متدهای پیاده سازی High Availability بر روی میکروتیک

High Availability به توانایی و قابلیت سیستم در شکل دادن به تغییرات فیزیکی و Logical سیستم برای به حداکثر رساندن زمان حفظ و نگهداری از شبکه می‌باشد. از طریق چندین پروتکل و تکنیک می‌توانیم High Availability را بر روی RouterOS میکروتیک پیاده سازی کنیم و منابع سیستمی خوبی بر روی روتربوردهای (RouterBOARDS) میکروتیک داشته باشیم.

در وهله‌‌ی اول به روش هایی اشاره خواهیم کرد که امکان استفاده از High Availability را فراهم می‌کنند این روش ها عبارتند از :

• Bonding

• پروتکل STP

• مسیریابی استاتیکی (Static Routing)

• مسیریابی داینامیکی (Dynamic Routing)

• مسیریابی مجازی (VRRP)

• ByPass بر روی روتربوردها

• Redundant Power بر روی روتربوردها

شما می‌توانید بسته به طریقه‌ی حل مشکل از تمامی این موارد یا یکی از آن ها استفاده کنید اما در بعضی مواقع جهت دستیابی به نتایج رضایت بخش لازم است تا بیش از یک مورد را به کار گیرید به همین دلیل نیاز است تا در قدم اول توپولوژی شبکه را به خوبی درک کنید.

همانطور که در تصویر دیده می‌شود، در شبکه Bridged، تنها یک ISP و یک Gateway LAN وجود خواهد داشت بدون آنکه روتینگ نیاز باشد.

Bonding

Bonding از طریق کنار هم قرار دادن دو یا چند اینترفیس، برای ادغام لینک ها و یا فراهم نمودن امکان failover، کار می‌کند اما در موارد خاص، سیستم های failover می‌توانند بیش از 20 ثانیه در حال کار باشند.

مزیت ها و معایب Bonding

از جمله مزایای این روش می‌توان گفت که کانفیگ پیش فرض به آسانی انجام خواهد گرفت و حالت های مختلفی برای ادغام وجود خواهد داشت و از طریق EoIP Tunnel می‌توان از آن استفاده کرد.

از معایب آن می‌توان به کند بودن تشخیص تغییرات در توپولوژی شبکه و مشکلاتی که در انتقال مجدد و بیش از حد در برخی حالت ها وجود دارد، اشاره کرد.

STP یا RSTP

از Spanning Tree Protocol، که بطور اختصار STP نیز نامیده می‌شود، برای ایجاد و ارائه شبکه های Bridge بدون loop استفاده می‌شود. در مرحله اول پروتکل STP نقطه شروع مسیر را به عنوان Root Bridge انتخاب می‌کند و سپس شروع به محاسبه مسیرهای بدون loop می کند . اگر حلقه‌ای از طریق هر پورتی شناسایی شود، پروتکل STP آن پورت را غیر فعال می‌کند و یا در حال Stand By قرار می‌دهد.

مزیت ها و معایب STP

از جمله مزایای پروتکل STP این است که نگرانی بابت فیلترهای L2 و یا استفاده از Split Horizon، برای جلوگیری از به وجود آمدن لوپ ها، وجود نخواهد داشت. پروتکل STP توپولوژی شبکه را به طور کامل آنالیز خواهد کرد.

اما اگر شما شبکه بزرگی دارید و نیاز هست تا تغییراتی را جهت افزایش عملکرد و امنیت آن اعمال کنید، STP ممکن است انتخاب خوبی نباشد.

شبکه های مسیریابی شده یا Routed Networks

همان طور که در تصویر دیده می‌شود، برای شبکه های مسیریابی شده (Routed Networks) نیاز هست تا حداقل از دو ISP، چندین Gateway LAN و شبکه تقسیم بندی شده استفاده کنیم.

متد Static Routing

امکان ارائه High Availability از طریق Static Routing وجود خواهد داشت اما نیاز هست تا شما تمامی مشکلات را از قبل پیش بینی کنید.

مزیت ها و معایب متد Static Routing

از جمله مزایایStatic Routing این است که قابلیت حل مشکلات خاص که با تغییر پروتکل داینامیک ممکن است پیچیده تر شوند و یا مشکلاتی که به دلیل fail شدن پروتکل Dynamic Routing امکان حل آن‌ها وجود ندارد را داراست.

اما از عیب آن این است که اشتباه انسانی در شبکه های بزرگ اتفاق خواهد افتاد و برخی راهکارهای failover در بعضی موارد می‌توانند بسیار مشکل باشند.

متد Dynamic Routing

از طریق پروتکل های مسیریابی داینامیک (Dynamic Routing) مانند RIP، OSPF، MME، BGP و ... می‌توان مشکلات مسیریابی استاتیکی (Static Routing) را حل نمود.

پروتکل های Dynamic Routing قادر هستند تا تغییرات Logical و فیزیکی در شبکه را از طریق الگوریتم خاص خود اعلام کنند و برای حفظ Traffic Flowتغییراتی را در Routing Table اعمال کنند.

مزیت ها و معایب متد Dynamic Routing

از مزیت های این نوع پروتکل ها می‌توان به انجام موارد سخت، سهولت در ایجاد جریان یک طرفه برایUpload و جریان دیگری برای دانلود بدون از دست رفتن Redundancy اشاره کرد.

