原理概述:
浮动静态路由(Floating Static Route)是一种特殊的静态路由,通过配置去往相同的 目的网段,但优先级不同的静态路由,以保证在网络中优先级较高的路由,即主路由失效的情况下提供备份路由。正常情况下,备份路由
不会出现在路由表中。
负载均衡(Load sharing),当数据有多条可选路径前往同一目的网络,可以通过配 置相同优先级和开销的静态路由实现负载均衡,使得数据的传输均衡地分配到多条路径上,从而实现数据分流、减轻单条路径负载过重的效果。
而当其中某一条路径失效吋,其他路径仍然能够正常传输数据,也起到了冗余作用。
模拟实验内容:
R2为某公司总部,R1与 R3是两个分部,主机PC-1与 PC-2所在的网段分别模拟两个分部中的办公网络。现需要总部与各个分部、分部与分部之间都能够通信,且分部之间在通信时,之间的直连链路为主用链路,通过总部的链路为备
用链路。本实验使用浮动静态路由实现需求,并再根据实际需求实现负载均衡来优化网络。
实验拓扑:
实验编址:
设备 | 接口 | IP地址 | 子网掩码 | 默认网关 |
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 |
实验步骤:
1. 基本配置
根据实验编址表进行相应的基本配置,并使用ping命令检测各直连链路的连通性。(测试了一段,其余省略)
2. 实现两分部间、总部与两分部间的通信
在 R1上配置目的网段为主机PC-2所在网段的静态路由,在 R3上配置目的网段为主机PC-1所在网段的静态路由,
在 R2上配置目的网段分别为主机PC-1和 PC-2所在网段的静态路由
配置完成后,在 R1 上查看路由表
可以观察到,在 R1的路由表中存在以主机PC-2所在网段为目的网段的路由条目,
且下一跳路由器为R3。
测试主机PC-1与主机PC-2之间的连通性
通信正常,这时可以通过在主机PC-1上使用tracert命令测试所经过的网关
通过观察发现数据包是经过R1和R3到达主机PC-2的。
下面我们用PC-2 ping PC-1, 并使用tracert命令测试所经过的网关
可以看到数据包是经过R3和R1到达主机PC-1的。
在总部路由器R2上测试与分部R1,R3的连通性。
OK,总部路由器R2能够正常访问两个分部主机PC-1和主机PC-2的网络
3 .配置浮动靜态路由实现路由备份
通过上一步骤的配置,现在网络搭建已经初步完成。现需要实现当两分部间通信时,
直连链路(R1-R3)为主用链路,通过总部的链路(R1-R2-R3)为备用链路,数据优先走主链路,
如果主链路故障,数据会走备用链路吗?实验一下:
关闭R1上Serial0/0/2接口,并在PC-1上ping PC-2
可以看到根本ping不通,数据仍在走主链路,尽管他已故障。
怎么在此时使用备用链路保障两分部网络间的通信?
这时我们就可以用到浮动路由了。
在 R1上配置静态路由,目的网段为主机PC-2所在网段,掩码为24位,下一跳为
R2 ,将路由优先级设置为100 (默认是60)。
配置完成后,查看路由器R1的路由表
发现路由表此时没有发生任何变化,使用display ip routing-table protocol static命
令仅查看静态路由的路由信息。
可以观察到目的地址为PC-2所在网段的两条优先级为100和 60的静态路由条目都已经存在。
现在R1上去往相同的目的网段存在有两条不同路由条目,首先会比较它们的优先
级,优先级高的,即对应的优先级数值较小的路由条目将被选为主用路由。通过比较,
优先级数值为60的条目优先级更高,将被R1使用,放入路由表中,状态为Active:而另一条路
由状态则为Inactive,作为备份,不会被放入路由表。只有当Active的路由条目失效时,优先级为
100的路由条目才会被放入路由表。由于R1上Serial0/0/2接口关闭,所以优先级为100的路由条目
为Active。
在 R3上做和R1同样的对称配置
测试主机PC-1与PC-2间的通信。
通信正常,再使用tracert命令查看此时PC-1与 PC-2通信时所经过的网关。
我们可以看出,备用链路已成功启用。
4.通过负载均衡实现网络优化
公司网络管理员发现分部之间业务往来越来越多,网络流量剧增,主用链路压力非常大,
而总部与两分部间的网络流量相对较少,即备用链路上的带宽多处在闲置状态。此时可
以通过配置实现负载均衡,即同时利用主备两条链路来支撑两分部间的通信。
恢复R1上的S 0/0/2接口,并配置目的网段为主机PC-2所在网段,掩码为24位,
下一跳为R 2 ,优先级不变。
使用display ip routing-table命令查看R1上的路由表。
配置完成后,可以观察到现在去往192.168.20.0网段拥有两条下一跳不同的路由条
目,即实现了负载均衡。
测试主机PC-1与 PC-2间的通信
可以观察到,通信正常。在R3上做和R1同样的对称配置。
配置完成后,能够在R3的路由表中观察到与R1路由表相同的情况。通过配置针对相同目
的地址但优先级值不同的静态路由,可以在路由器上实现路径备份的功能。而通过配
置针对相同目的地址且优先级值相同的静态路由,不仅互为备份还能实现负载均衡 。
配置完后可以使用save命令保存配置