局域網(wǎng)利用多交換機(jī)實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)和備份

吉喆

【摘 要】互聯(lián)網(wǎng)在方便于人們所進(jìn)行的各種學(xué)習(xí)、娛樂、獲取各種資訊等的同時(shí)，對(duì)局域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相連實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸也提出了更高的技術(shù)要求，本文將就如何實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的負(fù)載分擔(dān)和數(shù)據(jù)互相備份進(jìn)行了說明，通過多交換機(jī)實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)和互相備份對(duì)提升局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及與互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性提供了一定的技術(shù)支持與方案的可選性。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 局域網(wǎng) VRRP MSTP

通過VRRP和MSTP配合可以以上局域網(wǎng)通信的可靠性，VRRP稱為虛擬路由冗余協(xié)議，該協(xié)議的一個(gè)主要應(yīng)用就是能保障網(wǎng)絡(luò)可用性。它是對(duì)共享多存取訪問介質(zhì)（如以太網(wǎng)）上終端IP設(shè)備的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行冗余備份，從而當(dāng)其中一臺(tái)交換機(jī)出現(xiàn)故障的時(shí)候，根據(jù)交換機(jī)里面的配置命令可以自動(dòng)切換到另一臺(tái)交換機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性可靠性。本文中我們將通過一個(gè)具體的實(shí)例來說明在局域網(wǎng)中怎么利用交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)負(fù)載均衡和備份的功能。

1組網(wǎng)需求

在本實(shí)例中，我們共需要四臺(tái)交換機(jī)，選用兩臺(tái)銳捷的s5750交換機(jī)作為主交換機(jī)和副交換機(jī)，分別為兩臺(tái)交換機(jī)命名為switch a 、switch b，switch一般為交換機(jī)默認(rèn)名稱，為了加以區(qū)別我們使用命令修改兩個(gè)交換機(jī)的名稱，switch a 、switch b為上層交換機(jī)，我們還需要使用兩臺(tái)交換機(jī)作為底層交換機(jī)，連接局域網(wǎng)內(nèi)的客戶機(jī)，在這里我們選用銳捷的 s3750和s3760兩個(gè)型號(hào)的交換機(jī)，分別命名為switch c 、switch d。

整個(gè)局域網(wǎng)共有兩個(gè)業(yè)務(wù)vlan，為vlan 10 和vlan 20，VLAN（Virtual Local Area Network）的中文名為"虛擬局域網(wǎng)"。

在現(xiàn)實(shí)中，由于很多原因必須劃分出不同網(wǎng)段。比如就簡單的只有教務(wù)科和微機(jī)室兩個(gè)網(wǎng)段。那么可以簡單的將教務(wù)科全部接入一個(gè)交換機(jī)，然后接入路由器的一個(gè)端口，把微機(jī)室全部接入一個(gè)交換機(jī)，然后接入一個(gè)路由器端口。

2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)對(duì)于局域網(wǎng)組網(wǎng)來說，是一個(gè)經(jīng)常遇到的問題，也是一個(gè)相對(duì)簡單的問題，選擇什么樣的網(wǎng)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，不僅僅根據(jù)局域網(wǎng)的空間設(shè)置，還要考慮局域網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸速率，第三個(gè)需要考慮的因素那就是局域網(wǎng)接入的連網(wǎng)的設(shè)備，選用的是高端路由器或者交換機(jī)，還是一層交換機(jī)或者低端交換設(shè)備需要組網(wǎng)人員根據(jù)實(shí)際需要去綜合考慮，在本實(shí)例中每一個(gè)vlan里面的主機(jī)采用星星網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖隙司W(wǎng)絡(luò)可以是一個(gè)接入外網(wǎng)的路由器，也可以是直接接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)線路，四個(gè)交換機(jī)通過交叉連接實(shí)現(xiàn)我們的負(fù)載均衡和互相備份的目標(biāo)。需要注意，在四個(gè)交換機(jī)互相連接時(shí)需要使用交叉線線序的雙絞線進(jìn)行互聯(lián)，而交換機(jī)與計(jì)算機(jī)相連需要是直通線序的雙絞線進(jìn)行互聯(lián)，在這里我們需要記住一個(gè)原則，那就是同類設(shè)備使用交叉線，不同類設(shè)備使用直通線進(jìn)行連接。

