在多層交換中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的冗余的方法是什么
交換機(jī)的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及流控。交換機(jī)還具備了一些新的功能，如對(duì)VLAN(虛擬局域網(wǎng))的支持、對(duì)鏈路匯聚的支持，甚至有的還具有防火墻的功能。網(wǎng)絡(luò)冗余的目的是減輕意外中斷的風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)即時(shí)響應(yīng)保證生產(chǎn)連續(xù)，具體怎么設(shè)置呢?這篇文章主要為大家介紹了如何在多層交換中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的冗余的方法，需要的朋友可以參考下
實(shí)驗(yàn)步驟：
一、配置路由器：
1. 在路由器1上配置路由器各個(gè)接口的IP地址：E0/0模擬的是外網(wǎng)的接口，e0/1和e0/2模擬的是內(nèi)網(wǎng)接口的IP地址：配置E0/0外網(wǎng)的接口是為了NAT地址轉(zhuǎn)換，r1(config)#interface e0/0
r1(config-if)#ip add 100.100.1.1 255.255.255.0r1(config-if)#no sh
r1(config-if)#ex
r1(config)#interface e0/1
r1(config-if)#ip add 10.1.1.2 255.255.255.0r1(config-if)#no sh
r1(config-if)#ex
r1(config)#interface e0/2
r1(config-if)#ip add 10.1.2.2 255.255.255.0r1(config-if)#no sh
r1(config-if)#ex
2. 在路由器1上啟動(dòng)OSPF宣告網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)程號(hào)，并為路由器1配置默認(rèn)路由;配置默認(rèn)路由的原因是因?yàn)槲覀冊(cè)谶@里用路由器來(lái)模擬的公網(wǎng)所以要來(lái)配置默認(rèn)路由：
r1(config)#router ospf 100
r1(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.255 area 0r1(config-router)#network 10.1.2.0 0.0.0.255 area 0r1(config-router)#network 100.100.100.0 0.0.0.255 area 0r1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 e0/0
二、配置交換機(jī)
：(1)、配置交換機(jī)的VTP協(xié)議：
VTP協(xié)議和工作原理：保持VLAN配置的一致性提供從一個(gè)交換機(jī)在整個(gè)管理域中的增加虛擬區(qū)域網(wǎng)的方法。在這里要注意的是：VTP域和VTP通告：
VTP的運(yùn)行模式：服務(wù)器模式(SERVER)、客戶機(jī)模式(CLLENT)、透明模式(TRANSPARENT);VTP的三種消息通告：來(lái)自客戶機(jī)的通告請(qǐng)求、匯總通告、子集通告：
2 在sw-3L1配置VTP并制定模式為SERVER以及在它的上面創(chuàng)建VLAN。配置VTP的具體優(yōu)點(diǎn)如下：
在SW-3L1上換分VLAN的原因是因?yàn)镾W-3L1是服務(wù)器模式;通過(guò)VTP來(lái)讓不同的交換機(jī)學(xué)習(xí);sw-3L1(vlan)#vtp domain benet
sw-3L1(vlan)#vtp server
sw-3L1(vlan)#vlan 20
VLAN 20 added:
Name: VLAN0020
sw-3L1(vlan)#vlan 30
VLAN 30 added:
Name: VLAN0030
3. 在sw-3L2上配置VTP指定它的模式為SERVER;在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可以配置多個(gè)SERVER所以.我們?cè)谶@里所定義的是兩個(gè)服務(wù)器;sw-3L2(vlan)#vtp domain benet
sw-3L2(vlan)#vtp server
4. 在sw-2L1上配置VTP指定它的模式為CLIENT;sw-2L1(vlan)#vtp domain benet
sw-2L1(vlan)#vtp client
5. 在sw-2L2上配置VTP指定它的模式為CLIENT;sw-2L2(vlan)#vtp domain benet
sw-2L2(vlan)#vtp client
(2)、配置交換機(jī)的TRUNK鏈路：
1.在Sw-3L1上配置TRUNK;
sw-3L1(config)#interface range f0/1 - 2
