一、雙機熱備介紹
定義
雙機熱備份（Hot-Standby Backup）是指，當兩台裝置在确定主用（Master）裝置和備用（Backup）裝置後，由主用裝置進行業務的轉發，而備用裝置處于監控狀态，同時主用裝置定時向備用裝置發送狀态資訊和需要備份的資訊，當主用裝置出現故障後，備用裝置及時接替主用裝置的業務運作。
目的
随着使用者對網絡可靠性的要求越來越高，如何保證網絡的不間斷傳輸，已成為一個必須解決的問題。特别是在一些重要業務的入口或接入點上，需要保證網絡的不間斷運作，如企業的Internet接入點、銀行的資料庫伺服器等。在這些業務點上如果隻使用一台裝置，無論其可靠性多高，網絡都必然要承受因單點故障而導緻業務中斷的風險。
為了解決上述問題，引入了雙機熱備份。雙機熱備份實作了雙機業務的備份功能，業務資訊通過備份鍊路實作批量備份和實時備份，保證在主裝置故障時業務能夠不中斷地順利切換到備份裝置，進而降低了單點故障的風險，提高了網絡的可靠性。
二、雙機熱備方式
雙機熱備份解決方案根據組網情況有兩種基本方式：主備方式和負載分擔方式。
主備方式
如所示，正常情況下主裝置RouterA處理所有業務，并将産生的會話資訊通過主備通道傳送到備份裝置RouterB進行備份；RouterB不處理業務，隻用做備份。
圖1 雙機熱備份主備方式組網圖（正常工作）
當主裝置RouterA發生故障，備份裝置RouterB接替主裝置RouterA處理業務，如所示。由于已經在備用裝置上備份了會話資訊，進而可以保證新發起的會話能正常建立，目前正在進行的會話也不會中斷，提高了網絡的可靠性。
圖2 雙機熱備份主備方式組網圖（發生故障）
當原來的主用裝置故障恢複之後，使用者可以根據需要配置是否将業務流量回切到原來的主用裝置上。
負載分擔方式
如所示，在無線業務組網中，正常情況下，對于AP1上的業務流量，AC1是主裝置，AC2是備份裝置。AC1處理所有業務，并将産生的會話資訊通過主備通道傳送到備份裝置AC2進行備份；AC2不處理業務，隻用做備份。對于AP2上的業務流量，AC2是主裝置，AC1是備份裝置。AC2處理所有業務，并将産生的會話資訊通過主備通道傳送到備份裝置AC1進行備份；AC1不處理業務，隻用做備份。
這樣，AP1的業務流量通過AC1轉發，AP2的業務流量通過AC2轉發，實作了流量的負載分擔。
圖3 雙機熱備份負載分擔方式組網圖（正常工作）
如果AC1發生故障，如圖4所示，對于AP1上的業務流量，會自動切換到備份裝置AC2上進行轉發，保證了網絡的可靠性。但是對于AP2上的業務流量，主用裝置AC2正常工作，流量轉發路徑不變。
圖4 雙機熱備份負載分擔方式組網圖（發生故障）
當原來的主用裝置故障恢複之後，使用者可以根據需要配置是否将業務流量回切到原來的主用裝置上。
三、雙機熱備實作機制
雙機熱備份的實作主要分為兩個環節：
- 正常情況下的資料同步，該環節保證主備裝置資訊一緻；
- 故障與故障恢複時的流量切換，該環節保證故障後業務能夠不中斷運作。
資料同步
當主用裝置出現故障，流量切換到備份裝置時，要求主用裝置和備份裝置的會話表項完全一緻，否則有可能導緻會話中斷。是以，需要一種機制在主用裝置上會話建立或表項變化時将相關資訊同步儲存到備份裝置上。HSB主備服務處理子產品可以提供資料的備份功能，它負責在兩個互為備份的裝置間建立主備通道，并維護主備通道的鍊路狀态，提供封包的收發服務。
資料同步的方式有批量備份和實時備份：
- 批量備份
- 主用裝置工作了一段時間後，可能已經存在大量的會話表項，此時加入備份裝置，在兩台裝置上配置雙機熱備份功能後，先運作的主用裝置會将已有的會話表項一次性同步到新加入的備份裝置上，這個過程稱為批量備份。
- 實時備份
- 主用裝置在運作過程中，可能會産生新的會話表項。為了保證主備裝置上表項的完全一緻，主用裝置在産生新表項或表項變化後會及時備份到備份裝置上，這個過程稱為實時備份。
流量切換
雙機熱備份可以通過VRRP或雙鍊路特性來實作流量的切換。VRRP隻适用于主備備份方式；雙鍊路可适用于主備備份和負載分擔方式。
- 通過VRRP實作流量切換
- HSB主備業務備份組負責與VRRP關聯，通過HSB備份組與VRRP綁定，根據VRRP的狀态協商出業務的主備狀态，HSB主備備份組的主備狀态與VRRP的主備狀态一緻，監控所綁定的主備通道狀态和VRRP狀态的變化，通知各個業務子產品進行流量切換。
- 如所示，RouterA和RouterB上配置了VRRP功能，其中RouterA配置為VRRP備份組的Master裝置，RouterB配置為VRRP備份組的Backup裝置。雙機熱備份根據VRRP的主備狀态，協商出RouterA作為雙機熱備份的主用裝置，RouterB作為雙機熱備份的備份裝置（即雙機熱備份主備裝置的選擇與VRRP組主備裝置的選擇保持一緻），HSB主備服務會将主裝置RouterA上的相關資訊備份到備份裝置RouterB上。
- 圖5 雙機熱備份通過VRRP實作流量切換組網圖（切換前）
- 如果RouterA發生故障，如所示，VRRP備份組會根據VRRP優先級選舉RouterB成為VRRP備份組新的Master裝置，進行業務流量的轉發，進而實作了流量的切換。
圖6 雙機熱備份通過VRRP實作流量切換組網圖（切換後）
- 通過雙鍊路實作流量切換
- 如所示，AC與AP之間建立雙鍊路。對于AP上的業務流量，主鍊路和備鍊路的選擇情況如所示，AC1作為主裝置，業務流量通過AC1進行轉發；雙機熱備份根據雙鍊路的主備狀态，協商出AC1作為主裝置，AC2作為備份裝置（即雙機熱備份主備裝置的選擇與雙鍊路主備裝置的選擇保持一緻）。HSB主備服務會将主裝置AC1上的相關資訊備份到備份裝置AC2上。
- 圖7 雙機熱備份通過雙鍊路實作流量切換（切換前）
- 如果AC1發生故障，如所示，AP感覺到AC1發生故障，會自動将原來的備鍊路切換為主鍊路，AP上的業務流量通過AC2進行轉發，進而實作了流量的切換。圖8 雙機熱備份通過雙鍊路實作流量切換（切換後）