链路，设备，带宽冗余技术

冗余设计主要是指的在网络中通过部署冗余的设备，线缆等方式来提高网络的可用性，冗余
设计通常可以提高链路的可靠性，增强网络系统的负载能力提高数据安全性等。

注：在冗余设计中，并不能加快路由收敛的速度。

通常在链路，设备，带宽方面部署冗余技术：

链路冗余：

一.设计冗余的目的——提高可靠性（通信时一条路不通走另一条路即冗余链路）
采用具有冗余的核心层，分布层和接入层，试图消除网络中的单点故障
二.实施冗余的注意事项
1.MAC数据库不稳定—MAC地址表中的内容不稳定性源于交换机上的不同端口接收了同一帧的多个副本，当交换机使用正在处理MAC地址的不稳定内容的资源时，可能影响数据转发
2.广播风暴–即便没有避免循环过程，每台交换机也可以连续地泛洪广播，通常称为广播风暴
广播帧在网络中所有的互连的交换机之间不断循环，而环路外部的pc端也会发送广播帧，所以环路捕获越来越多的流量最终会形成广播风暴，从而导致网络出现故障。
3.帧的多重传输：单播帧的多个副本可以传送到目的站点。许多协议希望仅接收每次传输的单个副本，因此同一帧的多个副本可能会产生不可恢复的错误。

关于链路冗余的相关协议：

1.（stp）生成树协议：其设置了根桥，指定端口，备份端口等，基本应用是防止交换机冗余链路产生的环路，用于确保以太网中无环路的逻辑拓扑结构，从而避免了广播风暴，大量占用交换机的资源以及mac地址表震荡等问题。

2.VRRP技术：

虚拟路由冗余协议 VRRP(Virtual Router RedundancyProtocol)是一种容错协议。

它通过把几台路由设备联合组成一台虚拟的路由设备，并通过一定的机制来保证当主机的下一跳设备出现故障时，可以及时将业各切换到其它设备，从而保持通讯的连续性和可靠性。

因此它的作用实际是提高网络的可用性。在两台使用 VRRP 协议的设备之间可以使用心跳线来连接，通过心跳线在设备之间可以相互监视对方的状态，一旦对方出现故障宕机，自己就可以立即进入工作状态确保网络不至于中断。
 

3.堆叠技术：

堆叠优劣势
优势:
(1)逻辑上把多台设备虚拟成一台设备，简化运维，方便管理。

(2)一台物理设备故障，其他设备可以接管转发、控制平台，避免了单点故障。

(3)跨设备的链路聚合，物理上的无环网络，无需再部署STP。

(4)堆叠通过专门的堆叠口，不能与交换机其他的RJ-45混接；
(5)链路聚合中的链路全部有效使用，链路利用率100%

劣势
(1)堆叠都是私有协议，不支持跨厂商设备堆叠。
(2)需要单独购买堆线缆。(现在最新的用光纤也能实现堆叠)
(3)存在一定资源浪费，特别高端设备，如果2台核心都配置双引警，堆叠后只有1个引警工作
(4)如果堆鲁系统升级或重启，一般会有20~60s的业务中断。

(5)可靠性风险:控制层面统一后，相当于把鸡蛋放在一个篮子里，如果整个逻辑设备的控制平面出现问题(比如说路由表被人攻击破坏)，就有可能导致整机瘫痪，影响的范围大。

补充（级联）：

（1）级联是共享的，支持跨厂商设备的级联

（2）使用交换机的RJ-45口实现；

（2）级联电缆就是标准五类双绞线；

（3）级联的距离较长，10兆时可达100米，100兆时可达5米；

劣势：

1.由于信号从一个交换机到另一个交换机是通过RJ-45端口，经过编码/解码过程，延时较长；

2.必须占用两个RJ-45端口（两台交换机各一个）；

3.用户将损失性能/价格比，这对端口成本较高的交换机起更明显；

4.允许级联的交换机的个数较少，10兆为5个，100兆为2个；

交换机的堆叠是将数个交换机的主干连接起来，形成一个大的逻辑上单一的交换机。

级联和堆叠的区别：

　　1、对设备要求不同。级联可通过一根双绞线在任何网络设备厂家的交换机之间，或者交换机与集线器之间完成。而堆叠只有在自己厂家的设备之间，并且该交换机必须具有堆叠功能才可实现。

　　2、对连接介质要求不同。级联时只需一根跳线，而堆叠则需要专用的堆叠模块和堆叠线缆，当然堆叠模块是需要另外订购的。

　　3、最大连接数不同。交换机间的级联，在理论上没有级联数的限制。但是，叠堆内可容纳的交换机数量，各厂商都会明确地进行限制。

　　4、管理方式不同。堆叠后的数台交换机在逻辑上是一个被网管的设备，可以对所有交换机进行统一的配置与管理。而相互级联的交换机在逻辑上是各自独立的，必须依次对其进行配置和管理每台交换机。

　　5、设备间连接带宽不同。多台交换机级联时会产生级联瓶颈，并将导致较大的转发延迟。

　　6、网络覆盖范围不同。交换机可以通过级联成倍地扩展网络覆盖范围。

实现双核心最常用的两种方式：

1.vrrp+mstp

2.堆叠+链路聚合

2022下半年考试：

试题一（共 20 分）

阅读以下说明，回答问题 1 至问题 4，将解答填入答题纸对应的解答栏内。

【说明】

某仓储企业网络拓扑结构如图 1-1 所示，该企业占地 500 亩，有五层办公楼 1 栋，大型仓库 10 栋， 每栋仓库内、外部配置视频监控 16 台，共计安装视频监控 160 台，Switch A、服务器、防火墙、管理机、 Router A 等设备部署在企业办公楼一层的数据机房中，Switch B 部署在办公楼一层配线间作为一层的接入设备，Switch C 和 Switch D 分别部署在仓库 1 和仓库 2，各仓库的交换机与 Switch A 相连。

办公楼的其他楼层的交换机以及其他仓库的交换机的网络接入方式与图 1-1 中 Switch B、Switch C、 Switch D 接入方式相同，不再单独在图 1-1 上标示。

（1）在位置 A 增加一台交换机 Switch E 做接入层到核心层的链路冗余，请以 Switch C 为例简述接入层 与核心层的配置变化。

增加 Switch E 作为冗余备份设备，当使用 MSTP+VRRP 网络架构时，Switch A 与 Switch E 需要配置 MSTP 的主备根桥和其他 MSTP 相关配置，并需要配置 VRRP，接入层交换机要配MSTP 协议，且实例映射 保证与双核心交换机相同。当使用堆叠网络架构时，Switch A 与Switch E 需要配置 istack 或 CSS 相关配 置，接入层设备配置链路聚合。（相似答案即可）

设备冗余：

1.采用冗余配置的单机或多台设备互为热备份，消除单点故障产生的网络中断。

关于热备份路由协议（HSRP）可以看http://t.csdn.cn/ePMIM

2.双核心交换机

3.独立磁盘冗余阵列：

http://t.csdn.cn/93fbu

带宽冗余

主要思想是：增加带宽，实现线路的冗余

原理：由于所有的链路会被看成一条逻辑连接，因此其中某一条物理链路断开并不会给拓扑带来任何的变化，于是 STP 也就没必要重新计算，只要交换机之间还有一条链路是正常的