Русские Блоги
Чтобы уменьшить влияние отказов коммутатора, на коммутаторе есть технология STP. Однако роутер как шлюз выходит из строя, что делать? HSRP и VRRP — это наиболее часто используемые технологии резервирования шлюзов. HSRP похож на VRRP. Несколько маршрутизаторов образуют группу для виртуализации шлюза. Один из маршрутизаторов активен. В случае сбоя резервный маршрутизатор берет на себя его работу, обеспечивая прозрачное переключение для пользователей. Однако мы надеемся достичь балансировки нагрузки при одновременном резервировании, чтобы в полной мере использовать возможности оборудования.GLBP обеспечивает как избыточность, так и возможности балансировки нагрузки. В этой главе будет представлена их конкретная конфигурация.
1 Введение в резервирование шлюза и балансировку нагрузки
1.1 HSRPHSRPЭто проприетарный протокол Cisco.
HSRP (протокол маршрутизатора горячего резервирования) объединяет несколько маршрутизаторов в «группу горячего резервирования», чтобы сформировать виртуальный маршрутизатор. Только один маршрутизатор в этой группе является активным (активным), и он пересылает пакеты данных.Если активный маршрутизатор выходит из строя, резервный маршрутизатор становится активным маршрутизатором. С точки зрения хостов в сети шлюз не изменился.
Маршрутизаторы HSRP используют пакеты Hello для отслеживания существования друг друга. Когда маршрутизатор не получает пакет Hello в течение длительного времени, считается, что активный маршрутизатор не работает, и резервный маршрутизатор становится активным маршрутизатором. Протокол HSRP использует приоритет для определения того, какой маршрутизатор становится активным. Если приоритет одного маршрутизатора выше, чем приоритет других маршрутизаторов, он становится активным маршрутизатором. По умолчанию приоритет маршрутизаторов равен 100. В группе может быть не более одного активного маршрутизатора и одного резервного маршрутизатора.
Маршрутизаторы HSRP отправляют многоадресные сообщения трех типов.
- Hello; сообщение Hello информирует другие маршрутизаторы об отправке информации о приоритете и статусе HSRP маршрутизатора.По умолчанию маршрутизаторы HSRP отправляют сообщение Hello каждые 3 секунды;
- Coup: когда резервный маршрутизатор становится активным маршрутизатором, отправьте сообщение Coup;
- Отказаться; когда активный маршрутизатор выходит из строя или когда маршрутизатор с более высоким приоритетом отправляет сообщение Hello, он активно отправляет сообщение об отставке.
Маршрутизатор HSRP имеет следующие 6 состояний.
- Начальное: состояние, при котором HSRP запущен. HSRP еще не запущен, обычно при изменении конфигурации или когда интерфейс только что запущен;
- Learn: маршрутизатор получил виртуальный IP-адрес, но он не является ни активным маршрутизатором, ни резервным маршрутизатором. Он всегда отслеживает сообщения Hello, отправляемые с активного маршрутизатора и резервного маршрутизатора;
- Listen; Маршрутизатор ожидает сообщений Hello;
- Говорите; в этом состоянии маршрутизатор регулярно отправляет сообщения Hello и активно участвует в выборе активных маршрутизаторов или резервных маршрутизаторов;
- Ожидание: когда активный маршрутизатор выходит из строя, он готов взять на себя функцию передачи данных;
- Активный; роутер выполняет функцию передачи данных.
1.2VRRP
Принцип работы VRRP очень похож на HSRP, но VRRP — это международный стандарт, который позволяет работать между устройствами от разных производителей. Адрес виртуального шлюза в VRRP может совпадать с адресом на интерфейсе.Интерфейс в VRRP имеет только три состояния: инициализация, главный и резервный. VRRP имеет только один тип пакета.
