华为海思芯片热备与切换机制的故障隔离工作流程主要包括状态同步、心跳检测、故障检测、故障切换以及恢复与重平衡等环节,具体如下:
- 状态同步:主设备和备用设备通过专用链路实时同步状态信息和数据,如配置信息、路由表、会话信息等。为确保备用设备能及时获取最新数据,同步频率通常很高。
- 心跳检测:主备设备之间会基于物理链路连通性、网络层可达性或应用层可用性等方式进行心跳检测。主设备周期性地向备用设备发送心跳信号,一般周期时间默认为 1 秒,以此告知对方自己的运行状态。
- 故障检测:备用设备持续监测主设备的心跳信号等状态信息。若在一定时间内,如连续 3 个周期(即 3 秒)未收到心跳信号,或检测到其他故障迹象,便会判定主设备发生故障,随即启动故障切换过程。
- 故障切换:当备用设备检测到主设备故障后,会迅速接管主设备的功能,开始处理网络流量和服务请求。例如,在基于 VRRP 协议的场景中,备用设备会变为 Master 设备,发送免费 ARP 报文,让交换机切换 MAC 地址表,使流量从自身通过,实现业务流量的转移。
- 恢复与重平衡:若主设备恢复正常,双机热备系统会自动将主备设备的角色切换回原始状态。切换过程中,备用设备上积累的数据和状态信息会同步回主设备,以确保两者状态一致,恢复到初始的热备状态,继续为后续可能出现的故障情况提供保障。
此外,华为海思芯片还可通过 HRP(HUAWEI REDUNDANCY Protocol)协议实现设备主备状态管理。设备基于 HRP 故障系数和健壮系数来确定主备状态,当设备故障系数小时,设备被选为主;当设备故障系数一样时,健壮系数大的设备被选为主。若接口故障等情况发生,会使 HRP 故障系数增加,从而可能导致主备状态切换。