ibm 虚拟存储_IBM i TCP / IP冗余和虚拟以太网-优快云博客

本文探讨了IBMi分区中实现网络冗余的多种技术，包括以太网链路聚合、虚拟IP寻址（VIPA）及第2层桥接。深入讲解了这些技术如何交互工作，以确保在物理接口故障时保持网络连接，同时通过虚拟以太网适配器和共享以太网适配器实现流量分布和故障切换。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

网络虚拟化和冗余技术

IBM®Power Systems™支持多种可以为IBM i分区提供网络冗余的技术。本文讨论了以太网链路聚合，IBM i虚拟IP寻址（VIPA）和以太网第2层桥接，并说明了它们之间如何交互。

以太网链路聚合将多个物理以太网端口组合为一个以太网接口，通过同时使用所有可用端口来提供冗余。但是，虚拟以太网适配器不支持链接聚合，因此没有物理以太网资源的IBM i分区不能直接利用它。

IBM i虚拟IP地址（VIPA）基于其他多个IP接口。在任何给定时间，VIPA都会使用这些IP接口之一来处理其所有传出流量，而VIPA的传入流量则通过这些接口来进行。如果基础接口发生故障，VIPA将更改为使用其他接口，因此VIPA可以抵抗单个接口发生故障。

使用以太网第2层桥接，分区可以通过将虚拟以太网流量桥接到物理网络，并将流量从物理网络桥接到虚拟以太网来共享其与网络的物理连接。该技术允许客户端分区透明地访问网络，而无需分配任何物理以太网资源。 IBM i作为客户端和服务器或网桥提供者都支持以太网第2层桥接。虚拟I / O服务器（VIOS）分区还支持第2层桥接，名为共享以太网适配器（SEA）。第2层桥接本身并不能提供冗余，而是通过虚拟以太网实现冗余配置的关键推动力，如下所示。

这些技术以多种有趣的方式结合在一起。

链路聚合和第二层桥接

即使虚拟以太网不直接支持链路聚合，网桥提供程序也可以在用于网桥的物理接口上使用链路聚合。这透明地同时为所有客户端分区提供了相同的好处：跨物理以太网端口分布的流量（以提高利用率）和针对链路故障的恢复能力。

从客户端，这不需要进行第二层桥接所需的虚拟以太网适配器之外的其他配置。在网桥提供程序分区中，只需要创建一个聚合接口或线路描述，然后将其用作网桥的物理端即可。

共享以太网适配器故障转移

VIOS在两个VIOS分区之间提供了共享以太网适配器故障转移。在此配置中，一个SEA是活动的，另一个则作为备份。如果活动的SEA由于任何原因停止或失败，则备用SEA会接管并桥接相同的流量。这为活动SEA上的链路故障提供了相同的恢复力，同时还为拥有活动SEA的VIOS中的全分区故障提供了冗余。但是，备用SEA的资源保持空闲状态。

这也使用了最简单的客户端配置。除了虚拟以太网适配器，不需要任何其他操作。与单个网桥相比，VIOS分区和硬件管理控制台（HMC）中的配置更加复杂，并且在IBM技术说明中进行了详细描述。

共享的以太网适配器活动/活动（负载共享）

如上所述，通过SEA故障转移，分配给备用SEA的以太网资源将保持空闲状态。在最新版本中，VIOS增加了对配置的支持，该配置允许同时激活两个物理以太网资源。但是，此配置要求客户端分区在物理网络（如IEEE 802.1q标准中定义）上的两个或多个虚拟局域网（VLAN）之间分配其流量。

在客户端分区中，此环境仍然不需要任何其他配置。但是，物理网络设计，VIOS配置和HMC配置比本文描述的任何其他环境都要复杂得多。可以在IBM Power Systems信息中心中找到详细的要求和配置步骤。

具有桥接虚拟备份的IBM i物理以太网

可以访问物理以太网资源的IBM i分区可以使用混合配置，该混合配置在可用物理物理资源时使用物理以太网资源，但是如果物理接口不可用，则使用虚拟以太网适配器。对于受益于直接访问物理网络的分区，这提供了可以在多个分区之间共享的后备功能，从而可以在不中断的情况下更换网络硬件。

此环境需要在客户端分区中进行更多配置，包括以下元素：

物理以太网的线路描述和IP接口（可以是单个端口或聚合端口），
桥接虚拟以太网适配器的线路描述和IP接口，以及
具有首选接口（ PREFIFC ）的VIPA，其物理接口位于第一位，虚拟以太网位于第二位。

例如，给定线路描述PHYSETH和VIRTETH以及网络上可用的适当IP地址，这些命令将配置适当的IP接口：

ADDTCPIFC INTNETADR('192.168.1.4') LIND(*VIRTUALIP) SUBNETMASK('255.255.255.255')
ADDTCPIFC INTNETADR('192.168.1.2') LIND(PHYSETH) SUBNETMASK('255.255.255.0')
    LCLIFC('192.168.1.4')
ADDTCPIFC INTNETADR('192.168.1.3') LIND(VIRTETH) SUBNETMASK('255.255.255.0')
    LCLIFC('192.168.1.4')
CHGTCPIFC INTNETADR('192.168.1.4') PREFIFC('192.168.1.2' '192.168.1.3')

