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）
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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
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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
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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。
浅析校园网冗余技术
浅析校园网冗余技术作者：帅明谭雄素来源：《电脑知识与技术》2013年第17期摘要：该文主要介绍了目前校园网中常用的冗余技术，并对其进行分析比较，讨论了冗余设计的一些基本原则及注意事项。
关键词：校园网；冗余；可靠性中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）17-3943-04随着互联网的不断发展，网络已经渗透到社会生活的各个面，校园网也已经成为了学校师生学习和工作的必要支撑，它承载着学校教学和管理的各种信息、应用及服务等。
在没有对网络系统采取必要冗余措施的情况下，当设备、链路出现故障或需要维护、升级时必定会造成网络中断。
如何提高校园网的可靠性和可用性已成为各个学校网络中心工作人员共同关心的问题。
高可靠性网络实际上就是指平均故障间隔时间（MTBF）很长的网络，对网络系统进行冗余设计是增强可靠性及可用性的最有效方法。
1 网络冗余设计本文主要对OSI参考模型中不同层次的设备及链路所使用的冗余技术的基本原理及其作用作简要介绍，并比较各个技术。
灵活运用这些技术可以消除网络中各个层次的单点故障，减少网络故障对网络系统的影响，提高校园网的可靠性和可用性。
2 冗余备份技术目前校园网主要可以使用的网络冗余备份技术可以分为三个部分：（1）部件冗余技术：电源冗余、引擎冗余及设备冗余（2）二层设备及链路冗余技术：STP、MSTP及EtherChannel 技术；（3）三层设备及链路冗余技术：网关备份技术（HSRP、VRRP、GLB）、基于路由协议OSPF的冗余技术；2.1部件冗余技术在一个网络系统中，一些重要节点设备一旦发生损坏将会影响整个网络的数据交换，因此需要对这些设备提供完备的硬件冗余备份措施。
硬件上的单点故障主要包括电源中断，引擎故障及设备其他的故障，可以从这几个方面来考虑冗余备份以避免这些故障带来的影响。
2.1.1电源冗余备份电源是整个网络系统得以运行的动力，一旦电源不能持续供电，将有可能造成整个网络瘫痪，要使校园网正常可靠的运行，首先必须保证无间断的供电。
冗余技术名词解释
冗余技术名词解释
冗余技术是提高系统可靠性的重要手段，它是在正常系统运行所需的基础上加上一定数量的资源，包括信息、时间、硬件和软件。
冗余技术可以分为工作冗余和后备冗余。
工作冗余是一种两个或以上的单元并行工作的并联模型，平时由各处单元平均负担工作，因此工作能力有冗余。
后备冗余则是平时只需一个单元工作，另一个单元是冗余的，用做待机备用。
以计算机为例，其服务器及电源等重要设备，都采用一用二备甚至一用三备的配置。
正常工作时，几台服务器同时工作，互为备用。
电源也是这样。
一旦遇到停电或者机器故障，自动转到正常设备上继续运行，确保系统不停机，数据不丢失。
此外，主要的冗余技术有结构冗余（硬件冗余和软件冗余）、信息冗余、时间冗余和冗余附加四种。
结构冗余是常用的冗余技术，按其工作方式，可分为静态冗余、动态冗余和混合冗余三种。
静态冗余又称为屏蔽冗余或被动冗余，常用的有三模冗余和多模冗余。
静态冗余通过表决和比较来屏蔽系统中出现的错误。
动态冗余又称为主动冗余，它是通过故障检测、故障定位及故障恢复等手段达到容错的目的。
混合冗余技术则是将静态冗余和动态冗余结合起来，且取二者之长处。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
