A模块系统与网络安全第四门课弹性交换网络-5

今日目标

01 浮动路由
02 VRRP基本概念及原理
03 VRRP配置
04 VRRP负载分担
05 多VLAN网关负载分担
06 VRRP和MSTP结合应用

1 浮动路由

网络经典故障

单路径场景
√通信终端之间仅仅存在一个转发路径
单路径风险
√当这条唯一的路径出现故障，终端之间的通信都会彻底中断

解决方案

冗余路径
√在互联设备之间增加一条冗余路径，实现备份作用。

技术实现

浮动路由
√也叫浮动静态路由，是一种特殊的静态路由，用于提供一种备份路径。
√当主路径出现故障时，备份路径就会启动，保持网络的连通性。

浮动路由配置命令

配置命令

bash 复制代码

[R1]ip route-static 192.168.4.0 24 192.168.2.2
[R1]ip route-static 192.168.4.0 24 192.168.3.2 Preference 70

配置浮动路由

需求描述
√配置接口IP地址
√配置浮动路由，实现路径冗余
√验证浮动路由的效果

2 VRRP基本概念及原理

网络经典故障

单网关场景分析
单网关面临的问题
√当网关故障后，网段中的主机无法上网

解决方案

通过部署多网关的方式实现网关的备份
存在的问题
√如何定义主机的网关地址

技术实现

VRRP
√把多台路由设备联合组成一台虚拟的路由器配置一个虚拟网关P地址
√虚拟网关P地址作为主机的网关，实现网关的备份

VRRP概述

VRRP协议
√Virtual Router Redundancy Protocol,虚拟路由器冗余协议
√由IETF标准RFC2338定义，是公有标准协议，任何厂商设备都支持
√VRRP协议位于OSl模型第三层，协议号为112
√VRRP发送报文的方式为组播，地址为224.0.0.18

VRRP基本概念

VRRP路由器：
√运行VRRP协议的路由器称为VRRP路由器，如：R1和R2。
√VRRP是配置在路由器的接口上的，而且也是基于接口来工作的。
VRID:Virtual Router Identifier(虚拟路由标识符)
√ 一个VRRP组由多台路由器(的接口)组成，用相同的VRID进行标识。
√ 同一个VRRP组的路由器之间交互VRRP协议报文产生一台虚拟路由器。
√ 一个VRRP组中只能出现一台Master路由器。
虚拟路由器：
√ 每一个VRRP组中都会产生一台虚拟路由器(Virtual Router),该路由器并非真实存在的物理设备，而是由VRRP虚以出来的逻辑设备。
√ 一个VRRP组只产生一台虚拟路由器。
虚拟IP地址及虚拟MAC地址：
√ 虚拟路由器拥有引P地址和MAC地址
√ 其中IP地址由管理员配置VRRP时指定
√ 虚拟IP地址通常作为用户主机的网关地址
Masteri路由器
√ Masteri路由器，也被称为主路由器
√ 负责转发用户上网数据
Backup路由器
√ 也被称为备份路由器
√ 负责监控主路由器状态
Priority
√ 优先级值
√ 用来选举Master路由器
√ 数值越大越优先
Masteri路由器
√ Masteri路由器，负责转发用户上网数据。
√ Masterf路由器会周期性地发送VRRP报文，用于通知同一个VRRP组中的Backup路由器关于自己的存活状态。
Backup路由器
√ Backup路由器会实时侦听Masterf路由器发送出来的VRRP报文。
√ 当Masteri路由器故障时，Backup路由器会接替Masteri路由器的工作，称为新的Master路由器，负责转发用户上网数据。
Priority
√ 优先级值，使用优先级来选举Master路由器和Backupi路由器
√ 优先级取值范围0-255，数值越大越优先
√ 如果优先级数值相等则比较接口P地址大小，P地址值越大越优先

VRRP协议报文

√ VRRP协议报文基于组播方式发送，因此只能在同一个广播域传递

√ VRRP协议报文的目的组播地址为224.0.0.18

√ VRRP协议封装在IP报头后面，协议号为112

VRRP技术原理

VRRP主备选举

VRRP协议状态机
√ Initialize(初始状态)
√ Master(活动状态)
√ Backup(备份状态)

