08 支撑业务运作的网络冗余是指什么？
全面讲解优点和类型

“这个介绍太冗余了 ”，诸如此类表达通常表示消极意义，指代无意义、冗长的事物。然而，这个词在互联网世界中意义却大不相同。

本文将讲解网络冗余的概念并介绍实现网络冗余的方法，力求零基础读者也可轻松理解。

什么是网络冗余化

网络中的“冗余”或“冗余结构”是指为预防发生故障而事先备份。就通信线路而言便是准备A到B之间的多个通信路由；就通信设备而言则是准备多个相同设备。
实现冗余后，即使网络发生故障，也能最大程度控制服务中断的时间，确保服务的稳定提供。

网络冗余的益处

作为BCP^*1的重要特性，冗余作用重大。 尤其是当冗余结构考虑了自然灾害预案时，通常会将备用设备及线路安装在物理上远离主业务设备安装地的位置。 如此一来，即使发生自然灾害造成主要设施受损，只要安装在远程位置的设备安然无恙，公司也可使用备用设备继续开展业务。

*1 企业可持续发展计划（BCP）

网络冗余的类型

网络冗余分为“热备份 ”和 “冷备份”两种类型。 这些方法的目的是在提高网络可用性的同时提升故障后恢复能力。以下将分别说明各方法的特点。

热备份

热备份在待机状态下也持续给备用设备通电。如此网络几乎不进入停机状态，从而提高服务的连续性。但由于备用设备会和主设备同时运行，缺点是运营成本增加。

冷备份

冷备份在待机状态下先关闭备用设备。 在故障发生时手动切换至备用设备。 由于备用设备无需以通电状态一直连接网络，因此可降低成本。缺点是需要手动操作，准备时间较长。

分层冗余

分层冗余是指在网络功能以及系统结构各层级实现冗余。通过这种方式即使某个特定层发生故障，其他层仍可继续工作，从而提高网络整体可用性，加快故障恢复速度。

通常对物理层和数据链路层等各层进行冗余配置。接下来将具体展开讲解。

【层级1】物理层

物理层冗余是指双重备份网络设备、服务器、以及电缆等。
其中也包括服务器上配备多个电源的电源冗余方法。

【层级2】数据链路层

数据链路层冗余包括冗余链路、链路聚合和冗余协议 (STP)。

• 冗余链路：在单个设备中插入多个网卡^*2虚拟成单条链路。
• 链路聚合：使用多条通信路径，即使其中一条路径出现问题，仍可在其他路径上建立通信。
• 冗余协议：简称 STP，防止在循环网络中发生数据无限循环问题的机制。

*2NIC（Network Interface Card，即网络接口卡）：用于将计算机等设备连接至通信网络的扩展设备。

【层级3】网络层

网络层冗余包括VRRP和ECMP等方法。

• VRRP：将网络上多个路由器虚拟为单个路由器来运行。
• ECMP：当多个路径成本相同时，将负载均衡分散至通信路径。

【层级4】转接层

转接层冗余包括HA和DSR等方法。

• HA：将两台防火墙统为一个整体，其中一台为工作设备，另一台为备用设备。
• DSR：不采用负载均衡器，直接从服务器向客户端返回流量。

总结

网络冗余可提升网络可靠性，根据不同层级的实际情况来选择、设置及运用合适技术至关重要。