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吋,其他路徑仍然能夠正常傳輸數據,也起到了冗余作用。
模擬實驗內容:
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:
實驗編址:
設備 | 接口 | IP地址 | 子網掩碼 | 默認網關 |
PC-1 | Ethnet0/0/1 | 192.168.10.10 | 255.255.255.0 | 192.168.10.1 |
R1(Router) | GE 0/0/0 | 192.168.10.1 | 255.255.255.0 | N/A |
Serial0/0/1 | 10.0.12.1 | 255.255.255.0 | N/A | |
Serial0/0/2 | 10.0.13.1 | 255.255.255.0 | N/A | |
R2(Router) | Serial0/0/1 | 10.0.12.2 | 255.255.255.0 | N/A |
Serial0/0/0 | 10.0.23.1 | 255.255.255.0 | N/A | |
R3(Router) | Serial0/0/0 | 10.0.23.2 | 255.255.255.0 | N/A |
Serial0/0/2 | 10.0.13.2 | 255.255.255.0 | N/A | |
GE 0/0/0 | 192.168. 20.1 | 255.255.255.0 | N/A | |
PC-2 | Ethnet0/0/1 | 192.168.20.20 | 255.255.255.0 | 192.168.20.1 |
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。(測試了一段,其余省略)
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的路由表中存在以主機PC-2所在網段為目的網段的路由條目,
且下一跳路由器為R3。
測試主機PC-1與主機PC-2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。
下面我們用PC-2 ping PC-1, 並使用tracert命令測試所經過的網關
可以看到數據包是經過R3和R1到達主機PC-1的。
在總部路由器R2上測試與分部R1,R3的連通性。
OK,總部路由器R2能夠正常訪問兩個分部主機PC-1和主機PC-2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(R1-R3)為主用鏈路,通過總部的鏈路(R1-R2-R3)為備用鏈路,數據優先走主鏈路,
如果主鏈路故障,數據會走備用鏈路嗎?實驗一下:
關閉R1上Serial0/0/2接口,並在PC-1上ping PC-2
可以看到根本ping不通,數據仍在走主鏈路,盡管他已故障。
怎么在此時使用備用鏈路保障兩分部網絡間的通信?
這時我們就可以用到浮動路由了。
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
級,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。由於R1上Serial0/0/2接口關閉,所以優先級為100的路由條目
為Active。
在 R3上做和R1同樣的對稱配置
測試主機PC-1與PC-2間的通信。
通信正常,再使用tracert命令查看此時PC-1與 PC-2通信時所經過的網關。
我們可以看出,備用鏈路已成功啟用。
4.通過負載均衡實現網絡優化
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 0/0/2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R 2 ,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,即實現了負載均衡。
測試主機PC-1與 PC-2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 。
配置完后可以使用save命令保存配置