【51CTO.com綜合報(bào)道】在大型組網(wǎng)應(yīng)用中，無線控制器AC作為關(guān)鍵的接入點(diǎn)和業(yè)務(wù)入口，要求具有更高的可靠性。尤其是中高端無線控制器，通常要求設(shè)備在單點(diǎn)故障時(shí)，用戶的業(yè)務(wù)不能間斷。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，用戶對(duì)檢測速度、切換時(shí)間、設(shè)備冗余比例、易用性、性能、成本等方面的需求側(cè)重點(diǎn)有所不同，從而對(duì)備份技術(shù)提出了更多的要求。

一、 備份方式

無線控制器的備份方式和有線設(shè)備不一樣，方式比較靈活，不同的方式能夠提供備份的程度不一樣。當(dāng)然，備份程度越高，實(shí)施的成本也越高。客戶可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)要求、成本限制選擇適合的備份方式。無線控制器備份，一般有以下三種：

●1+1 備份。實(shí)現(xiàn)在單點(diǎn)故障的情況下，信息流完全不中斷，保證無線用戶業(yè)務(wù)的不間斷性。

●N+1 備份。實(shí)現(xiàn)一臺(tái)AC為多臺(tái)AC提供業(yè)務(wù)備份，最大程度的節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。

●N+N 備份。多AC間互為備份，在實(shí)現(xiàn)冗余備份的同時(shí)提供了靈活的智能負(fù)載均擔(dān)機(jī)制，是最基本的備份方式，使用非常靈活。

當(dāng)前各個(gè)廠家基本上都實(shí)現(xiàn)了后兩種備份方式，即N+1與N+N。但1+1備份要求比較高，不僅需要兩臺(tái)AC之間能夠快速檢測對(duì)方的故障情況，還需要進(jìn)一步備份AP和Client的狀態(tài)信息；對(duì)認(rèn)證、加密類的Client，還需要備份Client的認(rèn)證信息和加密密鑰、會(huì)話密鑰等信息。

H3C實(shí)現(xiàn)了上述三種備份方式，對(duì)1+1備份，目前支持明文和Portal認(rèn)證用戶的熱備。由于備份功能是從系統(tǒng)角度來看待的，任何一種備份是有多個(gè)基本功能或基礎(chǔ)機(jī)制一起協(xié)同實(shí)現(xiàn)的，因此各個(gè)廠家實(shí)現(xiàn)備份的機(jī)制不太一樣，導(dǎo)致同一備份方式的功能也不盡然相同。下面以H3C為例，來說明這三種方式的備份功能特點(diǎn)。

二、 備份依賴的基礎(chǔ)機(jī)制

H3C提供的三種備份方式，需依賴以下基礎(chǔ)機(jī)制：

●AP首選控制器機(jī)制：基礎(chǔ)機(jī)制，應(yīng)用于1+1、N+1、N+N備份

●WLAN雙鏈路機(jī)制：應(yīng)用于1+1、N+1備份

●Primary AC機(jī)制：應(yīng)用于1+1、N+1備份

●快速鏈路檢測機(jī)制：應(yīng)用于1+1備份

●Portal雙機(jī)熱備機(jī)制：可應(yīng)用于1+1、N+1（N=1）、N+N（N=1）備份

1. AP首選控制器機(jī)制

當(dāng)一臺(tái)瘦AP啟動(dòng)或與原有AC斷開連接后，將重新搜尋AC。如果發(fā)現(xiàn)多個(gè)AC時(shí)，AP將對(duì)AC進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，并根據(jù)排序結(jié)果選擇最優(yōu)的AC進(jìn)行連接并注冊接入。AP按照以下優(yōu)先次序?qū)?duì)AC進(jìn)行排序：

●靜態(tài)配置的注冊方式優(yōu)于自動(dòng)注冊方式。

●接入優(yōu)先級(jí)高的AC。如果一臺(tái)AC上為某個(gè)AP指定了最高優(yōu)先級(jí)（7），那么該AC就是該AP的Primary AC。

●優(yōu)先接入負(fù)載小的AC。AC的負(fù)載包括AP數(shù)量和client數(shù)量，首先考慮已注冊的AP數(shù)量，在AP數(shù)量相等的情況下，考慮已登錄的Client數(shù)量。

●AC對(duì)AP發(fā)現(xiàn)請求的響應(yīng)順序，優(yōu)先接入先響應(yīng)的AC。

AP首選控制器機(jī)制，提供了一種在多AC組網(wǎng)環(huán)境中的選擇接入機(jī)制，也可以幫助用戶實(shí)現(xiàn)AP接入備份和負(fù)載均擔(dān)。通過在AC上為AP配置不同的優(yōu)先級(jí)，可以靈活實(shí)現(xiàn)各種AP接入的負(fù)載均擔(dān)需求。