路由器冗余技术与配置
路由器冗余技术与配置路由器作为网络中的重要设备，承担着网络数据的传输和路由选择的功能。
然而，在日常的网络运维中，路由器的故障问题时有发生，这无疑会对整个网络的正常运行产生重大影响。
因此，为了提高网络的可靠性和稳定性，冗余技术成为了重要的解决方案之一。
本文将介绍路由器冗余技术，并详细说明其配置方法。
一、冗余技术的概念与作用冗余技术是指通过设置冗余设备或冗余路径，以实现在主设备或主路径发生故障时，能够无缝切换到备设备或备路径上，从而保证网络的持续运行。
它能够提高网络的可用性和可靠性，减少故障对网络的影响。
冗余技术主要包括设备冗余和路径冗余两种方式。
设备冗余是通过增加备用设备，在主设备故障时切换到备用设备上，保证网络的连续性。
路径冗余则是通过设置备用路径，在主路径故障时自动选用备用路径进行数据传输。
二、冗余技术的种类与原理1. 设备冗余技术设备冗余技术常用的方法有备份路由器、热备插卡和热备服务器。
备份路由器是在主路由器故障时，自动切换到备用路由器上，保证网络的连通性。
热备插卡则是在主插卡发生故障时，自动切换到备用插卡上，实现设备级别的冗余。
热备服务器则是在主服务器故障时，自动切换到备用服务器上，确保服务的可用性。
2. 路径冗余技术路径冗余技术主要包括静态路由冗余和动态路由冗余。
静态路由冗余是通过手动配置多条路由路径，当主路径故障时，手动切换到备用路径上。
而动态路由冗余是通过路由协议自动选择最佳路径，当主路径出现故障时，自动切换到备用路径。
三、路由器冗余的配置方法1. 设备冗余的配置设备冗余的配置主要涉及备份路由器、热备插卡和热备服务器。
在配置备份路由器时，需要设置主备路由器之间的同步机制，确保数据的一致性。
热备插卡的配置需要进行硬件级别的设置，以实现在主插卡故障时自动切换到备用插卡。
而热备服务器的配置则需要进行软件级别的设置，确保在主服务器故障时能够及时切换到备用服务器。
2. 路径冗余的配置路径冗余的配置主要涉及静态路由冗余和动态路由冗余。
VRRP协议虚拟路由器冗余协议的工作原理
VRRP协议虚拟路由器冗余协议的工作原理虚拟路由器冗余协议（Virtual Router Redundancy Protocol，简称VRRP）是一种网络协议，用于提供网络设备的冗余，以确保在主设备出现故障时，备用设备可以无缝接管网络的路由功能。
本文将介绍VRRP协议的工作原理及其在网络中的应用。
一、介绍VRRP协议是一种用于网关冗余的网络协议，常用于局域网中的路由器设备。
通过使用VRRP协议，可以将多台路由器设备组成一个虚拟路由器组（VRG），其中一台被选为主设备（Master），其他设备则处于备用状态（Backup）。
主设备负责处理网络数据的转发，备用设备则处于待机状态，对网络流量进行监视。
二、工作原理VRRP协议的工作原理如下：1. 主备选举当虚拟路由器组初始化或主设备发生故障时，VRRP协议通过选举机制从备用设备中选出一个作为新的主设备。
选举过程中，每个备用设备都有一个优先级值，优先级值较高的设备更有可能被选为主设备。
选举的结果会广播给其他设备，以便整个虚拟路由器组中的所有设备都能感知到主备更替的情况。
2. 发送VRRP消息主设备负责发送VRRP消息，向网络中的其他设备宣告自己是虚拟路由器组的主设备。
这些VRRP消息包含了虚拟路由器的IP地址、优先级值以及持续时间等信息。
备用设备会周期性地接收这些VRRP消息，并根据其中的信息更新自己的状态。
3. 监控网络连通性备用设备通过不断监控网络的连通性来确保主备切换的正常运行。
它们会发送ARP请求，并根据收到的ARP响应来判断网络是否正常工作。
如果备用设备在一定时间内没有接收到ARP响应，它将会主动发起选举过程，试图成为虚拟路由器组的新主设备。
4. 主备切换当主设备失效或备用设备监测到网络的异常时，备用设备将会尝试成为新的主设备。
此时，它会发送VRRP消息广播新的主备选举结果，其他设备接收到后更新自己的状态，并将新主设备的MAC地址作为默认网关。
数据交换与路由技术第19章 网关冗余和负载平衡
HSTP 配置实例
查看和测试
R1#show standby brief
P indicates configured to preempt.
