1.项目背景
公司采用 ISP-A、ISP-B 线路接入互联网,通过出口路由器 R1、R2 连接,通过
VRRP 功能实现了路由器的主备自动切换。由于公司业务的开展,原来的主备链路模式无法 满足出口带宽的需求,现需更改为负载均衡模式,在出口链路互为备份的同时还能分流出口 流量,增加出口带宽。公司拓扑如图 1 所示,项目具体要求如下: (1) 路由器 R1 和 R2 通过拨号方式接入到互联网,R3 为互联网中的路由器; (2) 公司要求配置部分计算机从 R1 访问 Internet,部分计算机从 R2 访问 Internet, 且要求当 R1 或 R2 链路故障时,自动切换到无故障链路上,既保障充分利用出 口流量还能在出现链路故障时确保网络的连通性。 (3) 路由器间采用 OSPF 动态路由协议互联; (4) 拓扑测试计算机和路由器的 IP 和接口信息如拓扑所示。
2.项目规划设计
为实现双出口的流量负载均衡,可以为不同的计算机指定不同的网关,使内部流量能通
过不同的出口路由器进行转发。网关可以使用多个 VRRP 组来实现,并通过设置 VRRP 组中不 同路由器的优先级,可使不同的虚拟网关以不同的路由器作为主路由器,另一个作为备份路 由器,即可实现流量的分流和链路的备份。 公 司 有 开 发 部 和 市 场 部 2 个部门, IP 地 址 段 分 别 为 192.168.1.1-10/24 和 192.168.1.11-20/24,可以为不同的部门指定不同的出口网关以实现均衡流量。在 R1、R2 上创建 VRRP1 和 VRRP2,并创建虚拟网关地址 192.168.1.253 和 192.168.1.254 分别用于开 发部和市场部的默认网关。其中 VRRP1 的主路由器为 R1,即 R1 的 VRRP1 优先级为 110,R2 的优先级不变;VRRP2 的主路由器为 R2,即 R2 的 VRRP2 优先级为 110,R1 的优先级不变, 这样即可实现流量的负载均衡。同时,配置对 R1、R2 路由器上联接口的链路状态跟踪,当 上联接口的链路状态为 DOWN 时,VRRP 主路由器优先级下降至 50,此时备份路由器即可切换 为主路由器,实现自动的主备链路切换。在互联网连接方面,由于 ISP-A、ISP-B 均采用 OSPF 协议,故所有路由器均配置 OSPF 协议,并设置为 Area0 区域,以实现路由器之间的通信。 配置步骤如下。 (1)配置路由器接口 (2)部署 OSPF 网络 (3)配置 VRRP 协议 (4)配置上行接口监视 (5)配置各部门计算机的 IP 地址
3.项目实施
(1)配置路由器接口
R1 的配置
<Huawei> system-view
[Huawei]sysname R1
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.1.100 255.255.255.0
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1] ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
R2 的配置
[Huawei]system-view
[Huawei]sysname R2
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.1.200 255.255.255.0
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/2] ip address 30.30.30.1 255.255.255.0
R3 的配置
[Huawei]system-view
[Huawei]sysname R3
[R3]interface GigabitEthernet 0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/2]ip address 20.20.20.1 255.255.255.0
[R3]interface GigabitEthernet 0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.10.10.2 255.255.255.0
[R3]interface GigabitEthernet 0/0/2
[R3-GigabitEthernet0/0/2]ip address 30.30.30.2 255.255.255.0
(2)部署 OSPF 网络
在路由器上配置 OSPF 协议,使用进程号 1,且所有网段均通告进区域 0 中。
R1 的配置
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.10.10.0 0.0.0.255
R2 的配置
[R2]ospf 1
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 30.30.30.0 0.0.0.255
R3 的配置
[R3]ospf 1
[R3-ospf-1]area 0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.10.10.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 20.20.20.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 30.30.30.0 0.0.0.255
(3)配置 VRRP 协议
在 R1、R2 上配置 VRRP 协议,创建 VRRP 备份组,指定路由器处于同一个 VRRP 备份组内,VRRP 备份组号为 1,配置虚拟 IP 为 192.168.1.253,VRRP 备份组号为 2,配置虚拟 IP 为 192.168.1.254. R1 的配置
[R1]interface G0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.253
[R1-GigabitEthernet0/0/0] vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.1.254
R2 的配置
[R2]interface GigabitEthernet 0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.253
[R2-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.1.254
配置 R1 的备份组号 1 的 VRRP 优先级为 110,R2 的备份组号 2 的 VRRP 优先级为 110,这样使得 R1 成为 Master,R3 为 Backup。
R1 的配置
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 priority 110
R2 的配置
[R2-GigabitEthernet0/0/0] vrrp vrid 2 priority 110
