論IP網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)

王碩

摘 要：IP網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)在電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)廣域網(wǎng)運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域中的應(yīng)用對(duì)于整個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)技的安全性、可靠性提出了較高的要求。因此，其在實(shí)際應(yīng)用期間應(yīng)該在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵路徑上開(kāi)發(fā)系統(tǒng)備份功能，如果IP網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行時(shí)，某一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)模塊出現(xiàn)故障，那么該備份功能可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，備份其中包含的數(shù)據(jù)信息，之后再將其切換到其他的模塊上，避免對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)造成嚴(yán)重?fù)p失?；诖耍疚膶?duì)IP網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究。

關(guān)鍵詞：IP網(wǎng)絡(luò) 可靠性 技術(shù)研究 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN914 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）08（b）-0139-02

現(xiàn)階段，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在發(fā)展過(guò)程中正朝著高度復(fù)雜、大規(guī)模的方向發(fā)生下，越來(lái)越多的傳輸介質(zhì)、設(shè)備出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，這對(duì)于我國(guó)網(wǎng)絡(luò)社會(huì)的發(fā)展來(lái)說(shuō)起到了非常重要的作用。然而，正是因?yàn)檫@些傳輸介質(zhì)、設(shè)備打亂了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對(duì)于所開(kāi)展的網(wǎng)絡(luò)連接工作也造成了很大的影響。要想保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定地運(yùn)行下去，就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置管理與故障診斷排查系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以安全、穩(wěn)定地運(yùn)行下去。

1 IP網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)設(shè)計(jì)流程

1.1 ASIC基本設(shè)計(jì)流程

近年來(lái)，我國(guó)半導(dǎo)體工藝技術(shù)得到了快速的發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，取得了良好的成績(jī)，器件的結(jié)合尺寸也處于一個(gè)越來(lái)越小的狀態(tài)，芯片規(guī)模逐漸擴(kuò)大。IC設(shè)計(jì)者在對(duì)其設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷地追求將越來(lái)越復(fù)雜功能集成到單一的芯片中，只有這樣才能保證該芯片可以滿(mǎn)足不同場(chǎng)景的使用需求。

在對(duì)ASIC技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中，共有以下幾點(diǎn)組成。

（1）需求分析：在對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該做好不同用戶(hù)群體需求分析工作，并將所得出來(lái)的分析結(jié)果進(jìn)行整合，為接下來(lái)所開(kāi)展的設(shè)計(jì)工作提供良好的保障基礎(chǔ)。

（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：在對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)IP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況明確整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部機(jī)構(gòu)、框架等，之后再根據(jù)所得出來(lái)的分析結(jié)果通過(guò)電路模塊的形式展現(xiàn)出來(lái)，加深人們對(duì)其的認(rèn)知。

（3）行為描述：在對(duì)整個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)分析過(guò)程中，首先要做好網(wǎng)絡(luò)芯片的分析工作，根據(jù)所得出來(lái)的結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)，提升設(shè)計(jì)工作質(zhì)量與效率。在此階段之前，還應(yīng)該將芯片中的功能進(jìn)行合理劃分，轉(zhuǎn)移到各模塊中，保證接下來(lái)所開(kāi)展設(shè)計(jì)工作可以更好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案具體化。

1.2 RTL編碼結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)

ASIC技術(shù)在IP網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中起到了非常重要的作用。因此，實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)ASIC技術(shù)結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)等制定出一項(xiàng)科學(xué)、合理設(shè)計(jì)方案，之后再對(duì)該技術(shù)所消耗的工藝、面積、性能進(jìn)行評(píng)估，為下一步開(kāi)展的設(shè)計(jì)工作提供良好的保障基礎(chǔ)。對(duì)于一些大規(guī)模的IP網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，要想做好ASIC設(shè)計(jì)工作，就應(yīng)該通過(guò)劃分的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

