网关冗余技术
计算机网络中的冗余排除技术研究
计算机网络中的冗余排除技术研究一、引言计算机网络的传输稳定性是一项重要的指标，冗余技术被广泛地应用于网络领域以提升网络的可靠性和鲁棒性。
冗余技术不仅可以排除噪声影响，还可以提高网络的数据带宽和传输速度。
二、冗余技术原理冗余技术通过增加冗余的数据来弥补传输过程中的数据丢失和损坏。
冗余数据可以在传输过程中进行校验，从而防止数据错误。
常见的冗余技术包括冗余传输、冗余设备、冗余存储等。
1.冗余传输冗余传输使用多个通道进行数据传输，从而提高数据的传输速度和稳定性。
常见的冗余传输技术包括链路聚合、多路径传输、负载均衡等。
这些技术虽然能够提高通信质量和速率，但是在实际应用中也存在一些问题，例如传输延迟、数据冲突等。
2.冗余设备冗余设备利用备份设备来保证网络的可靠性。
常见的冗余设备包括备份服务器、备份交换机、备份路由器等。
如果主设备发生故障，备份设备可以立即接管主设备的工作，从而避免数据中断。
3.冗余存储冗余存储技术是指在存储中使用冗余数据来保证数据的安全性和稳定性。
常见的冗余存储技术包括磁盘阵列、备份存储、错位存储等。
这些技术可以有效地保护数据安全，并且可以快速恢复数据，因此在网络安全中应用广泛。
三、冗余技术应用场景冗余技术广泛应用于计算机网络中。
下面介绍几种常见的应用场景。
1.数据备份数据备份是常见的应用场景之一。
数据备份可以通过冗余存储技术实现，在数据传输过程中设置冗余校验码来进行数据校验，从而防止数据丢失和错误。
备份数据可以在主服务器发生故障时立即接管主服务器，保证数据的完整性和可用性。
2.网络负载均衡负载均衡是指在网络传输中，通过分配网络流量使多个服务器共享网络请求的过程。
负载均衡可以通过冗余传输技术实现，在传输过程中使用多个通道传输数据，从而提高网络传输质量和速度。
3.链路聚合链路聚合是指将多个数据通道合并成一个逻辑通道，通过这个通道传输数据。
链路聚合可以通过冗余传输技术实现，在数据传输过程中使用多个数据通道传输数据。
网关冗余
一、网关冗余（一）网关冗余的基本知识：路由器冗余技术可分为：动态冗余和静态冗余两种。
动态冗余不太合适，所以只讲静态冗余1、静态路由冗余：(1)HSRP 热备份路由协议(cisco专有协议）(2) VRRP 虚拟路冗余协议(3)GLBP网关负载均衡(二) HSRP 详解1、HSRP特征：(1)一组路由器组成一个虚拟路由器，虚拟路由器有自已的IP和MAC地址。
组号取值范围0--255。
建议将vlan id作为hsrp组的标识符。
(2)一个HSRP路由组需两台以上路由器，一个为活跃路由器，一个为备用路由器，其他的为成员路由器。
优先级高的为活跃路由器。
默认优先级为100，取值范围0--255。
优先级相同，IP地址值最大的获胜。
(3)HSRP路由器组中，活跃路由器和备用路由器之间互传HELLO消息以示存在。
且活跃路由器和备用路由器把hello消息传给所有的HSRP组中的路由器。
但成员路由器只接收活跃路由器和备用路由器的HELLO消息，但不响应。
(4)成员路由器只接转发发给自已的数据包，但不转发发送给虚拟路由器的数据包(5)所有客户端把数据包发给虚拟路由器。
虚拟路由器收到数据包后由活跃路由器转发数据包。
当活跃路由器出现故障后，备份路由器接替活跃路由器的工作。
备份路由器也出错时，成员路由器争当活跃路由器,以转发数据包。
2、HSRP虚MAC地址00 00 0c 07 ac 2f //这个虚拟MAC地址的组成为：00 00 0c 为厂商编码；07 ac 为hsrp周知标记；2f 为hsrp组标识符，用十六进制表示方法,此处则表示组号为47（十六进制2f转为十进制后的值）show ip arp可显示虚拟ip对应的虚拟mac地址。
show standby也可显示。
3、HSRP负载均衡（1）一个网段或一个VLAN可以有多个HSRP 组, 最多可有255个组（2）一个路由器可以是一个hsrp组中的活跃路由器，同时可为另一个HSRP组中的备用路由器或成员路由器。
冗余
2)HSRP（Hot Standby Routing Protocol）(私有协议）（在三层交换机与路由器上可以做）·HSRP是一种网关冗余协议，它通过在冗余网关之间共享协议和MAC，提供不间断的IP路径冗余。
