网络基础虚拟化VRRP/MSTP冗余技术
虚拟化VRRP/MSTP冗余技术
- MSTP冗余技术
- 虚拟化VRRP
MSTP冗余技术
虚拟路由器冗余协议
生成树技术 STP RSTP MSTP
虚拟化技术优势
1. 简化网络管理
2. 提升链路带宽
3. 增加网络可靠性（收敛快，虚拟化毫秒级）
虚拟化问题
（1）横向/纵向虚拟化采用私有协议，只能使用同一厂家的设备来组网
（2）安全性：双核心虚拟成一台，有可靠性方面的隐患。管理员误操作（如整机重启），可能导致大范围网络故障
（3）普适性：交换机普遍支持虚拟化/堆叠，路由器/防火墙不支持
端口聚合技术 AP（ Aggregate－Port）AP是链路带宽扩展的一个重要途径，符合IEEE 802.3ad标准。它可以把多个端口的带宽叠加起来使用，形成一个带宽更大的逻辑端口 ，实现冗余和流量分担。
STP
在网络中部署生成树后，交换机之间会进行协议报文的交互并进行计算，最终将网络中的某个接口进行阻塞（Blok），从而打破环路。
STP工作过程
每隔交换网络选举一个根桥RB
交换机的STP标识符
拥有最小BID的交换机成为根桥
每个非根桥上选举一个根端口 RP
比较顺序
到根桥的最小路径开销
最低发送者 桥ID
最低端口ID
每个段选举一个指定端口DP
根交换机上接口都是指定端口
选择指定交换机（路径/桥ID）
最低端口ID
阻塞非指定端口NDP
阻塞端口主要分析路径开销
然后mac地址/（桥id）
然后端口号大小
不是根端口或者指定端口的都被阻塞掉
STP缺点：生成树太多，浪费CPU资源，收敛时间慢
解决方案：
PVST+ 一个vlan一棵生成树，充分利用链路资源，提升网络性能
spanning-tree 通过设置优先级，实现理想的收敛结构
MSTP，将多个VLAN共享一棵生成树，mstp给vlan进行分组
RSTP概述802.1w（STP为802.1d CST）严格来讲是PVRST+是基于RSTP实现的perVLAN版本，
PVSTP+ 思科自有协议，STP升级版，一台交换机可以有多个vlan ，基于vlan形成生成树 思科默认。
端口的状态：
虚拟化VRRP
网关冗余协议VRRP
冗余方式
1.物理拔插网关设备
2.电脑网卡配置双网关
3种 电脑配置一个虚拟网关地址，技术vrrp来实现
利用VRRP，一组路由器/三层交换机（同一个LAN中的接口）协同工作，但只有一个处于Master状态，处于该状态的路由器/三层交换机（接口）承担实际数据流量转发任务。在一个VRRP组内的多个路由器接口共用一个虚拟IP地址，该地址被作为局域网内所有主机的缺省网关地址。
Master路由器负责接收发送至用户网关（也就是发向上文提动的虚拟IP地址）的数据包并进行转发，以及响应PC对于其网关的ARP请求。
Backup路由器侦听Master路由器的状态，并准备随时接替Master路由器的工作。
一台VRRP路由器（接口）可以同时参与到多个VRRP组当中； 在不同组中，一台VRRP路由器可以充当不同的角色
VRRP组
一个VRRP组由多个VRRP路由器组成，使用Group ID进行标识
属于同一个VRRP组的路由器进行信息交互，每一个VRRP组中只能有一个Master
虚拟路由器
对于每一个VRRP组，抽象出来的一个逻辑路由器，该路由器充当网络用户的网关
该路由器并非真实存在，事实上对于用户而言，只需知道虚拟路由器的IP，
至于具体的虚拟路由器角色由谁承担，数据由谁来转发，Master挂掉后谁来接管，这是VRRP的工作。
虚拟IP地址、MAC地址
虚拟IP地址：用于标识虚拟路由器，该地址实际上就是用户的网关地址
虚拟MAC地址：固定位+VRRP组ID构成，当PC发arp请求虚拟IP对应的MAC地址时，
Master路由器响应这个arp请求并告知其虚拟MAC地址
Master、Backup路由器
Master路由器：就是在VRRP组实际转发数据包的路由器，在每一个VRRRP组中，仅有Master响应对虚拟IP地址的ARP请求。
Master路由器同时以一定的时间（默认1s）间隔发送VRRP消息（组播：224.0.0.18），以便通知Backup路由器自己的存活。
Backup路由器：就是在VRRP组中处于监听状态的路由器，一旦Master路由器出现故障，Backup路由器就开始接替工作
Master路由器选举依据：先比较接口优先级（比大）0-255，如果相等则比较接口Ip地址（比大）
VRRP抢占机制
新加入VRRP的R2 优先级更高，当它加入网络后，
如果开启Preempt抢占（默认开启），则可立即抢占Master角色，
R2开始发送VRRP组播消息，宣称自己为Master。
可以手动调整抢占延时时间，缺省为0。