使用VRRP技术构建高性能企业网络

摘要：VRRP是一种网关冗余方法，它让一组路由器或三层交换机构成一个备份组，即虚拟网关，为局域网中的主机提供路由服务。本文就VRRP技术的概念、技术要点及如何利用该技术构建高性能企业网络做一探讨。

关键词：VRRP协议；备份组；VRRP优先级；负载均衡

中图分类号：C35 文献标识码： A

引言

进入主题前，我们先对某企业局域网结构做一了解，如图1所示：

图1

该企业局域网为典型的单核心结构，SW1-SW4交换机将用户主机接入网络，为二层交换机，不具备三层路由功能；SW-Core是具备三层路由功能的核心交换机。VLAN10-VLAN40及用户主机与服务器之间的访问需要经过核心交换机SW-Core，并且只能通过网络层数据包转发方式实现。该网络结构简单，投入的成本较低。但是该网络结构存在两个问题：一是故障单点，一旦核心交换机SW-Core出现故障，会导致整网失效；二是随着企业发展，接入层交换机不断增加，核心交换机SW-Core负载过大，影响整网运行效率。本文对VRRP技术进行分析和说明，利用该技术消除故障单点并实现流量的负载均衡，构建高性能企业网络。

1.VRRP概述

VRRP（虚拟路由器冗余协议）是一种选择协议，它让一组路由器或三层交换机构成一个备份组，为局域网中的主机提供路由服务。在运行过程中，多个路由器或三层交换机构成一个备份组，正常情况下备份组内的Master设备（只有一台）为用户主机提供路由服务。若Master设备出现故障，备份组内的Backup设备将会通过选择策略选出一台新的Master设备，继续向网络内的主机提供路由服务，实现通信的不间断。根据需求，在一组网关设备上配置多个备份组，指定不同VLAN的主机与不同的备份组通信，可实现流量的负载均衡。

如下图图2所示：

图2

2.VRRP技术要点

2.1设备角色

在一个VRRP备份组中，设备有两种角色：分别是Master和Backup。其中，Master设备只有一台，为用户主机提供路由服务；Backup主机有多台，正常情况下不对客户主机的数据进行转发，只是监听Master设备的状态。一旦Master设备出现故障不能为用户主机提供路由服务，Backup设备经过失效间隔后接替Master设备继续工作，为用户提供路由服务。

2.2角色选举

2.3虚拟IP和虚拟MAC

2.4通告间隔和失效间隔

VRRP备份组中的Master设备周期性地将VRRP通告以通告间隔所设定的时间，发给组播地址224.0.0.18，Backup设备监听该地址，接收VRRP通告。若Backup设备在失效间隔时间未收到VRRP通告，说明Master设备出现故障，Backup设备接替Master设备继续工作。默认情况下，VRRP通告间隔为1s，失效间隔为通告间隔的3倍。

2.5与生成树协议的配合

在图2的网络结构中，主机接入交换机与核心交换机间形成环路，为了防止广播风暴，需要配置生成树协议。在配置过程中，根桥该如何选择？

3.在企业网络中配置VRRP

3.1 企业网络环境

图3

3.2 配置交换机

SW-Core1上的配置：

SW-Core1（config）#ip routing

SW-Core1（config）#vlan 10

SW-Core1（config）#vlan 30

SW-Core1（config）#vlan 40

SW-Core1（config）#interface range fastEthernet 0/1 - 3

SW-Core1（config-if-range）#switchport trunk encapsulation dot1q

SW-Core1（config-if-range）#switchport mode trunk

SW-Core1（config）#interface range fastEthernet 0/4 - 5

SW-Core1（config-if-range）#channel-group 1 mode on

SW-Core1（config）#interface port-channel 1

SW-Core1（config-if）#switchport trunk encapsulation dot1q

SW-Core1（config-if）#switchport mode trunk

SW-Core1（config）#interface vlan 10

SW-Core1（config-if）#exit

SW-Core1（config-if）#exit

SW-Core1（config）#interface vlan 30

SW-Core1（config-if）#exit

SW-Core1（config）#interface vlan 40

SW-Core1（config-if）#exit

SW-Core1 （config）#spanning-tree mode mst

SW-Core1（config）#spanning-tree mst configuration

SW-Core1（config-mst）#name SXZY

SW-Core1（config-mst）#reversion 1

SW-Core1（config）#spanning-tree mst 10 priority 4096

SW-Core1（config）#int vlan 10

//将优先级配置为255，使得SW-Core1成为vrrp 10备份组的Master设备，转发VLAN10的数据

SW-Core1（config）#int vlan 30

SW-Core1（config）#int vlan 40

结束语：

由于企业网络的规模日益增长，数据量会越来越大，使用VRRP技术可以消除网络中的单点故障隐患，并实现流量的负载均衡，极大提高企业网络的性能。我们要深入理解VRRP的工作原理与技术要点，与其他技术的使用要配合得当，

最大程度地提升网络运行效率。