·HSRP在2个或多个路由器间创建虚拟MAC和虚拟IP，其实就是将多台物理的路由器组合成一台虚拟路由器。
主机的网关设为此虚拟IP就可以了。
·HSRP的hello包包含priority(默认100)，hello间隔（默认3S），holdtime(默认10S),虚拟网关IP·HSRP的hello包发向组播地址224.0.0.2(所有路由器)·HSRP路由器的默认优先级是100，优先级相同的情况下比较IP地址，越大越优。
·一个HSRP组可以包含多台路由器，在一个稳定的组里面只有两台路由器发送hello 包，一台是active路由器，一台是备份路由器，其它路由器不发送hello包，但都处于监听状态。
·HSRP可以配置多个组，配多个组的目地是为了做负载分担·虚拟MAC地址：前40位固定(0000.0c)，将HSRP的组标识符换成十六进制，接到最后就可以了例如：HSRP组为47，换成十六进制是2fMAC地址前40位为0000.0c07.ac最后得到：0000.0c07.ac2f·HSRP状态：1、Initial All routers begin in the initial state, when HSRP is not running (初始状态,如果手动配置虚拟IP，直接跳到Listen状态）2、learn (没有收到hello包，没有虚拟ip地址,等待收到hello包)3、listen（收到hello包，有了虚拟ip地址,除了active和standby，其它路由器都是这个状态）4、speak (周期发送hello包，开始选active和standby router)5、Standby （没选到active的，除了active外优先级最高的router，会继续发hello包，只有一个）6、active （选到的转发的router，会继续发hello包，只有一个）例：R1、R2、R3运行路由协议，宣告所有接口。
网关冗余
HSRP的基本配置
配置一个接口参加HSRP备份组
配置HSRP优先级
配置HSRP占先权 配置Hello消息计时器 配置HSRP端口跟踪 显示HSRP的状态
HSRP的基本配置
1.配置一个接口以参与HSRP备份组，成为HSRP的成员 Router (config –if)#standby group-number ip virtual-ip-address 2.配置路由器接口在组内的优先级(缺省为100) Rou(config –if) Standby group-number priority priority-number 3.配置同一个HSRP组中所有设备的抢占 Router (config –if) standby group-number preempt 4.配置HELLO消息计时器：前面讲过活跃路由器和备份路由器通过发送 HELLO消息来说明它现在的身份。 Router (config)#standby group-number timers hellotime holdtime ①. Hellotime:是以秒来计算的，来定义HELLO消息之间的间隔;默认是3秒 ②. Holdtime:是以秒来计算的，来定义活跃或是备份路由器在宣布失效之前 的时间，从1～255，缺省为10秒。也就是是说：路由器在 3个HELLO消息的 间隔内如果还是没有收到 HELLO 包，宣告现在这台路由器已经失效了。 要 恢复到缺省的备份计时器值：no standby group timers命令。
跟踪对象
• Standby命令可以跟踪接口或对象。 • 跟踪对象使用track命令定义。 – Track 编号 interface检查线路协议。 – Track 编号 ip route检查网络可达性(即是否存在该路由)。 – Track 编号 list定义更复杂的条件。 – Track 编号 rtr检查诸如IP SLA的参数等。
船用嵌入式冗余智能网关的设计
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｈ ｍｂ ｄ ｅ ｅ ｕ ｄ ｎ ｙ ｓ ａ ｔｇ ｔ ｗａ ｎ ｂ ａ ｄ ｓｇ ｆｔ ｅｅ ｅ ｄ ｄ ｒ ｄ ｎ ａ ｃ ｍ ｒ ａ ｅ ｙ ｏ ｏ ｒ
