架构高可用网络-网络备份

一、原理总结：

高可用性网络：
     1 、服务器方面：群集；【LB负载均衡 HA高可用性  HP高性能】
     2 、路由器方面：HSRP、VRRP；
     3 、网络接口方面：多网卡绑定【bond】；
     4 、链路方面：
                   局域网LAN：端口聚合、生成树（stp、rstp、mstp）
                   广域网WAN：线路备份；

二、线路备份有三种方式：

    1 、浮动静态路由
     浮动静态路由是一种特殊的静态路由，通过配置一个比主路由的管理距离更大的静态路由，保证网络中主路由失效的情况下，提供备份路由。
    2 、备份链路
     通过将一条链路对主链路进行备份，实现网络连接的高可用性；
    3 、PPP链路捆绑
PPP链路捆绑：
    点对点协议（PPP）为在点对点连接上传输多协议数据包提供了一个标准方法。PPP 最初设计是为两个对等节点之间的 IP 流量传输提供一种封装协议。
    多链路PPP通常应用在用户原有的PPP链路带宽要够，然后又申请看一条新PPP链路的情况下。为了达到不对原有的配置进行的更改，而且两条PPP链路均能被利用的目的，可以使用多链路PPP技术。
    当在路由器上配置了多链路PPP之后，相当于在路由器上形成了一个新的PPP多链路接口（Multilink-group Interface）。此接口包含看其他的普通PPP接口，关于PPP协议的各种配置。如IP地址等均在此PPP模板接口上配置即可。这样，对于路由器来说就相当于有人一个大带宽的PPP接口。

三、虽然目前数据链路的带宽越来越大，多链路PPP使用的范围也越来越窄，但多链路PPP还有自己的一些优点：

  （1）增加带宽
     多条PPP链路捆绑起来，能够增加原有的PPP链路带快，同时使用一个IP地址，而不需要每条PPP链路都进行配置。如果同动态拨号结合起来，多链路PPP可以做到动态增加或减小带宽
  （2）负载分担
     多链路PPP能够实现报文在不同PPP链路上的负载分担。对于想、速率高的PPP链路，传输的报文就要多谢，对于速率低的PPP链路，传输的报文就要小些。
  （3）利用分片降低时延
     当报文在多链路PPP上传输时，通常会被划分成多个分片在多链路上同时传输。这样对于比较大的报文，。就可以降低传输的时延。
  （4）PPP Multilink协议它的最好的一个功能是，他可以多链路冗余，也就是说一条物理链路down或是损坏的话，不影响数据的传输。

四、实现高可用性网络的常用方法

1.浮动静态路由

浮动静态路由是一种特殊的静态路由，通过配置一个比主路由的管理距离更大的静态路由，保证网络中主路由失效的情况下，提供备份路由。但在主路由存在的情况下它不会出现在路由表中。浮动静态路由主要用于拔号备份。

2.备份中心

为了提高网络的可靠性，VRP 使用备份中心来提供完善的备份功能：

可被备份的接口称为主接口。路由器上的任意一个物理接口或子接口都可以作为主接口，任意一个接口上的某条逻辑通道如X.25 或帧中继的虚电路也可以作为主接口。 为其它接口作备份的接口称为备用接口。路由器上的任意一个物理接口或接口上的某条逻辑通道都可以作为其它接口或逻辑通道的备用接口。对一个主接口，可为它提供多个备用接口；当主接口出现故障时，多个备用接口可以根据优先级来决定接替顺序。具有多个物理通道的接口（如 ISDN BRI 和ISDN PRI 接口）可以通过DialerRoute 来为多个主接口提供备份。备份中心支持备份负载分担功能。当备份链中所有活动接口的流量达到设定的门限上限时，路由器启动一个优先级最高的可用备用接口，同主接口一起进行负载分担；当备份链中所有活动接口的流量小于设定的门限下限时，路由器关闭一个优先级别最低的备用接口。

3.链路捆绑

链路捆绑将多个封装相同链路层协议的接口捆绑到一起，形成一条逻辑上的数据链路。 链路捆绑的作用如下： 有流量负载分担：出/入流量可以在多个成员接口之间分担。 有增加带宽：链路捆绑接口的带宽是各可用成员接口带宽的总和。 提高连接可靠性：当某个成员接口出现故障时，流量会自动切换到其他可用的成员接口上，从而提高整个捆绑链路的连接可靠性。