2. AP/AC間的WLAN雙鏈路機(jī)制

雙鏈路機(jī)制中，AP可以與兩臺(tái)無線控制器分別建立鏈路。AP首先與首選控制器建立主用鏈路，然后根據(jù)AC上的配置與備份AC之間建立備用鏈路。當(dāng)主AC宕機(jī)或主用鏈路故障時(shí)，AP可以將備用鏈路升級(jí)為主用鏈路，繼續(xù)提供接入服務(wù)。

AP也會(huì)在備份AC同時(shí)為STA建立備份，但不能為STA的認(rèn)證狀態(tài)和密鑰建立備份。

3. Primary AC機(jī)制

Primary AC提供了一種回切機(jī)制。AP總是將和Primary AC建立的鏈路作為主用鏈路。當(dāng)Primary AC出現(xiàn)故障，AP將主用鏈路切換到備份AC上；但是當(dāng)Primary AC重新恢復(fù)連接時(shí)，AP自動(dòng)將主鏈路切換回Primary AC，將另一條鏈路將降為備用鏈路。

4. 快速鏈路檢測機(jī)制

快速鏈路故障檢測機(jī)制，相互備份的AC，可以快速檢測對(duì)方設(shè)備故障。結(jié)合WLAN雙鏈路連接機(jī)制，當(dāng)主用AC發(fā)生故障時(shí)，備份AC可以在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)檢測到并實(shí)施主備用鏈路切換。

5. Portal雙機(jī)熱備機(jī)制

Portal認(rèn)證是目前實(shí)際應(yīng)用中無線用戶最常用的認(rèn)證方式。Portal雙機(jī)熱備提供了認(rèn)證、授權(quán)、計(jì)費(fèi)等信息的實(shí)時(shí)備份機(jī)制?？梢员ＷC運(yùn)行Portal業(yè)務(wù)的無線控制器發(fā)生故障后用戶的連接不會(huì)中斷，且授權(quán)、計(jì)費(fèi)等信息不會(huì)丟失。徹底消除了Portal業(yè)務(wù)組網(wǎng)中的單點(diǎn)故障。

Portal雙機(jī)熱備機(jī)制中，互為備份的兩臺(tái)AC可以同時(shí)處理用戶數(shù)據(jù)，不區(qū)分設(shè)備的主備狀態(tài)，兩臺(tái)設(shè)備可以同時(shí)處理的業(yè)務(wù)報(bào)文，實(shí)現(xiàn)了用戶級(jí)的負(fù)載均衡。 Portal雙機(jī)熱備支持內(nèi)置和外置Portal Server。

如果采用外置Portal Server， Portal雙機(jī)熱備特性需要和H3C iMC智能管理平臺(tái)的Portal Server組件配合使用，因?yàn)閕MC支持認(rèn)證設(shè)備使用不同的IP地址。如果支持外置計(jì)費(fèi)服務(wù)器，則需要外置服務(wù)器能夠支持針對(duì)同一用戶連接有多個(gè)NAS IP的情況。

三、 各個(gè)備份方式的特點(diǎn)

1. 1+1備份

1+1備份強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)的不間斷性，即發(fā)現(xiàn)故障并完成切換的速度。具有以下特點(diǎn)，

●AP和STA同時(shí)同主備兩臺(tái)AC建立鏈路，發(fā)生主備切換時(shí)AP和STA不需要重新連接；

●可以在毫秒級(jí)發(fā)現(xiàn)故障并完成切換，保障用戶業(yè)務(wù)不間斷；

●相對(duì)其他備份方式，1+1備份冗余度高（1：1）且系統(tǒng)資源占用較多。

1+1 AC備份應(yīng)用中，AP和STA將同兩臺(tái)AC分別建立連接，即主備鏈路。當(dāng)主AC發(fā)生故障，備用AC可以在毫秒級(jí)發(fā)現(xiàn)對(duì)方故障，并立刻將備用鏈路升級(jí)為主鏈路，接替主AC提供服務(wù)，保證無線用戶業(yè)務(wù)的不間斷性。

1+1備份的實(shí)際組網(wǎng)中，一般情況下推薦將一臺(tái)AC作為所有AP的主用AC（Primary AC），另一臺(tái)AC作為專門的備用AC，易于維護(hù)。如果有需要，兩臺(tái)AC也可配置成負(fù)載均擔(dān)的方式并互為備份。主備用方式下，當(dāng)Primary AC故障解除恢復(fù)連接時(shí)，AP和STA將自動(dòng)將的主鏈路切換回主用AC，AP與備用AC的鏈路降為備用鏈路。如圖1所示，AC1與AC2為1+1備份。

