巨大的。如何缩短切换时间,减少对网络的影响,是一个亟待解决的问题。H3C公司提供的无线控制器备份方案可以有效的提供可靠性保证,确保无线网络切换的快速性。

  2 AC备份基本功能

  2.1 特性介绍

  AC备份方案的实现是:一台AC主用处理各种业务,另一台AC备用,只负责与AP间CAPWAP保活报文的处理,在Master AC故障时改变自身角色,成为新的Master AC处理各种业务。

  AC建立主从关系后,AC间不断的发送保活报文,检测主用AC是否正常。保活报文的交互是基于毫秒(ms)级的。

  通过AC上AP优先级值的配置,可以人为选择AC对AP的控制范围。AP与AC关联时,会选择与优先级值高的AC关联为主用。优先级值范围是0~7。当AC优先级值设置为0~6时,AC发生热备切换,原主AC恢复后,AP不会再次切换回原AC;当AC优先级值设置为7时,原主AC恢复后,AP会再次切换回原AC。

  AC热备主从切换过程是快速的,给AP下接入station的通信服务带来的影响非常小。

  2.2 实现原理

  2.2.1 AC热备基础组网

  图1 热备份示意图

  网络中的AP通过CAPWAP协议与两台AC关联。AP从主用AC上获得所有的服务,Slave AC不提供服务,只负责发送Master AC down的信息。对端AC故障事件发生后,Slave AC会转变为Master AC,同时AP转到新Master AC上获得服务。AP下接入station的通信服务不会受到任何影响。

  2.2.2 AP与主从AC关联过程

  图2 热备份示意图

  AP与主从AC关联过程如图2所示。AP通过CAPWAP协议发现主AC。在图中第9步和第12步过程,Master AC发送给AP的CAPWAP报文中会携带备份AC的IPv4或IPv6地址,AP根据此IP地址再单播发现Slave AC,最终与两台AC同时关联。

  注:图4中discovery ->join ->config ->run状态的详细描述请参考“CAPWAP”特性介绍章节。

  2.2.3 主备切换过程

  AC间热备关系的保活机制是靠类型为0x8918的帧交互实现的。当Slave AC检测不到Master AC的心跳报文时,就认为Master AC故障。Slave AC将自己的角色转换为Master,通过configuration update request message报文将“peer down event”告诉AP,并开始为AP提供服务。

  AP通过CAPWAP收到configuration update request message报文,知道“peer down event”后,将Slave AC切换为Master AC,并向新Master AC发送数据。同时AP重新开启CAPWAP discovery进程,根据新Master AC提供的IP地址,与新的Slave AC关联。

  3 应用场景

  3.1 1+1热备份

  图3 1+1热备份组网图

  1+1热备份实现组网如图3所示。1+1热备份的情况下,AP同时与主备两台AC建立CAPWAP隧道链路,分别为主链路和备用链路,这样不仅提供了主AC故障时的备份,而且在主AC链路出现问题的时候也能够提供备份功能。

  3.2 N+1备份

  N+1备份,又称冷备份,实现一台AC为多台AC提供业务备份。多台Master AC负责为与其关联的所有AP提供服务,而一台Slave AC为所有主AC提供备份服务。Master AC中任何一台出现故障,其上关联的AP都会切换到Slave AC上。而当出现故障的Master AC恢复后,AP将自动回切到原Master AC上,保证网络没有变化。

  图4 N+1备份组网图

  N+1备份组网如图4所示。具体实现方式为:将多台AC的备份AC地址同时指向同一台AC,并且在每台Master AC上配置AP的优先级等级为7。当某台AC故障时,AP会根据CAPWAP隧道心跳报文检测到AC故障,待达到超时时长后,AP会与Slave AC建立主用关系。这种备份方式的故障检测是靠CAPWAP协议超时机制实现的,时间为30秒左右。当故障AC恢复正常的时候,由于优先级等级为7,具有控制权抢夺功能,AP会重新与恢复AC建立主用关系。通过这种N+1备份方法,既可以实现多AC备份,又可以节省网络成本。


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