在启动所有三个接口之后，应该可以通过物理以太网端口从网络访问VIPA。如果该端口发生故障，则虚拟以太网端口将接管。

桥接虚拟以太网适配器之间的IBM i故障转移

从物理以太网到虚拟以太网的故障转移设计之所以可行，是因为VIPA支持可检测基础物理以太网IP接口的故障。但是，网桥提供程序中的故障不会导致客户端分区中的故障。当网桥发生故障时，传出的客户端流量将不会到达物理网络，而打算用于客户端的物理网络流量也将不会到达虚拟以太网，但是任何IBM i客户端线路描述和IP接口仍将保持活动状态并能够发送并接收内部流量。因为没有IP接口故障，所以VIPA支持不会从该接口切换。因此，使用VIPA在虚拟以太网端口之间进行故障转移需要某种监视器，以检测到某些外部实体的端到端连接中的故障。

如果网络已经有多个子网，并且它们之间有一个外部IP路由器，则一种选择是对路由协议使用VIPA支持，例如路由信息协议（RIP）或开放式最短路径优先（OSPF）。这要求基础接口位于单独的IP子网上，并且路由器可通过两条路径访问。 IBM i分区将不断尝试在两条路径上宣传VIPA的可用性。路由协议将发现任何断开的路径，并且路由器和IBM i VIPA支持将通过工作路径路由通信。

另一个选择是使用上一节中所述的代理地址解析协议（proxy ARP）配置VIPA，但是运行一个程序，该程序可以通过两条路径不断监视某些外部资源（例如IP默认网关）的可用性。如果在备份能够访问时默认或主路径始终无法访问网关，则程序可以通过修改首选接口（PREFIFC）列表的顺序进行切换。

借助VIPA和OSPF，RIP或监视脚本，IBM i可以使用两个桥接虚拟以太网适配器作为支持VIPA的后备接口。反过来，这使得设计可以进行主动/主动桥接并检测任何端到端故障，而无需在物理网络或VIOS SEA故障转移配置中使用单独的IEEE 802.1q VLAN。在这些设计中，故障转移逻辑位于客户端中更复杂的设计中，而网络和网桥提供程序的配置则保持简单。

在此设计中，必须有两个桥接器提供程序分区（VIOS或IBM i），并且桥接器配置在单独的VLAN或HMC的交换机上。每个网桥提供商仅配置了一个基本的第2层网桥。在每个客户端分区中，每个网桥应有一个虚拟以太网适配器，并且每个适配器都需要一个线路描述和一个IP接口。如果将VIPA与RIP或OSPF一起使用，则路由配置就足够了。如果改用代理ARP，请创建VIPA并运行监视程序。在下面的示例脚本， IFC1和IFC2是底层虚拟基于以太网的接口的地址， VIPA是VIPA的地址，和TARGET是必须可达的一个需要考虑的接口可用的外部资源的地址（例如接口的网络网关）。为了使路由程序和监视程序正常运行，请应用V7R1 PTF MF57894。

PGM
DCL &TARGET *CHAR 15 '192.168.1.1'
DCL &IFC1   *CHAR 15 '192.168.1.2'
DCL &IFC2   *CHAR 15 '192.168.1.3'
DCL &VIPA   *CHAR 15 '192.168.1.4'

DCL &IFC1STAT *INT 4 0
DCL &IFC2STAT *INT 4 0
DCL &PREF     *INT 4 1

/* MAKE SURE PROXY IN PREFERRED ORDER */
CHGTCPIFC &VIPA PREFIFC(&IFC1 &IFC2)

/* BEGIN LOOP FOREVER TO MONITOR THE INTERFACES */
LOOP:
  /* PING THROUGH INTERFACE 1 AND COUNT FAILURES */
  PING &TARGET LCLINTNETA(&IFC1) NBRPKT(1) MSGMODE(*VERBOSE *ESCAPE)
  MONMSG MSGID(TCP3210) EXEC(GOTO IFC1FAIL)
  CHGVAR &IFC1STAT 0
  GOTO IFC2
IFC1FAIL:
  IF (&IFC1STAT < 9999) +
  THEN(CHGVAR &IFC1STAT (&IFC1STAT + 1))

IFC2:
  /* PING THROUGH INTERFACE 2 AND COUNT FAILURES */
  PING &TARGET LCLINTNETA(&IFC2) NBRPKT(1) MSGMODE(*VERBOSE *ESCAPE)
  MONMSG MSGID(TCP3210) EXEC(GOTO IFC2FAIL)
  CHGVAR &IFC2STAT 0
  GOTO UPDVIPA
IFC2FAIL:
  IF (&IFC2STAT < 9999) +
  THEN(CHGVAR &IFC2STAT (&IFC2STAT + 1))

UPDVIPA:
  /* TREAT 2 CONSECUTIVE FAILURES AS LINK DOWN INDICATION */
  IF (&IFC1STAT < 2) THEN(GOTO PREF1)
  IF (&IFC2STAT < 2) THEN(GOTO PREF2)
  /* NO INTERFACES APPEAR TO BE UP... NO CHANGES */
  GOTO DELAY

PREF1:
  IF (&PREF ^= 1) +
  THEN(CHGTCPIFC &VIPA PREFIFC(&IFC1 &IFC2))
  CHGVAR &PREF 1
  GOTO DELAY
PREF2:
  IF (&PREF ^= 2) +
  THEN(CHGTCPIFC &VIPA PREFIFC(&IFC2 &IFC1))
  CHGVAR &PREF 2
  GOTO DELAY

DELAY:
  DLYJOB 30
  GOTO LOOP
ENDPGM

结论

使用IBM i设计多分区系统时，您可以使用多种虚拟化技术，并且它们以强大的方式结合在一起。本文介绍了设计空间中的几个要点，这些要点可以为您的系统提供所需的弹性，并可以通过在分区之间共享以太网容量来减少I / O资本支出。

翻译自: https://www.ibm.com/developerworks/ibmi/library/i-ibmi-tcp-ip-redundancy/index.html