圖1 1+1備份示例

負(fù)載分擔(dān)方式下，有兩種配置方式：其一是將兩個(gè)AC分別指定為不同AP的主用AC，從而全網(wǎng)AP分散到兩臺(tái)AC上。這種方式的特點(diǎn)是AP和AC的關(guān)系比較固定，易于監(jiān)管。其二不設(shè)置主用AC，兩臺(tái)AC對(duì)所有AP配置靜態(tài)優(yōu)先級(jí)都相同，AP根據(jù)AC的負(fù)載情況自動(dòng)分擔(dān)。這種方式會(huì)導(dǎo)致AP和AC之間的關(guān)系不固定，給監(jiān)管帶來困難。

1+1備份依賴的基礎(chǔ)機(jī)制如下：

●WLAN雙鏈路機(jī)制

●快速鏈路檢測機(jī)制

●Primary AC機(jī)制，或AP接入負(fù)載分擔(dān)機(jī)制

●Portal熱備機(jī)制（可選）

如果用戶在在1+1備份的兩臺(tái)AC上開啟了Portal熱備功能，則兩臺(tái)AC均需要和Portal服務(wù)器和AAA服務(wù)器通信。用戶認(rèn)證通過后，兩臺(tái)AC之間會(huì)定時(shí)同步用戶的認(rèn)證、授權(quán)、計(jì)費(fèi)等信息；

Portal熱備特性支持內(nèi)置Portal服務(wù)器進(jìn)行認(rèn)證，AAA服務(wù)器可以是外置Radius服務(wù)器，也可以是本地用戶數(shù)據(jù)庫。

2. N+1備份

N+1備份強(qiáng)調(diào)整網(wǎng)的可維護(hù)性和更低的冗余比例，具有以下特點(diǎn)，

●1臺(tái)備用AC為最多4臺(tái)主AC提供備份，在保障所有AP得到備份的同時(shí)，成本投入更低；

●備用AC只在主AC發(fā)生故障時(shí)提供服務(wù)，且主AC備用故障恢復(fù)后，所有AP和用戶能夠自動(dòng)切換到備用AC，大大降低維護(hù)難度；

●相對(duì)1+1備份，N+1備份不支持毫秒級(jí)故障檢測和切換。

例如圖2中，正常情況下，AP1、AP2、AP3分別以AC1、AC2、AC3為各自的Primary AC，而這三個(gè)AC都配置了"備份AC"作為備份。當(dāng)AC1發(fā)生故障后，AP1將切換到"備份AC"上。當(dāng)AC1再次恢復(fù)后，AP1將重新切換到AC1上。

圖2 N+1備份示例

N+1備份依賴的基礎(chǔ)機(jī)制如下：

●Primary AC機(jī)制

●WLAN雙鏈路機(jī)制

3. N+N備份

N+N備份機(jī)制是最基本的備份方式，N臺(tái)AC中的任何一臺(tái)AC可以同時(shí)為其他AC備份。N+N僅依賴最基本的AP首選控制器機(jī)制，由AP可以根據(jù)靜態(tài)優(yōu)先級(jí)或AC的負(fù)載等信息，自主選擇最優(yōu)的AC接入，當(dāng)鏈接出現(xiàn)故障的時(shí)候，AP會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中重新選擇一個(gè)新的最優(yōu)AC重新進(jìn)行接入。

因此N+N備份具有使用靈活，穩(wěn)定性高，易于維護(hù)的特點(diǎn)。但不具備1+1備份毫秒級(jí)切換特性，及N+1備份主AC故障恢復(fù)后AP自動(dòng)回切的特性。

總的來說，這種三種備份方式都有各自的特點(diǎn)，可以適合不同的應(yīng)用場景，參考表1：

備份方式 特點(diǎn) 冗余 可靠性 可維護(hù)性 靈活性 負(fù)載均擔(dān)

1+1 毫秒級(jí)檢測到故障發(fā)生并完成切換。 高 高 中 低 支持

N+1 備份設(shè)備為預(yù)先指定且唯一，只要主設(shè)備正常，全部AP均只與主設(shè)備連接。 低 中 高 低 不支持

N+N 應(yīng)用最基本的AP首選控制器機(jī)制，實(shí)現(xiàn)大部分應(yīng)用。 低 中 高 高 支持

表1. 各種備份方式的比較

從某種角度上，1+1可以視作應(yīng)用了快速鏈路檢測的N+N備份，N+1可以視作應(yīng)用了Primary AC回切機(jī)制的N+N備份。

這三種備份方式為無線組網(wǎng)提供了不同級(jí)別的可靠性保障方式，其中1+1熱備方式是提供了毫秒級(jí)的備份，支持非認(rèn)證非加密用戶或Portal認(rèn)證用戶無感知切換。隨著無線網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，其重要性會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)，未來1+1熱備還可能支持認(rèn)證加密用戶的熱備。