热备份路由（HSRP）与生成树(PVST)综合应用


网络拓扑图


实验环境：

在小凡模拟器下做；

一台路由器；

四台交换机；

四台虚拟pc。


实验原理：

在使用HSRP协议的网络中，可以通过将不同VLAN的活跃路由器指定到不同的三层交换机，实现网络流量的负载均衡。在配置HSRP实现负载均衡时，需要考虑每个生成树实例所阻塞的端口，所以在使用HSRP的网络中实现流量负载均衡时，需要通过配置HSRP以及生成树来实现负载均衡。

实验步骤：

一.用小凡模拟器搭建实验环境

进入小凡，把各个端口连接好。生成BAT文件

二．配置主机及各个网络设备接口IP

1．为四台pc机配置ip地址及默认网关

2.在sw1和sw2上配置ip地址（注：用命令 noswitchport开启三层接口模式）

3.给外网的路由器配置ip

4．配置路由器的loopback接口地址172.16.16.100以模拟外网地址。

三．配置创建vlan

1.分别在sw1、sw2、sw3、sw4上创建vlan2、vlan3和vlan4，将交换机间相连的接口配置成trunk模式

SW1

SW2

SW3

SW4

2.在sw1和sw2上配置各个vlan的虚接口ip

3.在sw3上，把f0/1加入vlan2，F0/2加入vlan3

 sw4上，把f0/1加入vlan2，f0/2加入vlan4

四．使用pvst+ 实现vlan2、vlan3、vlan4之间的负载均衡

1.配置sw1为vlan2的根网桥，为vlan3和vlan4的备用网桥

2.配置sw2为vlan3和vlan4的根网桥，为vlan2的备用网桥。正好相反

六.配置热备份路由（HSRP）

1.sw1进入vlan2，配置虚拟ip地址，设置vlan2的优先级和占先权；再进入vlan3，配置虚拟ip地址及占先权；再进入vlan4，配置虚拟ip地址及占先权

2. sw2进入vlan3，配置虚拟ip地址，设置vlan3的优先级和占先权；sw2进入vlan4，配置虚拟ip地址，优先级和占先权；再进入vlan2，配置虚拟ip地址及占先权

3.用showstandby brief命令查看交换机上HSRP状态，

SW1为VLAN2的活跃路由器，为VLAN3和VLAN4的备份路由器

SW2为VLAN3和VLAN4的活跃路由器，为VLAN2的备份路由器


4.如果sw1出现故障了，sw2会自动成为vlan2的活跃路由器

在不出问题的情况下，sw1和sw2的arp缓存表如下所示


5.当把sw1的f0/13 -15的接口关掉之后，sw1和sw2会变成如下状态

5.当把f0/13-15的接口重新打开之后，还会变回原来的状态


6.在sw1的vlan2上配置对外网端口f0/0的端口跟踪，优先级变化量为100（端口失效时减小100，端口变为可用时，增加100）

如上图，当F0/0接口断开时，其优先级会自动减少100，这时由于SW2上的VLAN2的HSRP优先级为100，所以SW2这时变成了VLAN2的活跃路由器。

七.在外网路由器、sw1和sw2上配置动态路由

1.在外网路由上发布自己的直连网段10.0.0.0，20.0.0.0，172.16.0.0


2.在SW1上发布自己的直连网段10.0.0.0，192.168.2.0，192.168.3.0，192.168.4.0

3.在SW2上发布自己的直连网段20.0.0.0，192.168.2.0，192.168.3.0，192.168.4.0

七．最后测试全网互通（在各个PC上ping其他VLAN上主机及外网地址）

八.实验总结

1.通过把三层交换机SW1和SW2配置成HSRP备份组，为网络提供了容错和增强的路由选择功能，当一台出现故障时，另一台便会自动接替它进行路由选择服务，满足用户对网络的可靠性的要求。

2.通过设置PVST+为每个VLAN指定不同的根网桥，实现了网络的负载平衡。

3.利用HSRP端口跟踪功能实现了活跃路由器基于端口可用性进行自动调整优先级，从而提供最佳的故障切换效果。