iPCA網(wǎng)絡包守恒算法是怎樣的
交換機的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡拓撲結構、錯誤校驗、幀序列以及流控。交換機還具備了一些新的功能，如對VLAN(虛擬局域網(wǎng))的支持、對鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。華為新推出S 12700 敏捷交換機，利用其靈活可編程的特點，開創(chuàng)性地實現(xiàn)了iPCA 功能，可能很多用戶感興趣，但是不知道具體這算法是怎樣的，iPCA網(wǎng)絡包守恒算法是怎么樣的呢?感興趣的朋友可以參考下
iPCA
iPCA (Packet Conservation Algorithm for Internet) ，網(wǎng)絡包守恒算法)是一種基于直接測量方式檢測網(wǎng)絡質量狀況的管道監(jiān)控類技術，它可以測量網(wǎng)絡的丟包、時延、時延抖動和流量，并通過逐跳檢測，完成故障精確定位。針對現(xiàn)有的檢測手段存在故障定位時間長、故障定界模糊和評估精度差等問題，華為新推出S 12700 敏捷交換機，利用其靈活可編程的特點，開創(chuàng)性地實現(xiàn)了iPCA 功能，全面提升網(wǎng)絡質量檢測和故障精確定位能力，降低網(wǎng)絡運維成本。
下一代網(wǎng)絡的“可視化”渴望
隨著網(wǎng)絡越來越復雜，對于網(wǎng)絡管理的需求也在發(fā)生變化。我們看到，網(wǎng)絡管理在朝著幾個方向發(fā)展，如可視化、自動化、智能化等。尤其可視化對于端到端的流量透視以及全網(wǎng)的安全策略管理等網(wǎng)絡整體性能管理和運維至關重要，成為網(wǎng)絡廠商的新發(fā)力點。
Gartner的調查結果表明，“主動預防網(wǎng)絡性能問題”是當前企業(yè)客戶首要的運維投資驅動力，占整個投資的27%，而“快速網(wǎng)絡故障診斷”、“業(yè)務質量保障SLA”分別排在第二、第三位，其投資驅動力分別為15%、12%。
傳統(tǒng)上，IP網(wǎng)絡運維存在多點“不可視”。例如，業(yè)務性能不可視，也就是說傳統(tǒng)網(wǎng)絡管理只提供網(wǎng)絡的性能，看不到網(wǎng)絡上的承載內容，導致故障認知盲點多，故障定位效率低。再如，傳統(tǒng)網(wǎng)管路由不可視，看不到業(yè)務路徑，導致運維人員無法預防路由振蕩引起的全網(wǎng)故障。
是否有方法徹底解決網(wǎng)絡運維中的上述“盲點”?
在華為看來，首先要轉變思維，將傳統(tǒng)的被動網(wǎng)絡運維轉變?yōu)橹鲃泳W(wǎng)絡運維，實現(xiàn)對終端用戶的業(yè)務體驗監(jiān)控，對潛在的故障點和薄弱環(huán)節(jié)進行精確判斷，才能做到科學、高效的“水來土掩、兵來將擋”。
傳統(tǒng)故障檢測的“罩門”
網(wǎng)絡故障診斷和質量評價等問題是網(wǎng)絡維護的核心問題之一。通常情況下，IT管理員不能確定網(wǎng)絡是否有故障隱患，也不會知道在哪里發(fā)生了故障，因此對視頻、語音和上網(wǎng)等業(yè)務的性能質量無法客觀評價。傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)業(yè)務的性能故障診斷缺乏有效的E2E定位手段，導致故障診斷時間長、難度大，難以滿足用戶要求。
網(wǎng)絡性能故障診斷和質量評價十分重要，目前有多家研究團體和標準組織從事技術研究和標準制定。IETF 制定了RFC5357 (A Two-Way Active Measurement Protocol)和RFC4656(A One-way Active Measurement Protocol (OWAMP)用于IP網(wǎng)絡的性能統(tǒng)計和故障檢測。與此同時，Cisco推出了私有的SAA(服務保障代理)方案，華為公司則采用NQA(網(wǎng)絡質量分析)機制，以響應IP網(wǎng)絡可維護、可運營的訴求。所有這些用于IP的故障檢測機制有一個共同特點：它們都是一種間接測量方法，需要通過插入專用的檢測報文，計算檢測報文丟包率來間接推導出業(yè)務丟包率。而IP通信是無連接的，檢測報文經(jīng)過的路徑并不一定就是業(yè)務報文經(jīng)過的路徑，這導致檢測出的路徑質量不能真實反映業(yè)務報文的傳輸狀況。
網(wǎng)絡包守恒算法iPCA
