تكوين Titan واستكشاف أخطائه وإصلاحها باستخدام Curwb

المقدمة

يوضح هذا المستند إستخدام Titan، وتكوينه، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها في عمليات نشر Curwb.

أساسيات تايتان

Titan هو ميزة هامة تقدم درجة عالية من التوافر مع أجهزة متكررة في عمليات نشر CURWB. ويمكن تهيئته عبر مختلف ميزات الجزء الثابت من شبكة التدفق. أكثر التطبيقات شيوعا هي تمكين Titan على البوابات العالمية للشبكة المركزية، والعبارات الطرفية للشبكة العنكبوتية المحلية، وأجهزة الراديو المركبة على اللوحة. يعمل على كل من شبكات الطبقة 2 والطبقة 3.

عند تمكين هذا الخيار، يوفر Titan سرعة تجاوز الفشل من جهاز أساسي إلى جهاز ثانوي، في أقل من 500 مللي ثانية. يستأنف الجهاز الثانوي إتصالات MPLS ل CURWB على الفور.

المثال الذي يظهر هنا يوضح تجاوز Titan للفشل في جميع الحالات الثلاث.

• البوابات العالمية للشبكة الأساسية،
• بوابات نهاية الشبكة المحلية، و
• أجهزة لاسلكي مدمجة خاصة بالمركبات

 

كيف يعمل تايتان؟

 لفهم مفهوم "تايتان" كاملا، من الضروري ان يصير المرء ملما بأوتوتاب. هي آلية منع تكرار الشبكة التي تسمح لأجهزة CUWRB باكتشاف الاتصالات والسماح فقط لمدخل/مخرج مخصص إلى ومن نهاية الشبكة أو مركز الشبكة.

تعمل أجهزة الإرسال اللاسلكية التي تحتوي على نفس عبارة المرور المتصلة بنفس محول الشبكة على نفس مجال البث كوحدة واحدة مزودة بأجهزة هوائي متعددة.

يكتشف بروتوكول الشبكة العنكبوتية Curwb الاتصالات السلكية بين الأجهزة اللاسلكية، مع بناء المسارات تلقائيا. وتكون النتيجة مثل وجود نقطة وصول واحدة مع العديد من الواجهات اللاسلكية.

تمنع وظيفة اللمس التلقائي حلقات الشبكة في هذه التكوينات. لا ينشر معلومات عنوان MAC إلا الراديو الذي تم إختياره كأساسي (معرف الشبكة الرقمية الأدنى) في مجموعة متصلة ماديا. ولا يرى أن حركة المرور تأتي إلا من الراديو المنتخب باعتباره الراديو الرئيسي للمجموعة المتصلة.

البنية الأساسية الثابتة

يضبط المستخدم وحدتين من نهاية الشبكة بنفس التكوين ويتصل بنفس المحول. تقوم هذه الأجهزة بمشاركة المعلومات لاختيار الوحدة الأساسية بينما تكون الوحدة الأخرى في وضع الاستعداد. وعند حدوث عطل ما، تتولى الوحدة الاحتياطية المهمة في 500 مللي ثانية وتربط جميع نقاط الشبكة المعشقة بالنظام. للشبكات الثابتة، يمكن تمكين Titan فقط على وحدات نهاية الشبكة والنقاط تنشئ اتصال مع النهاية التي إستلمت.

وسائل التنقل   

العملية هي نفسها الموجودة في شبكة ثابتة، ويجب أن تكون الوحدات على المحول نفسه بنفس التكوين. تعمل الخوارزمية على تعيين واحدة كوحدة أساسية وأخرى كوحدة ثانوية. وفي حالة فشل الأساسي، تستلم الوحدة الثانوية المهمة في 500 مللي ثانية وتنشئ اتصالا بوحدة جانب المسار المغلقة. الفرق الوحيد مع الحركة هو، أن Titan يمكن أن يكون مكنت على وحدات نقطة الشبكة. وفي هذه الحالة فإن ميزة التدفق تحل محل وضع تشغيل الراديو. 

راديو تراكسايد 

عندما لا يتمكن الراديو من الاتصال بالشبكة الأساسية، فإن النظام يرغم المركبة (المركبات) على الاتصال بأقرب جانب من جوانب سكة الأسلاك كاستجابة فورية للفشل. وهي نفس العملية المتبعة بالنسبة للشبكات الثابتة ولكن مع احتمال وجود أكثر من مسار إستعداد نشط. في النظام الجانبي للخط، لا يعد النسخ الاحتياطي بمثابة جهاز لاسلكي في وضع الاستعداد، بل هو جهاز نشط يعمل بكامل طاقته ويمكن أن يغطي حالات الفشل. 

