ISSU技术白皮书手册.docx

ISSU技术白皮书IISSU11.1 介绍1定义1目的1受益21.2 原理描述21.2.1 ISSU升级对系统的要求21.2.2 ISSU预检查21.2.3 升级过程31.2.4 升级阶段31.2.5 版本回退51.3 实施ISSU升级示例61ISSU1.1介绍定义在线业务软件升级ISSU(In-ServiceSoftwareUpgrade)是一种简便、快速升级设备系统软件的方式，可以有效减少系统软件升级过程中的业务中断时间，提高业务可靠性。ISSU还提供了版本回退功能，以使用户快速的进行版本回退，确保版本升级的风险具有可控性。除此之外，1SSU专用的display命令帮助用户了解版本兼容性信息和当前的升级状态。如表1-1所示，ISSU升级方式包括无损升级和有损升级：表I-IISSU升级方式升级方式实现方式无损升级主用主控板的静态配置数据和动态协议数据同步到备用主控板；接口板原进程的静态配置数据与动态协议数据同步到接口板新进程。有损升级主用主控板的静态配置数据完全同步到备用主控板；接口板的升级方式有接口板双进程方式和快速重启方式。双进程方式：接口板原进程的静态配置数据完全同步到接口板新进程，但不同步动态数据信息。快速重启方式：接口板在新旧控制平面切换时直接按照新版本重启，不进行数据备份，可以只针对某块单板。目的在大多数网络中，系统软件的升级都需要重启设备，设备的重启过程中断了业务正常运行和流量转发。传统升级中减少业务中断的方法有： 在线补丁：在线补丁技术可以实现不中断业务修正bug,属于ISSU的范畴，但是由于补丁操作的最小单元为函数，只能进行函数流程的修复，对于函数参数变化、数据结构变化以及增加完整的新业务的场景升级很难做到，并且对于操作系统等底层代码错误和补丁模块自身的错误，补丁技术不能解决的。 夜间升级：传统升级模式下为减小软件升级带来的业务中断的影响，升级一般在业务流量少的夜间进行，并且对升级操作时间要求极为严格。如果在规定时间内没能升级完成，必须尽快恢复到升级前的状态，本次升级失败，版本升级放到下一次进行。这样导致新业务无法按时提供或者缺陷不能及时修复。极大的时间压力也增加了升级过程中人工操作失误的概率，同时增加了人力及管理的成本。 等价/备份路径：建立多条等价/备份路径在版本升级时将业务切换到等价/备份路径来保证业务的正常运行。但在这种情况下需要调整网络配置，增加了出错的概率和延长了升级时间，同时也可能由于业务的负载调整导致用户流量集中而引起服务中断。如果现有网络不存在备用路径则这种方法无效。与传统的升级方式相比，ISSU提供一种在系统软件版本升级或Pl退过程中尽量不中断当前业务转发的机制，可以有效减少系统软件升级过程中的流量中断时间，提高业务可靠性。受益在线业务软件升级ISSU具有如下优点： ISSU升级方式有效的减少因系统软件升级而引起的网络中断时间。 ISSU升级方式不需要修改网络拓扑结构，降低了运营成本。 ISSU升级方式更为简单，且升级过程可控；升级过程中的回退机制，降低了升级的风险。1.2原理描述1.2.1 ISSU升级对系统的要求 当前设备必须是双主控设备。 待升级版本的系统软件已上传至主用主控板和备用主控板。 当前设备运行的系统软件版本和待升级的系统软件版本必须都支持1SSU。1.2.2 ISSU预检查在进行ISSU升级之前，升级人员可以通过issuprecheck命令进行ISSU预检查，以确认当前是否可以进行ISSU升级。与ISSUCheCk不同，预检查不会重启备用主控板。预检查主要包括硬件兼容性检查和软件兼容性检查：硬件兼容性检查，也叫资源检查，主要检查接口板支持的ISSU方式。软件兼容性检查主要检查各个业务模块支持的ISSU方式。检查的结果决定了ISSU采用的升级方式：当所有模块都支持ISSU升级时，设备进行无损升级；当有部分模块不支持ISSU升级时，设备进行有损升级。目前设备支持的升级方式为:lossy（有损升级），其中，接口板支持升级方式为fast-reboot（快速重启升级）。1.2.3升级过程ISSU升级过程是在尽可能不影响业务的情况下实现软件的升级，如图1-1所示，设备的升级过程可分为以下四个阶段：1. ISSUCheCk:检查系统的ISSU升级条件是否具备。如果具备升级条件，备用主控板以新版本的系统软件重启。2. ISSUStart：主用主控板和备用主控板之间进行数据备份。3. ISSUSWitChOVer:备用主控板升级为新的主用主控板。同时，接口板以新版本重启，向新的主用主控板注册。4. ISSUConfirm：原有主用主控板以新版本的系统软件重启，重启后作为新的备用主控板。图I-IlSSU升级流程示意图Before ISSUAfter CheckAfter StartAMB：主用主控板SMB：备用主控板IINew_ver：新系统软件版本Old.ver：原系统软件版本1.2.4升级阶段ISSU的每个阶段都有相应的操作和状态，操作会导致ISSU状态的变迁以及设备版本的变化，ISSU当前状态又决定着下一步的ISSU操作。表1-2列出了ISSU升级的四个阶段：升级备用主控板(ISSUCheck),主备主控板间进行数据备份(ISSUSlart),主备切换并升级接口板(ISSUSwitchover)和确认升级原主控板(ISSUConfirm)«用户可以通过ISSU专门的display命令查看相应升级阶段的状态，了解系统ISSU升级进展，以便进行相应的操作。