|
Interface Grp Pri P State Active Standby Virtual IP
Байду номын сангаас
Gi0/0
1 120 P Active local 192.168.13.3 192.168.13.254
• HSRP 的接口跟踪例子
Switch(config)#interface vlan 10 Switch(config-if)#standby 1 track GigabitEthernet 0/7 50 Switch(config-if)#standby 1 track GigabitEthernet 0/8 60
当计算机向虚拟网关发送ARP请求网关的MAC地址时，Active路由器负 载响应，因此Active路由器负责数据的转发。
虚拟网关的MAC地址
Standby路由器
Standby路由器：在224.0.0.2地址上监听Active路由器发送的Hello
包，判断Active路由器是否正常。
Active路由器和Standby路由器的交互
需要注意减低的优先级要合适，以保证Standby路由 器有可能成为Active路由器。
HSRP 配置实例
R1：
R1(config)#interface g0/0
R1(config-if)#standby 1 ip 192.168.13.254
R1(config-if)#standby 1 priority 120 优先级
R3#show standby brief P indicates configured to preempt. | Interface Grp Pri P State Active Standby Virtual IP
嵌入式双冗余CAN—Ethernet网关的设计与实现
Ｈｕ ａ Ｊｉ ｎ ， Ｇｕ ｏ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇｕ ｏ
（ １ ． Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎｄ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ，Ｃｈ ｉ ｎａ Ｓ ｈ ｉ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃｏ ．，ＬＴＤ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０１ ３５， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；
性。
１ 硬 件设 计
１ ． １ Ｃ Ｐ Ｕ 单 元
中央处理 器 （ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｔ ， Ｃ Ｐ Ｕ） 芯 片选 用 ＮＸ Ｐ公 司的 Ｌ Ｐ Ｃ ２ ３ ７ ８微 控制 器 ， 其功 能 强 大 、 成
本低 、 效 率高 ， 支持 １ ０ ／ １ ０ ０ Ｍ Ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ， 提供 ２ 路 Ｃ ＡＮ ２ ． ０ Ｂ接 口、 多个 串行 接 口， 具 有 系统 编程 （ Ｉ ｎ — Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
ａ ｎ ｄ ＴＣＰ ／ Ｉ Ｐ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｓ ｕ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ ．Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｇ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ．
２ ．中海船 研 科技 股份 有 限公 司 民船 产 品事业 部 ， 上海 ２ ０ ０ １ ３ ５ ）
摘
要： 随 着 互 联 网技 术 与船 舶 自动 化 技 术 的 深 入 结 合 ， 为 了 使 船 舶 控 制 系 统 实 现 现 场 控 制 网 与 信 息 管 理 网 的 无
网关冗余的基本概念及基本应用实例-双路由
⽹关冗余的基本概念及基本应⽤实例-双路由⼀、⽹络拓扑图⼆、实验⽬的通过配置多组HSRP协议，实现⽹关⾃动切换和链路负载均衡；即当⽹络正常时，PC1和PC4通过R1到达R3，PC2和PC3通过R2到达R3，当R1或R2发⽣故障时⽹关能⾃动切换，以确保VLAN2、VLAN3的主机达到R3的连通性。
三、实验步骤1.基本配置：按照拓扑所⽰配置各设备的IP地址；2.路由配置：按照拓扑所⽰配置合理的路由信息；3.HSRP配置：分别在R1和R2上配置HSRP；4.验证和测试：分别R1、R2和PC上进⾏验证和测试；5.模拟故障发⽣：在R1或R2上模拟故障的发⽣，验证⽹关能否⾃动切换；四、HSRP协议1.HSRP（热备分路由协议）含义是cisco平台⼀种特有的技术，是cisco的私有协议。
它由多台路由器对应⼀个HSRP组。
该组中只有⼀个活动路由器承担转发⽤户流量的职责。
当活动路由器失效后，备份路由器将承担转发⽤户流量的职责，成为新的活动路由器。
这就是热备份的原理。
在实际的⼀个特定的局域⽹中，可能有多个热备份组并存或重叠。
每个热备份组模仿⼀个虚拟路由器⼯作，它有⼀个Well－known－MAC地址和⼀个IP地址。
该IP地址、组内路由器的接⼝地址、主机在同⼀个⼦⽹内，但是不能⼀样。
当在⼀个局域⽹上有多个热备份组存在时，把主机分布到不同的热备份组，可以使负载得到分担。
HSRP协议利⽤优先级来决定哪个路由器成为默认的主动路由器利⽤优先级来决定哪个路由器成为默认的主动路由器。
如果⼀个路由器的优路由器的缺省优先级先级⽐所有其他路由器的优先级⾼，则该路由器成为主动路由器。
路由器的缺省优先级是100。
2.HSRP⼯作原理地址。