VRRP主备选举
√ 配置完VRRP的设备初始时默认Initialize状态。
√ 若设备优先级小于255，则会先切换至Backup状态，然后再切换至Master状态。
√ R1和R2通过相互发送VRRP报文进行Master选举。
√ R1的优先级为200，所以被选为Masteri路由器。
√ RI被选举为Masteri路由器后，立即发送免费ARP报文将虚拟MAC地址通告给与它连接的设备和主机。

VRRP主备切换

√ R1-Master设备删除配置

√ R1-Master发送优先级为0的报文

√ R2-Backup设备成为新的Master

√ 切换时间为偏移时间

√ R1-Master设备故障，无法发报文

√ R2-Backup设备等待定时器超时后

√ R2-Backup设备成为新的Master

VRRP定时器

VRRP两个定时器
√ ADVER INTERVAL定时器：Master发送VRRP通告报文时间周期，默认值为l秒。
√ MASTER DOWN定时器：Backup设备监听该定时器超时后，会变为Master状态。
√ MASTER DOWN定时器计算公式如下：
- MASTER DOWN=(3*ADVER_INTERVAL)+Skew_time（偏移时间)
- 其中，Skew_Time=(256-Priority）/256

VRRP主备回切

√ R1从故障恢复后，重新进行主备选举

√ R1的优先级为130，大于R2

√ 且R1开启了抢占模式

√ R1又重新成为Master设备

VRRP抢占

VRRP抢占模式：
√ 抢占模式（默认开启）：如果Backup路由器开启了抢占功能，那么当它发现Masteri路由器的优先级比自己更低时，它将立即切换至Master状态，成为新的Masteri路由器。
非抢占模式：
√ 如果Backup路由器没有开启抢占功能，那么即使它发现Master路由器的优先级比自己更低，也只能依然保持Backup状态。

VRRP工作原理

VRRP工作过程
√ VRRP备份组中的设备根据优先级选举出Master-主路由器
√ Master-主路由器，承担数据转发任务
√ Master-主路由器，周期性发送VRRP通告报文（三层心跳报文）
√ 通告报文发送的周期时间：默认情况下是1秒
√ 通告报文发送的目的地址是组播地址：224.0.0.18
√ Backup-备份路由器，监控"主路由器"状态，在3倍的"发送周期"后，如果无法收到"主路由器"发送的VRRP通告报文，备份路由器升级为"新的Master-主路由器"承担流量转发任务

3 VRRP配置

VRRP配置命令

配置命令

bash 复制代码

[R1]interface g0/0/0
[R1-G0/0/0]ip address 192.168.1.251 24
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254     //配置VRRP虚拟网关地址
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1 priority 130                 //配置VRRP优先级
[R2]interface g0/0/0
[R2-G0/0/0]ip address192.168.1.252 24
[R2-G0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254

VRRP监视上行端口

VRRP监视上行端口配置

配置命令

bash 复制代码

[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet 0/0/1 reduced 50  #如果R1的g0/0/1接口状态为down那么VRRP的优先级就减去50

上行端口故障恢复

主路由器故障链路或端口恢复
√ 主路由器发送的优先级，恢复为130
√ 主路由器抢占回"Master'"身份，继续"转发用户流量"
VRRP默认开启抢占功能
√ VRRP在主路由器设备上，必须开启

VRRP监控上行接口

需求
√ R1/R2部署VRRP备份组，组号为1
√ R1的VRRP优先级为130，R1是主路由器
√ R2的VRRP优先级为100，R2是备份设备
√ PC1和PC2互通，流量走R1-主设备
√ R1连接R3的上行链路故障后自动降低自身优先级
√ R2升级为主设备，承担流量转发

4 VRRP负载分担

VRRP单组缺陷

如果每个网段只有一个VRRP备份组：
√ 主路由器数据转发压力大
√ 备份路由器不转发任何数据
√ 网络设备利用率低

VRRP负载分担

VRRP负载分担
√ 创建多个备份组
√ 每个备份组中都选举Master
√ 实现流量转发的负载分担

VRRP负载均衡配置

配置VRRP备份组1

bash 复制代码

[R1]interface g0/0/0
[R1-G0/0/0]ip address 192.168.1.251 24
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1 priority 130
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1 track int g0/0/1 reduced 50

[R2]interface g0/0/0
[R2-G0/0/0]ip address 192.168.1.252 24
[R2-G0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254

配置VRRP备份组2

bash 复制代码

[R1]interface g0/0/0
[R1-G0/0/0]ip address192.168.1.251 24
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.1.253