Ｙ Ｎ Ｙ ｎ Ｗ Ａ ｎ ｙｎ Ｃｔ Ｎ Ｌ ｉ Ａ Ｇ ａ ｇ Ｎ Ｍａ ・ ｉ ｇ ＩＥ ｅ Ｉｓｉ ｔ Ｏ ｏ ｅ ｌ ｔ ｄＡ ｔｍａｉ Ｓ ａ ｇ ａ Ｊａ ｔｎ ｉ ｒｉ Ｓ ｒ ｎ ｔ ｕ ｅ ｆ ｗ ｒ ａ ｕｏ ｔ ｎ ｈ ｎ ｈ ｉ ｉ ｏ ｇＵｎｖ ｓ ｙ ｈ 培 ｔ Ｐ Ｐ ｎ ａ ｎ ｏ ｏ ｅ ｔ ａ ２ ｏ ３ Ｏｏ０
现场设备一级 ； 同时为了提高通信系统的可靠性 ，
冗余的设计也是不可缺少的。
片， 它是Ａ ｍ ｌ 司推 出的一款用 于工业 控制 的 ｔｅ 公 Ａ Ｍ９ 理 器 ， 基 于 Ａ Ｍ９ ０ Ｒ 处 它 Ｒ ２ Ｔ内 核， 作 在 工
１０ＭＨｚ ８ 频率 下 ， 运算 速 度高达 ２０ＭｔＳ 独 立 ０ Ｐ ， 的ｌ 指令 和 ｌ ６Ｋ ６Ｋ数据 ｃ ｈ ， 缓存 ， ａ ｅ写 ｃ 全功 能的 ＭＭＵ虚拟内存管理单元 ， 内部 的１ Ｂ Ｓ Ａ ６Ｋ Ｒ Ｍ和 １ ８Ｋ Ｏ 外 部总线接 口（ Ｂ ）最重 要的是 ２ ＢＲ Ｍ， Ｅ Ｉ， 其内含Ｅ Ｃ 以太 网控制器 ） 这就提高了集成 ＭＡ （ ， 度， 减少 了系统所需要的芯片数量 。
Ａ ￣ ｒ ｃ Ｔｈ ｅｉｎ ０ ｈ ｅｕ ｄ ｃ ｍａｔｇ ｔｗａ ｎｂ ａｄｂ ｔ ｅ ｈ Ｎ ｕ ｄＥｔ ｅｎ ｔ ｒ ｔ ｔ ｔａ ｔ ｅｄ ｓｇ ｆ ｅｒｄ ｎ ａ ｙｓ ｒ ａｅ ｙｏ ｏ ｒ ｅｗｅ ｎｔ ｅＣＡ ｂ ｓａ ｈ ｒ ｅ ｅｉ ｍ— ｔ ｎ ｎ ａ ｎ ｄ ｃｄ ｕ ｅ 、Ａ ｅ ｌａｉｎｐａ ｆｈ ｒ ｗａｅｉｔｒａ ｅｂ ｔ ｅ Ｉ ＲＭ ９ ０ ｎ ｈ ｒａｉ ｔ ｌ ｏ ｄ ｒ ｅｆｃ ｅｗｅｎ Ａ＇ ｚ ｏ ｎ ａ ｎ ｇｌ ２ ０ａ ｄｔ ｅＣＡＮ ｏ ｔｏｌ Ｃ ２ １ ｉｅ ． ｃ ｎｒ ｌｒＭ Ｐ ５ ０ｉ ｇｙ ｎ ｅ ｓ Ｔｈ ｏｔ ｒ ｓｇｖ ｎａｓ ｅｓｆ ｗａｅｉ ｉｅ ｌ ｏ．
局域网冗余技术
局域网冗余技术在当今数字化的时代，局域网作为企业、机构和组织内部信息流通的重要基础设施，其稳定性和可靠性至关重要。
一旦局域网出现故障，可能会导致业务中断、数据丢失等严重后果。
为了确保局域网的持续稳定运行，局域网冗余技术应运而生。
什么是局域网冗余技术呢？简单来说，它是一种通过在网络中添加额外的组件或链路，以提供备份和容错能力的技术手段。
当主组件或链路发生故障时，冗余的部分能够迅速接管工作，从而最大程度地减少网络中断的时间和影响。
局域网冗余技术主要包括链路冗余、设备冗余和电源冗余等方面。
链路冗余是最常见的一种冗余技术。
想象一下，在局域网中，数据就像是一辆辆行驶的汽车，而网络链路则是道路。
如果只有一条道路，一旦这条路出现问题，比如修路、发生车祸等，车辆就无法通行了。
但如果有多条道路可供选择，即使其中一条道路堵塞，车辆还可以通过其他道路继续行驶。
在网络中，我们可以通过使用多条网线、光纤或者无线链路来实现链路冗余。
例如，在交换机之间可以连接多条网线，当其中一条网线出现故障时，数据可以自动切换到其他正常的网线上进行传输，从而保证网络的连通性。
设备冗余也是保障局域网稳定运行的重要手段。
就像一个工厂里，如果只有一台关键机器在工作，一旦这台机器出故障，整个生产就会停滞。
但如果有备用的机器，在主机器出现问题时能够立即投入使用，生产就可以继续进行。
在局域网中，关键的网络设备如交换机、路由器等都可以采用冗余配置。
常见的设备冗余方式有热备份和冷备份。
热备份是指备用设备处于随时可投入使用的状态，当主设备出现故障时，能够在极短的时间内接管工作，几乎不会造成网络中断。
而冷备份则是指备用设备在平时处于关机或未连接状态，当主设备故障时，需要一定的时间来启动和配置备用设备，会造成短暂的网络中断，但相比没有备份的情况，仍然能够大大缩短恢复时间。
电源冗余同样不可忽视。
网络设备的正常运行离不开稳定的电源供应。
如果电源出现故障，设备将无法工作，从而导致网络中断。
网络设备冗余和链路冗余-常用技术
网络设备及链路冗余部署——基于锐捷设备冗余技术简介随着Internet的发展，大型园区网络从简单的信息承载平台转变成一个公共服务提供平台。
作为终端用户，希望能时时刻刻保持与网络的联系，因此健壮，高效和可靠成为园区网发展的重要目标，而要保证网络的可靠性，就需要使用到冗余技术。
