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某网通2005年测试报告
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百兆电口Lan Bypass实例

1、概述
应用层流控设备,为了达到控制效果,主要以桥接(inline)方式部署在网络出口,由此带来了系统的单点故障,为了保证高可用性,解决方案就是网卡的Lan Bypass。当设备故障时,自动接通网络原有链路,保证网络正常工作。

Lan Bypass是很多网络设备厂商近几年特别关注、必备的基本功能;早期有些厂商自己设计制作了板卡电路,用于实现硬件的Bypass功能,随着网络安全平台供应商对硬件系统的完善,在工业级主板中,集成了Bypass功能,为设备制造商带来了方便。目前,稍加注意,就能选择到板载Bypass功能的主板。

要做到真正实用的Bypass,在购买主板或整机前,需要仔细选择与确认!!所有板载Bypass的主板,基本能实现断电Bypass和用户程序控制Bypass的开和关,但是仅满足这两点还不够。板载Bypass功能的同时,主板往往带有Watchdog功能,Wtachdog初始设计的基本用途是控制系统重启,可以在在BIOS中设定,也可以通过监护程序控制,监护程序执行的是"喂狗"动作,如在一个时间周期内,不断给定时器刷新时间,Watchdog就不发出重启指令,如果系统超时,例如系统宕机时,Watchdog不能正常工作,则发出系统重启指令。系统重启不是我们所需要的,有可能重启后再次重启,造成循环的短时间重复断网,这是运营商不允许的。由于Bypass与Watchdog初始设计时,这两个功能是独立的,即不能由Watchdog控制Bypass,所以Bypass的功能不具备实用性。目前有些厂家的主板已经做了改进,即通过主板上的跳线,决定Watchdog控制系统重启还是控制Bypass,大家在采购时,确认一下:Watchdog能否控制Bypass,即Watchdog与Bypass能实现联动,如果支持,则能满足系统宕机状态的Bypass功能,满足我们的要求。

由于Bypass、Watchdog的控制代码与硬件底层相关,所以程序上略有差别,不能通用。Bypass、Watchdog的控制代码硬件供应商都提供免费示例代码,与我们相关的有两种代码:一种是DOS环境的Debug指令代码;一种是C语言代码,拿来之后,需要做一些转换工作,就可以在FreeBSD下使用。熟悉C语言开发的工程师或设备制造厂商,完全可以根据硬件厂家提供的代码移植到FreeBSD下使用。

板载的Bypass主要是电口,光口的Bypass解决方案,需要选择支持Bypass的双光口网卡或其他的第三方解决方案。

2、实例
本例以研华FWA-3140介绍实际使用流程,并提供针对该机型的Bypass、Watchdog控制程序,免费下载使用,如果选择此硬件,完全可以实际使用。
1) FWA-3140外形

adt

详情参考>>

说明:该硬件平台为专业级产品,机箱无显示器、键盘接口,安装调试时打开机箱通过转换电缆接显示器、键盘;机箱面板上有专门的console口,使用的是com1;IDE0是小口电缆接口,IDE1是标准的IDE接口,Dom盘或硬盘接在IDE1上,如果没有能接在IDE0上小接口的笔记本光驱,使用dom盘的话,无法在此机器上做安装,需要在其他机器上把dom盘做好,dom盘的设备名称为ad2。

2) 配置实例
CPU:P4 2.4G*1
内存:512M (256M*2)
DOM盘:PQI 128M*1
可以选择带液晶面板或不带液晶面板机箱;采购时请特别说明需要最新的支持Watchdog与Bypass联动的新机型(2007年上半年前的老机型,不支持Watchdog与Bypass联动)。

3) Bypass控制流程图与跳线

bp1

bp2

说明:该主板有4个百兆接口,支持两路Bypass,Lan1、Lan2组成一组,组号为0,Lan3、Lan4组成一组,组号为1,使用时需要主板跳线与BIOS设定相结合。由于我们使用的是程序控制,所以要选择GPIO控制选项。

主板跳线:J4对应0组,J6对应1组,J7选择Watchdog控制系统重启还是控制Bypass(主板网卡一侧为下,控制Bypass的跳线为上面两针短接)。J4、J6的跳线见上图。如果选择Lan3、Lan4做网桥,在BIOS中选择Lan3/Lan4 Bypass by GPIO Enable。

3、使用与测试
1) 安装好FreeBSD系统与Panabit,如果采用电子盘,请参考本站"制作FreeBSD精简系统",如果是硬盘则参考"FreeBSD图解安装",安装Panabit的方法,无论电子盘和硬件都相同,参考Panabit安装指南
2) 下载本地解压并上传Bypass与Watchdog程序至Panabit缺省安装目录,如:/usr/panabit/bin/,在/etc/rc.local中加入启动脚本,建议adt_bpctrl加在启动Panabit之前、adt_monitor加在启动Panabit之后。如:

/usr/panabit/bin/adt_bpctrl -d 1
/usr/panabit/bin/ipectrl start
/usr/panabit/bin/adt_monitor &&

(注释:第1行,关闭第1组即Lan3&Lan4的Bypass Enable状态,Lan3&Lan4在BIOS已经设置为Enable;如果是用0组,Lan1&Lan2,则 -d 0。注意BIOS中是一组打开一组关闭,此处要与BIOS中对应。第2行,启动Panabit 进程,第3行,后台运行Watchdog监控。)

2008.03更新:注:本文档初始用于Panabit 2007,用于Panabit 2008,需要下载for FreeBSD 6.2版本的,其他使用方法一样。

(Bypass程序使用说明:
adt_bpctrl:命令行工具,用来打开、关闭bypass功能以及查询bypass状态<初始检查测试用,一旦Bypass被Watchdog启动,再用此命令已经失效>。
用法:
adt_bpctrl [ -e group_id ] | [ -d group_id ] | [ -s ]
其中:
-- group_id为0或1
-- -e: enable bypass
-- -d: disable bypass
-- -s: 显示bypass状态

adt_monitor:直接运行,定期喂狗的后台程序)

3) 测试验证
检查主板跳线是否正确,检查BIOS中是否把Bypass对应的选项打开为Enable状态;
准备好验证Bypass的测试环境,如用两台笔记本电脑,分别用交叉线与启动Bypass的网桥相连,使用ping命令连续检验。

a、在设备未通电前,两台笔记本电脑应该互相ping通;
b、接通电源,系统自检,此时Bypass的继电器有动作,大约丢2个包后ping继续保持连通,直到系统启动完毕;
c、系统启动后,当执行到/etc/rc.local中关闭Bypass命令时,网卡恢复正常工作状态,如果已经启动了Panabit并正确配置了Panabit网桥,则被Panabit的网桥接管,网络继续ping通;
d、测试宕机时Bypass是否起作用?简单的将adt_monitor进程停掉(系统宕机时,adt_monitor进程也将死掉,即将adt_monitor进程停掉与系统宕掉是等效的),也可以将硬盘或电子盘拔掉模拟死机状态或其他模拟死机的方法,此时两台笔记本之间不可ping通;现有Watchdog的缺省“喂狗”时间间隔为10秒;则10秒内,设备会自动切换到硬件Lan Bypass状态,两台笔记本可ping通。

注:网卡指示灯状态可以显示Bypass状态与正常网卡工作状态,Bypass状态下网卡的指示灯不亮,网卡正常工作时,指示灯亮。

如有任何疑问或使用中遇到问题,请在www.panabit.com/forum 论坛中提问与交流。

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