對(duì)于一個(gè)單位的局域網(wǎng)來說，如果有機(jī)會(huì)使用固定IP地址，最好使用固定IP地址，使用固定IP地址具有很大的意義，比如在局域網(wǎng)內(nèi)發(fā)布自己單位的網(wǎng)站服務(wù)器或者其他服務(wù)器會(huì)非常的方便。對(duì)于一些較小的單位，如果沒有固定IP地址，一則可以不組建我們的負(fù)載分擔(dān)與備份的交叉網(wǎng)絡(luò)，二則需要在邊界路由器或者交換機(jī)上配置撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)。

3實(shí)現(xiàn)過程

整個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)過程都是通過思科模擬軟件來實(shí)現(xiàn)，具體的配置命令需要在模擬器Cisco Packet Tracer中實(shí)現(xiàn)，

下面是各個(gè)交換機(jī)配置命令具體實(shí)現(xiàn)過程。

Switch a配置：

spanning-tree 開啟生成樹（默認(rèn)為mstp）

spanning-tree mst configuration 進(jìn)入mst配置模式

revision 1 指定MST revision number 為1

name region1 指定mst配置名稱

instance 0 vlan 1-9， 11-19， 21-4094 缺省情況下vlan都屬于實(shí)例0

instance 1 vlan 10 手工指定vlan10屬于實(shí)例1

instance 2 vlan 20 手工指定vlan20屬于實(shí)例2

spanning-tree mst 1 priority 0 指定實(shí)例1的優(yōu)先級(jí)為0（為根橋）

spanning-tree mst 2 priority 4096 指定實(shí)例2的優(yōu)先級(jí)為4096

interface GigabitEthernet 0/1

switchport access vlan 10 配置g0/1屬于vlan10

interface GigabitEthernet 0/2

switchport access vlan 20 配置g0/2屬于vlan 20

對(duì)于switch b、switch c和switch d交換機(jī)的配置較為簡單，配置命令都包含在以上的配置命令中，在此不再說明，但是在配置交換機(jī)switch c和switch d時(shí)需要注意，一定配置缺省路由命令，ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.10.254，否則容易出現(xiàn)路由不同的現(xiàn)象。

NAT的含義是網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，具體的是把局域網(wǎng)內(nèi)私有IP地址轉(zhuǎn)化為某一個(gè)公有IP地址，從而利用公有IP地址代替局域網(wǎng)內(nèi)私有IP地址連接互聯(lián)網(wǎng)。我們知道，每一個(gè)需要上網(wǎng)的主機(jī)，不管是在局域網(wǎng)內(nèi)還是在互聯(lián)網(wǎng)中的單獨(dú)主機(jī)，在連接互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候必須通過公有IP地址去連網(wǎng)，那么對(duì)于局域網(wǎng)來說，如本文所說的局域網(wǎng)內(nèi)有教務(wù)科和微機(jī)室兩個(gè)科室，每一個(gè)科室都有若干臺(tái)主機(jī)，而我們只有一個(gè)或者兩個(gè)網(wǎng)通或者電信的公有IP地址，滿足不了局域網(wǎng)內(nèi)每一個(gè)主機(jī)擁有一個(gè)公網(wǎng)IP地址去連網(wǎng)，這種情況下，就需要我們管理人員在邊界交換機(jī)或者路由器中做NAT地址轉(zhuǎn)換，是網(wǎng)內(nèi)所有用戶能夠連接互聯(lián)網(wǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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