首先，根據(jù)IP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行現(xiàn)狀將其中的芯片的第一等級(jí)功能進(jìn)行有效劃分，其中的第一等級(jí)主要有IO Pads、邊界掃描邏輯、核心功能邏輯、PLL時(shí)鐘模塊組成。其次，將IP網(wǎng)絡(luò)中的核心功能邏輯依據(jù)系統(tǒng)功能的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行細(xì)化分析，在開(kāi)展RTL編碼工作時(shí)，應(yīng)該做好標(biāo)準(zhǔn)化單元的控制工作，減少對(duì)該種設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用，避免其在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的代碼差錯(cuò)發(fā)生。在采用全新工藝設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)IP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行現(xiàn)狀做好代碼的分析、修改工作，避免在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。

2 IP網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)功能及框架

IP網(wǎng)絡(luò)主要由軟件與硬件兩部分組成，其中的軟件部分主要負(fù)責(zé)IP網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際運(yùn)行期間所開(kāi)展的協(xié)議分析、數(shù)據(jù)處理工作，保證轉(zhuǎn)發(fā)的高效性。而網(wǎng)絡(luò)軟件在實(shí)際運(yùn)行期間主要負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)地層傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)信息分析工作，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的故障問(wèn)題。

IP網(wǎng)絡(luò)中硬件的主要特點(diǎn)就是處理性能較高，操作簡(jiǎn)單，工作質(zhì)量與效率也會(huì)有所提升。而軟件在實(shí)際應(yīng)用期間有著處理速度較慢，所開(kāi)展的各項(xiàng)工作任務(wù)都是以一些具有較高復(fù)雜程度的信息進(jìn)行。

2.2 OMA軟件實(shí)現(xiàn)方法

IP網(wǎng)絡(luò)中的軟件在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)由統(tǒng)一的路由器系統(tǒng)操作。而該操作系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)管理層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層等部分組成。

2.2.1 數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)采集層主要通過(guò)整個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中直接收集。如果一些設(shè)備無(wú)法直接采集，那么工作人員可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商所提供設(shè)備的基礎(chǔ)信息進(jìn)行分析，并從中獲取設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的相關(guān)信息。另外，在對(duì)數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，還可以通過(guò)人工收集的形式進(jìn)行。

2.2.2 數(shù)據(jù)管理層

在IP網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行期間常常會(huì)因?yàn)槎喾N原因?qū)е抡麄€(gè)設(shè)備在運(yùn)行期間出現(xiàn)故障問(wèn)題，這對(duì)整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行來(lái)說(shuō)造成了很大的影響。要想從根本上解決這一問(wèn)題，可以通過(guò)OAM協(xié)議報(bào)告對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)，掌握數(shù)據(jù)的運(yùn)行信息，如果出現(xiàn)故障問(wèn)題，那么該報(bào)告就可以及時(shí)發(fā)出警告。當(dāng)數(shù)據(jù)管理層在接收到采集層中的信息，可以根據(jù)用戶(hù)的需求將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效整合，保證向用戶(hù)提供的信息具有較高的價(jià)值。

3 數(shù)據(jù)應(yīng)用層

數(shù)據(jù)應(yīng)用層是一個(gè)為用戶(hù)提供全方面的服務(wù)客戶(hù)端，該客戶(hù)端在實(shí)際運(yùn)行期間可以通過(guò)多種途徑對(duì)整個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)，找出其在運(yùn)行期間存在的問(wèn)題，并及時(shí)為其制定有效的解決對(duì)策。在對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)中客戶(hù)端部署過(guò)程中，Windows平臺(tái)與Unix平臺(tái)之間的軟件功能與安裝程序存在著很大的差距，這對(duì)用戶(hù)端部署工作的正常進(jìn)行來(lái)說(shuō)造成了很大的影響。再加上現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)中軟件程序種類(lèi)較多，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軟件部署不再局限于單機(jī)部署。要想提升客戶(hù)端部署工作質(zhì)量與效率，可以通過(guò)多機(jī)互聯(lián)部署的形式進(jìn)行部署操作，只有這樣才能保證部署工作可以順利進(jìn)行下去，方便用戶(hù)對(duì)其的操作、控制。