1.3GLBP
HSSP и VRRP могут обеспечить избыточность шлюза. Однако, если вы хотите добиться балансировки нагрузки, вам необходимо создать несколько групп и позволить клиентам указывать на разные шлюзы. GLBP (протокол балансировки нагрузки шлюза) также является проприетарным протоколом Cisco, который не только обеспечивает функции резервного шлюза, но также обеспечивает балансировку нагрузки между шлюзами. GLBP также состоит из нескольких маршрутизаторов, образующих группу, которая представляет собой виртуальный шлюз. GLBP выбрала AVG (Avtive Virtual Gateway), AVG не несет ответственности за пересылку данных. AVG назначает до 4 MAC-адресов виртуальному шлюзу, и когда компьютер делает запрос ARP, он отвечает другим MAC, так что компьютер фактически отправляет данные на разные маршрутизаторы, тем самым обеспечивая балансировку нагрузки. В GLBP за пересылку данных действительно отвечает AVF (Avtive Virtual Forawarder), который контролирует, какой маршрутизатор в группе GLBP является активным маршрутизатором какого MAC-адреса.
Выбор AVG очень похож на выбор активных маршрутизаторов в HRSP: маршрутизатор с наивысшим приоритетом становится AVG, за ним следует Abckup AVG, а остальные находятся в состоянии мониторинга. В группе GLBP может быть только одна AVG и одна резервная AVG. Основная AVG выходит из строя, а резервная AVG находится наверху. Маршрутизатор может быть одновременно AVG и AVF. AVF является активным маршрутизатором некоторого MAC, то есть, если компьютер отправляет данные на этот MAC, он их получит. Когда активный маршрутизатор определенного MAC выходит из строя, другие AVF станут новыми активными маршрутизаторами этого MAC, чтобы реализовать функцию избыточности. Стратегия балансировки нагрузки GLBP может быть основана на разных хостах, простом опросе или балансировке на основе веса маршрутизатора. , По умолчанию используется режим опроса.
2 Эксперимент 1: HSRP
1. Цель эксперимента.
Благодаря этому эксперименту читатели могут овладеть следующими навыками:
- Понять принцип работы HSRP;
- Освойте конфигурацию HSRP
2. Экспериментальная топология
Экспериментальная топология показана на рисунке 16-1.
Рисунок 16-1 Топологическая схема эксперимента 1 и эксперимента 2
3. Экспериментальные шаги
(3) Шаг 3. Проверьте и протестируйте HSRP.
R1#show standby brief
P indicates configured to preempt.
Interface Grp Pri P State Active Standby Virtual IP
Gi0/0 1 120 P Active local 192.168.13.3 192.168.13.254
// Выше показано, что R1 является активным маршрутизатором, а резервный маршрутизатор — 192.168.13.3
R3#show standby brief
P indicates configured to preempt.
Interface Grp Pri P State Active Standby Virtual IP
Gi0/0 1 100 P Standby 192.168.13.1 local 192.168.13.254
// Из приведенного выше видно, что R3 является резервным маршрутизатором, а активным маршрутизатором является 192.168.13.1
Настройте IP-адрес 192.168.13.100/24 на ПК1, и шлюз указывает на 192.168.13.254; настройте IP-адрес 192.168.20.100/24 на ПК3, а шлюз указывает на 192.168.20.254. Позаботьтесь, чтобы удалить шлюз другой сетевой карты.
Постоянно проверяйте связь с ПК3 на ПК1, отключите интерфейс g0 / 0 на маршрутизаторе R1 и наблюдайте за результатами проверки связи на ПК1. следующее:
C;\>ping –t 192.168.20.100
Reply from 192.168.20.100; bytes=32 time=9ms TTL=254
Reply from 192.168.20.100; bytes=32 time=9ms TTL=254
Reply from 192.168.20.100; bytes=32 time=9ms TTL=254
Request timed out.
Reply from 192.168.20.100; bytes=32 time=9ms TTL=254
Reply from 192.168.20.100; bytes=32 time=9ms TTL=254
Reply from 192.168.20.100; bytes=32 time=9ms TTL=254
Reply from 192.168.20.100; bytes=32 time=11ms TTL=254
Reply from 192.168.20.100; bytes=32 time=9ms TTL=254
// Как вы можете видеть выше, когда R1 выходит из строя, R3 быстро заменяет R1, и связь нарушается только временно
R3#show standby brief
P indicates configured to preempt.