虚拟⽹虚拟⼀个⽹关IP地址，再虚拟⼀个⽹关MAC地址在两台路由器或三层交换机上虚拟⼀个⽹关关IP地址由管理员定义（在该⽹段内不得和主机IP冲突），MAC地址⾃动⽣成，路由器的hello组播地址：224.0.0.2；time：3s；hold time：10s，组播地址：3.HSRP的特点★使⽤hello包进⾏active standby选举，hello时间3s，hold time时间10s，更新地址224.0.0.2；★抢占默认关闭；★接⼝启⽤了HSRP，接⼝ICMP重定向失效；★切换速度快，可以使⽹关的IP⽹关和MAC地址不再变化；⽹关的切换对主机是透明的，可以实施上⾏链路追踪。
华为路由器虚拟网关冗余协议
华为路由器虚拟网关冗余协议1、按照上图配置端口地址R1：<Huawei>sy[Huawei]int l0[Huawei-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 24[Huawei-LoopBack0]int g0/0/0[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip add 172.16.10.2 24[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]quit[Huawei]int g0/0/1[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.1.2 24[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]quit[Huawei]R2：<Huawei>sy[Huawei]int g0/0/0[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip add 172.16.20.2 24[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]quit[Huawei]int g0/0/1[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.1.3 24[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]int l0[Huawei-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 24[Huawei-LoopBack0]quitR3：<Huawei>sy[Huawei]undo info-center enable[Huawei]int GigabitEthernet 0/0/0[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip add 172.16.10.1 24[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]int GigabitEthernet 0/0/1[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip add 172.16.20.1 24[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]quit[Huawei]in l0[Huawei-LoopBack0]ip add 3.3.3.3 24[Huawei-LoopBack0]quit2、在三个路由器上启用ospf协议，使整个网络连通R1:[Huawei]ospf 1[Huawei-ospf-1]area 0[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]net 1.1.1.1 0.0.0.0[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]net 172.16.10.0 0.0.0.255[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]net 192.168.1.0 0.0.0.255[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]quit[Huawei-ospf-1]R2:[Huawei]ospf 1[Huawei-ospf-1]area 0[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]net 2.2.2.2 0.0.0.0[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]net 172.16.20.0 0.0.0.255[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]net 192.168.1.0 0.0.0.255[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]quit[Huawei-ospf-1]quitR3:[Huawei]ospf 1[Huawei-ospf-1]area 0[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]net 172.16.10.0 0.0.0.255[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]net 172.16.20.0 0.0.0.255[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]net 3.3.3.3 0.0.0.0[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]quit[Huawei-ospf-1]3、配置VRRP协议R1:<Huawei>sy[Huawei]sysname R1[R1]INT G0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1][R1-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.1//启用vrrp协议，设置虚拟网关id为1，虚拟网关地址为192.168.1.1 [R1-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 priority 150//设置虚拟网关优先级为150，默认为100，越大优先级越高，大者为master，小的为backup [R1-GigabitEthernet0/0/1]quitR2:<Huawei>sy[Huawei]int g0/0/1[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.1//备份网关上做同样的配置，但不设置优先级，默认100比master低。