高冗余网络要给我们带来的体验，就是在网络设备、链路发生中断或者变化的时候，用户几乎感觉不到。
为了达成这一目标，需要在园区网的各个环节上实施冗余，包括网络设备，链路和广域网出口，用户侧等等。
大型园区网的冗余部署也包含了全部的三个环节，分别是：设备级冗余，链路级冗余和网关级冗余。
本章将对这三种冗余技术的基本原理和实现进行详细的说明。
8.2设备级冗余技术设备级的冗余技术分为电源冗余和管理板卡冗余，由于设备成本上的限制，这两种技术都被应用在中高端产品上。
在锐捷网络系列产品中，S49系列，S65系列和S68系列产品能够实现电源冗余，管理板卡冗余能够在S65系列和S68系列产品上实现。
下面将以S68系列产品为例为大家介绍设备级冗余技术的应用。
8.2.1S6806E交换机的电源冗余技术图 8-1 S6806E的电源冗余如图8-1所示，锐捷S6806E内置了两个电源插槽，通过插入不同模块，可以实现两路AC 电源或者两路DC电源的接入，实现设备电源的1＋1备份。
工程中最常见配置情况是同时插入两块P6800-AC模块来实现220v交流电源的1＋1备份。
电源模块的冗余备份实施后，在主电源供电中断时，备用电源将继续为设备供电，不会造成业务的中断。
注意：在实施电源的1＋1冗余时，请使用两块相同型号的电源模块来实现。
如果一块是交流电源模块P6800-AC，另一块是直流电源模块P6800-DC的话，将有可能造成交换机损坏。
8.2.2 S6806E交换机的管理板卡冗余技术图 8-2 S6806E的管理卡冗余如图8-2所示，锐捷S6806E提供了两个管理卡插槽，M6806-CM为RG-S6806E的主管理模块。
网络冗余方案
网络冗余方案第1篇网络冗余方案一、方案背景随着信息化建设的不断深入，网络系统已成为企业、机构运营的重要基础设施。
网络系统的稳定性和可靠性对业务连续性至关重要。
为防范网络故障带来的业务中断风险，提高网络系统的高可用性和稳定性，本方案提出了一套全面、高效的网络冗余策略。
二、方案目标1. 确保网络系统的高可用性，降低单点故障风险；2. 提高网络系统在面临故障时的自愈能力；3. 保障关键业务的稳定运行，减少网络故障对业务的影响；4. 合法合规，遵循我国相关法律法规和标准。
三、方案内容1. 网络架构冗余（1）核心层冗余采用双核心交换机架构，通过虚拟路由冗余协议（VRRP）实现双机热备。
双核心交换机之间采用光纤互连，确保数据传输的高速和稳定性。
（2）汇聚层冗余汇聚层交换机采用双机热备方式，通过堆叠技术实现设备间的冗余。
汇聚层与核心层之间采用多链路捆绑，提高链路带宽和可靠性。
（3）接入层冗余接入层交换机采用双电源供电，确保设备在电源故障时仍能正常运行。
接入层与汇聚层之间采用双链路连接，提高接入层的可靠性。
2. 设备冗余（1）交换机冗余关键设备如核心交换机、汇聚层交换机采用双机热备方式，确保在设备故障时能够快速切换，降低故障影响。
（2）路由器冗余采用双路由器架构，通过路由器之间的热备协议（如HSRP、VRRP等）实现冗余。
在主备路由器之间进行路由信息同步，确保数据传输的连续性。
（3）电源冗余关键设备采用双电源供电，确保在一路电源故障时，另一路电源能够正常供电，保证设备的稳定运行。
3. 链路冗余（1）互联网出口冗余采用多运营商接入，实现互联网出口的冗余。
通过智能DNS解析，将用户请求分配到不同的运营商出口，提高访问速度和可靠性。
（2）内网链路冗余关键业务服务器采用多链路接入，通过链路聚合技术实现内网链路的冗余。
在链路故障时，其他链路能够自动接管，确保业务不受影响。
4. 数据冗余（1）存储冗余采用磁盘阵列存储关键数据，通过RAID技术实现数据冗余。
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3、VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol)
R1(config)# track 1 int e0/1 line-protocol
定义跟踪组1，跟踪int e0/1状态
设置优先级200，缺省为100
R1(config-if)# standby 10 preempt
设置占先权，缺点没有启用
R1(config-if)# standby 10 authentication md5 key-string zhaogang
