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A模块 系统与网络安全 第四门课 弹性交换网络-5

news 2025/11/8 11:36:17

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
    在这里插入图片描述

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。
    在这里插入图片描述

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。
    在这里插入图片描述

浮动路由配置命令

  • 配置命令
    在这里插入图片描述
[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
    在这里插入图片描述
  • 单网关面临的问题
    √当网关故障后，网段中的主机无法上网
    在这里插入图片描述

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
    在这里插入图片描述

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
    在这里插入图片描述

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。
    在这里插入图片描述
  • 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。
    在这里插入图片描述
  • 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
    在这里插入图片描述
  • 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
    在这里插入图片描述
  • 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
在这里插入图片描述

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)
    在这里插入图片描述
    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
在这里插入图片描述
√ 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
在这里插入图片描述

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
在这里插入图片描述

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
[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

在这里插入图片描述

VRRP监视上行端口

在这里插入图片描述

VRRP监视上行端口配置

  • 配置命令
[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
    在这里插入图片描述

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
    在这里插入图片描述

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
    在这里插入图片描述

VRRP负载均衡配置

  • 配置VRRP备份组1
[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
[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
    在这里插入图片描述

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
    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
[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
[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

在这里插入图片描述

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
    在这里插入图片描述

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。

在这里插入图片描述

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

		PC-1 IP 地址： 192.168.1.1255.255.255.0192.168.1.254PC-2 IP 地址：192.168.4.1255.255.255.0192.168.4.254

2）配置网络设备 – SW1

<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

<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

<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

<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

[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

[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

 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。

在这里插入图片描述

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

			PC-1 IP 地址： 192.168.1.1255.255.255.0192.168.1.254    // 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：

[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：

[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：

[R1]ip route-static  192.168.2.0  24  192.168.13.3

R2配置：

[R2]ip route-static  192.168.2.0  24  192.168.23.3

R3配置：

[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

<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。

在这里插入图片描述

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

		PC-1 IP 地址： 192.168.1.1255.255.255.0192.168.1.254    // 后期通过 VRRP 形成的 虚拟网关IPPC-2 IP 地址： 192.168.2.1255.255.255.0192.168.2.254    // 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：

[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：

[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：

[R1]ip route-static  192.168.2.0  24  192.168.13.3

R2配置：

[R2]ip route-static  192.168.2.0  24  192.168.23.3

R3配置：

[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

<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

[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

[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

<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。

在这里插入图片描述

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

         PC-1 IP 地址： 192.168.1.1255.255.255.0192.168.1.254    PC-2 IP 地址： 192.168.1.2255.255.255.0192.168.1.254    Server-1 IP 地址： 192.168.2.1255.255.255.0192.168.2.254

2）R1/R2配置接口IP地址，配置VRRP

R1配置：

[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：

[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：

[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：

[R1]ip route-static 192.168.2.0  24 192.168.13.3

R2配置静态路由：

[R2]ip route-static 192.168.2.0  24 192.168.23.3

4）验证VRRP

PC1>tracert 192.168.2.11  192.168.1.251   31 ms  47 ms  47 ms2  192.168.13.3   31 ms  47 ms  47 ms3  192.168.2.1   63 ms  46 ms  47 ms
PC2>tracert 192.168.2.11  192.168.1.252   32 ms  47 ms  46 ms2  192.168.23.3   47 ms  32 ms  62 ms3  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。

在这里插入图片描述

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

[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：

[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：

[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：

[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：

[SW1]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.13.3

SW2配置：

[SW2]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.23.3

5）验证VRRP

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 192.168.2.11  192.168.10.251   47 ms  32 ms  46 ms2  192.168.13.3   63 ms  62 ms  79 ms3  192.168.2.1   62 ms  63 ms  62 ms
PC2>tracert 192.168.2.11  192.168.20.252   109 ms  47 ms  31 ms2  192.168.23.3   110 ms  78 ms  78 ms3  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。

在这里插入图片描述

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：

[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：

[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：

[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：

[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

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
http://www.dtcms.com/a/582389.html

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