[R2]interface g0/0/0
[R2-G0/0/0]ip address192.168.1.252 24
[R2-G0/0/0]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.1.253
[R2-G0/0/0]vrrp vrid 2 priority 130
[R2-G0/0/0]vrrp vrid 2 track int g0/0/1 reduced 50

练习：

VRRP负载分担

需求
实现流量转发的负载分担

5 多VLAN网关负载分担

多VLAN网关负载分担
√ 创建多个备份组，每个备份组都有一台虚拟路由器
√ 每个物理路由器在不同的VRRP组中扮演不同的角色
√ 不同的虚拟路由器的VirtualIP作为不同的内网网关地址，实现流量转发负载分担

在这里插入图片描述

配置 VRRP备份组10

创建VRRP备份组10，负责转发VLAN10的数据
SW1在备份组10中的优先级为130，为Master设备
SW2 在备份组10中的优先级为100，为Backup设备
备份组10的虚拟IP为192.168.10.254，所以VLAN10内主机的网关IP:192.168.10.254

配置 VRRP 备份组20

创建VRRP备份组20，负责转发VLAN20的数据
SW1在备份组20中的优先级为100，为Backup设备
SW2 在备份组20中的优先级为130，为Master设备
备份组20的虚拟IP为192.168.20.254，所以VLAN20内主机的网关IP:192.168.20.254

VRRP负载均衡配置

配置 VRRP备份组10

bash 复制代码

[SWl]interface vlanif 10
[SW1-Vlanif10]ip address 192.168.10.251 24
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.10.254
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 priority 130

[SW2lint vlanif 10
[SW2-Vlanif10]ip address 192.168.10.252 24
[SW2-Vlanif10]vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.10.254

配置 VRRP备份组20

bash 复制代码

[SW1]interface vlanif 20
[SW1-Vlanif20]ip address 192.168.20.251 24
[SW1-Vlanif20]vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.20.254

[SW2]int vlanif 20
[SW2-Vlanif20]ip address 192.168.20.252 24
[SW2-Vlanif20]vrrp vrid 20 virtual-ip 192.168.20.254
[SW1-Vlanif20]vrrp vrid 20 priority 130

6 VRRP和MSTP结合应用

VRRP与MSTP结合应用

配置 VRRP备份组10
√ 创建VRRP备份组10，负责转发VLAN10的数据
配置 VRRP 备份组20
√ 创建VRRP备份组20，负责转发VLAN20的数据
配置VRRP和MSTP联动
√ VRRP+MSTP可以在实现负载分担的同时保证网络冗余备份

配置实例：

1 配置浮动路由

1.1 问题

1）配置接口IP地址

2）配置浮动路由，实现链路的冗余

3）验证浮动路由的效果

1.2 方案

使用eNSP搭建实验环境，如图-1所示。

图-1

1.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

1）配置终端设备 PC-1 和 PC-2

bash 复制代码

		PC-1 IP 地址： 
              192.168.1.1
              255.255.255.0
              192.168.1.254
         PC-2 IP 地址：
              192.168.4.1
              255.255.255.0
              192.168.4.254

2）配置网络设备 -- SW1

bash 复制代码

<Huawei>system-view             // 进入系统视图
[Huawei]sysname SW1           // 修改设备名称为 SW1

3）配置网络设备 -- SW2

bash 复制代码

<Huawei>system-view             // 进入系统视图
[Huawei]sysname SW2           // 修改设备名称为 SW2

4）配置网络设备 -- R1

bash 复制代码

<Huawei>system-view     
[Huawei]sysname R1
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/0                  // PC-1的网关接口
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1                  // R1-R2之间的主链路
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.2.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]quit
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/2                  // R1-R2之间的备份链路
[R1-GigabitEthernet0/0/2]ip address 192.168.3.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/2]quit

5）配置网络设备 - R2

bash 复制代码

<Huawei>system-view     
[Huawei]sysname R2
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/0                  // PC-2的网关接口
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.4.254 24
[R2-GigabitEthernet0/0/0]quit
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/1                  // R2-R1之间的主链路
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.2.2 24
[R2-GigabitEthernet0/0/1]quit
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/2                  // R2-R1之间的备份链路
[R2-GigabitEthernet0/0/2]ip address 192.168.3.2 24
[R2-GigabitEthernet0/0/2]quit