设置认证，md5
R1(config-if)# standby 10 name zg
R1(config-if)# vrrp 1 track 1 decrement 100
附相关截图：
4、GLBP(Gateway Load Balance Protocol)
R1(config-if)# glbp 1 ip 192.168.1.254
R1(config-if)# glbp 1 priority 200
R1(config-if)# glbp 1 preempt delay minimum 1
设置抢占的最小延迟1S
R1(config-if)# glbp 1 weighting 200 lower 120 up 200
设置GLBP加权最大值200,门槛值最小120，最大200
当GLBP组成员加权值小于最小门槛值时，放弃AVF（活动转发器）角色
附相关截图：
Sniffer分析:
HSRP包结构
HSRP hello包组播00105E000002 224.0.0.2
Virgin状态
Speek状态
Listen状态
VRRP包结构
独立协议，protocol:112 ,组播地址224.0.0.18
GLBP包结构
GLBP协议为TCP封装source port 3222 destination
R2(config-if)# vrrp 1 timers learn
master learn timer set
R2(config-if)# vrrp 1 priority 150
R2(config-if)# vrrp 1 authentication md5 key-string h
R3 (config) #int e0/2
R3 (config-if) #ip add192.168.3.1255.255.255.0
R3 (config-if) #no sh
2、路由
R1 (config) #router ospf 1
R1 (config-router) #net 192.168.1.10.0.0.0 a10
网络拓朴：
实验任务：
分别用HSRP、VRRP、glbp实现网关冗余
Sniffer分析三种协议包结构
环境描述：
3台Cisco3640 + NE-4E模块，该配置拥有4个Ethernet
1台Cisco3640+NE-16ESW
R3 Lo1、lo2、lo3、sniffer pc用来测试
地址分配：
设备名称
接口
R2(config-if)# glbp 1 priority 150
R2(config-if)# glbp 1 preempt delay minimum 1
设置抢占的最小延迟1S
R2(config-if)# glbp 1 weighting 200 120 up 200
设置GLBP加权最大值200,门槛值最小120，最大200
port 3222
本文出自“鬼爆蚂蚁”博客，请务必保留此出处/247606/96365
网关冗余技术（HSRP、VRRP、GLBP）Sniffer
网关冗余技术（HSRP、VRRP、GLBP）Sniffer
网关冗余技术是大型网络中不可缺少的技术，当网络足够大的时候，我们要考虑的不光是网络本身的性能问题，冗余技术也是必不可少的。
通过这个实验详细说明HSRP、VRRP、GLBP的配置以及它们的区别，并最后用sniffer分析一下包结构。
E0/2
192.168.3.1/24
TO R2-E0/1
SW
F0/0
-
TO R1-E0/0
F0/1
-
TO R2-E0/0
F0/10
-
TO Sniffer
SNiffer
NIC
192.168.20.20/24
TO SW-F0/10
详细配置：
1、IP地址设置
R1 (config) #int e0/0
R1 (config-if) #ip add192.168.1.1255.255.255.0
R1 (config-router) #net 192.168.2.20.0.0.0 a0
R2 (config) #router ospf 1
R2 (config-router) #net 192.168.1.20.0.0.0 a10
R2 (config-router) #net 192.168.3.20.0.0.0 a0