(4)配置上行接口监视
在 R1 上配置 VRRP 备份组 1 上行接口监视,监视上行接口 G0/0/1,当此接口断掉时,裁剪优先级 60,使优先级变为 50,小于 R2 里 VRRP 备份组 1 的优先级 100。
[R1-GigabitEthernet0/0/0]vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet 0/0/1 reduced
60
在 R2 上配置 VRRP 备份组 2 上行接口监视,监视上行接口 G0/0/2,当此接口断掉时,裁剪优先级 60,使优先级变为 50,小于 R1 里 VRRP 备份组 2 的优先级 100。
[R2-GigabitEthernet0/0/0] vrrp vrid 2 track interface GigabitEthernet0/0/2 reduced
60
(5)配置各部门计算机的 IP 地址
4.项目验证
(1)验证路由器上 OSPF 邻居建立信息R1 的配置
[R1]dis ospf peer brief
OSPF Process 1 with Router ID 192.168.1.100
Peer Statistic Information
----------------------------------------------------------------------------
Area Id Interface Neighbor id State
0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/0 192.168.1.200 Full
0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/1 10.10.10.2 Full
----------------------------------------------------------------------------
R2 的配置
[R2]dis ospf peer brief
OSPF Process 1 with Router ID 192.168.1.200
Peer Statistic Information
----------------------------------------------------------------------------
Area Id Interface Neighbor id State
0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/0 192.168.1.100 Full
0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/1 10.10.10.2 Full
----------------------------------------------------------------------------
R3 的配置
[R3]dis ospf peer brief
OSPF Process 1 with Router ID 10.10.10.2
Peer Statistic Information
----------------------------------------------------------------------------
Area Id Interface Neighbor id State
0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/1 192.168.1.100 Full
0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/2 192.168.1.200 Full
----------------------------------------------------------------------------
(2)验证路由器 R1、R2 的 VRRP 信息
R1 的配置
[R1]dis vrrp
GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1
State : Master
Virtual IP : 192.168.1.253
Master IP : 192.168.1.100
PriorityRun : 110
PriorityConfig : 110
MasterPriority : 110
Preempt : YES Delay Time : 0 s
TimerRun : 1 s
TimerConfig : 1 s
Auth type : NONE
Virtual MAC : 0000-5e00-0101
Check TTL : YES
Config type : normal-vrrp
Backup-forward : disabled
Track IF : GigabitEthernet0/0/1 Priority reduced : 60
IF state : UP
……
GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 2
State : Backup
Virtual IP : 192.168.1.254
Master IP : 192.168.1.200
PriorityRun : 100
PriorityConfig : 100
MasterPriority : 110
Preempt : YES Delay Time : 0 s
TimerRun : 1 s
TimerConfig : 1 s
Auth type : NONE
Virtual MAC : 0000-5e00-0102
Check TTL : YES
Config type : normal-vrrp
Backup-forward : disabled
R2 的配置
[R2]dis vrrp
GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1
State : Backup
Virtual IP : 192.168.1.253
Master IP : 192.168.1.100
PriorityRun : 100
PriorityConfig : 100
MasterPriority : 110
Preempt : YES Delay Time : 0 s
TimerRun : 1 s
TimerConfig : 1 s
Auth type : NONE
Virtual MAC : 0000-5e00-0101
Check TTL : YES
Config type : normal-vrrp
Backup-forward : disabled
……
GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 2
State : Master
Virtual IP : 192.168.1.254
