10、中小企业网络架构-扩展配置MSTP、VRRP负载分担

拼搏现实的明天。 2023-06-28 15:28 45阅读 0赞

网络拓扑：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

ISP：100.1.1.5

vlan2虚拟网关IP：192.168.2.254

vlan3虚拟网关IP：192.168.3.254

SW1：

Vlanif2：192.168.2.252

Vlanif3:192.168.3.252

SW2：

Vlanif2：192.168.3.253

Vlanif3：192.168.3.253

## 配置思路： ##

VRRP的作用是充当网关的默认网关的，可以说PC定义的默认网关不生效的话，则整个网络都访问不了，只能访问同一个VLAN内的，如果在没有部署VRRP之前，两台设备有2个IP地址，都可以充当PC的网关，而PC又没有任何的检测机制，来判断该网关是否出现了故障，而进行切换，所以如果没有VRRP之前，则只能通过人为修改，这个工作量肯定是巨大的，特别是中大型网络，而且非常不实际，不可能指望一个不懂技术的人去设置网关地址。 VRRP解决的问题就是，通过VRRP技术协商，虚拟一个IP地址出来（VRRP可以直接使用接口定义了的地址的），这样的好处是，下面PC只需要定义VRRP定义的那个地址作为网关即可，当主设备出现故障后，会自动切换到备用上面，从而对客户来说是透明的。  
为什么需要负载分担：因为默认情况下，所有的数据包都是交给主处理的，只有当主出现故障的时候，备用才会处理数据报文，如果所有的主都定义在一台设备上面的话，就意味着所有的数据包默认情况下都是由该设备处理，而备用则被闲置了，浪费了资源不说，很可能导致主设备处理能力跟不上，导致网络延迟很大，所以我们需要规划的是，把下面网段的网关平均分配到两台设备上面，比如192.168.2.0/24网段定义A为主，B为备用，而192.168.3.0/24网段定义B为主，A为备用，这样实现负载分担，达到资源利用。

VRRP与MSTP配合：我们之前分析过MSTP是保证链路的有效分担利用的，可以把VLAN的流量分摊到不同链路上去，然后在上行设备上面定义不同实例的根，定义根的作用是，对应的实例内的VLAN会把流量引向根的方向，而根也分为主根与备份根，这个跟VRRP的主备相似，所以我们在定义VRRP与MSTP的时候，要保持主备统一，比如VLAN 2的根在A设备上面，那么对应的网关 VRRP，则A为主，B为备用，而VLAN 3的根在B设备上面，那么对应的网关VRRP，则B为主，A为备用。这样的话到达路劲最优，资源利用最大化，如果MSTP与VRRP的定义相反，那么就会造成，路径次优了，比如VLAN 3定义根是B设备，而对应的网关VRRP则为A，那么它们首先会把流量引向B设备，然后再由B设备交给A，这样中间转发又延迟了，也增加了设备的处理负担。

## 操作步骤： ##

## 一、VRRP负载分担 ##

为减轻Switch1上数据流量的承载压力，vlan2以Switch1为默认网关接入Internet，Switch2作为备份网关；vlan3以Switch2为默认网关接入Internet，Switch1作为备份网关，以实现流量的负载均衡

1、配置SW1

[SW1]interface  Vlanif  2
    [SW1-Vlanif2]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.2.254    #虚拟网关
    [SW1-Vlanif2]vrrp vrid 2 priority 105    #优先级105，默认100
    [SW1-Vlanif2]vrrp vrid 2 preempt-mode  timer delay 5    #抢占延时为5秒
    [SW1-Vlanif2]vrrp vrid 2 track interface GigabitEthernet 0/0/1 reduced 10    #检测上联接口，故障自动减少优先级10
    [SW1-Vlanif2]quit
    
    [SW1]interface  Vlanif  3
    [SW1-Vlanif3]vrrp vrid 3 virtual-ip 192.168.3.254
    [SW1-Vlanif3]quit

2、配置SW2

[SW2]interface  Vlanif  2
    [SW2-Vlanif2]vrrp vrid  2 virtual-ip 192.168.2.254
    [SW2-Vlanif2]quit
    
    [SW2]interface  Vlanif  3
    [SW2-Vlanif3]vrrp vrid 3 virtual-ip 192.168.3.254	
    [SW2-Vlanif3]vrrp vrid 3 priority 105
    [SW2-Vlanif3]vrrp vrid 3 preempt-mode timer delay 5
    [SW2-Vlanif3]vrrp vrid 3 track interface  GigabitEthernet  0/0/1 reduced 10
    [SW2-Vlanif3]quit

3、修改DHCP

[SW1]ip pool pool2
    [SW1-ip-pool-pool2]undo  gateway-list 192.168.2.252    #如果前面文章没有配置可以不删
    [SW1-ip-pool-pool2]undo  excluded-ip-address 192.168.2.254    #如果前面文章没有配置可以不删
    [SW1-ip-pool-pool2]gateway-list 192.168.2.254
    [SW1-ip-pool-pool2]quit
    