企業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡的運營維護不僅僅要關注網(wǎng)絡功能和性能，更要從用戶與業(yè)務對網(wǎng)絡的要求出發(fā)，關注用戶體驗和網(wǎng)絡質量。華為S12700敏捷交換機的iPCA提供的網(wǎng)絡包守恒算法，能夠快速檢測任意用戶的視頻、語音等業(yè)務質量，即刻定位故障發(fā)生在鏈路、板卡甚至芯片的位置，大大提升了運維效率。網(wǎng)絡能用與好用是完全不同的兩個境界，iPCA無疑實現(xiàn)了從“能用”到”好用”的飛躍。
iPCA(Packet Conservation Algorithm for Internet，網(wǎng)絡包守恒算法)是一種基于直接測量方式檢測網(wǎng)絡質量狀況的管道監(jiān)控類技術，它可以測量網(wǎng)絡的丟包、時延、時延抖動和流量，并通過逐跳檢測，完成故障精確定位。針對現(xiàn)有的檢測手段存在故障定位時間長、故障定界模糊和評估精度差等問題，華為新推出S12700敏捷交換機，利用其靈活可編程的特點，開創(chuàng)性地實現(xiàn)了iPCA功能，全面提升網(wǎng)絡質量檢測和故障精確定位能力，降低網(wǎng)絡運維成本。
如上圖所示，iPCA方案包括兩部分：測量控制服務器和敏捷交換機。測量控制服務器接收用戶對目標業(yè)務流進行質量檢測的請求，通知敏捷交換機進行檢測，收集各個敏捷交換機的統(tǒng)計信息，計算并形成報告。
總體說來，iPCA具有以下特點：
華為專利技術，解決IP運維業(yè)界難題
華為創(chuàng)造性地利用了IPv4報文頭中至今唯一保留的bit位：Flags字段的第0位，用以對目標業(yè)務流進行染色。由于絕大多數(shù)利用IP通信的業(yè)務都要有標準的IP報文頭，因此這種染色方法可不依賴于業(yè)務類型，方便設備進行硬件處理。
直接檢測機制，故障檢測精準
對業(yè)務流質量進行直接測量，無需插入測試流，檢測路徑與真實業(yè)務路徑合一，故障精準定位到鏈路、板卡甚至芯片，對于時延、抖動、丟包的檢測精度更可達到99%以上，而其他IP故障檢測機制(如Cisco SAA)的檢測精度只能達到30%左右。
基于ENP以太網(wǎng)絡處理器，輕松實現(xiàn)對任意業(yè)務流進行檢測為了對目標業(yè)務流進行故障檢測，需要對業(yè)務流進行區(qū)分和著色，傳統(tǒng)的交換機只能用有限的ACL資源進行業(yè)務流識別，且只能用CPU對報文進行染色，性能低下，無法規(guī)模部署。而基于ENP的S12700敏捷交換機支持高達256K ACL，可對任意業(yè)務流進行標識，并且用微碼來對業(yè)務流進行染色，實現(xiàn)線性轉發(fā)。
補充：交換機基本使用方法
作為基本核心交換機使用，連接多個有線設備使用：網(wǎng)絡結構如下圖，基本連接參考上面的【方法/步驟1：基本連接方式 】
作為網(wǎng)絡隔離使用：對于一些功能好的交換機，可以通過模式選擇開關選擇網(wǎng)絡隔離模式，實現(xiàn)網(wǎng)絡隔離的作用，可以只允許普通端口和UPlink端口通訊，普通端口之間是相互隔離不可以通訊的
除了作為核心交換機(中心交換機)使用，還可以作為擴展交換機(接入交換機)來擴展網(wǎng)絡
放在路由器上方，擴展網(wǎng)絡供應商的網(wǎng)絡線路(用于一條線路多個IP的網(wǎng)絡)，連接之后不同的路由器用不同的IP連接至公網(wǎng)
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電源故障：
由于外部供電不穩(wěn)定，或者電源線路老化或者雷擊等原因導致電源損壞或者風扇停止，從而不能正常工作。
由于電源緣故而導致機內其他部件損壞的事情也經(jīng)常發(fā)生。
如果面板上的POWER指示燈是綠色的，就表示是正常的;如果該指示燈滅了，則說明交換機沒有正常供電。
這類問題很容易發(fā)現(xiàn)，也很容易解決，同時也是最容易預防的。
針對這類故障，首先應該做好外部電源的供應工作，一般通過引入獨立的電力線來提供獨立的電源，并添加穩(wěn)壓器來避免瞬間高壓或低壓現(xiàn)象。
如果條件允許，可以添加UPS(不間斷電源)來保證交換機的正常供電，有的UPS提供穩(wěn)壓功能，而有的沒有，選擇時要注意。
在機房內設置專業(yè)的避雷措施，來避免雷電對交換機的傷害?，F(xiàn)在有很多做避雷工程的專業(yè)公司，實施網(wǎng)絡布線時可以考慮。
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