البوابة المتصلة بشبكة الشركة

كما تنتهي الشبكة على شبكة ثابتة، تعمل البوابات (FM1000 و FM10000) معا لاختيار أساسي، فيتولى النسخ الاحتياطي مسؤولية الفشل. 

انتخاب أولي
كل وحدات CURWB المتصلة بنفس مجال البث السلكي ويتم تكوينها بنفس عبارة المرور تقوم بعملية إنتخابات أساسية موزعة كل بضع ثوان. تشكل الوحدة الأساسية نقطة حافة في شبكة MPLS CURWB، أي جهاز حيث يمكن لحركة مرور المستخدم إدخال الشبكة أو تركها. تعمل الوحدات الثانوية كنقاط ترحيل MPLS. بالنسبة لكل مجاور، تقوم الخوارزمية بحساب قيمة أسبقية بناء على دور الوحدة (نهاية الشبكة أو نقطة الشبكة) ومعرف الشبكة الخاص بها. تعطى أولوية لنهايات الشبكة المعشقة أكبر من النقاط المعشقة، ويفضل إستخدام أدنى معرف للشبكة المعشقة في نفس الأولوية. تعتمد آلية الانتخابات على بروتوكول مخصص لإرسال الإشارات يعمل باستمرار في الشبكة، وتضمن أن تنتخب جميع الوحدات نفس الأساسي.

تجاوز فشل نهاية الشبكة
أثناء التشغيل العادي، تنتهي الشبكة العنكبوتية الأساسية والثانوية بالتواصل مع بعضها البعض حول حالتها وتبادل معلومات إمكانية الوصول إلى الشبكة. وعلى وجه الخصوص، يرسل البرنامج الأساسي بشكل دوري تحديثات إلى البرنامج الثانوي فيما يتعلق بجدول إعادة التوجيه الداخلي الخاص به والمسارات متعددة البث.

التكوين

في إعداد تكوين Titan الأساسي، سيحتاج النشر إلى عبارتين (نهاية الشبكة)، إحداهما أساسية والأخرى ثانوية.

يجب أن تشتمل كل من الأجزاء الأساسية والثانوية من الأجهزة على عمليات التهيئة "تايتان" هذه.

تكوين حالة فشل MPLS السريع الممكنة

تكوين مهلة فشل سريع MPLS 150

config mpls unicast-flood يمكن

config mpls arp-unicast معطل

config spanning-tree link-guard 40

config arp مجاني يمكن

تكوين تأخير ARP غير المبرر 150

في تكوينات الطبقة 3 إذا كان HA مطلوبا على كل نهاية شبكة، حينئذ سنحتاج إلى نهايتي شبكة يلزم تنفيذ تهيئة Titan السابقة عليهما.

أثناء تهيئة "تايتان" على جهاز الإتصال اللاسلكي للمركبة، تحتاج المركبة أولا إلى جهازين لاسلكيين. وفي حالة حدوث فشل في المرحلة الابتدائية، تتولى المرحلة الثانوية عملية الاتصال. في هذا السيناريو، تحتاج أجهزة راديو المركبات والطرف المعدني لشبكة السوائل إلى تكوين "تايتان".

سيناريو الاختبار

تتضمن طوبولوجيا شبكتنا الحالية سبعة أجهزة لاسلكي. ضمن هذا الإعداد، يتم إلغاء تنشيط الواجهات اللاسلكية الخاصة بالشبكة. ويقتصر دورهم على الخدمة كبوابات، بدلا من العمل كجزء من نظام الإرسال اللاسلكي Trackside. يتم تعيين وحدة نهاية الشبكة العنكبوتية الأساسية لعنوان IP 10.122.136.50 والوحدة الثانوية بعنوان IP 10.122.136.47.

لدينا 3 أجهزة لاسلكي Trackside (10.122.136.9 و 10.122.136.16 و 10.122.136.15). يتم توصيل جهاز الراديو Trackside المزود بعنوان IP 10.122.136.9 سلكيا في البنية الأساسية للشبكة المركزية. كما يعمل هذا الراديو المحوري على مد إرتباط نقل حركة عبر الشبكة إلى زوج من أجهزة الراديو المقطورة باستخدام IP 10.122.136.15 و 10.122.136.16. تعمل هذه الارتباطات الثابتة لنقل البيانات للبنية الأساسية على نطاق ترددي يبلغ 5240 ميجاهرتز. ويوفر الراديو الثلاثة، مجتمعة، تغطية لاسلكية للمركبة المتنقلة التي تعمل على تردد 5180 ميجاهرتز بعنوان IP 10.122.136.13).