sw-3L1(config-if-range)#sw mo tr
sw-3L1(config-if-range)#no sh
sw-3L1(config-if-range)#ex
sw-3L1(config)#interface range f0/13 - 14sw-3L1(config-if-range)#sw mo tr
sw-3L1(config-if-range)#no sh
2.在sw-3L2配置TRUNK;
sw-3L2(config)#interface range f0/1 - 2
sw-3L2(config-if-range)#sw mo tr
sw-3L2(config-if-range)#no sh
sw-3L2(config-if-range)#exit
sw-3L2(config)#interface range f0/13 - 14sw-3L2(config-if-range)#sw mo tr
sw-3L2(config-if-range)#no sh
sw-3L2(config-if-range)#ex
3.在sw-2L1上配置TRUNK;
sw-2L1(config)#interface range f0/13 - 14sw-2L1(config-if-range)#sw mo tr
sw-2L1(config-if-range)#no sh
sw-2L1(config-if-range)#ex
4.在sw-2L2上配置TRUNK;
sw-2L2(config)#interface range f0/13 - 14sw-2L2(config-if-range)#sw mo tr
sw-2L2(config-if-range)#no sh
(3)、配置STP生成樹協(xié)議;首先要知道配置生成樹的原因就是要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的冗余。
STP的概述：叫做生成樹協(xié)議，就是把一個(gè)環(huán)形的結(jié)構(gòu)變成一個(gè)樹形的結(jié)構(gòu)。他是通過(guò)一種算法將物理上存在的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)一種算法，在邏輯上斷開一些端口，來(lái)生成一個(gè)邏輯上的樹形結(jié)構(gòu);STP的原理：雖然STP生成樹的算法很復(fù)雜，但是它步驟可以歸納為一下三種：選擇根網(wǎng)橋、選擇根端口、選擇指定端口;選擇跟網(wǎng)橋：首先是選擇根網(wǎng)橋的網(wǎng)橋ID，如果網(wǎng)橋的IP相同則選擇優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)小的它則是根網(wǎng)橋，在優(yōu)先級(jí)相同的情況下則選擇MAC地址小的為根網(wǎng)橋。
選擇根端口：先是選擇網(wǎng)橋的根路徑成本，直連是網(wǎng)橋ID最小，端口ID最小!
選擇指定端口：根路徑成本較低所在的交換機(jī)的網(wǎng)橋的ID的值較小，端口ID的值較小。
BPDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元)：交換機(jī)之間通過(guò)BPDU來(lái)交換網(wǎng)橋的ID、根路徑成本等信息。它有兩種類型:一種是配置BPDU、一種是拓?fù)渥兏ǜ?生成樹端口有五種狀態(tài)：禁用、阻塞、偵聽、學(xué)習(xí)、轉(zhuǎn)發(fā)。
配置以太網(wǎng)通道：主要的原因是希望兩條鏈路能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載均衡，來(lái)提高鏈路帶寬，以及相互備份。但是參與以太網(wǎng)捆綁技術(shù)有一下幾個(gè)要求：雖然參于以太網(wǎng)隧道可以能提高鏈路帶寬并運(yùn)行一種機(jī)制，將多個(gè)以太網(wǎng)端口捆綁成一條邏輯鏈路。它最多可以捆綁8條物理鏈路，如果參于捆綁的端口必須屬于同一個(gè)VLAN。如果一邊是中繼模式，那么兩邊必須要相同;1.在sw-3L1上配置vlan 20的根網(wǎng)橋;sw-3L2上配置30的根網(wǎng)橋：
sw-3L1(config)#spanning-tree vlan 20 priority 4096sw-3L1(config)#spanning-tree vlan 30 priority 8192sw-3L2(config)#spanning-tree vlan 30 priority 4096sw-3L2(config)#spanning-tree vlan 20 priority 81922.在三層交換上配置以太網(wǎng)隧道;
sw-3L1(config)#interface range f0/1 - 2
sw-3L1(config-if-range)#channel-group 1 mode .
sw-3L2(config)#interface range f0/1 - 2
sw-3L2(config-if-range)#channel-group 1 mode
(4)、在三層交換上配置接口以及各Vlan的IP地址并用OSPF宣告;首先我們要知道什么是三層交換技術(shù)?
