网关冗余技术

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。

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。

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。

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
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。