6）配置浮动静态路由 - R1

bash 复制代码

[R1]ip route-static 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.2.2   // 主链路对应的路由 
[R1]ip route-static 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.3.2 preference 100

7）配置浮动静态路由 - R2

bash 复制代码

[R2]ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1   // 主链路对应的路由
[R2]ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.3.1 preference 100

8）测试

bash 复制代码

 PC-1：
    Ping 192.168.4.1 -t   // 一直向 192.168.4.1 发送 ping 包
       - 可以访问成功，R1使用的主链路对应的路由条目
       - 断开 R1 的 Gi0/0/1 接口，依然可以访问成功；使用的是备份链路对应路由条目

2 配置VRRP热备

2.1 问题

1）R1/R2部署VRRP备份组，组号为1

2）R1的VRRP优先级为130，R1是主路由器

3）R2的VRRP优先级为100，R2是备份设备

4）PC1和PC2互通，流量走R1-主设备

2.2 方案

搭建实验环境，如图-2所示。

图-2

2.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

1）配置PC的IP地址，掩码，网关

2）R1/R2配置接口IP地址，配置VRRP

bash 复制代码

			PC-1 IP 地址： 
              192.168.1.1
              255.255.255.0
              192.168.1.254    // 后期通过 VRRP 形成的 虚拟网关IP

3）R1/R2配置接口IP地址，配置VRRP

R1配置：

bash 复制代码

[Huawei]sys R1
[R1]int g0/0/0
[R1-G0/0/0]ip address 192.168.1.251 24
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1  virtual-ip  192.168.1.254
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1 priority 130
[R1-G0/0/0]int g0/0/1
[R1-G0/0/1]ip address 192.168.13.1 24

R2配置：

bash 复制代码

[Huawei]sys R2
[R2]int g0/0/0
[R2-G0/0/0]ip address 192.168.1.252 24
[R2-G0/0/0]vrrp vrid 1  virtual-ip  192.168.1.254
[R2-G0/0/0]int g0/0/2
[R2-G0/0/2]ip address 192.168.23.1 24

4）R1/R2/R3配置静态路由

R1配置：

bash 复制代码

[R1]ip route-static  192.168.2.0  24  192.168.13.3

R2配置：

bash 复制代码

[R2]ip route-static  192.168.2.0  24  192.168.23.3

R3配置：

bash 复制代码

[Huawei]sys R3
[R3]int g0/0/1
[R3-G0/0/1]ip address 192.168.13.3 24
[R3-G0/0/1]int g0/0/2
[R3-G0/0/2]ip address 192.168.23.3 24
[R3-G0/0/2]int g0/0/0
[R3-G0/0/0]ip address 192.168.2.254 24
[R3-Gt0/0/0]quit
[R3]ip route-static  192.168.1.0  24 192.168.13.1
[R3]ip route-static  192.168.1.0  24 192.168.23.1

5）验证VRRP

bash 复制代码

<R1>display vrrp     //查看详细信息
<R1>display vrrp brief     //查看简要信息
PC1 -->ping     192.168.2.1   
PC1 -->tracert  192.168.2.1    //验证数据报文是否经主路由器转发

3 VRRP链路跟踪

3.1 问题

1）配置接口IP地址

2）配置 VRRP 主备网关

3）配置 VRRP 链路跟踪

4）断开 R1 G0/0/1 查看 VRRP 状态

3.2 方案

搭建实验环境，如图-3所示。

图-3

3.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

1）配置终端设备 PC1

bash 复制代码

		PC-1 IP 地址： 
              192.168.1.1
              255.255.255.0
              192.168.1.254    // 后期通过 VRRP 形成的 虚拟网关IP
         PC-2 IP 地址： 
              192.168.2.1
              255.255.255.0
              192.168.2.254    // R3的网关接口IP地址

2）R1/R2配置接口IP地址，配置VRRP，R1为主路由器，R2为备份路由器

R1配置：

bash 复制代码

[R1]int g0/0/0
[R1-G0/0/0]ip address 192.168.1.251 24
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1  virtual-ip  192.168.1.254
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1 priority 130
[R1-G0/0/0]int g0/0/1
[R1-G0/0/1]ip address 192.168.13.1 24

R2配置：

bash 复制代码

[R2]int g0/0/0
[R2-G0/0/0]ip address 192.168.1.252 24
[R2-G0/0/0]vrrp vrid 1  virtual-ip  192.168.1.254
[R2-G0/0/0]int g0/0/2
[R2-G0/0/2]ip address 192.168.23.1 24