三層交換機(jī)技術(shù)簡(jiǎn)單的說(shuō)就是二層交換技術(shù)+三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù);而且是為了解決路由器和交換機(jī)的瓶頸問(wèn)題;對(duì)于三層交換來(lái)說(shuō)它的性能比較好;三層交換技術(shù)在第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)，從而解決了傳統(tǒng)路由器的低速、復(fù)雜所造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸的問(wèn)題;三層交換采用傳統(tǒng)的MLS技術(shù)和基于CEF的MLS技術(shù)進(jìn)行。
1.配置三層交換接口的IP地址：
sw-3L1(config)#interface f0/15
sw-3L1(config-if)#no switchport
sw-3L1(config-if)#ip add 10.1.1.1 255.255.255.0sw-3L1(config-if)#no sh
sw-3L1(config-if)#ex
sw-3L2(config)#interface f0/15
sw-3L2(config-if)#no switchport
sw-3L2(config-if)#ip add 10.1.2.1 255.255.255.0sw-3L2(config-if)#no sh
sw-3L2(config-if)#ex
2.配置三層交換上各個(gè)VLAN的IP地址;配置VLAN的IP地址相當(dāng)于配置單臂路由的子接口的IP地址;sw-3L1(config)#interface vlan 20
sw-3L1(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0sw-3L1(config-if)#no sh
sw-3L1(config-if)#ex
sw-3L1(config)#interface vlan 30
sw-3L1(config-if)#ip add 192.168.3.1 255.255.255.0sw-3L1(config-if)#no sh
sw-3L1(config-if)#ex
sw-3L2(config)#interface vlan 20
sw-3L2(config-if)#ip add 192.168.2.2 255.255.255.0sw-3L2(config-if)#no sh
sw-3L2(config-if)#ex
sw-3L2(config)#interface vlan 30
sw-3L2(config-if)#ip add 192.168.3.2 255.255.255.0sw-3L2(config-if)#no sh
sw-3L2(config-if)#ex
3.在三層交換上宣告OSPF進(jìn)程;(我們?cè)谶@里把三層交換看成了路由器，所以在它的上面配置了OSPF協(xié)議)sw-3L1(config)#router ospf 100
sw-3L1(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.255 area 0sw-3L1(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0sw-3L1(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0sw-3L2(config)#router ospf 100
sw-3L2(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0sw-3L2(config-router)#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0sw-3L2(config-router)#network 10.1.2.0 0.0.0.255sw-3L2(config-router)#network 10.1.2.0 0.0.0.255 area 0(5)、在二層交換上劃分指定的端口到不同的VLAN;sw-2L1(config)#interface f0/15
sw-2L1(config-if)#sw mo acc
sw-2L1(config-if)#sw acc vlan 20
sw-2L1(config-if)#no sh
sw-2L2(config)#interface f0/15
sw-2L2(config-if)#sw mo acc
sw-2L2(config-if)#sw acc vlan 30
sw-2L2(config-if)#no sh
三、配置不同VLAN的HSRP;
HSRP的概述：熱備份路由協(xié)議是CISCO平臺(tái)上所特有的一種技術(shù)，它確保了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)或者接入鏈路出現(xiàn)故障的時(shí)候，能夠快速的恢復(fù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的冗余性。從而來(lái)滿足網(wǎng)絡(luò)的可靠性!
HSRP的工作原理：HSRP可以支持LAN網(wǎng)段上的一組路由器一起來(lái)工作，并作為一個(gè)虛擬路由器或者默認(rèn)網(wǎng)關(guān)呈現(xiàn)給該網(wǎng)段上的所有主機(jī);這樣當(dāng)其中的一臺(tái)路由器出現(xiàn)故障的時(shí)候就會(huì)進(jìn)行快速的替換。尤其在進(jìn)行關(guān)鍵應(yīng)用和設(shè)計(jì)容錯(cuò)性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。熱備份路由協(xié)議特別有用，通過(guò)共同提供一個(gè)IP地址和MAC地址，兩個(gè)或者多個(gè)路由器可以作為一個(gè)虛擬路由器，當(dāng)某個(gè)路由器按照原計(jì)劃停止工作或者出現(xiàn)意想不到的故障的時(shí)候，其他的路由器能夠快速無(wú)縫地接替它進(jìn)行路由選擇。這樣LAN內(nèi)的主機(jī)能持續(xù)的向同一個(gè)IP和MAC地址發(fā)送信息;而這個(gè)IP和MAC地址則是虛擬路由器的IP地址和MAC地址：路由器上的故障切換對(duì)主機(jī)和其上的會(huì)話是透明的。
