网络设备冗余和链路冗余常用核心技术.docx

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网络设备冗余和链路冗余常用核心技术

网络设备及链路冗余布置

——基于锐捷设备

8.1冗余技术简介

随着Internet发展，大型园区网络从简朴信息承载平台转变成一种公共服务提供平台。

作为终端顾客，但愿能时时刻刻保持与网络联系，因而健壮，高效和可靠成为园区网发展重要目的，而要保证网络可靠性，就需要使用到冗余技术。

高冗余网络要给咱们带来体验，就是在网络设备、链路发生中断或者变化时候，顾客几乎感觉不到。

为了达到这一目的，需要在园区网各个环节上实行冗余，涉及网络设备，链路和广域网出口，顾客侧等等。

大型园区网冗余布置也包括了所有三个环节，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基本原理和实现进行详细阐明。

8.2设备级冗余技术

设备级冗余技术分为电源冗余和管理板卡冗余，由于设备成本上限制，这两种技术都被应用在中高品位产品上。

在锐捷网络系列产品中，S49系列，S65系列和S68系列产品可以实现电源冗余，管理板卡冗余可以在S65系列和S68系列产品上实现。

下面将以S68系列产品为例为人们简介设备级冗余技术应用。

8.2.1S6806E互换机电源冗余技术

图8-1S6806E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电源接入，实现设备电源1＋1备份。

工程中最常用配备状况是同

时插入两块P6800-AC模块来实现220v交流电源1＋1备份。

电源模块冗余备份实行后，在主电源供电中断时，备用电源将继续为设备供电，不会导致业务中断。

注意：

在实行电源1＋1冗余时，请使用两块相似型号电源模块来实现。

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话，将有也许导致互换机损坏。

8.2.2S6806E互换机管理板卡冗余技术

图8-2S6806E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主管理模块。

承担着系统互换、系统状态控制、路由管理、顾客接入控制和管理、网络维护等功能。

管理模块插在机箱母板插框中间第M1,M2槽位中，支持主备冗余，实现热备份,同步支持热插拔。

简朴来说管理卡冗余也就是在互换机运营过程中，如果主管理板浮现异常不能正常工作，互换机将自动切换到从管理板工作，同步不丢失顾客相应配备，从而保证网络可以正常运营，实现冗余功能。

在实际工程中使用双管理卡设备都是自动选取主管理卡，先被插入设备中将会成为主管理卡，后插入板卡自动处在冗余状态，但是也可以通过命令来选取哪块板卡成为主管理卡。

详细配备如下

命令

含义

S6806E（config）#redundancyforce-switchover

强制使得主备管理板进行切换

S6806E（config）#Main-cpuprefer[M1|M2]

手工选取M1或M2插槽管理卡成为主管理卡

注意：

在互换机运营过程中，如果顾客进行了某些配备后执行主管理卡切换，一定要记得保存配备，否则会导致顾客配备丢失

在实际项目中，S65和S68系列高品位互换机普通都处在网络核心或区域核心位置，承载着园区网络中核心业务流量。

为了提供更可靠网络平台，锐捷网络推荐对于S65和S68系列互换机都配备电源和管理卡冗余。

8.3链路级冗余技术

在大型园区网络中往往存在多条二层和三层链路，使用链路级冗余技术可以实现多条链路之间备份，流量分担和环路避免。

本章将对几种重要链路冗余技术进行阐述。

8.3.1二层链路冗余实现

在二层链路中实现冗余方式重要有两种，生成树合同和链路捆绑技术。

其中生成树合同是一种纯二层合同，但是链路捆绑技术在二层接口和三层接口上都可以使用。

一方面简介是链路捆绑技术（Aggregate－port）。

8.3.1.1二层链路捆绑技术（Aggregate－port）

AP技术基本原理

把各种二层物理链接捆绑在一起形成一种简朴逻辑链接，这个逻辑链接咱们称之为一aggregateport（简称AP）。

AP是链路带宽扩展一种重要途径，符合IEEE802.3ad原则。

它可以把各种端口带宽叠加起来使用，形成一种带宽更大逻辑端口，同步当AP中一条成员链路断开时，系统会将该链路流量分派到AP中其她有效链路上去，实现负载均衡和链路冗余。

AP技术普通应用在互换机之间骨干链路，或者是互换机到大流量服务器之间。

锐捷网络互换机支持最大8条链路构成AP。

二层AP技术基本应用和配备

下面来看一种简朴AP应用实例：

图8-3二层链路AP技术

在图8-3中两台S3550互换机存在两条百兆链路形成了环路，如果要避免环路话必要要启用生成树合同，这样会导致其中一条链路被阻塞掉，既导致了带宽挥霍，同步也违背了使用两条链路实现冗余加负载分担设计初衷。

在这种状况下使用AP技术可以园满解决这个问题，通过捆绑两条链路形成一种逻辑端口AggregatePort，带宽被提高至200M，同步在两条链路中一条发生故障时，流量会被自动转往另一条链路，从而实现了带宽提高，流量分担和冗余备份目。