3）R1/R2/R3配置静态路由

R1配置：

bash 复制代码

[R1]ip route-static  192.168.2.0  24  192.168.13.3

R2配置：

bash 复制代码

[R2]ip route-static  192.168.2.0  24  192.168.23.3

R3配置：

bash 复制代码

[R3]int g0/0/1
[R3-G0/0/1]ip address 192.168.13.3 24
[R3-G0/0/1]int g0/0/2
[R3-G0/0/2]ip address 192.168.23.3 24
[R3-G0/0/2]int g0/0/0
[R3-G0/0/0]ip address 192.168.2.254 24
[R3-Gt0/0/0]quit
[R3]ip route-static  192.168.1.0  24 192.168.13.1
[R3]ip route-static  192.168.1.0  24 192.168.23.1

4）验证VRRP

bash 复制代码

<R1>display vrrp                //查看详细信息
<R1>display vrrp brief         //查看简要信息
<R2>display vrrp                //查看详细信息
<R2>display vrrp brief         //查看简要信息
PC1 -->ping     192.168.2.1   
PC1 -->tracert  192.168.2.1    //验证数据报文是否经主路由器转发

5）模拟R1上行链路故障,验证结果

bash 复制代码

[R1]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]shutdown   //模拟R1的g0/0/1口链路故障
<R1>display vrrp                //查看R1的状态，上行链路down掉后，R1是否还是Master设备
<R2>display vrrp                //查看R2的状态
PC1 -->ping     192.168.2.1    //验证是否出现故障，是否能够正常通信

6）配置 R1 的 VRRP 链路跟踪

bash 复制代码

[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet 0/0/1 reduced  50

7）把R1的上行链路接口g0/0/1 shutdown 掉，验证R2是否会升级为 master

bash 复制代码

<R1>display vrrp     //查看R1的状态
<R2>display vrrp     //查看R2的状态，R1上行接口（链路）down掉后，R2是否升级为新的Master
PC1 -->ping     192.168.2.1   
PC1 -->tracert  192.168.2.1    //验证数据报文转发路径

4 VRRP负载分担

4.1 问题

1）R1/R2部署VRRP，创建两个VRRP备份组，分别为组1和组2

2）在备份组1中为R1为Master-主路由器、R2为Backup-备份路由器

3）在备份组2中为R2为Master-主路由器、R1为Backup-备份路由器

4）PC1和Server1通信，数据默认通过备份组1中的R1-Master转发，如果R1故障，依靠备份组1内的R2转发

5）PC2和Server1通信，数据默认通过备份组2中的R2-Master转发，如果R2故障，依靠备份组2内的R1转发

4.2 方案

搭建实验环境，如图-4所示。

图-4

4.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

1）配置PC和server的IP地址，掩码，网关

bash 复制代码

         PC-1 IP 地址： 
              192.168.1.1
              255.255.255.0
              192.168.1.254    
         PC-2 IP 地址： 
              192.168.1.2
              255.255.255.0
              192.168.1.254    
     Server-1 IP 地址： 
              192.168.2.1
              255.255.255.0
              192.168.2.254

2）R1/R2配置接口IP地址，配置VRRP

R1配置：

bash 复制代码

[R1]int g0/0/1
[R1-G0/0/1]ip address 192.168.13.1 24
[R1-G0/0/1]int g0/0/0
[R1-G0/0/0]ip address 192.168.1.251 24
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1 priority 130
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 1 track int g0/0/1 reduced 50 
[R1-G0/0/0]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.1.253

R2配置：

bash 复制代码

[R2]int g0/0/2
[R2-G0/0/2]ip address 192.168.23.1 24
[R2-G0/0/2]int g0/0/0
[R2-G0/0/0]ip address 192.168.1.252 24
[R2-G0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.254
[R2-G0/0/0]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.1.253
[R2-G0/0/0]vrrp vrid 2 priority 130
[R2-G0/0/0]vrrp vrid 2 track int g0/0/2 reduced 50