والمركبة المتنقلة مزودة بجهازين لاسلكيين عنوانهما IP 10.122.136.13 كعنوان رئيسي و 10.122.136.14 كعنوان ثانوي. وكلتا الجهازين اللاسلكيين متصلتان من خلال محول واحد. لا يظهر الراديو الثانوي هنا.

تجاوز فشل نهاية الشبكة

الخطوة 1: يتصل كل من نهايتي الشبكة الأساسية والثانوية بالشبكة وهما نشطتان. يمكننا أن نرى الراديو بمعرف شبكة سفلية يعمل كنهاية شبكة.

الخطوة 2: عندما يتم إجراء العملية الأساسية، يتولى طرف الشبكة الثانوي الدور وتكون بمثابة نهاية الشبكة للشبكة بالكامل. لاحظ أن نهاية الشبكة الأساسية الفاشلة مفقودة الآن من قائمة أجهزة الراديو للبنية الأساسية.

الخطوة الثالثة: لقد عاد الراديو الأساسي المعطل إلى العمل. ومع ذلك، فإنه ينتظر تأخير الاستباق لتعلم مخطط الشبكة

الخطوة 4: بمجرد الوصول إلى المؤقت المؤقت الاستباقي، يصبح معرف الشبكة العنكبوتية 5.246.226.200 هو الدور الأساسي والراديو بمعرف الشبكة 5.246.227.8 هو الآخر الثانوي.

إختبار تجاوز الفشل على راديو المركبة

في هذه الشبكة المعملية، لدينا شبكة انسيابية مع مركبة واحدة متصلة بالخط. تحتوي المركبة على جهازين لاسلكيين مع IP 10.122.136.13 - معرف الشبكة 5.66.194.36 (P) و 10.122.136.14 - معرف الشبكة 5.246.2.120 (S).

الخطوة 1: كل من أجهزة الاتصال اللاسلكي الرئيسية والثانوية الخاصة بالمركبات على الإنترنت. يمكننا أن نرى الراديو ذو هوية الشبكة المعشقة الدنيا حيث يعمل كجهاز الراديو الرئيسي والآخر كجهاز ثانوي. استنادا إلى الجودة اللاسلكية، يمكن للراديو الأساسي والثانوي التواصل مع الراديو على جانب المسار. لكن كل الإتصالات الهابطة إلى الشبكة على اللوحة تمر دائما عبر الراديو الرئيسي. ويكون راديو المركبات الثانوية في تايتان رئيسيا عند حدوث عطل في غضون 500 مللي ثانية.

في هذه اللقطة من الشاشة، يمكن رؤية نفق التحويل متعدد البروتوكولات من طرف الشبكة إلى أجهزة راديو المركبة.

الخطوة 2: مع إغلاق البث الإذاعي الرئيسي 10.122.136.13 فإنه يفشل في الوصول إلى المرحلة الثانوية ليصبح 10.122.136.14 هو البث الرئيسي.

الخطوة 3: إعادة تشغيل جهاز الإتصال اللاسلكي الأولي على متن المركبة وتشغيله. ومع ذلك، على الرغم من أن هذا الراديو يتصل بالشبكة، إلا أنه ينتظر حدوث تأخير استباقي ولا يشارك مشاركة فعالة في شبكة التدفق.

كما هو موضح في لقطة الشاشة هذه، عاد 5.66.194.36 إلى الإنترنت، ولكن مع ذلك، فإنه يعمل كثانوي أثناء تأخير الحماية ولا يزال 5.246.2.120 يدير الاتصال. يوضح نفق MPLS أيضا أن 5.246.2.120 يتصل مع الراديو الموجود على جانب المسار.

أستكشاف أخطاء Titan وإصلاحها 

• أثناء تهيئة TITAN، يجب أن تكون جميع التكوينات متطابقة على جميع الأجهزة اللاسلكية المطلوبة.
• واستنادا إلى حجم النشر، قد يلزم زيادة تأخير الاستباق. وهذا لضمان أنه عندما تصبح الوحدة الفاشلة قيد التشغيل، فإنها لا تستلم الدور مبكرا جدا قبل معرفة الطوبولوجيا.
• يمكن أن يؤدي تكوين مهلة الفشل السريع صغيرة جدا إلى إنشاء شبكة غير مستقرة. يمكن إستخدام قيمة 150 مللي ثانية في معظم عمليات النشر.