一个网络结构优化的案例

       下图是一个真实的网络环境，此种结构的设计意图是实现网络负载均衡，就是一部分网络流量走路由器1，一部分网络的流量走路由器2，而且还要满足冗余设计；本案列中，交换机1、2是做三层设备用，交换机3、4是做二层设备用，交换机与路由器之间采用静态路由协议，下面对此结构的路由和冗余设计进行分析：

网络结构1

一、交换机1 、2与交换机3、4互联的端口都是二层口，四台交换机形成了一个网络环，交换机开启了生成树协议，交换机1的G1/1/4端口被阻塞，虽然生成树协议也是一种冗余协议，但此处的一条链路被阻塞，实际上只有一条链路在工作，链路利用率低下；

二、交换机1、2启用了HSRP热备份路由协议，三层地址配置在VLAN接口上，交换机1、2的互联口与交换机3、4的互联口同属于这个VLAN，处于一个广播域，HSRP的工作机制是发广播包去探测HSRP组中其它设备的存活状态，如果未收到响应包，则状态从standby切换至active，在此设计中，交换机1的hsrp优先级最高处于主机状态，但是交换机1的G1/1/4端口被阻断，实际流量是从交换机2再到交换机1的，而且交换机1、2是通过互联端口而不是g1/1/4去探测对端存活状态的；

三、路由器1、2上为了实现负载均衡和冗余做了4个HSRP组，分别在路由器1、2的g0/2/0、g0/2/1口上做了两个hsrp组，当交换机1是主机时，静态路由的下一跳指向由器1,2的g0/2/0口，路由器1在HSRP组1中是主，在HSRP组2中是备，而路由器2上刚好相反，这样就可以实现一部分流量走路由器1，一部分流量走路由器2，一台路由器故障，所有流量就都走另一台路由器了；

四、网络中的数据通信是双向的，路由设计除了考虑去程还要考虑回程，好多初学者在网络排障中都会忘记查看回程路由，而在在此案例中，回程路由协议也是静态的，为了保证冗余增加了一条浮动静态路由。

        通过以上分析，此网络结构存在以下弊端，链路利用率低，虽然设计者的意图是实现负载均衡，但实际上流量只走单链路，即交换机2与交换机4的互联链路；交换机1、2是做三层设备用，配置繁杂；设备过度冗余，故障点增加，网络排障困难，可靠性不高；

针对以上弊端，对此网络结构进行优化，移除交换机1、2，简化配置，结构如下：

网络结构2

  一、交换机3、4是Cisco的交换机，支持虚拟化技术VPC，VPC是Virtual Port-Channel的简称，它可以实现网络冗余，跨设备进行端口聚合，不仅可以增加链路带宽，当链路发生故障时比生成树协议收敛更快。在此案例中我们把路由器1、2的g0/2/0、g0/2/1口对交换机3、4做端口聚合，不仅可以冗余又可以增加链路带宽；

二、在路由器1、2上的聚合口只需启用两个HSRP组，同样的HSRP组也是一个做主一个做备；

三、交换机3、4只需启用VPC,划VLAN，不需再做额外配置；

四、在内网三层设备或者防火墙上做去程路由，下一跳指向路由器1、2的hsrp组的VIP地址，用静态路由协议做一个负载均衡；

五、回程路由的下一跳指向内网三层设备的VIP地址或者集群地址；

整个配置修改完成，配置大大简化，链路利用率也提高了，同时也实现了负载均衡和网络冗余。