浮動靜態路由及負載均衡
原理概述
浮動靜態路由(Floating Static Route)是一種特殊的靜態路由，通過配置去往相同的目的網段，但優先級不同的靜態路由，以保證在網絡中優先級較高的路由，即主路由失效的情況下，提供備份路由。正常情況下，備份路由不會出現在路由表中。
負載均衡(Load sharing)，當數據有多條可選路徑前往同一目的網絡，可以通過配置相同優先級和開銷的靜態路由實現負載均衡，使得數據的傳輸均衡地分配到多條路徑上，從而實現數據分流、減輕單條路徑負載過重的效果。而當其中某一條路徑失效時，其他路徑仍然能夠正常傳輸數據，也起到了冗余作用。
實驗目的
●理解浮動靜態路由的應用場景
●掌握配置浮動靜態路由的方法
●掌握測試浮動靜態路由的方法
●掌握配置靜態路由負載均衡的方法
●掌握測試靜態路由負載均衡的方法
實驗內容
R2為某公司總部，R1與R3是兩個分部，主機PC-1與PC-2所在的網段分別模擬兩個分部中的辦公網絡。現需要總部與各個分部、分部與分部之間都能夠通信，且分部之間在通信時，之間的直連鏈路為主用鏈路，通過總部的鏈路為備用鏈路。本實驗使用浮動靜態路由實現需求，並再根據實際需求實現負載均衡來優化網絡。
實驗拓撲
實驗步驟
1.基本配置
根據實驗編址表進行相應的基本配置，並使用ping命令檢測各直連鏈路的連通性。
其余直連網段的連通性測試省略。
2.實現兩分部間、總部與兩分部間的通信
在R1上配置目的網段為主機PC-2所在網段的靜態路由，在R3上配置目的網段為主機PC-1所在網段的靜態路由,在R2上配置目的網段分別為主機PC-1和PC-2所在網段的靜態路由。
配置完成后，在R1上查看路由表。
可以觀察到，在R1的路由器中存在以主機PC2所在網段為目的的網段的路由器條目，且下一跳路由器為R3。
測試主機PC1與主機PC2之間的連通性。
通信正常，這時可以通過在主機PC-1上使用tracert命令測試所經過的網關。
通過觀察發現數據包是經過R1和R3到達主機PC-2的。
同樣在主機PC-2和R3上進行查看，首先在R3上查看路由表。
在R3的路由表中存在以主機PC1所在網段為目的網段的路由條目，且下一跳路由器為R1。
在主機PC2上測試與主機PC1的連通性。
可以觀察到通信正常。在主機PC2上測試訪問主機PC1所經過的網關。
可以驗證數據包是經過R3和R1到達主機PC1的。
在總部路由器R2上測試與分部的連通性。
通過測試，總部路由器R2能夠正常訪問兩個分部主機PC1和PC2的網絡。
3.配置浮動靜態路由實現路由備份
通過上一步驟的配置,現在網絡搭建已經初步完成。現需要實現當兩分部間通信時，直連鏈路為主用鏈路，通過總部的鏈路為備用鏈路，即當主用鏈路發生故障時，可以使用備用鏈路保障兩分部網絡間的通信。這里使用浮動靜態路由實現網絡冗余。
在R1上配置靜態路由，目的網段為主機PC-2所在網段，掩碼為24位，下一跳為R2，將路由優先級設置為100 (默認是60)。
配置完成后，查看路由器R1的路由表。
發現路由表此時沒有發生任何變化，使用display ip routing table protocol static命令僅查看靜態路由的路由信息。
可以觀察到目的地址為PC-2所在網段的兩條優先級為100 和60的靜態路由條目都已經存在。
現在R1上去往相同的目的網段存在有兩條不同路由條目，首先會比較它們的優先及， 優先級高的，即對應的優先級數值較小的路由條目將被選為主用路由。通過比較，優先級數值為60的條目優先級更高，將被R1使用，放入路由表中，狀態為Active;而另一條路由狀態則為Inactive, 作為備份，不會被放入路由表。只有當Active的路由條目失效時，優先級為100的路由條目才會被放入路由表。
在R3上做和R1同樣的對稱配置。
接下來，將路由器R1的S 1/0/1接口關閉，驗證使用備份鏈路。
配置完成后，查看路由器R1的路由表，並使用display ip routing table protocol static命令查看。
可以觀察到，現在優先級為100的路由條目已經添加到路由表中。
可以觀察到，現在優先級為100的條目為Active狀態，優先級為60的條目為Inactive狀態。
測試主機PC1與PC2間的通信。
通信正常，再使用tracert命令查看此時PC1與PC2通信時所經過的網關。
再次驗證了此時兩分部之間通信時已經使用了備用鏈路。
4.通過負載均街實現網絡優化
公司網絡管理員發現分部之間業務往來越來越多，網絡流量劇增，主用鏈路壓力非常大，而總部與兩分部間的網絡流量相對較少，即備用鏈路上的帶寬多處在閑置狀態。此時可以通過配置實現負載均衡，即同時利用主備兩條鏈路來支撐兩分部間的通信。
恢復R1上的S 1/0/1接口，並配置目的網段為主機PC-2所在網段，掩碼為24位，下一跳為R2,優先級不變。
使用display ip routing-table命令查看R1上的路由表。
配置完成后，可以觀察到現在去往192.168.20.0網段擁有兩條下一跳不同的路由條目，即實現了負載平衡。
測試主機PC1與PC2間的通信。
可以觀察到，通信正常。
在R3上做和R1同樣的對稱配置。
配置完成后，能夠在R3的路由表中觀察到與R1路由表相同的情況。
通過配置針對相同目的地址但優先級值不同的靜態路由，可以在路由器上實現路徑備份的功能。而通過配置針對相同目的地址且優先級值相同的靜態路由，不僅互為備份還能實現負載均衡。
思考
在本實驗的步驟3和步驟4中，如果不在R3上做和RI同樣的對稱配置，會產生什么樣的現象?為什么？
完成負載均衡的配置之后，可以在RI上的s 1/0/0和s 1/0/1兩個接口上啟用抓包工具，且在主機PC-1上ping主機PC-2,觀察R1的兩個接口上的現象，解釋為什么會產生這樣的現象。