详细设备配备以其中S3550-1为例：

命令

含义

S3550-1（config）#interfacerangefastEthernet0/1-2

选取S3550-1F0/1和F0/2接口

S3550-1（config-if-range）#port-group1

将F0/1和F0/2接口加入AP组1

配备完毕后使用命令检查成果如下：

S3550-1#showaggregatePort1summary

AggregatePortMaxPortsSwitchPortModePorts

------------------------------------------------------------

Ag18EnabledAccessFa0/1，Fa0/2

可以看到Ag1已经被对的配备，F0/1和F0/2成为AP组1成员。

二层AP技术负载均衡

AP技术配备和应用环境都并不复杂，但是在实际项目使用AP时候，诸多人往往忽视了一种问题，那就是如何用好AP负载均衡模式。

二层AP有两种负载均衡模式：

基于源MAC或者是基于目MAC进行帧转发。

在实际项目中，灵活运用这两种模式才干使得AP发挥最大功能。

图8-4AP负载均衡模式

在图8-4中可以看到在核心和汇聚之间存在一条由三个百兆构成AP链路，缺省状况下二层AP基于源MAC地址进行多链路负载均衡。

这样做在顾客侧互换机上是没有任何问题，由于数据来自不同顾客主机，源MAC不同；但是如果在核心互换机上也依照源MAC来投包话，仅仅会运用上三条链路中一条，由于核心互换机发往顾客数据帧源MAC只有一种，就是自身SVI接口MAC。

因而为了可以充分运用AP所有成员链路，必要在核心互换机上更改成基于目MAC负载均衡方式。

锐捷网络推荐在使用AP技术时依照项目状况合理选取负载均衡方式，以免导致链路带宽挥霍。

调节二层AP负载均衡模式配备以S3550为例：

命令

含义

S3550（config）#aggregatePortload-balancedst-mac

选取基于目MAC负载均衡方式

S3550（config）#aggregatePortload-balancesrc-mac

选取基于源MAC负载均衡方式

8.3.1.2生成树技术

本章节重要简介如何在实际项目中运用生成树技术实现二层链路冗余和流量分担，对于生成树技术原理不会做过多描述，如果对生成树技术有兴趣读者请自行查阅资料。

生成树合同802.1DSTP作为一种纯二层合同，通过在互换网络中建立一种最佳树型拓扑构造实现了两个重要功能：

环路避免和冗余。

但是纯粹生成树合同IEEE802.1D在实际应用中并不多，由于其有几种非常明显缺陷:

收敛慢，并且挥霍了冗余链路带宽。

作为STP升级版本，IEEE802.1WRSTP解决了收敛慢问题，但是依然不能有效运用冗余链路做负载分担。

因而在实际工程应用中，往往会选用802.1SMSTP技术。

MSTP技术除保存了RSTP迅速收敛长处外，同步MSTP可以使用instance（实例）关联VLAN方式来实现多链路负载分担。

下面咱们来看一种实例：

图8-5MSTP原始拓扑

使用STP实现链路冗余

在图8-5是一种常用二层组网方式，三台互换机上都拥有两个VLAN，VLAN10和VLAN20。

接入层互换机到汇聚互换机有两条链路，如果使用802.1DSTP技术来进行链路冗余话，会导致图8-6中成果：

图8-6使用STP后拓扑变化

从图中可以很清晰看出使用802.1DSTP或802.1WRSTP，虽然可以实现链路冗余，但是无论如何都会导致S2126G某条上行链路被阻塞，从而导致链路带宽挥霍。

使用MSTP实现链路冗余和负载分担

如果使用802.1SMSTP话，就可以同步达到冗余和流量分担目。

当前来看看在这种拓扑构造下，如何对的使用MST实现以上功能.

（1）在三台互换机上所有启用MST，并建立VLAN10到Instance10和VLAN20到Instance20映射，这样就把本来物理拓扑，通过Instance到VLAN映射关系逻辑上划提成两个拓扑，分别相应VLAN10和VLAN20。

（2）调节S3550-1在VLAN10中桥优先级为4096，保证其在VLAN10逻辑拓扑中被选举为根桥。

同步调节在VLAN20中桥优先级为8192，保证其在VLAN20逻辑拓扑中备用根桥位置。

（3）S3550-2调节办法和S3550-1类似，也是要保证在VLAN20中,S3550-2成为根桥，在VLAN10中，其成为备用根桥。

图8-7非常形象描述了本案例使用MSTP实现过程

图8-7使用MST后拓扑变化

MSTP配备实例：

S2126G配备如下

命令

含义

S2126G（config）#spanning-treemodemst

选取生成树模式为MST

S2126G（config）#spanning-treemstconfiguration

进入MST配备模式

S2126G（config-mst）#instance10vlan10

将VLAN10映射到Instance10

S2126G（config-mst）#instance20vlan20

将VLAN20映射到Instance20

S2126G（config）#spanning-tree

启动生成树

S3550-1配备如下

命令

含义

S3550-1（config）#spanning-treemodemst

选取生成树模式为MST

S3550-1（config）#spanning-treemstconfiguration

进入MST配备模式

S3550-1（config-mst）#instance10vlan10

将VLAN10映射到Instance10

S3550-1（config-mst）#instance20vlan20

将VLAN20映射到Instance20

S3550-1（config）#spanning-treemst10priority4096

将S3550-1设立为Instance10根桥

S3550-1（config）#spanning-treemst20priority8192

将S3550-