Interface Grp Pri P State Active Standby Virtual IP
Gi0/0 1 100 P Active local unknown 192.168.13.254
Выше показано, что R3 становится активным маршрутизатором.
(4) Шаг 4. Настройте отслеживание портов.
На рис. 16-1 после конфигурации, описанной выше, если есть проблема с интерфейсом s0 / 0/0 маршрутизатора R1, маршрутизатор R1 не будет иметь маршрута к сегменту сети, в котором находится ПК3. Однако Ethernet между R1 и R3 по-прежнему не имеет проблем, и пакеты приветствия HSRP отправляются и принимаются нормально. Таким образом, R1 по-прежнему является активным маршрутизатором виртуального шлюза 192.168.13.254, данные ПК1 будут отправлены на R1, что приведет к тому, что ПК1 не сможет проверить связь с R3. Вы можете настроить отслеживание портов для решения этой проблемы. Отслеживание портов позволяет R1 находить s0 / 0/0 Если в ссылке возникнет проблема, вычтите число (например, 30) из приоритета (установленного на 120) и получите 90. Поскольку приоритетом R3 является значение по умолчанию 100, R3 становится активным маршрутизатором. Конфигурация следующая:
R1(config-ig)#standby 1 track s0/0/0 30
// Вышеуказанное указывает на то, что отслеживается интерфейс s0 / 0 / 0. Если интерфейс выходит из строя, приоритет будет уменьшен на 30. Пониженное значение должно быть выбрано соответствующим образом, чтобы другие маршрутизаторы могли стать активными маршрутизаторами. Выполните шаг 3, чтобы проверить, действует ли отслеживание порта HSRP.
(5) Шаг 5. Настройте несколько групп HSRP.
На предыдущем шаге был виртуализирован шлюз 192.168.13.254. Для этого шлюза может быть только один активный маршрутизатор.
Это активный маршрутизатор, который будет нести весь трафик данных. Вы можете создать другую группу HSRP и виртуализировать другой шлюз 192.168.13.253.В настоящее время активным маршрутизатором является R3, и некоторые компьютеры указывают на этот шлюз, чтобы можно было достичь балансировки нагрузки. Ниже представлена полная конфигурация для создания двух HSRP.
standby 1 ip 192.168.13.254
standby 1 priority 120
standby 1 preempt
standby 1 authentication md5 key-string cisco
standby 1 track Serial0/0/0 30
standby 2 ip 192.168.13.253
standby 2 preempt
standby 2 authentication md5 key-string cisco
standby 1 ip 192.168.13.254
standby 1 preempt
standby 1 authentication md5 key-string cisco
standby 2 ip 192.168.13.253
standby 2 priority 120
standby 2 preempt
standby 2 authentication md5 key-string cisco
standby 2 track Serial0/0/0 30
Здесь мы создали две группы HSRP: IP-адрес первой группы — 192.168.13.254, активный маршрутизатор — R1, а шлюзы некоторых компьютеров указывают на 192.168.13.254. IP-адрес второй группы — 192.168.13.253, активный маршрутизатор — R2, а шлюз другой части компьютера — 192.168.13.253. Таким образом, если сеть в норме, часть данных пересылается R1, а другая часть данных пересылается R2, что обеспечивает балансировку нагрузки. Если возникает проблема с одним маршрутизатором, другой маршрутизатор становится маршрутизатором двух групп HSRP и берет на себя все функции пересылки данных. Чтобы добиться балансировки нагрузки таким образом, компьютер должен быть другим при настройке шлюза.Если IP-адрес компьютера назначается DHCP, это не очень удобно.
На самом деле HSRP чаще используется в локальных сетях.Поскольку большинство коммутаторов уровня 3 используются в локальных сетях, HSRP настроен на коммутаторе в это время.
3 Эксперимент 2: VRRP
1. Цель эксперимента.