3）R1/R2/R3配置静态路由

R3配置：

bash 复制代码

[R3]int g0/0/0
[R3-G0/0/0]ip address 192.168.2.254 24
[R3-Gi0/0/0]int g0/0/1
[R3-G0/0/1]ip address 192.168.13.3 24
[R3-G0/0/1]int g0/0/2
[R3-G0/0/2]ip address 192.168.23.3 24
[R3-G0/0/2]quit
[R3]ip route-static 192.168.1.0  24  192.168.13.1
[R3]ip route-static 192.168.1.0  24  192.168.23.1   preference 70

R1配置静态路由：

bash 复制代码

[R1]ip route-static 192.168.2.0  24 192.168.13.3

R2配置静态路由：

bash 复制代码

[R2]ip route-static 192.168.2.0  24 192.168.23.3

4）验证VRRP

bash 复制代码

PC1>tracert 192.168.2.1
 1  192.168.1.251   31 ms  47 ms  47 ms
 2  192.168.13.3   31 ms  47 ms  47 ms
 3  192.168.2.1   63 ms  46 ms  47 ms
PC2>tracert 192.168.2.1
 1  192.168.1.252   32 ms  47 ms  46 ms
 2  192.168.23.3   47 ms  32 ms  62 ms
 3  192.168.2.1   47 ms  47 ms  31 ms

5 VRRP负载分担-多VLAN环境

5.1 问题

1）PC1属于vlan10 ,PC2属于vlan20

2）vlan10的主网关是SW1，备份网关是SW2，vlan10的数据流量默认由SW1转发

3）vlan20的主网关是SW2，备份网关是SW1，vlan20的数据流量默认由SW2转发

5.2 方案

搭建实验环境，如图-5所示。

图-5

5.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

1）配置PC和server的IP地址，掩码，网关

2）SW10交换机配置

bash 复制代码

[SW10]vlan batch 10 20
[SW10]int g0/0/1
[SW10-G0/0/1]port link-type access
[SW10-G0/0/1]port default vlan 10
[SW10-G0/0/1]int g0/0/2
[SW10-G0/0/2]port link-type access
[SW10-G0/0/2]port default vlan 20
[SW10-G0/0/2]quit
[SW10]port-group group-member g0/0/3 g0/0/4
[SW10-port-group]port link-type trunk
[SW10-port-group]port trunk allow-pass vlan all

3）SW1和SW2配置VRRP负载均衡

SW1配置：

bash 复制代码

[SW1]vlan batch 10 20 13
[SW1]int g0/0/1
[SW1-G0/0/1]port link-type access
[SW1-G0/0/1]port default vlan 13
[SW1-G0/0/1]quit
[SW1]int vlanif 13
[SW1-Vlanif13]ip address 192.168.13.1 24
[SW1-Vlanif13]int vlanif 10
[SW1-Vlanif10]ip address 192.168.10.251 24
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.10.254
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 priority 130
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 track int g0/0/1 reduced 50
[SW1-Vlanif10]int vlanif 20
[SW1-Vlanif20]ip address 192.168.20.251 24
[SW1-Vlanif20]vrrp vrid 20 virtual-ip 192.168.20.254
[SW1-Vlanif20]quit
[SW1]int g0/0/2
[SW1-G0/0/2]port link-type trunk
[SW1-G0/0/2]port trunk allow-pass vlan all

SW2配置：

bash 复制代码

[SW2]vlan batch 10 20 23
[SW2]int g0/0/1
[SW2-G0/0/1]port link-type access
[SW2-G0/0/1]port default vlan 23
[SW2-G0/0/1]quit
[SW2]int vlanif 23
[SW2-Vlanif23]ip address 192.168.23.1 24
[SW2-Vlanif23]int vlanif 10
[SW2-Vlanif10]ip address 192.168.10.252 24
[SW2-Vlanif10]vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.10.254
[SW2-Vlanif10]int vlanif 20
[SW2-Vlanif20]ip address 192.168.20.252 24
[SW2-Vlanif20]vrrp vrid 20 virtual-ip 192.168.20.254
[SW2-Vlanif20]vrrp vrid 20 priority 130
[SW2-Vlanif20]vrrp vrid 20 track int g0/0/1 reduced 50
[SW2-Vlanif20]quit
[SW2]int g0/0/2
[SW2-G0/0/2]port link-type trunk
[SW2-G0/0/2]port trunk allow-pass vlan all