تنها عیب این متد استفاده الگوریتم ها از CPU و در بسیاری از موارد ایجاد تغییراتی در Routing Table است.

سناریو VRRP

Virtual Router Redundancy Protocol که به طور اختصار VRRP نامیده می‌شود، به پروتکل شبکه‌ای گفته می‌شود که این امکان را فراهم می‌کند تا به صورت اتوماتیک روترهای در دسترس را برای هاست ها اختصاص دهیم. این پروتکل در دسترس بودن و قابلیت اطمینان Routing Path ها را با انتخاب default gateway ها به صورت خودکار افزایش می دهد. VRRP از طریق ایجاد گروه های روتر مجازی، که نوعی نمایش انتزاعی از چندین روتر است، این کار را انجام می‌دهد. Default gateway سیستم هاست به جای روتر فیزیکی به روتر مجازی اختصاص می‌یابد.

اگر روتر فیزیکی که بسته ها را به نمایندگی از روتر مجازی هدایت می‌کند با مشکل مواجه شود، روتر فیزیکی دیگری به طور خودکار جای آن را خواهد گرفت. روتری که مسیریابی بسته ها را در زمان مشخص انجام می‌دهد به عنوان مستر روتر (Master Router) شناخته می‌شود.

روترها بین 255-1 اولویت دارند و روتری که بالاترین اولویت را داشته باشد به عنوان مستر روتر (Master Router) انتخاب می‌شود. زمانی که یک برنامه ریزی برای برداشتن روتر مستر (Master Router) در حال انجام است، ممکن است شما اولویت آن را تغییر دهید. به همین علت، روتر بکاپ (Backup Router) جای روتر مستر را خواهد گرفت بدون آنکه نیاز باشد زمانی را برای این جابجایی منتظر بمانید. این فرآیند باعث کاهش اثر Black Hole خواهد شد.

ویژگی های سناریو VRRP

• به صورت پیش فرض پیاده سازی VRRP بسیار ساده است.

• پارامترهای پیشرفته باید به منظور گرفتن نتایج مورد نظر تنظیم شوند مانند مثال زیر :

فرض کنید می‌خواهید روتر R1 را برای همیشه به عنوان Master Router انتخاب کنید. به همین جهت نیاز هست تا شما اولویت بالاتری را نسبت به روتر R2 برای آن انتخاب کنید و حالت Preampetable را برای آن Mode=Yes قرار دهید.

Soft Configuration

تنظیمات نرم افزاری برای روتر R1، به صورت زیر خواهد بود:

/interface vrrp add interface=ether1 vrid=49 priority=150

/ip address add address=192.168.1.1/24 interface=ether1

/ip address add address=192.168.1.254/32 interface=vrrp1

برای روتر R2 نیز به صورت زیر می‌باشد:

/interface vrrp add interface=ether1 vrid=49 priority=100

/interface vrrp add interface=ether1 vrid=49 priority=100

/ip address add address=192.168.1.2/24 interface=ether1

/ip address add address=192.168.1.254/32 interface=vrrp1

همچنین از VRRP می‌توان به عنوان Load Balancer استفاده نمود، به همین دلیل نیاز هست تا شما دو گروه virtual routing با ID های متفاوت ایجاد کنید.

تنظیمات نرم افزاری :

برای روترهای R1 به صورت:

/ip address add address=192.168.1.1/24 interface=ether1

/interface vrrp add interface=ether1 vrid=49 priority=150

/interface vrrp add interface=ether1 vrid=77 priority=100

/ip address add address=192.168.1.253/32 interface=vrrp1

/ip address add address=192.168.1.254/32 interface=vrrp2

خواهد بود و برای روترهای R2 به شکل زیر می‌باشد:

/ip address add address=192.168.1.2/24 interface=ether1

/interface vrrp add interface=ether1 vrid=49 priority=100

/interface vrrp add interface=ether1 vrid=77 priority=150

/ip address add address=192.168.1.253/32 interface=vrrp1

/ip address add address=192.168.1.254/32 interface=vrrp2

مزیت ها و معایب VRRP

در صورت بروز مشکل فیزیکی به سرعت به آن پاسخ داده می‌شود و به آسانی می‌توان دستگاه ها را جایگزین یکدیگر نمود بدون آنکه زمان زیادی از دست رود یا Routing Table نیاز به اصلاح داشته باشد.

تنها عیب این سناریو این است که در شبکه های نامگذاری شده بعضی از کانکشن ها را ریست خواهید کرد.

ByPass

منابع بر روی روتربوردها از طریق ByPass به شکل زیر خواهند بود.

Power Redundancy

روتربوردها را می‌توان همزمان با جک DC و POE اینجکتور تغذیه نمود و بدین ترتیب، در مواقع قطع برق زمانی را از دست نخواهید داد. در این مورد ولتاژ بالاتر انتخاب شده است.

نتیجه گیری

از مطالبی که گفته شد می‌توان نتیجه گرفت که داشتن یک قابلیت Redundancy برای افزایش عملکرد High Availability کافی نخواهد بود و ما تنها می‌توانیم با ادغام این متدها High Availability را برروی میکروتیک خود پیاده سازی کنیم. تمامی این قابلیت ها و تکنیک ها برای RouterOS و روتربوردهای میکروتیک قابل دسترس خواهد بود.