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浮動靜态路由及負載均衡一。原理簡述二。實驗目的三。實驗内容四。實驗拓撲五。實驗操作

一。原理簡述

浮動靜态路由:一種特殊的靜态路由,通過配置去往相同的目的網段,但是優先級不同的靜态路由,為了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,備份路由時不會出現在路由表中的。

負載均衡:當資料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态路由來實作負載均衡,使得資料的傳輸均衡的配置設定到多條路徑上,進而可以實作資料分流、減少單條路徑負載過重的情況。然而當其中某一條路徑失效時,其他的路徑仍然是可以正常的傳輸資料的,同時也起到了備援的作用。

二。實驗目的

(1)了解浮動靜态路由的應用場景;

(2)掌握浮動靜态路由的配置方法;

(3)掌握浮動靜态路由的測試方法;

(4)掌握靜态路由負載均衡的配置方法;

(5)掌握靜态路由負載均衡的測試方法;

三。實驗内容

本實驗通過浮動靜态路由來實作總部與各個分部、分布與分部之間的正常通信,而且分部之間再通信時,之間的直連鍊路為主用鍊路,通過總部的鍊路為備用鍊路。

四。實驗拓撲

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五。實驗操作

1.基本配置

根據該實驗的要求進行相應的基礎配置,使用ping指令檢測各直連鍊路的連通性。

2.兩分部間、總部與兩分部間的通信的實作

若要實作部門與部門之間的正常通信,使用配置靜态路由方法來實作。在R1上配置目的網段為主機PC-2所在網段的靜态路由,同理,在R3上配置目的網段為主機PC-1所在網段的靜态路由,同時在R2上配置到達兩台主機的目的網段的靜态路由。

[R1]ip route-static 192.168.20.0 24 10.0.13.3

[R2]ip route-static 192.168.10.0 24 10.0.12.1 
[R2]ip route-static 192.168.20.0 24 10.0.23.3 

[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip ad 192.168.20.1 24
           

配置完成後,可以檢視一下R1的路由表,你會發現表中存在以主機PC-2所在網段為目的網段的路由條目,其下一跳是路由器R3。

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嘗試去測試主機PC-1與主機PC-2之間的連通性,會發現其可以正常通信。

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現在可以使用tracert指令,在主機PC-1上測試所經過的網關。

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通過觀察發現資料包是經過R1和R3到達主機PC-2的。

同理可以檢視路由器R3的路由表,觀察它的路由條目,同時測試其與主機PC-1之間的連通性,和其所經過的網關。

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在總部路由器R2上測試其與分部之間的連通性。

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通過上述的配置和測試,可以實作總部路由器R2正常通路兩個分部主機PC-1和主機PC-2的網絡。

3.配置浮動靜态路由來實作路由備份

現在需要實作的是當兩部分間通信時,直連鍊路為主用鍊路,通過總部的鍊路為備用鍊路,就是指當主用鍊路發生故障時,可以使用備用鍊路保障兩部分網絡間的正常通信,同時這裡的浮動靜态路由還實作了網絡備援。

我們現在可以在R1上配置靜态路由,目的網段是主機PC-2所在的網段,掩碼為24位,下一跳是R2,同時将優先級設定為100(預設為60)。配置過後,檢視其路由表。

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因為備份路由條目是不顯示在路由表中的,可以使用display ip routing-table protocol static 指令僅檢視靜态路由的路由資訊。

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從上面的靜态路由的路由資訊中可以看出:目的位址為PC-2所在網段的兩條優先級為100和60的靜态路由條目都已存在。

同樣的操作,在R3上做同樣的配置。

過程分析:現在R1上去往相同的目的網段存在兩條不同的路由條目,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将被選為主用路由。通過比較,另一條路由狀态則為Inactive,作為備份路由,不會被加入到路由表中。隻有當Active的路由條目失效時,備份鍊路(優先級為100的路由條目)才會被加入到路由表中。

當與配置的靜态路由下一跳位址相關的接口處于down狀态後該靜态路由表項會被标記為Inactive狀态并從目前的路由表中移除。

接下來,将路由器R1上的S1/0/1接口關閉,使用shutdown指令,模拟發生故障,驗證使用備用鍊路。

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可以觀察到此時優先級為100的路由條目已經添加到路由表中。 

同時再使用display ip routing-table protocol static 指令僅檢視靜态路由的路由資訊,可以觀察到此時的優先級為100的靜态路由條目的狀态為Active,優先級為60的狀态為Inactive。

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測試主機PC-1與主機PC-2之間的連通性,同時檢視此時PC-1與PC-2之間通信時所經過的網關。

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此時的通信經過了備用鍊路到達的PC-2。

預設情況下,靜态路由隻能感覺到直連接配接口的狀态,可通過靜态路由與NQA、BFD等檢測特性關聯的方式來增強靜态路由的智能度。

4.通過負載均衡實作網絡優化

即同時使用主備兩條鍊路來支撐兩分部之間的通信。

現在恢複R1上的S1/0/1接口的正常狀态,并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,優先級不變的靜态路由。配置過後,檢視R1上的路由表。

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可以看出現在去往192.168.20.0網段擁有兩條下一跳不同的路由條目,即實作了負載均衡。

測試主機PC-1與主機PC-2之間的通信。

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同時在R3上作出與R1上相同的配置内容。

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通過配置針對相同目的位址但優先級不同的靜态路由,可以在路由器上實作路徑備份的功能。而通過配置針對相同目的位址且優先級相同的靜态路由,不僅互為備份還能實作負載均衡。

當路由器路由表中存在到達同一目的地的多條等價路徑時,路由器在轉發到達該目的地的資料包會根據逐包、逐流、逐目的等負載均衡算法将資料包分布在相應的鍊路上發送。

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