 

 

案例1-浮动的静态路由

案例说明：在全国有两个分支机构，分别在北京和上海。我们通过广域网互联两个分支。为了提高网络的高可用性，建立两条链路，一条使用电信服务提供商的网络和使用ISDN/PSTN 拨号网络。由于拨号网络的带宽较低，做为备份网络。另一条使用DDN/SDH网络，带宽高，做为骨干链路。

在华为路由器中，ospf的优先级为10高于静态路由优先级60，所以拨号网络使用静态路由，而DDN/SDH网络使用ospf路由协议。这样默认情况下将会有限使用ISDN/PSTN 拨号网络。

拓扑图

配置过程

R6配置接口地址，

ospf enable

Int e0

ospf enable area 0

Int s0

ospf enable area 0

为下面的备份链路配置静态路由

ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.4.2

 

R10配置接口地址

ospf enable

int e0

ospf enable area 0

int s0

ospf enable area 0

ip route-static 192.168.1.0 24 192.168.4.1

可以看到去1.0的路由表走的是ospf

测试

给PC机配置IP地址

路径跟踪

骨干链路断开，查看路由表

当骨干链路断开时，网络会立刻转向备份网络。同时当骨干网络接通时，备份链路会自动关闭，再次启用骨干。

 

案例2-主备份路由接口

案例说明：

两个分支机构之间有两条链路，带宽，费用都是一样。现在为了安全、经济的进行通信，使同一时刻只有一条链路联通。设置主链路、备份链路。

拓扑图

配置说明

配置R6的端口ip地址

ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.3.2

ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.4.2

int s0     //进入骨干接口

standby interface serial 1     //配置备份接口

standby timer enable-delay 10     //骨干链路故障，设置为10s后切换到备份链路（默认都是0S）

standby timer disable-delay 10    //骨干链路恢复正常，设置10s后由备份链路切换到骨干链路（默认都是0S）

配置R10的端口ip地址

ip route-static 192.168.1.0 24 192.168.3.1

ip route-static 192.168.1.0 24 192.168.4.1

int s0 //进入骨干接口

standby interface serial 1 //配置备份接口

standby timer enable-delay 10 //骨干链路故障，设置为10s后切换到备份链路（默认都是0S）

standby timer disable-delay 10 //骨干链路恢复正常，设置10s后由备份链路切换到骨干链路（默认都是0S）

测试

关闭R6的S0 口后

重新开启R6的S0

整个链路正常联通的，当骨干链路断开时，备份链路会在10S后自动打开，在骨干链路接通后，备份链路再次关闭，骨干链路开始工作。

 

案例3-端口绑定

案例说明：

两个分支机构之间有两条链路，公司资金比较充足，为了增加带宽、高效的利用链路。采用捆绑双链路，将捆绑的链路虚拟出一条虚拟链路，通过该虚拟链路进行数据传输。

实验拓扑图

配置过程

配置R6的端口ip地址

[R6]interface virtual-template 1    //创建虚拟模版接口1

[R6-Virtual-Template1]ip address 192.168.6.1 24     //为虚拟接口配置ip地址

[R6]interface serial 0

[R6-Serial0]ppp mp     //开启多链路绑定

[R6-Serial0]ppp mp interface virtual-template 1     //将该接口加入虚拟接口1

[R6]interface serial 1

[R6-Serial1]ppp mp     //开启多链路绑定

[R6-Serial1]ppp mp interface virtual-template 1     //将该接口加入虚拟接口1

[R6]ip route-static 192.168.2.0 24 192.168.6.2     //配置达到2.0网络的静态路由

配置R10的端口ip地址

[R10]int virtual-t 1

[R10-Virtual-Template1]ip add 192.168.6.2 24

[R10]int ser 0

[R10-Serial0]ppp mp

[R10-Serial0]ppp mp interface virtual-template 1

[R10]int ser 1

[R10-Serial1]ppp mp

[R10-Serial1]ppp mp interface virtual-template 1

[R10]ip route-static 192.168.1.0 24 192.168.6.1

测试

ping通整个网络

网络跟踪，查看流量经过的路径

这种网络高可用性最强，但是费用较高。