HSRP的狀態(tài)：初始狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、監(jiān)聽狀態(tài)、發(fā)言狀態(tài)、備份狀態(tài)、活躍狀態(tài)。
HSRP的端口追蹤：如果在HSRP中的活躍路由器連往外部的鏈路失效時(shí)，盡管對(duì)外部的端口不可以再用，該路由器仍然從其他的路由器發(fā)送Hello消息，指明該路由仍然是活躍的。因此將發(fā)送的數(shù)據(jù)包不能正確的到達(dá)外部網(wǎng)絡(luò)。我們利用端口跟蹤，活躍路由器的優(yōu)先級(jí)可以基于端口的可用性而自動(dòng)的調(diào)整。當(dāng)活躍路由器上的一個(gè)被追蹤的端口不可用時(shí)，活躍路由器的HSRP將被降低。
1.配置sw-3L1上VLAN20和VLAN30虛擬的IP地址和端口的優(yōu)先級(jí);sw-3L1(config)#interface vlan 20
sw-3L1(config-if)#standby 100 ip 192.168.2.254sw-3L1(config-if)#standby 100 priority 120sw-3L1(config-if)#no sh
sw-3L1(config)#interface vlan 30
sw-3L1(config-if)#standby 200 ip 192.168.3.254sw-3L1(config-if)#standby 200 priority 110sw-3L1(config-if)#no sh
2.配置sw-3L2上VLAN20和VLAN30虛擬的IP地址和端口的優(yōu)先級(jí);sw-3L2(config)#interface vlan 20
sw-3L2(config-if)#standby 100 ip 192.168.2.254sw-3L2(config-if)#standby 100 priority 110sw-3L2(config-if)#no sh
sw-3L2(config-if)#ex
sw-3L2(config)#interface vlan 30
sw-3L2(config-if)#standby 200 ip 192.168.3.254sw-3L2(config-if)#standby 200 priority 120sw-3L2(config-if)#no sh
sw-3L2(config-if)#ex
3.配置端口追蹤：
sw-3L2(config)#interface vlan 30
sw-3L2(config-if)#standby 200 preempt
sw-3L2(config-if)#
4.查看sw-3L1上HSRP的基本信息：
sw-3L1#show standby brief
P indicates configured to preempt.
|
Interface Grp Prio P State Active Standby Virtual IPVl20 100 120 Active local 192.168.2.2 192.168.2.254Vl30 200 110 Standby 192.168.3.2 local 192.168.3.254
四、定義ACL訪問(wèn)控制列表;
訪問(wèn)控制列表(ACL)的概述：訪問(wèn)控制列表(ACL) 是應(yīng)用在路由器接口上的指令列表，具有同一個(gè)訪問(wèn)控制列表表號(hào)或者Access-list語(yǔ)句組成了一個(gè)邏輯上的指令列表，這些路由器告訴路由表那些可以允許通過(guò)那些可以允許拒絕。它工作的基本原理是：ACL使用包過(guò)濾技術(shù)，在路由器上讀取OSI7層模型的第三層以及第四層包頭中的信息，從而達(dá)到訪問(wèn)控制列表的目的。訪問(wèn)控制列表分為：標(biāo)準(zhǔn)訪問(wèn)控制列表和擴(kuò)展訪問(wèn)控制列表;訪問(wèn)控制列表(ACL)的工作原理：首先我們要知道ACL的作用：例如我們可以用訪問(wèn)控制列表可以提高網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的基本安全手段;訪問(wèn)控制列表可用于QOS對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行控制;提供對(duì)通信流量的控制手段。在這里我們以標(biāo)準(zhǔn)的訪問(wèn)控制列表來(lái)舉例說(shuō)明：
r1(config)access-list 1 permit 10.1.1.0 0.0.0.255r1(config)access-list 1 permit 10.1.2.0 0.0.0.255r1(config)access-list 1 permit 192.168.2.0 0.0.0.255r1(config)access-list 1 permit 192.168.3.0 0.0.0.255r1(config)access-list 1 deny any
關(guān)于訪問(wèn)控制列表的入與出可以把他應(yīng)用在某一個(gè)接口上，可以用in或者out來(lái)定義訪問(wèn)控制列表的入與出;對(duì)于入標(biāo)準(zhǔn)基于標(biāo)準(zhǔn)的訪問(wèn)控制列表他的過(guò)程是這樣的：
當(dāng)接受到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，路由器檢查數(shù)據(jù)包的源地址是否與訪問(wèn)控制列表中的條目相符;如果訪問(wèn)控制列表允許該地址那么，路由器將停止檢查訪問(wèn)控制列表，繼續(xù)處理該數(shù)據(jù)包。如果訪問(wèn)控制列表拒絕了這個(gè)地址，那么路由器將丟棄該數(shù)據(jù)包，并且返回到上一層消息協(xié)議;但是對(duì)出接口的訪問(wèn)控制列表;在接受并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的受限制的接口后，路由器檢查數(shù)據(jù)包的源地址是否與訪問(wèn)控制列表中的條目相符。如果允許那么將傳輸該數(shù)據(jù)包如果拒絕將丟棄數(shù)據(jù)包，那么他會(huì)返回到上一層的消息協(xié)議：
