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利用冗余實(shí)現(xiàn)企業(yè)局域網(wǎng)的高可用性 一、基礎(chǔ)知識(shí)： 隨著Internet的迅猛發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用逐漸增多。這就對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性提出了越來(lái)越高的要求。斥資對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行更新當(dāng)然是一種很好的可靠性解決方案；但本著保護(hù)現(xiàn)有投資的角度考慮，可以采用廉價(jià)冗余的思路，在可靠性和經(jīng)濟(jì)性方面找到平衡點(diǎn)。 <1>端口匯聚： 端口匯聚是將多個(gè)端口匯聚在一起形成一個(gè)匯聚組，在匯聚組中的各個(gè)成員端口之間，實(shí)現(xiàn)出/入負(fù)荷的分擔(dān)，同時(shí)也提供了更高的連接可靠性。 端口匯聚分類：端口匯聚組可以分為負(fù)載分擔(dān)匯聚組和非負(fù)載分擔(dān)匯聚組。 在一個(gè)端口匯聚組中，端口號(hào)最小的作為主端口，其他的作為成員端口。同一個(gè)匯聚組中成員端口的鏈路類型與主端口的鏈路類型保持一致，即如果主端口為 Trunk端口，則成員端口也為Trunk端口；如主端口的鏈路類型改為Access端口，則成員端口的鏈路類型也變?yōu)锳ccess端口； <2>虛擬路由器冗余： VRRP是一種容錯(cuò)協(xié)議，它通過(guò)把幾臺(tái)路由設(shè)備聯(lián)合組成一臺(tái)虛擬的路由設(shè)備，并通過(guò)一定的機(jī)制來(lái)保證當(dāng)主機(jī)的下一跳設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，可以及時(shí)將業(yè)務(wù)切換到其它設(shè)備，從而保持通訊的連續(xù)性和可靠性。 VRRP的優(yōu)勢(shì)：既不需要改變組網(wǎng)情況，也不需要在主機(jī)上配置任何動(dòng)態(tài)路由或者路由發(fā)現(xiàn)協(xié)議，就可以獲得更高可靠性的缺省路由 VRRP路由器和虛擬路由器：VRRP路由器是指運(yùn)行VRRP的路由器，是物理實(shí)體，虛擬路由器是指VRRP協(xié)議創(chuàng)建的，是邏輯概念。一組VRRP路由器協(xié)同工作，共同構(gòu)成一臺(tái)虛擬路由器。該虛擬路由器對(duì)外表現(xiàn)為一個(gè)具有唯一固定IP地址和MAC地址的邏輯路由器。 VRRP的工作原理：VRRP將局域網(wǎng)的一組路由器構(gòu)成一個(gè)備份組，相當(dāng)于一臺(tái)虛擬路由器。局域網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)只需要知道這個(gè)虛擬路由器的IP地址，并 不需知道具體某臺(tái)設(shè)備的IP地址，將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主機(jī)的缺省網(wǎng)關(guān)設(shè)置為該虛擬路由器的IP地址，主機(jī)就可以利用該虛擬網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。 <3>生成樹協(xié)議： 生成樹協(xié)議是一種二層管理協(xié)議，它通過(guò)有選擇性地阻塞網(wǎng)絡(luò)冗余鏈路來(lái)達(dá)到消除網(wǎng)絡(luò)二層環(huán)路的目的，同時(shí)具備鏈路的備份功能。 生成樹協(xié)議的主要功能有兩個(gè)：一是在利用生成樹算法、在以太網(wǎng)絡(luò)中，創(chuàng)建一個(gè)以某臺(tái)交換機(jī)的某個(gè)端口為根的生成樹，避免環(huán)路。二是在以太網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)，通過(guò)生成樹協(xié)議達(dá)到收斂保護(hù)的目的。 <4>生成樹算法的計(jì)算過(guò)程： 1、根；首先選出算法，查找誰(shuí)的bridge-id最小，則為根； 2、在每一個(gè)非根交換機(jī)，找離根最進(jìn)的端口（并且開銷最?。瑒t為根端口 a) 根據(jù)cost來(lái)選取根端口； b) 當(dāng)cost相同時(shí)，通過(guò)bridge-id的優(yōu)先級(jí)或mac來(lái)選取，小得是為根； c) 當(dāng)bridge-id相同時(shí)，對(duì)比（端口id）port id【包括端口號(hào)碼 和 端口優(yōu)先級(jí)】 3、在每一個(gè)網(wǎng)段（一條線路連接接口）指定端口 BP，與根端口連接的端口都是指定端口。 a) 根據(jù)cost b) 根據(jù)bridge-id 4、找到阻塞端口 <5>端口狀態(tài)： FWD：轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)； BLK：阻塞狀態(tài)； LRN：學(xué)習(xí)狀態(tài)； LIS：監(jiān)聽狀態(tài)； 二、案例- 1 1、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明： 某公司使用兩種ISP運(yùn)營(yíng)商提供的網(wǎng)絡(luò)，兩種網(wǎng)絡(luò)共同連接到因特網(wǎng)，為了實(shí)現(xiàn)公司局域網(wǎng)的高可用性，使用端口聚合和VRRP技術(shù)，并且本公司用戶可以正常訪Internet，正常辦理業(yè)務(wù)。 2、實(shí)驗(yàn)拓?fù)洌?/strong>
