菜鸟入门 漫谈服务器网卡容错技术

菜鸟入门 漫谈服务器网卡容错技术

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

摘要：随着计算机网络技术的迅速发展，计算机网络不断推广，人们对计算机网络系统的可靠性要求也愈来愈高。今天，网络服务器不只是用做简单的打字或文件处理，并且每每用在重要的商务处理上，为重要应用提供高可靠性 的链接。 服务器功能愈来愈强大，服务器在计算机网络中的地位也日益重要。而服务器至网络的链接性能一样不可忽视，它与服务器的可靠性和整个网络的可靠性同等重要。在实际应用中，不管是网线断了、丢了、集线器或交换机端口坏了、仍是网卡坏了都会形成链接中断。 关系到计算机网络系统可否正常运行的因素不少，服务器网卡就是其中重要环节之一。为此，许多网络厂商推出了各自的具备容错功能的服务器网卡。例如Intel推出了三种容错服务器网卡，它们是:AdapterFaultTolerance(AFT，网卡出错冗余)、AdapterLoadBalancing(ALB，网卡负载平衡)、FastEtherChannel(FEC，快速以太通道)技术，现对这三种技术，逐一进行介绍。 AFT技术是在服务器和交换机之间创建冗余链接，即在服务器上安装两块网卡，一块为主网卡，另外一块做为备用网卡，而后用两根网线将两块网卡都连到交换机上。在服务器和交换机之间创建主链接和备用链接。一旦主链接断开，备用链接会在几秒钟内自动顶替主链接的工做，一般网络用户不会觉察到任何变化。 当Netware或NT服务器装上两块网卡后，AFT技术把这两块网卡做为一个网卡工做组，一块为主网卡，另外一块为备用网卡。当主网卡工做时，智能软件经过备用网卡对主网卡及链接状态进行监测。 这是一种采用发送特殊设计的“试探包”的方法来进行的监测。若链接失效，“试探包”便没法送达主网卡，智能软件发现此状况，当即将工做(包括MAC网络地址)移交给备用网卡。 因为全部配置信息是在瞬间转到备用网卡上的，网络用户不会察觉到有任何变化，同时也不会对服务器操做系统形成压力。 AFT在服务器和网络之间创建的冗余链接包括冗余网卡、网线、集线器或交换机端口。一条链接用于服务器正常网络通讯工做，另外一条链接提供备用。 Intel AFT技术适用于Novell公司Netware和Microsoft公司Windows NT服务器。Intel公司为此网卡提供智能软件以及相应的驱动程序。其中，智能软件连续监测主链接和备用链接，一旦某一环节出问题，当即采起行动。因为备用链接能当即接管，故此转换操做不会打断网络用户正在进行的应用，也不会干扰正在进行的网络操做。 为了提升网卡的可管理性，AFT一旦发现链接中有任何失效，便会发出报警信号。AFT采用基于操做系统的报警管理程序，在Netware服务器上发出Netware报警，在NT服务器上的事件记录里留下出错记录。 Intel LANDesk管理程序可检测报警信号并采起适当措施。网络管理员可经过电子邮件、传真、寻呼机或手机得到出错报警信号。 如今，愈来愈多的公司依赖客户/服务器网络进行重要的商务应用，更宽的服务器通道与更短的宕机时间一样重要。仅仅一个100Mbps通道对一些用户来讲已不够用，特别是进行多媒体、Intranet及广域网应用时。在这种状况下，服务器瓶颈会致使整个网络速度降低，影响商务正常进行。为了解决这个问题，一些公司采起措施，增长带宽，扩大服务器吞吐量。 解决服务器瓶颈的传统方法 过去，一旦服务器吞吐成为瓶颈，网络管理员每每会在服务器上增长一块网卡，划分两个网段。这样可减轻一半的通讯压力，一般可缓解堵塞情况。然而，这个办法会带来一些问题，如:需另设IP地址、从新规划网络。一般网段划分需增长额外的硬件设备，如交换机、路由器等，并且在两个网段之间平衡流量是很困难的，每每需反复设置、调试。 ALB是让服务器可以更多更快传输数据的一种简单易行的好方法。这项新技术是经过在多块网卡之间平衡数据流量的方法来增长吞吐量，每增长一块网卡，就增宽100Mbps通道。另外，ALB还具备AFT一样的容错功能，一旦其中一条链路失效，其余链路仍可保障网络的链接。 当服务器网卡成为网络瓶颈时，ALB技术无须划分网段，网络管理员只需在服务器上安装两块具备ALB功能的网卡，并把它门配置成ALB状态，即可迅速、简便地解决瓶颈问题。 这种方法无需在客户端做任何设置，也不须要经过路由来实现客户之间的通讯。另外，服务器上全部网卡之间的通讯量是平衡的。 ALB工做原理 与AFT同样，ALB在网卡驱动程序里带有智能软件，为了配合ALB工做，智能软件动态管理ALB网卡组，连续分析服务器各块网卡上的数据流量。 对服务器来讲，ALB网卡组中一条通道双向通讯，其他的只向外发送。ALB可为网络客户提供一样的服务器响应等级。 采用四块网卡的ALB技术，吞吐量可近400Mbps. 快速以太通道(FEC) FEC是Cisco公司针对Web浏览及Intranet等对吞吐量要求较大的应用而开发的一种增大带宽的技术。FEC同时也为进行重要应用的客户/服务器网络提供高可靠性和高速度。 FEC具备AFT和ALB的所有功能。在服务器上，FEC与ALB类似，在几块网卡间可实现容错和负载平衡。并且，与具有FEC特性的交换机链接，服务器可实现多块网卡双向平衡通讯。 与ALB同样，FEC采用多块网卡同时分担通讯量的办法来解决服务器吞吐瓶颈问题，并且，服务器一样也只给FEC网卡组分配一个网络地址，网卡智能软件自动平衡FEC网卡组内每块网卡负载的通讯量。FEC网卡组中每块网卡都是工做在全双工快速以太网状态。 FEC工做原理 FEC是一项将多个全双工快速以太网链接成组，实现高速、容错链接的技术。一台FEC交换机可链接二三块或四块快速以太服务器网卡，全双工时支持多达800Mbps的带宽。 因为FEC交换机内部集成了FEC负载平衡特性，增长通道链接即可得到更高的吞吐量，所以，增大带宽不会形成延迟或下降系统性能。 冗余并行数据路径，有助于确保FEC的链接。一旦其中一条失效，智能软件可在客户不知不觉的状况下，自动将原失效通道上的信息转到其余的通道上去。 扩展性知足将来须要 FEC以全双工方式工做，将带宽扩展到200Mbps～800Mbps，解决了许多公司目前100Mbps不够用的问题。 FEC技术同时也适于从此的发展须要，FEC是一项基于标准的技术(符合IEEE802.3)，它可实现向1000Mbps迈进的无缝链接。 AFT、ALB、FEC用的是同一个驱动程序，一个网卡组只能采用一种设置。系统采用何种技术要视具体状况而定。