网关冗余技术
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。
多层交换技术理论篇

汇报人:2023-12-01•多层交换技术概述•多层交换技术基本原理•多层交换技术理论篇•VRRP实现网关冗余技术目•部署多层交换VRRP实现网关冗余实验•多层交换技术发展与趋势录01多层交换技术概述多层交换技术是一种基于网络通信协议的交换技术,它可以在不同的网络层上实现数据包的交换和路由。
多层交换技术可以同时处理多个网络层的通信协议,能够根据数据流的不同层次进行分类和转发,具有较高的灵活性和可扩展性。
定义与特点特点定义多层交换技术起源于20世纪90年代,当时随着互联网的快速发展,传统的路由器和交换机已经无法满足网络通信的需求,因此多层交换技术应运而生。
发展随着网络通信技术的不断进步,多层交换技术也在不断发展和完善,目前已经广泛应用于大型网络、数据中心和云计算等领域。
多层交换技术可以同时处理多个网络层的通信协议,能够根据数据流的不同层次进行分类和转发,具有较高的灵活性和可扩展性,同时还可以减少网络传输延迟和数据包丢失等问题。
优势多层交换技术的实现较为复杂,需要较高的技术水平和配置管理,同时也存在一些安全风险和漏洞,需要加强安全管理和维护。
不足02多层交换技术基本原理硬件交换也称为矩阵交换,是一种使用硬件设备实现数据交换的技术。
硬件交换具有高速、高效的特点,适用于大规模、高流量的网络环境。
软件交换也称为协议交换,是一种通过软件实现数据交换的技术。
软件交换具有灵活性和可扩展性,适用于多协议、多业务的需求。
硬件交换和软件交换基于路由器的多层交换通过路由器实现不同网络层之间的数据交换。
路由器可以识别IP地址和其他协议,并根据路由表将数据包转发到目标地址。
基于交换机的多层交换通过交换机实现不同网络层之间的数据交换。
交换机可以识别MAC地址和其他协议,并根据转发表将数据包转发到目标地址。
基于路由器的多层交换与基于交换机的多层交换的…路由器和交换机在多层交换中各有优缺点。
路由器具有更强的路由和协议支持能力,但性能相对较低;交换机具有更高的性能和更灵活的配置能力,但支持的协议和功能相对较少。
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。
08-链路冗余与网关冗余v1.1

指定接口将被绑定到哪 个通道组
指定使用何种协议建立 EtherChannel(可选) 指定使用何种模式建立 EtherChannel
pagp
Prepare interface for PAgP protocol
Switch(config-if)#channel-group 2 mode ? active auto desirable on passive Enable LACP unconditionally
被动(Passive)
主动(Active)
©2009,蓝狐网络版权所有,未经授权不得使用与传播.
7
PAgP协议
PAgP协议能够工作在不同模式中,工作模式能够决定端口
组是否可以形成EtherChannel。 模式
开启(On) 关闭(Off)
描述
强制端口不使用PAgP而形成EtherChannel 防止端口形成EtherChannel 使得端口进入被动协商状态,如果端口接受到PAgP数据 包,那么就形成EtherChannel。但这种模式不会主动发 起协商。Auto是默认模式 使得端口利用PAgP主动进入EtherChannel的协商状态
©2009,蓝狐网络版权所有,未经授权不得使用与传播. 12
案例分析(1)
在总公司内网规模过大
时,我们在设计网络的 时候可能会采用三层架 构,这个时侯从分布层 到核心层的链路采用三 层可路由接口,为了提 高交换机间链路的带宽 和可靠性我们如何实现 呢? 采用3层EtherChannel技 术来实现
2
本节大纲
链路冗余技术 – 部署以太网通道提高带宽和组 网弹性 网关冗余技术 – 网关冗余应用背景 – HSRP的工作原理 – HSRP的配置 – VRRP的工作原理 – VRRP的配置 网关冗余组网实验
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。
第二十九章工业无线WIA网络冗余网关设计与实现

第二十九章工业无线WIA网络冗余网关设计与实现
张琼;肖金超
【期刊名称】《仪器仪表标准化与计量》
【年(卷),期】2011(000)005
【摘要】随着可靠性的不断提高,WIA-PA网络逐渐被用户所接受,并且越来越多的应用在不同的行业之中.从本质上讲,工业无线网络WIA-PA是一种有中心的无线网络.作为有中心网络,一旦网络中心出现故障或异常,整个网络都将瘫痪,因此,网关是
网络可靠性的瓶颈.为了提高整个网络的可靠性,本文提出了一种WIA-PA冗余网关的设计方案,即在物理上,将两个网关通过以太网接口相连,并在逻辑上,将它们分成主、副两个网关,其中副网关作为主网关的备份,在主网关发生故障的时候,取代主网关.从实际的执行效果上看,主网关出现故障后,副网关能够迅速取代主网关,大大增强了网络可靠性.