R2(config-if)# standby 10 priority 200
R2(config-if)# standby 10 preempt
R2(config-if)# standby 10 authentication md5 key-string zhaogang
R2(config-if)# standby 10 name zg
设置向master learn timer set
R1(config-if)# vrrp 1 priority 200
设置优先级200
R1(config-if)# vrrp 1 authentication md5 key-string zhaogang
设置认证md5类型
R1(config-if)# vrrp 1 track 1 decrement 100
当GLBP组成员加权值小于最小门槛值时，放弃AVF（活动转发器）角色
R2(config-if)# glbp 1 weighting track 1 decrement 100
R2(config-if)# glbp 1 forwarder preempt delay minimum 2
转发最小延迟2S
IP地址
描述
R1
E0/0
192.168.1.1/24
TO SW-F0/0
E0/1
192.168.1.1/24
TO R3-E0/1
R2
E0/0
192.168.1.2/24
TO SW-F0/1
E0/1
192.168.3.2/24
TO R3-E0/2
R3
E0/1
192.168.2.1/24
TO R1-E0/1
R2 (config-if) #no sh
R2 (config) #int e0/1
R2 (config-if) #ip add192.168.3.2255.255.255.0
R2 (config-if) #no sh
R3 (config) #int e0/1
R3 (config-if) #ip add192.168.2.1255.255.255.0
R3 (config) #router ospf 1
R3 (config-router) #net0.0.0.0 255.255.255.255 a0
3、HSRP(Hot Standby Router Protocal)
R1(config-if)# int e0/0
R1(config-if)# standby 10 mac-address 0000.1111.2222
手动更改virtual address，缺省为0000.0c07.acXX
R1(config-if)# standby 10 desciption test
描述
R1(config-if)# standby 10 ip 192.168.1.254
加入备份组10
R1(config-if)# standby 10 priority 200
设置备份组名称
R1(config-if)# standby 10 track Ethernet0/1 100
设置占端口跟踪e0/1
R2(config-if)# int e0/0
R2(config-if)# standby 10 mac-address 0000.1111.2222
R1(config-if)# standby 10 ip 192.168.1.254
R1(config-if)# vrrp 1 description test
描述
R1(config-if)# vrrp 1 ip 192.168.1.254
加入备份组1
R1(config-if)# vrrp 1 timers advertise 2
设置通告时间
R1(config-if)# vrrp 1 timers learn
R1 (config-if) #no sh
R1 (config) #int e0/1
R1 (config-if) #ip add192.168.2.2255.255.255.0
R1 (config-if) #no sh
R2 (config) #int e0/0
R2 (config-if) #ip add192.168.1.2255.255.255.0
R1(config-if)# glbp 1 weighting track 1 decrement 100