表1-2ISSU升级阶段ISSU升级阶段各阶段状态变化示意图说明ISSUCheckISSUCheck系统自动进行一系列兼容性检查；备用主控板以新版本软件重启；备用主控板版本回退定时器被激活。IAMBOld_verSMBNewverLPU-4业务流量Old.ver原系统软件版本New_ver新系统软件版本AMB主用主控板口SMB备用主控板11LPU接口板ISSUStartISSUStart主用主控板和备用主控板之间进行数据备份。AMBOld_verSMBNew-verLPU=f数据备份业务流量Old.ver原系统软件版本New.ver新系统软件版本口AMB主用主控板SMB备用主控板-lLPU接口板在进入ISSUStart阶段后，主用主控板和备用主控板之间进行数据备份。用户可以通过displayissubackupstate命令查看主用主控板和备用主控板间数据备份的状态，判断是否可以进行控制平面切换操作。数据备份状态分为8种，分别为：newpkmeinit（平面初始化）、newplaneready（平面准备）、backup（第一阶段批量备份）、backup2（第二阶段批量备份）、backup3（第三阶段批量备份）、real-timebackup（实时备份）、smooth（平滑）、SmOOth-all-over（平滑结束）以及unknown（未知）。只有主控板处于real-timebackup（实时备份）状态，才可以进行平面切换。在ISSU平面切换的过程中，会出现断开net连接的正常情况，此时需要等待30秒，30秒之后，用户可以敲回车键重新登录设备。在执行issuconfirm命令确认ISSU升级，此时老主控以新版本复位，平面切换全部完成；查看主用板/备用板的状态信息,新主控的状态变为Master,老主控的状态为Slave。1.2.5版本回退当用户在升级过程中由于某种原因（比如新的启动文件被损坏）需要取消本次升级时,可以使用ISSU提供的版本回退机制。ISSU版本PI退机制能够使处于ISSU升级过程中的设备恢复到升级前的版本，实现版本升级的风险可控性。设备支持两种版本回退方式： 自动回退方式：在ISSU升级进入ISSUCheCk状态时，备用主控板回退定时器被激活。如果到ISSU回退定时器超时时，用户仍没有执行issuswitchover命令，系统将自动回退到升级前的版本。 备用主控板的回退定时器时长可通过命令issutimerrollback设置，在升级过程中可通过命令displayissutimerrollback查看定时器的长度和剩余时间。 手动回退方式：在ISSUSWitChoVer状态之前，用户可以通过执行issuabort命令，手动使已升级的备用主控板恢复到升级前的版本状态。在不同的阶段回退定时器超时或者执行issuabort命令对系统有不同的影响： 备用主控板以新版本复位之前：系统直接退出ISSU升级。 备用主控板以新版本复位之后，ISSU平面切换成功之前：备用主控板回退到老版本，系统退出ISSU。 ISSU平面切换成功之后：系统已不允许回退，提示用户不能终止本次升级。1.3实施ISSU升级示例如图12所示,SWitChA为FTPSerVer,IP地址为10.1.1.1/24,本端PC作为FTPQien3IP地址为10.2.1.1/24。FTPSerVel与FTPClient之间路由可达。SWitChA当前系统软件版本己经不能满足用户需求，用户需要对SWitChA的系统软件进行升级，并要求尽量减少业务中断时间。图1-2配置ISSU升级组网图FTPServerFTPClient10.1.1.1/24）、厂./Network1SwitchAPC10.2.1.1/24配置思路如下：1、上传新版本系统软件文件至SwitchAo2、进行ISSU预检查，查看各模块支持的ISSU方式。3、配置ISSU定时器的长度。4、进行ISSU升级可行性检查。5、启动ISSU升级。6、进行ISSU平面切换。7、确认ISSU升级。配置步骤：1、上传新版本系统软件文件#在SWitChA上启动FTP服务，并配置用户名为userl,密码为ftppwdo<Quidway>system-viewQuidwaysysnameSwitchASwitchAftpserverenableSwitchAaaaSwitchA-aaalocal-useruserlpasswordsimpleftppwdSwitchA-aaalocal-useruserlservice-typeftpSwitchA-aaalocal-useruserllevel15SwitchA-aaaIocahuseruserlftp-directorycfcard:/SwitchA-aaaquitSwitchAquit#在PC上，向SWitChA发起FTP连接，输入用户命令和密码。配置二进制传输格式和c:temp为工作目录。C:DocumentsandSettingsAdministrator>ftp10.1.1.1Connectedto10.1.1.1.220FTPServerready.User(10.1.1.1:(none):userl331Passwordrequiredforuserl.Password:230Useruserlloggedin.ftp>binary200TypesettoI.ftp>ledc:temp1.ocaldirectorynowC:temp.1. PC上，将C:tempEl