Master IP : 192.168.1.200
PriorityRun : 110
PriorityConfig : 110
MasterPriority : 110
Preempt : YES Delay Time : 0 s
TimerRun : 1 s
TimerConfig : 1 s
Auth type : NONE
Virtual MAC : 0000-5e00-0102
Check TTL : YES
Config type : normal-vrrp
Backup-forward : disabled
Track IF : GigabitEthernet0/0/1 Priority reduced : 60
IF state : UP
(3)测试各部门访问服务器时的数据包转发路径
PC1
PC>tracert 20.20.20.2
traceroute to 20.20.20.2, 8 hops max
(ICMP), press Ctrl+C to stop
1 192.168.1.200 47 ms 31 ms 47 ms
2 30.30.30.2 47 ms 47 ms 16 ms
3 20.20.20.2 47 ms 46 ms 47 ms
PC2
PC>tracert 20.20.20.2
traceroute to 20.20.20.2, 8 hops max
(ICMP), press Ctrl+C to stop
1 192.168.1.100 31 ms 47 ms 47 ms
2 10.10.10.2 15 ms 47 ms 47 ms
3 20.20.20.2 62 ms 47 ms 47 ms
可以观察到现在已经实现流量负载均衡。
(4)验证 VRRP 主备切换
将 R1 的 G0/0/1 接口关闭
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/0]shutdown
经过 3s 左右,使用 display vrrp 查看 R1、R2 的 VRRP 信息。R1 的配置
[R1]display vrrp
GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1
State : Backup
Virtual IP : 192.168.1.253
Master IP : 192.168.1.200
PriorityRun : 50
PriorityConfig : 110
MasterPriority : 100
Preempt : YES Delay Time : 0 s
TimerRun : 1 s
TimerConfig : 1 s
Auth type : NONE
Virtual MAC : 0000-5e00-0101
Check TTL : YES
Config type : normal-vrrp
Backup-forward : disabled
Track IF : GigabitEthernet0/0/1 Priority reduced : 60
IF state : DOWN
……
GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 2
State : Backup
Virtual IP : 192.168.1.254
Master IP : 192.168.1.200
PriorityRun : 100
PriorityConfig : 100
MasterPriority : 110
Preempt : YES Delay Time : 0 s
TimerRun : 1 s
TimerConfig : 1 s
Auth type : NONE
Virtual MAC : 0000-5e00-0102
Check TTL : YES
Config type : normal-vrrp
Backup-forward : disabled
……
R2 的配置
[R2]dis vrrp
GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1
State : Master
Virtual IP : 192.168.1.253
Master IP : 192.168.1.200
PriorityRun : 100
PriorityConfig : 100
MasterPriority : 100
Preempt : YES Delay Time : 0 s
TimerRun : 1 s
TimerConfig : 1 s
Auth type : NONE
Virtual MAC : 0000-5e00-0101
Check TTL : YES
Config type : normal-vrrp
Backup-forward : disabled
……
GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 2
State : Master
Virtual IP : 192.168.1.254
Master IP : 192.168.1.200
PriorityRun : 110
PriorityConfig : 110
MasterPriority : 110
Preempt : YES Delay Time : 0 s
TimerRun : 1 s
TimerConfig : 1 s
Auth type : NONE
Virtual MAC : 0000-5e00-0102
Check TTL : YES
Config type : normal-vrrp
Backup-forward : disabled
Track IF : GigabitEthernet0/0/1 Priority reduced : 60
IF state : UP
……
可以观察到 R1 里两个备份组切换成 Backup,R2 里两个备份组为 Master。且 R1 的 vrrp备份组 1 优先级被裁减掉 60,变成 50,小于路由器 R2 的优先级 100。测试 PC 访问服务器时的数据包转发路径 PC1
PC>tracert 20.20.20.2
traceroute to 20.20.20.2, 8 hops max
(ICMP), press Ctrl+C to stop
1 192.168.1.200 31 ms 47 ms 47 ms
2 30.30.30.2 47 ms 47 ms 15 ms
3 20.20.20.2 63 ms 47 ms 47 ms
PC2
PC>tracert 20.20.20.2
traceroute to 20.20.20.2, 8 hops max
(ICMP), press Ctrl+C to stop
1 192.168.1.200 31 ms 47 ms 47 ms
2 30.30.30.2 46 ms 47 ms 32 ms
3 20.20.20.2 46 ms 47 ms 63 ms
观察到数据包发送路径已经切换到 R2。
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