r1(config)#interface e0/1
r1(config-if)#ip access-group 1 in
r1(config-if)#ex
r1(config)#interface e0/2
r1(config-if)#ip access-group 1 in
r1(config-if)#ex
r1(config)#interface e0/0
r1(config-if)#ip access-group 1 out
r1(config-if)#ex
五、定義NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換：
r1(config)#ip nat inside source list 1 inter e0/0 overload六、配置客戶端的IP地址;
VPCS 1 >ip 100.100.1.125 100.100.1.1 24
PC1 : 100.100.1.125 255.255.255.0 gateway 100.100.1.1VPCS 2 >ip 192.168.2.125 192.168.2.254 24PC2 : 192.168.2.125 255.255.255.0 gateway 192.168.2.254VPCS 3 >ip 192.168.3.125 192.168.3.254 24PC3 : 192.168.3.125 255.255.255.0 gateway 192.168.3.254七、測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的互通性;
VPCS 2 >ping 192.168.3.125
192.168.3.125 icmp_seq=1 time=141.000 ms
192.168.3.125 icmp_seq=2 time=109.000 ms
192.168.3.125 icmp_seq=3 time=63.000 ms
192.168.3.125 icmp_seq=4 time=47.000 ms
192.168.3.125 icmp_seq=5 time=63.000 ms
VPCS 3 >ping 100.100.1.125
100.100.1.125 icmp_seq=1 time=94.000 ms
100.100.1.125 icmp_seq=2 time=140.000 ms
100.100.1.125 icmp_seq=3 time=94.000 ms
100.100.1.125 icmp_seq=4 time=78.000 ms
100.100.1.125 icmp_seq=5 time=109.000 ms
VPCS 2 >ping 100.100.1.125
100.100.1.125 icmp_seq=1 time=94.000 ms
100.100.1.125 icmp_seq=2 time=125.000 ms
100.100.1.125 icmp_seq=3 time=125.000 ms
100.100.1.125 icmp_seq=4 time=78.000 ms
100.100.1.125 icmp_seq=5 time=78.000 ms
補(bǔ)充：交換機(jī)基本使用方法
作為基本核心交換機(jī)使用，連接多個(gè)有線設(shè)備使用：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖，基本連接參考上面的【方法/步驟1：基本連接方式 】
作為網(wǎng)絡(luò)隔離使用：對(duì)于一些功能好的交換機(jī)，可以通過(guò)模式選擇開關(guān)選擇網(wǎng)絡(luò)隔離模式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離的作用，可以只允許普通端口和UPlink端口通訊，普通端口之間是相互隔離不可以通訊的
除了作為核心交換機(jī)(中心交換機(jī))使用，還可以作為擴(kuò)展交換機(jī)(接入交換機(jī))來(lái)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)
放在路由器上方，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)線路(用于一條線路多個(gè)IP的網(wǎng)絡(luò))，連接之后不同的路由器用不同的IP連接至公網(wǎng)
相關(guān)閱讀：交換機(jī)硬件故障常見(jiàn)問(wèn)題
電源故障：
由于外部供電不穩(wěn)定，或者電源線路老化或者雷擊等原因?qū)е码娫磽p壞或者風(fēng)扇停止，從而不能正常工作。
由于電源緣故而導(dǎo)致機(jī)內(nèi)其他部件損壞的事情也經(jīng)常發(fā)生。
如果面板上的POWER指示燈是綠色的，就表示是正常的;如果該指示燈滅了，則說(shuō)明交換機(jī)沒(méi)有正常供電。
這類問(wèn)題很容易發(fā)現(xiàn)，也很容易解決，同時(shí)也是最容易預(yù)防的。
針對(duì)這類故障，首先應(yīng)該做好外部電源的供應(yīng)工作，一般通過(guò)引入獨(dú)立的電力線來(lái)提供獨(dú)立的電源，并添加穩(wěn)壓器來(lái)避免瞬間高壓或低壓現(xiàn)象。
如果條件允許，可以添加UPS(不間斷電源)來(lái)保證交換機(jī)的正常供電，有的UPS提供穩(wěn)壓功能，而有的沒(méi)有，選擇時(shí)要注意。
在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置專業(yè)的避雷措施，來(lái)避免雷電對(duì)交換機(jī)的傷害?，F(xiàn)在有很多做避雷工程的專業(yè)公司，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)布線時(shí)可以考慮。
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