3、實(shí)驗(yàn)環(huán)境： 華為交換機(jī)2臺(tái)（S2000系列） 華為路由器2臺(tái)（R2621系列） PC機(jī)4臺(tái) 4、實(shí)驗(yàn)要求： 實(shí)現(xiàn)vlan間通信； 為實(shí)現(xiàn)路由器的高利用率，設(shè)置路由器在每個(gè)VRRP組中擔(dān)任的不同角色； 兩臺(tái)交換機(jī)之間使用端口組合進(jìn)行通信； 5、實(shí)驗(yàn)步驟： <1>SW 1交換機(jī)配置： 1)劃分vlan：
2)配置trunk鏈路：
3)配置端口聚合：
<2>SW2交換機(jī)配置 1)劃分vlan：
2)設(shè)置trunk鏈路：
3)配置端口聚合：
<3>R1路由器配置： 1)配置以太網(wǎng)子接口：
2)配置vrrp：
<4>R2路由器配置： 1)配置以太網(wǎng)子接口：
2)配置vrrp：
6、驗(yàn)證測(cè)試： <1>在正常情況下 1)VLAN10的PC 1主機(jī)ping VLAN20的PC 4主機(jī)：
2)查看鏈路路徑：
3)查看R1的VRRP現(xiàn)狀：
4)查看R2的VRRP現(xiàn)狀：
<2>斷開R1的鏈路后： 1)VLAN10的PC 1主機(jī)ping VLAN20的PC 4主機(jī)：
2)查看鏈路路徑：
3)查看R2的VRRP現(xiàn)狀：
<3>斷開R2的鏈路后： 1)VLAN10的PC 1主機(jī)ping VLAN20的PC 4主機(jī)：
2)查看鏈路路徑：
3)查看R1的VRRP現(xiàn)狀：
三、案例- 1 1、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明： 某公司使用兩種ISP運(yùn)營(yíng)商提供的網(wǎng)絡(luò)，兩種網(wǎng)絡(luò)共同連接到因特網(wǎng)，為了實(shí)現(xiàn)公司局域網(wǎng)的高可用性，使用生成樹和VRRP技術(shù)，并且本公司用戶可以正常訪Internet，正常辦理業(yè)務(wù)。 2、實(shí)驗(yàn)拓?fù)洌?/strong>
3、實(shí)驗(yàn)環(huán)境： 小凡模擬器； 思科路由器2臺(tái)（3640） 思科交換機(jī)2臺(tái)（3640） 兩臺(tái)PC（使用兩臺(tái)路由器來(lái)模擬） 4、實(shí)驗(yàn)要求： 實(shí)現(xiàn)vlan間通信； 為實(shí)現(xiàn)路由器的高利用率，設(shè)置路由器在每個(gè)VRRP組中擔(dān)任的不同角色； 兩臺(tái)交換機(jī)之間使用端口組合進(jìn)行通信； 5、實(shí)驗(yàn)步驟： 1)配置R1： Router(config)#int eth 0/0.10 ! 進(jìn)入以太網(wǎng)子接口 Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 10 ! 封裝協(xié)議和劃分vlan Router(config-subif)#ip add 192.168.10.1 255.255.255.0 ! 配置子接口ip Router(config-subif)#standby 10 ip 192.168.10.254 ! 配置虛擬ip Router(config-subif)#standby 10 priority 120 ! 配置vrrp組10的優(yōu)先級(jí) Router(config-subif)#standby 10 preempt ! 設(shè)為搶占模式 Router(config-subif)#exit Router(config)#int eth 0/0.20 Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 20 ! 封裝協(xié)議和劃分vlan Router(config-subif)#ip add 192.168.20.1 255.255.255.0 ! 配置子接口ip Router(config-subif)#standby 20 ip 192.168.20.254 ! 配置虛擬ip Router(config-subif)#exit Router(config)# 2)配置R2： Router(config)#int eth 0/0.10 Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 10 ! 封裝協(xié)議和劃分vlan Router(config-subif)#ip add 192.168.10.2 255.255.255.0 ! 配置子接口ip Router(config-subif)#standby 10 ip 192.168.10.254 ! 配置虛擬ip Router(config-subif)#exit Router(config)#int eth 0/0.20 Router(config-subif)#encapsulation dot1Q 20 ! 封裝協(xié)議和劃分vlan Router(config-subif)#ip add 192.168.20.2 255.255.255.0 ! 配置子接口ip Router(config-subif)#standby 20 ip 192.168.20.254 ! 配置虛擬ip Router(config-subif)#standby 20 priority 120 ! 配置vrrp組20的優(yōu)先級(jí) Router(config-subif)#standby 20 preempt ! 設(shè)為搶占模式 Router(config-subif)#exit Router(config)# Router(config)# 3)配置SW1： Router#conf t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Router(config)# Router(config)# Router(config)#no ip routing ! 取消路由功能 Router(config)# Router(config)#exit Router#vlan database ! 