OMA技術(shù)的出現(xiàn)可以有效地對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行期間存在的故障問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，將所得出來(lái)的檢測(cè)結(jié)果傳送給CUP，同時(shí)還應(yīng)該將其發(fā)送到消息發(fā)送設(shè)備中，只有這樣才能更好地實(shí)現(xiàn)OA，協(xié)議報(bào)文的發(fā)送，從而讓更多的人通過(guò)直觀的形式了解IP網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況。endprint

OMA技術(shù)共有以下幾種模塊組成，這些模塊對(duì)于OMA邏輯實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)起到了非常重要的作用。

（1）MPI模塊：其在運(yùn)行時(shí)主要負(fù)責(zé)OAM模塊中所有配置裝備的分析，將所得出來(lái)的分析結(jié)果進(jìn)行整合，并將其合理分配，為整個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行提供良好的保障基礎(chǔ)。IP網(wǎng)絡(luò)各個(gè)模塊在運(yùn)行期間可以根據(jù)自身的運(yùn)行現(xiàn)狀安裝對(duì)應(yīng)的中斷上報(bào)探針，為整個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供良好的保障基礎(chǔ)。另外，IP網(wǎng)絡(luò)中的軟件設(shè)備在運(yùn)行期間還可以通過(guò)MPI接口對(duì)整個(gè)設(shè)備裝置的運(yùn)行狀況進(jìn)行讀取，保證其可以穩(wěn)定地運(yùn)行下去。

（2）RCV-HP模塊：其在實(shí)際運(yùn)行期間可以接收到來(lái)自轉(zhuǎn)發(fā)模塊中的OMA報(bào)文，并對(duì)其進(jìn)行全方面分析，識(shí)別整個(gè)報(bào)文類(lèi)型，將所得出來(lái)的分析結(jié)果放入到IP網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的文檔中，之后再由專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)處理、生成。

（3）RCV-POC模塊：對(duì)于實(shí)現(xiàn)ETH-OMA、MPLS-OAM、BFD、APS等各項(xiàng)軟件的安全、穩(wěn)定運(yùn)行來(lái)說(shuō)起到了非常重要的作用，同時(shí)還能提升整個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)的可靠性，更好地滿(mǎn)足用戶(hù)的使用需求。

（4）ALARM模塊：該模塊在實(shí)際運(yùn)行期間可以有效地實(shí)現(xiàn)各種告警報(bào)文的生成，找出IP網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行期間存在的問(wèn)題，并及時(shí)為其制定有效的解決對(duì)策，為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供良好的保障基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，我國(guó)信息技術(shù)水平逐漸提高，IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的應(yīng)用效果。要想提升IP網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行時(shí)的可靠性、穩(wěn)定性，就應(yīng)該提高對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的重視，從最常用的OMA軟件入手，根據(jù)IP網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行現(xiàn)狀對(duì)OMA軟件中的數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用、采集層對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)中的ASIC技術(shù)與RTL編碼進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，只有這樣才能保證IP網(wǎng)絡(luò)可以安全、穩(wěn)定地運(yùn)行下去。

參考文獻(xiàn)

[1] 魏貽乾.SpaceWireIP路由內(nèi)核設(shè)計(jì)及驗(yàn)證[D].中國(guó)科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心），2011.

[2] 康東明.復(fù)合移動(dòng)通信系統(tǒng)（CMT）中通用處理平臺(tái)硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].中國(guó)人民解放軍信息工程大學(xué)，2013.

[3] 杜炳.環(huán)網(wǎng)在現(xiàn)代企業(yè)中的應(yīng)用[A].安徽省電機(jī)工程學(xué)會(huì).第四屆安徽科技論壇安徽省電機(jī)工程學(xué)會(huì)分論壇論文集[C].2016：4.endprint