【总页数】5页(P24-28)
【作者】张琼;肖金超
【作者单位】中国科学院沈阳自动化研究所,沈阳市110016;中国科学院研究生院,
北京市100049;广州中国科学院沈阳自动化研究所分所,广州市511458
【正文语种】中文
【相关文献】
1.第三十五讲基于工业无线WIA网络的在线测试平台的设计与实现
2.第二十六章
工业无线WIA网络在化工领域的应用实例3.基于WIA-PA的工业无线网关开发及
实现4.基于WIA-PA的工业无线网络节能设计与实现5.基于WIA-PA的工业无线网络网关设备
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
网关冗余技术网络冗余二层STP (802.1D 802.1W 802.1S)三层路由冗余RIP OSPF EIGRP网关冗余HSRP VRRP GLBP以太网信道EtherChannel (2 3)热备份路由协议HSRP(Hot Standby Router Protocol)(双机热备)主机访问外网,发向网关。
网关故障,通信中断,需要切换到另一个网关。
在每一个PC改网关,比较麻烦。
HSRP是CISCO的专用协议,让多台R提供同一个IP网关服务。
一主,一备,主故障,备自动提供服务。
选举优先级(0-255),默认100,最高成为主R(config )# int e0# standby 1 priority 120 高于100,将成为主R例:一在R1、R2、R3上配置osfp协议,实现全网互通。
二配置HSRP协议, 将R1的优先级设为120,使其成为活动R.配置:R1(config )# int f0/0# ip add 192.168.1.251 255.255.255.0# standby 1 ip 192.168.1.254 加入虚拟组192.168.1.254# standby 1 priority 120将优先级设为120# standby 1 authentication 123身份验证# standby 1 preempt delay minimum 30优先级高成为主,30秒后抢占# standby 1 track s1/030跟踪S1/0接口,DOWN优先级降30R3(config )# int f0/0# ip add 192.168.1.252 255.255.255.0# standby 1 ip 192.168.1.254 加入虚拟组192.168.1.254# standby 1 authentication 123身份验证# standby 1 preempt 抢占,优先级高成为主# no shut三测试1. PC Ping 192.168.100.1 –t , 然后R# sh standby ,则R1优先级为120,活动RR3优先级为100,备用PC Tracert 192.168.100.1 经R1 到目标2.将R1的f0/0关闭,ping中断后自动恢复,经R3到目标。
R3 成为活动3.将R1的f0/0重新打开,则R1重新成为活动。
4.将R1的S1/0关闭,则优先级自动降30,R3成为活动,R1备用。
5.将R1的S1/0重新打开,则R1重新成为活动。
补充:也可先定义跟踪对象,然后调用。
R(config)# track 10 int s1/0 line-protocol // 跟踪接口的状态 2ip routing // 跟踪接口的路由能力 3track 10 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 reachability 跟踪默认路由interface f0/0standby 1 track 10 decrement 30总结:HSRP是一种网关冗余协议,它通过在冗余网关之间共享IP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,主机的网关设为此虚拟IP。
HSRP可以配置多个组,配多个组的目地是为了做负载分担HSRP的hello包包含priority,hello间隔,holdtime,虚拟网关IPHSRP的hello包发向组播地址224.0.0.2(所有路由器)在一个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 HSRP的MAC地址:0000.0C07.AC XX XX由组号产生HSRP状态:1、Initial:初始状态。
2、listen:收到hello包,除了active和standby,其它路由器都是这个状态。
3、speak:周期发送hello包,开始选active和standby router。
4、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。
5、active:选为活动的router,会继续发hello包,只有一个。
分析:HSRP 在三层交换机上的配置教材P2331. 实现同一网段(VLAN )的负载均衡。
不常用2. 不同VLAN的负载均衡. 常用,在后边的案例分析中讲述HSRP排错:1、HSRP组号错误,或组IP地址错误;2、身份验证不通过;3、没配置抢占;4、接口没有配置跟踪。
VRRP 虚拟路由器冗余协议由IEEE开发网关冗余协议,功能与HSRP类似。
1.在VRRP中,备用路由器不发送通告,主路由器每1秒钟发一次hello,HOLD时间 3秒。
2.可以使用一台路由器的真实IP地址。
当虚拟IP地址设置为一台路由器的实际接口地址时,这台路由器的优先级就会变为255,自动成为master,默认启用Preempt抢占。
HSRP 不能用真实接口IP。
3.可以跟踪对象,而不能直接跟踪接口。