4）SW1/SW2/R3配置静态路由

R1配置：

bash 复制代码

[R1]int g0/0/0
[R1-G0/0/0]ip address 192.168.2.254 24
[R1-G0/0/0]int g0/0/1
[R1-G0/0/1]ip address 192.168.13.3 24
[R1-G0/0/1]int g0/0/2
[R1-G0/0/2]ip address 192.168.23.3 24
[R1-G0/0/2]quit
[R1]ip route-static 192.168.10.0 24 192.168.13.1
[R1]ip route-static 192.168.10.0 24 192.168.23.1    preference 70
[R1]ip route-static 192.168.20.0 24 192.168.13.1    preference 70
[R1]ip route-static 192.168.20.0 24 192.168.23.1

SW1配置：

bash 复制代码

[SW1]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.13.3

SW2配置：

bash 复制代码

[SW2]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.23.3

5）验证VRRP

bash 复制代码

PC1 ping  server1 验证vlan10的数据依靠SW1转发
PC2 ping  server1 验证vlan20的数据依靠SW2转发
PC1>tracert 192.168.2.1
 1  192.168.10.251   47 ms  32 ms  46 ms
 2  192.168.13.3   63 ms  62 ms  79 ms
 3  192.168.2.1   62 ms  63 ms  62 ms
PC2>tracert 192.168.2.1
 1  192.168.20.252   109 ms  47 ms  31 ms
 2  192.168.23.3   110 ms  78 ms  78 ms
 3  192.168.2.1   94 ms  78 ms  93 ms 
[SW1]display vrrp brief 
VRID  State        Interface                Type     Virtual IP     
----------------------------------------------------------------
10    Master       Vlanif10                 Normal   192.168.10.254 
20    Backup       Vlanif20                 Normal   192.168.20.254 
----------------------------------------------------------------
Total:2     Master:1     Backup:1     Non-active:0   
[SW2]display vrrp brief 
VRID  State        Interface                Type     Virtual IP     
----------------------------------------------------------------
10    Backup       Vlanif10                 Normal   192.168.10.254 
20    Master       Vlanif20                 Normal   192.168.20.254 
----------------------------------------------------------------
Total:2     Master:1     Backup:1     Non-active:0

6 VRRP与MSTP结合应用

6.1 问题

1）PC1属于vlan10 ,PC2属于vlan20

2）vlan10的主网关是SW1，备份网关是SW2，vlan10的数据流量默认由SW1转发

3）vlan20的主网关是SW2，备份网关是SW1，vlan20的数据流量默认由SW2转发

4）SW1和SW2部署MSTP和VRRP，既要实现负载分担，又要互为备份

6.2 方案

搭建实验环境，如图-2所示。

图-2

6.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

1）配置PC和server的IP地址，掩码，网关

2）SW3交换机配置

SW3配置：

bash 复制代码

[SW3]vlan batch 10 20
[SW3]int g0/0/1
[SW3-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access
[SW3-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10
[SW3-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[SW3-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
[SW3-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 20
[SW3-GigabitEthernet0/0/2]quit
[SW3]port-group group-member g0/0/3 g0/0/4
[SW3-port-group]port link-type trunk
[SW3-port-group]port trunk allow-pass vlan all
[SW3-port-group]quit
[SW3]stp region-configuration
[SW3-mst-region] region-name ntd
[SW3-mst-region] instance 10 vlan 10
[SW3-mst-region] instance 20 vlan 20
[SW3-mst-region] active region-configuration

3）SW1和SW2配置VRRP和MSTP和静态路由

SW1配置：

bash 复制代码

[SW1]vlan batch 10 20 13
[SW1]int g0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]qui
[SW1]vlan batch 13
[SW1]int vlanif 10
[SW1-Vlanif10]ip address 192.168.10.251 24
[SW1-Vlanif10]int vlanif 20
[SW1-Vlanif20]ip address 192.168.20.251 24
[SW1-Vlanif20]int vlanif 13
[SW1-Vlanif13]ip address 192.168.13.1 24
[SW1-Vlanif13]quit
[SW1]int vlanif10
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.10.254  
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 priority 130  
[SW1-Vlanif10]vrrp vrid 10 track int g0/0/1 reduced 50  
[SW1-Vlanif10]int vlanif 20
[SW1-Vlanif20]vrrp vrid 20 virtual-ip 192.168.20.254
[SW1-Vlanif20]quit
[SW1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 13
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]quit
[SW1]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.13.3
[SW1]stp region-configuration    //配置MSTP
[SW1-mst-region]region-name ntd
[SW1-mst-region]instance 10 vlan 10
[SW1-mst-region]instance 20 vlan 20
[SW1-mst-region]active region-configuration 
[SW1-mst-region]quit
[SW1]stp instance 10 priority 4096   //让SW1成为vlan10的主根
[SW1]stp instance 20 priority 8192   //让SW1成为vlan20的备根
[SW1]int g0/0/24
[SW1-GigabitEthernet0/0/24]port link-type trunk
[SW1-GigabitEthernet0/0/24]port trunk allow-pass vlan all