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R1的基本配置
R1>en
R1#conf t
R1(config)#
R1(config)#int fa0/0
R1(config-if)#ip add 192.168.13.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shut
R1(config-if)#standby 1 ip 192.168.13.254
设置组号和虚拟IP地址
R1(config-if)#standby 1 priority 120
设置接口的优先级，默认是100
R1(config-if)#standby 1 preempt
设置抢占功能
R1（config-if）#standby 1 track s0/0 30
S0/0接口出故障，优先级降低30，（120-30），使其他路由器成为活动路由器。
R1(config-if)#standby 1 times 3 10
3为Hello Time，表示路由器间隔3S发送Hello信息。
10为Hold Time，表示在多长时间内同组其他路由器没有改到活动路由器信息，则认为活动路由器出故障。
R1(config-if)#standby 1 authentication md5 key-string cisco
设置身份认证的字符串
R1（config-if）#standby 1 track s0/0 30
S0/0接口出故障，优先级降低30，（120-30），使其他路由器成为活动路由器
R1(config)#int s0/0
R1(config-if)#ip add 192.168.12.1 255.255.255.0
R1(config-if)#no shut
R1(config-if)#exit
R1(config)#router rip
R1(config-router)#net 192.168.12.0
R1(config-router)#net 192.168.13.0
R1(config-router)#passive-interface fa0/0
防止从该接口发送RIP信息给R3
R2的基本配置
R2>en
R2#conf t
R2(config)#
R2(config)#int fa0/0
R2(config-if)#ip add 192.168.20.2 255.255.255.0 R2(config)#int s0
R2(config-if)#clock rate 128000
R2(config-if)#ip add 192.168.20.2 255.255.255.0 R2(config)#int s1
R2(config-if)#ip add 192.168.23.2 255.255.255.0 R2(config-if)#clock rate 128000
R2(config-if)#no shut
R2(config-if)#exit
R2(config)#router rip
R2(config-router)#net 192.168.12.0
R2(config-router)#net 192.168.23.0
R2(config-router)#net 192.168.20.0
R2(config-router)#passive-interface fa0/0
R3的基本配置
R2>en
R2#conf t
R2(config)#
R3(config)#int fa0/0
R3(config-if)#ip add 192.168.13.3 255.255.255.0
R3(config-if)#no shut
R3(config-if)#standby 1 ip 192.168.13.254
R3(config-if)#standby 1 timers 3 10
R3(config-if)#standby 1 authentication md5 key-string cisco R3(config)#int s0
R3(config-if)#ip add 192.168.23.3 255.255.255.0
R3(config-if)#no shut
R3(config-if)#router rip
R3(config-router)#net 192.168.23.0
R3(config-router)#net 192.168.13.0
R3(config-router)#passive-interface fa0/0
检查、测试HSRP
R1#sh standby brief
R3#sh standby brief
在PC1上配置IP地址192.168.13.100/24，网关指向192.168.13.254；PC3上配置IP地址192.168.20.100/24，网关指向192.168.20.254。
在PC1上连续Ping PC3，在R1上关闭fa0/0,观察PC1上Ping。
配置端口跟踪
如果R1的串行口出现问题，R1将没有到达PC3所在网段路由。
然而，R1和R3之间的以太网仍没有问题，HSRP的Hello包正常发送和接收，因此，R1仍然是虚拟网关192.168.13.254的活动路由器，PC1数据全发送给R1这样会造成PC1无法Ping通PC3，可以配置端口跟踪。
R1（config）#int fa0/0
R1（config-if）#standby 1 track s0/0 30
S0/0接口出故障，优先级降低30，（120-30），使其他路由器成为活动路由器。
配置多个HSRP组
之前已虚拟了192.168.13.254网关，对于这个网关只能有一个活动路由器，于是活动路由器将承担全部的数据流量。
可以再创建一个HSRP组，虚拟出另一个网关192.168.13.253，R3是活动路由器，让一部计算机指向这个网关，就能做负载平衡。