    [SW1]ip pool pool3
    [SW1-ip-pool-pool3]undo gateway-list 192.168.3.252
    [SW1-ip-pool-pool3]undo excluded-ip-address 192.168.3.254
    [SW1-ip-pool-pool3]gateway-list 192.168.3.254
    [SW1-ip-pool-pool3]quit

4、验证

跟踪路由发现vlan2走Switch1，符合预期规划线路

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

跟踪路由发现vlan3还是走Switch1，不符合预期规划线路，所以需要加上MSTP

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

5、留意一下STP端口状态（可选）

![20200113173204738.png][]

![202001131732177.png][]

## 二、MSTP配置 ##

STP可以有三种，一种为最先的STP、后续增强的RSTP，以及目前主流的MSTP，不使用STP与RSTP的原因其实很简单，因为它只能做到单一链路传输，而不能实现跟MSTP以实例的方式实现负载负担

1、配置SW1

进入了MSTP的配置域，定义了一个名字为huawei.com（这个同一个MSTP域必须保持一致），然后定义了2个实例，最终激活配置。

[SW1]stp region-configuration
    [SW1-mst-region]region-name huawei.com
    [SW1-mst-region]instance 1 vlan 2	
    [SW1-mst-region]instance 2 vlan 3
    [SW1-mst-region]active region-configuration
    [SW1-mst-region]quit
    	
    [SW1]stp instance 1 root primary
    [SW1]stp instance 2 root secondary

2、配置SW2

[SW2]stp region-configuration 
    [SW2-mst-region]region-name huawei.com
    [SW2-mst-region]instance 1 vlan 2
    [SW2-mst-region]instance 2 vlan 3
    [SW2-mst-region]active region-configuration
    [SW2-mst-region]quit 
    
    [SW2]stp instance 1 root secondary
    [SW2]stp instance 2 root  primary

3、配置SW3

[SW3]stp region-configuration
    [SW3-mst-region]region-name huawei.com
    [SW3-mst-region]instance 1 vlan 2	
    [SW3-mst-region]instance 2 vlan 3
    [SW3-mst-region]active region-configuration
    [SW3-mst-region]quit

4、配置SW4

[SW4]stp region-configuration
    [SW4-mst-region]region-name huawei.com
    [SW4-mst-region]instance 1 vlan 2	
    [SW4-mst-region]instance 2 vlan 3
    [SW4-mst-region]active  region-configuration
    [SW4-mst-region]quit

## 三、DHCP中继（可选，也可以在SW2增加DHCP服务器） ##

因为前面文章把DHCP配置在SW1，而现在vlan3的根桥是指向SW2，会导致无法获取IP，所以需要在SW2上配置DHCP中继。

1、创建DHCP服务器组

[SW2]dhcp server group dhcpgroup3
    [SW2-dhcp-server-group-dhcpgroup3]dhcp-server  192.168.3.252
    [SW2-dhcp-server-group-dhcpgroup3]quit

2、使能接口下DHCP中继功能，并绑定DHCP服务器组

[SW2]interface Vlanif 3
    [SW2-Vlanif3]dhcp select relay
    [SW2-Vlanif3]dhcp relay  server-select  dhcpgroup3
    [SW2-Vlanif3]quit

3、抓包查看

如果只有DHCP Discover那就要查看配置是否正确

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配置正确会有DHCP服务器回包

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

## 四、验证负载 ##

1、vlan2

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

2、vlan3

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

## 五、故障演示 ##

1、手动把SW1的上联接口G0/0/1 down，线路自动切换（PC1->SW2->FW1-ISP）

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

[SW1]interface  GigabitEthernet  0/0/1	
    [SW1-GigabitEthernet0/0/1]shutdown
    [SW1-GigabitEthernet0/0/1]quit

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

2、手动把SW1下联接口G0/0/2 down，发现路径次优（PC1->SW2->SW1-FW1-ISP）

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 9][]

[SW1]interface  GigabitEthernet  0/0/2
    [SW1-GigabitEthernet0/0/1]shutdown
    [SW1-GigabitEthernet0/0/1]quit

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 10][]

修改配置（SW1同时监测上下联接口状态，故障自动切换VRRP优先级）

[SW1]interface  Vlanif  2
    [SW1-Vlanif2]vrrp vrid 2 track  interface  GigabitEthernet  0/0/2 reduced 10
    [SW1-Vlanif2]quit

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 11][]

3、SW2的配置同理

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 12][]

[SW2]interface  Vlanif 3
    [SW2-Vlanif3]vrrp vrid 3 track interface  GigabitEthernet  0/0/3 reduced 10
    [SW2-Vlanif3]quit
    
    [SW2]interface  GigabitEthernet  0/0/3
    [SW2-GigabitEthernet0/0/3]shutdown
    [SW2-GigabitEthernet0/0/3]quit

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 13][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200103165648186.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200115094318574.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3RsYWRhZ2lv,size_16,color_FFFFFF,t_70
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[20200113173204738.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200113173204738.png
[202001131732177.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/202001131732177.png
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