SW2的配置：

bash 复制代码

[SW2]vlan batch 10 20 23
[SW2]int g0/0/2
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]quit
[SW2]int vlanif 10
[SW2-Vlanif10]ip address 192.168.10.252 24
[SW2-Vlanif10]vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.10.254
[SW2-Vlanif10]int vlanif20
[SW2-Vlanif20]ip address 192.168.20.252 24
[SW2-Vlanif20]vrrp vrid 20 virtual-ip 192.168.20.254
[SW2-Vlanif20]vrrp vrid 20 priority 130
[SW2-Vlanif20]vrrp vrid 20 track int g0/0/1 reduced 50
[SW2-Vlanif20]quit
[SW2]int vlanif 23
[SW2-Vlanif23]ip address 192.168.23.1 24
[SW2-Vlanif23]int g0/0/1
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 23
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]quit
[SW2]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.23.3
[SW2]stp region-configuration
[SW2-mst-region] region-name ntd
[SW2-mst-region] instance 10 vlan 10
[SW2-mst-region] instance 20 vlan 20
[SW2-mst-region] active region-configuration
[SW2-mst-region]quit
[SW2]stp instance 10 priority 8192  
[SW2]stp instance 20 priority 4096
[SW2]int g0/0/24
[SW2-GigabitEthernet0/0/24]port link-type trunk
[SW2-GigabitEthernet0/0/24]port trunk allow-pass vlan alls

4）R1配置静态路由

R1的配置：

bash 复制代码

[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.2.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.13.3 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
[R1-GigabitEthernet0/0/2]ip address 192.168.23.3 24
[R1-GigabitEthernet0/0/2]quit
[R1]ip route-static 192.168.10.0 24 192.168.13.1   
[R1]ip route-static 192.168.10.0 24 192.168.23.1    preference 70
[R1]ip route-static 192.168.20.0 24 192.168.23.1
[R1]ip route-static 192.168.20.0 24 192.168.13.1    preference 70

5）验证VRRP

bash 复制代码

PC1 ping  server1 验证连通性
PC1 tracert  server1 验证数据转发路径
PC2 ping  server1 验证连通性
PC2 tracert  server1 验证数据转发路径
故障模拟：
断开SW1的上行链路，验证数据转发路径
断开SW1的下行链路，验证数据转发路径

A模块 系统与网络安全 第四门课 弹性交换网络-5

今日目标

1 浮动路由

网络经典故障

解决方案

技术实现

浮动路由配置命令

配置浮动路由

2 VRRP基本概念及原理

网络经典故障

解决方案

技术实现

VRRP概述

VRRP基本概念

VRRP协议报文

VRRP技术原理

VRRP主备选举

VRRP主备切换

VRRP定时器

VRRP主备回切

VRRP抢占

VRRP工作原理

3 VRRP配置

VRRP配置命令

VRRP监视上行端口

VRRP监视上行端口配置

上行端口故障恢复

VRRP监控上行接口

4 VRRP负载分担

VRRP单组缺陷

VRRP负载分担

VRRP负载均衡配置

5 多VLAN网关负载分担

配置 VRRP备份组10

配置 VRRP 备份组20

VRRP负载均衡配置

6 VRRP和MSTP结合应用

VRRP与MSTP结合应用

配置实例：

1 配置浮动路由

1.1 问题

1.2 方案

1.3 步骤

2 配置VRRP热备

2.1 问题

2.2 方案

2.3 步骤

3 VRRP链路跟踪

3.1 问题

3.2 方案

3.3 步骤

4 VRRP负载分担

4.1 问题

4.2 方案

4.3 步骤

5 VRRP负载分担-多VLAN环境

5.1 问题

5.2 方案

5.3 步骤

6 VRRP与MSTP结合应用

6.1 问题

6.2 方案

6.3 步骤

A模块系统与网络安全第四门课弹性交换网络-5