進(jìn)入vlan數(shù)據(jù)庫(kù) Router(vlan)#vlan 10 ! 創(chuàng)建vlan10 VLAN 10 added: Name: VLAN0010 Router(vlan)#vlan 20 ! 創(chuàng)建vlan20 VLAN 20 added: Name: VLAN0020 Router(vlan)#exit APPLY completed. Exiting.... Router#confi t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Router(config)#int range f0/6 - 10 Router(config-if-range)#switchport access vlan 10 ! 將接口劃分到vlan10中 Router(config-if-range)#exit Router(config)#int range f0/11 - 15 Router(config-if-range)#switchport access vlan 20 ! 將接口劃分到vlan20中 Router(config-if-range)#exit Router(config)# Router(config)#int fa0/0 Router(config-if)#switchport mode trunk ! 設(shè)置成trunk端口 Router(config-if)#exit Router(config)# Router(config)#int fa0/1 Router(config-if)#switchport mode trunk ! 設(shè)置成trunk端口 Router(config-if)#channel-group 1 mode on ! 將端口添加到聚合組1中 Creating a port-channel interface Port-channel1 Router(config-if)#exit Router(config)#int fa0/2 Router(config-if)#switchport mode trunk Router(config-if)#channel-group 1 mode on ! 將端口添加到聚合組1中 Router(config-if)#exit 4)配置SW2： Router#conf t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Router(config)#no ip routing Router(config)# Router(config)#exit Router#vlan database ! 進(jìn)入vlan數(shù)據(jù)庫(kù) Router(vlan)#vlan 10 ! 創(chuàng)建vlan10 VLAN 10 added: Name: VLAN0010 Router(vlan)#vlan 20 ! 創(chuàng)建vlan20 VLAN 20 added: Name: VLAN0020 Router(vlan)#exit APPLY completed. Exiting.... Router#confi t Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Router(config)#int range f0/6 - 10 Router(config-if-range)#switchport access vlan 10 ! 將接口劃分到vlan10中 Router(config-if-range)#exit Router(config)#int range f0/11 - 15 Router(config-if-range)#switchport access vlan 20 ! 將接口劃分到vlan20中 Router(config-if-range)#exit Router(config)# Router(config)#int fa0/0 Router(config-if)#switchport mode trunk ! 設(shè)置成trunk端口 Router(config-if)#exit Router(config)# Router(config)#int fa0/1 Router(config-if)#switchport mode trunk ! 設(shè)置成trunk端口 Router(config-if)#channel-group 1 mode on ! 將端口添加到聚合組1中 Creating a port-channel interface Port-channel1 Router(config-if)#exit Router(config)#int fa0/2 Router(config-if)#switchport mode trunk ! 將端口添加到聚合組1中 Router(config-if)#channel-group 1 mode on Router(config-if)# 6、驗(yàn)證測(cè)試： 1)PC1 與PC4之間測(cè)試連通性：
2)PC1 與PC4之間通信路徑：
3)當(dāng)R1出現(xiàn)故障時(shí)：
4)當(dāng)R2出現(xiàn)故障時(shí)：
四、實(shí)驗(yàn)小結(jié)： 一定要將aggregatePort的switchport mode配置為trunk模式，否則其默認(rèn)為access模式。 我們?cè)跀?shù)據(jù)上行時(shí)可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,但是下行時(shí)卻做不到,所以我們進(jìn)行路由優(yōu)先級(jí)的配置。 本文出自 “cexpert” 博客，請(qǐng)務(wù)必保留此出處http://cexpert.blog.51cto.com/5251990/965287 |
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