VRRP的MAC地址:0000.5e00.01XX ( XX由组号产生)HSRP的MAC地址:0000.0C07.AC XXR1(config )# int e0# ip add 192.168.1.251 255.255.255.0# vrrp 1 ip192.168.1.254 加入虚拟组192.168.1.254# vrrp 1 priority 120将优先级设为120# vrrp 1 authentication 123身份验证# vrrp 1 preempt delay minimum 30 优先级高成为主,30秒后抢占# vrrp 1 track 10 decrement 30跟踪对象10,DOWN优先级降30R1(config)# track 10 int g0/1 line-protocol // 跟踪接口的状态 2 层ip routing // 跟踪接口的路由能力 3 层track 10 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 reachability 跟踪默认路由R3(config )# int e0# ip add 192.168.1.253 255.255.255.0# vrrp 1 ip 192.168.1.254 加入虚拟组192.168.1.254# vrrp 1 priority 100将优先级设为100# vrrp 1 authentication 123HSRP与VRRP的主要区别相同点:1. 都是一种网关冗余协议,可以为局域网用户提供网关冗余。
2. 要实现用户流量的负载均衡,必须要建立两个或多个虚拟组。
不同点:1. HSRP是CISCO的私有协议,而VRRP是IEEE开发的通用协议。
H3C2. HSRP的虚拟地址不能使用接口IP, 而VRRP可以。
3. HSRP抢占功能默认没有开启,而VRRP抢占默认开启。
4. 默认HSRP的hello 3秒,dead时间10秒;而VRRP 1秒,dead时间3秒。
5. HSRP既可以直接跟踪接口,也可跟踪对象。
而VRRP只能跟踪对象。
6. HSRP 消息封装在UDP数据包中,使用的端口号是1985,Hello数据包使用的目的地址是组播地址224.0.0.2 。
VRRP使用IP报文作为传输协议进行协议报文的传送,使用的协议号是112,被IP报文直接封装,VRRP协议中只有一种协议报文通告报文使用组播地址224.0.0.18 。
网关负载均衡协议GLBPGLBP(Gateway Load Balancing Protocol)·HSRP和VRRP都提供冗余网关,但同时只有一个网关在使用,带宽没有充分利用。
GLBP旨在自动选择和同时使用多个可用网关,实现负载均衡。
并检测活动网关故障并切换到冗余路径。
·GLBP中,虚拟路由器只有一个虚拟的IP地址,但可以有多个虚拟的MAC地址·GLBP组最多用4台网关,被称为AVF(Active Virtual Forwarder)其中会选出一个AVG(Active Virtual Gateway)来管理其他AVF。
只有AVG响应ARP请求。
·AVG可以分配虚拟的MAC地址给AVF·AVG也会有一个Active的,和一个standby的·默认模式,GLBP以循环方式来负载均衡。
向请求IP地址的主机发不同的MAC地址。
·手工配置抢占· hello时间3S, holdtime时间10S,目标地址组播224.0.0.102,基于UDP,端口号为 3222。
GLBP的MAC地址:0007.b4xx.xxyy x为GLBP组号 y 为GLBP转发器编号0007.b400.0101 0007.b400.0102 0007.b400.0103 0007.b400.0104SW1(config)# track 10 int g0/1 line-protocol // 跟踪接口的状态ip routing // 跟踪接口的路由能力SW1(config)# int vlan 1# ip add 192.168.1.10 255.255.255.0# glbp 1 ip 192.168.1.1# glbp 1 priority 200 // 用于选举A VG, 若优先级相同,IP大优先# glbp 1 preempt# glbp 1 weighting 100lower 95 upper 100// 设置虚拟MAC的A VF的权值初始权重下限阈值上限阈值# glbp 1 weighting track 10 decrement 10// 跟踪G0/1的状态,down后A VF权重降10, 默认降10SW2(config)# track 10 int g0/1 line-protocolSW2(config)# int vlan 1# ip add 192.168.1.11 255.255.255.0# glbp 1 ip 192.168.1.1# glbp 1 priority 150# glbp 1 preempt# glbp 1 weighting 100 lower 95 upper 100# glbp 1 weighting track 10 decrement 10SW3(config)# track 10 int g0/1 line-protocolSW3(config)# int vlan 1# ip add 192.168.1.12 255.255.255.0# glbp 1 ip 192.168.1.1# glbp 1 priority 100# glbp 1 preempt# glbp 1 weighting 100 lower 95 upper 100# glbp 1 weighting track 10 decrement 10HSRP与GLBP的主要区别相同点:都是CISCO的私有协议,都是一种网关冗余技术。