Interested Article - Аварийное переключение

Аварийное переключение ( англ. failover ) — передача функциональной нагрузки на резервный компонент компьютерной системы или сети ( сервер , сетевое устройство , функциональный модуль и т. п.) в случае сбоя или нарушения функционирования основного компонента той же системы или сети. В общем случае основной и резервный компоненты могут быть как идентичными, так и различными по набору функций. Аварийное переключение, как правило, выполняется автоматически (без вмешательства оператора), но в отдельных случаях система может запрашивать разрешение на переключение.

Аварийное переключение является одним из методов обеспечения отказоустойчивости . Абсолютная (теоретическая) цель аварийного переключения — обеспечить непрерывную доступность функций (например, сетевых сервисов ), предоставляемых системой или сетью. На практике это означает снижение вероятности сбоя системы или уменьшение времени, в течение которого система не выполняет требуемые функции.

Механизм аварийного переключения зависит от особенностей конкретной системы. В общем случае автоматизация процесса обеспечивается посредством специального сигнала («пульс», англ. heartbeat ), которым регулярно обмениваются основное и резервное устройства.

Использование программной виртуализации позволяет снизить зависимость реализаций аварийного переключения от разнообразия моделей аппаратного обеспечения и оборудования.

Примеры реализаций

Cisco ASA

В межсетевых экранах Cisco ASA аварийное переключение осуществляется между двумя идентичными устройствами, соединёнными специальной линией (канал аварийного переключения, англ. failover link ) и, при необходимости, дополнительной линией передачи состояния (канал аварийного переключения с учётом состояния, англ. stateful failover link ). Линия передачи состояния предусмотрена для минимизации потерь трафика в момент аварийного переключения: по ней происходит постоянный обмен информацией обо всех установленных сеансах связи. Эта линия может быть как выделенной, так и совмещённой со специальной.

Оба устройства ASA должны быть одной модели, иметь одинаковые номера версий программного обеспечения, количество и тип интерфейсов, а также одинаковый объём оперативной памяти . Объём флеш-памяти может отличаться, но на устройстве с меньшим объёмом памяти её должно было достаточно для размещения системных и конфигурационных файлов .

Аварийное переключение инициируется автоматически по результатам анализа работоспособности активного устройства и его интерфейсов. При этом в активном режиме может работать как одно из устройств пары аварийного переключения, так и оба, в зависимости от настроек.

Если только одно из устройств настроено в активном режиме ( Active/Standby Failover ), весь трафик в нормальных условиях передаётся через него. Второе при этом находится в режиме ожидания, принимая нагрузку только в случае отказа первого.

Если оба устройства настроены в активном режиме ( Active/Active Failover ), трафик в нормальных условиях обрабатывается двумя устройствами. Использование такого режима требует создания нескольких виртуальных межсетевых экранов — контекстов , эмуляция которых распределяется между физическими устройствами. Это позволяет более гибко управлять балансировкой нагрузки в сети. В случае отказа одного из устройств обработку всего трафика (и эмуляцию всех контекстов) принимает на себя второе.

Режим Active/Active Failover не является средством увеличения производительности устройств, так как каждое из них должно быть способным принять на себя всю сетевую нагрузку. Кроме того, он имеет ряд ограничений: в многоконтекстном режиме не поддерживаются VPN , протоколы динамической маршрутизации и multicast .