心跳檢測在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)里應(yīng)用非常廣泛。首先，幾乎所有的動態(tài)協(xié)議都離不開心跳檢測，比如：OSPF動態(tài)路由協(xié)議要使用心跳檢測來維持鄰居關(guān)系，當(dāng)連續(xù)幾個心跳間隔時間收不到對端鄰居發(fā)過來的Hello報文時，OSPF鄰居狀態(tài)就要進(jìn)行切換;STP環(huán)網(wǎng)協(xié)議要使用心跳檢測來維護(hù)端口角色關(guān)系，當(dāng)因環(huán)路通過STP協(xié)議將部分端口阻塞時，當(dāng)連續(xù)收不到STP BPDU報文時，STP協(xié)議會將阻塞端口放開，還有DLDP、BGP、VRRP等等，只要有狀態(tài)機(jī)的協(xié)議都需要用到心跳檢測。其次，在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)層面，采用心跳對網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。比如：在整個網(wǎng)絡(luò)中部署PING工具，或者通過網(wǎng)管軟件對所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可達(dá)性進(jìn)行檢測。這些心跳檢測多是通過周期性地發(fā)送PING或者Tracert報文判斷網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性，如果發(fā)現(xiàn)不可達(dá)執(zhí)行相應(yīng)的動作，或是網(wǎng)絡(luò)切換，或是業(yè)務(wù)層面的切換甚至是數(shù)據(jù)中心之間的切換。有時也可以用TCP報文或者UDP報文進(jìn)行檢測，雖然心跳檢測報文內(nèi)容不同，目的都一樣，就是為了及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常，執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)對策略。第三，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部為了維持一些功能的正常也使用了心跳檢測，通過心跳檢測判斷設(shè)備內(nèi)部功能運(yùn)行狀態(tài)。比如：堆疊環(huán)境中采用的MAD檢測，這個MAD協(xié)議通過與BFD、LACP、ARP動態(tài)協(xié)議聯(lián)動，達(dá)到監(jiān)控堆疊環(huán)境正常與否的目的，這些動態(tài)協(xié)議會通過心跳檢測維持相應(yīng)的鄰居狀態(tài)，MAD協(xié)議也通過這些心跳檢測實(shí)現(xiàn)堆疊環(huán)境的監(jiān)控;在框式的交換機(jī)或路由器中，在板卡之間也通過周期性的發(fā)送心跳檢測，判斷板卡是否在位，當(dāng)發(fā)現(xiàn)板卡沒有回應(yīng)時，就要考慮將板卡進(jìn)行隔離，以便及時消除板卡故障對業(yè)務(wù)造成的長時間影響，類似的心跳檢測應(yīng)用還有很多。由此可見，心跳檢測在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部和網(wǎng)絡(luò)中使用都非常廣泛，是一種使用頻率最高的最為實(shí)用的技術(shù)。

 

心跳檢測技術(shù)很簡單，這也是其使用最為廣泛的原因。心跳檢測的構(gòu)成元素有幾個：通過定時器確定發(fā)包間隔，根據(jù)定時器周期性發(fā)送心跳報文。根據(jù)協(xié)議特點(diǎn)確定檢測超時的時長，即在超時時間內(nèi)沒有收到心跳檢測報文，即認(rèn)為狀態(tài)發(fā)生變化。簡單講就是發(fā)包間隔和發(fā)包次數(shù)，再利用心跳報文完成檢測。在實(shí)際應(yīng)用中，不同協(xié)議和應(yīng)用對時間的要求有不同要求，這就使得不同協(xié)議使用心跳檢測的發(fā)包間隔和次數(shù)并不同，有些協(xié)議心跳間隔達(dá)到毫秒級，而有的協(xié)議心跳間隔有分鐘級，有的協(xié)議心跳連續(xù)發(fā)送三個報文即認(rèn)為超時，而有的協(xié)議心跳要連續(xù)發(fā)送十幾個才認(rèn)為超時。很多時候發(fā)包間隔和發(fā)包次數(shù)都是可以手工調(diào)整，要根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)情況，配置適合自己網(wǎng)絡(luò)的數(shù)值，這時往往需要豐富的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)驗，采用將參數(shù)設(shè)置適當(dāng)，這對于網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性非常關(guān)鍵。比如：在一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，將OSPF的Hello心跳設(shè)置為1秒發(fā)送一次，3秒超時也許就不是一個合適參數(shù)，這樣當(dāng)網(wǎng)絡(luò)稍有動蕩時，OSPF就會發(fā)生震蕩，引起路由的震蕩，對業(yè)務(wù)造成影響，此時可以適當(dāng)將OSPF的心跳時間調(diào)長，提升OSPF協(xié)議穩(wěn)定性。另外，心跳檢測使用的定時器的精度也影響到檢測的準(zhǔn)確性，一般網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用的都是軟件定時器，這個定時器是通過設(shè)備內(nèi)部的時鐘主頻計算得來的，這個時間精度是有誤差的，一般的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行一年的時間偏差可能達(dá)到十幾個小時，這樣依賴時鐘的定時器就會有誤差，從而影響到心跳超時的判斷，在設(shè)定心跳檢測超時時間時也要考慮這個因素，以免心跳監(jiān)測出現(xiàn)誤判。心跳檢測在發(fā)現(xiàn)異常時直到狀態(tài)發(fā)生變化時需要時間，這個時間長短雖然是可以設(shè)置的，但如果設(shè)置的過短容易引起誤判。而且，即便再短，實(shí)際上網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)出現(xiàn)了異常，比如STP心跳檢測發(fā)現(xiàn)環(huán)路已經(jīng)消除，需要將阻塞端口放開，這個需要超時時間，在這段時間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)是有影響的，所以在心跳檢測超時時間還未到的這段時間里，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)是會受到影響的，所以心跳檢測是一種有損技術(shù)，影響的大小與超時設(shè)置有關(guān)。

 

心跳檢測技術(shù)簡單實(shí)用，在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)使用的極其頻繁和廣泛，心跳檢測技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心容災(zāi)備份的基礎(chǔ)。利用心跳檢測作為數(shù)據(jù)中心容災(zāi)監(jiān)控手段，當(dāng)出現(xiàn)超時的時候，及時啟動容災(zāi)的備份數(shù)據(jù)中心運(yùn)行，避免業(yè)務(wù)長時間受到影響?？焖佟?zhǔn)確，高效的心跳檢測是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，通過對不同物理位置故障節(jié)點(diǎn)的檢測并采取有效的措施，以保障數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)作與用戶業(yè)務(wù)的連續(xù)性。隨著云計算、大數(shù)據(jù)、虛擬化的應(yīng)用，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)也變得異常復(fù)雜，通過簡單心跳檢測判斷有時過于武斷，出錯的可能性增大，所以新一代數(shù)據(jù)中心心跳檢測技術(shù)也引入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模擬綜合判斷等方法，利用這些新技術(shù)綜合判斷，增加心跳檢測判斷的準(zhǔn)確性。