Благодаря этому эксперименту читатели могут овладеть следующими навыками:
- Понять принцип работы VRRP:
- Освойте настройку VRRP
2. Экспериментальная топология
Экспериментальная топология показана на рисунке 16-1.
Рисунок 16-1 Топологическая схема эксперимента 1 и эксперимента 2
3. Экспериментальные шаги
Конфигурация VRRP в основном такая же, как конфигурация HSRP, и здесь шаги повторяться не будут.
(3) Шаг 3. Проверьте и протестируйте HSRP.
См. Эксперимент 1.
4 Эксперимент 3: GLBP
1. Цель эксперимента.
Благодаря этому эксперименту читатели могут овладеть следующими навыками:
- Понять принцип работы GLBP;
- Освойте настройку GLBP.
2. Экспериментальная топология
Экспериментальная топология показана на рисунке 16-2.
Рисунок 16-2 Топология эксперимента 3
3. Экспериментальные шаги
(3) Шаг 3. Просмотр информации GLBP
GigabitEthernet0/0 – Group 1
State is Active
4 state changes， last state change 00;18;16
Virtual IP address is 192.168.1.254
// Это виртуальный IP-адрес
Hello time 3 sec，hold time 10 sec
Next Hello sent in 1.896 secs
Redirect time 600 sec ，forwarder time-out 14400 sec
Preemption enabled，min delay 0 sec
Active is local
// Выше показано, что R1 является активным AVG
Standby is 192.168.1.2，priority 180 (expires in 9.892 sec)
// Из приведенного выше видно, что R2 является резервным AVG
Weighting 100(default 100)，thresholds;lower 1 ，upper 100
// Выше показаны члены группы GLBP
There are 3 forwarders(1 active)Forwarder 1
State is Listen
4 state changes，last state change 00;17;08
MAC address is 0007.b400.0101(learnt)
// Это один из MAC-адресов виртуального шлюза
Owner ID is 0019.5535.b548
Redirection enabled，599.984 sec remaining(maximum 600 sec)
Time to live;14399.984 sec (maximum 14400 sec)
Preemption enabled，min delay 30 sec
Active is 192.168.1.3(primary)，weighting 100(expires in 9.984 sec)
Client selection count;1
State is Active
3 state changes，last state change 00;18;28
MAC address is 0007.b400.0102(default)
// Выше показано, что R1 является активным маршрутизатором 0007.b400.0102, то есть, если компьютер отправляет данные на 0007.b400.0102, данные будут приняты R1, а затем перенаправлены
Owner ID is 0019.5535.b828
Preemption enabled，min delay 30 sec
Active is local，weighting 100
Client selection count;1
State is Listen
2 state changes，last state change 00;18;06
MAC address is 0007.b400.0103(learnt)
Owner ID is 0019.5566.6320
Redirection enabled， 597.980 sec remaining(maximum 600 sec)
Time to live;14397.980 sec (maximum 14400 sec)
Preemption enabled，min delay 30 sec
Active is 192.168.1.2(primary)，weighting 100(expires in 7.980 sec)
Проверив, вы можете узнать
- R1;0007.b400.0102Активный роутер;
- R2;0007.b400.0103Активный роутер;
- R3;0007.b400.0101Активный роутер.
(4) Шаг 4. Проверьте функцию балансировки нагрузки GLBP.
Настройте IP-адрес на ПК1, шлюз указывает на 192.168.1.254, и выполните следующие операции.
Internet Address Physical Address Type
192.168.1.254 00-07-b4-00-01-01 dynamic
Выше показано, что ARP-запрос ПК1 для получения MAC-адреса шлюза (192.168.1.254) является00-07-b4-00-01-01。
// Это необходимо для удаления таблицы буфера ARP
Internet Address Physical Address Type
192.168.1.254 00-07-b4-00-01-02 dynamic
Выше показано, что MAC-адрес шлюза (192.168.1.254), полученный запросом ARP ПК1, снова равен 00-07-b4-00-01-02, то есть, когда GLBP отвечает на запрос ARP, он будет каждый раз отвечать другим MAC, таким образом Обеспечьте балансировку нагрузки.
По умолчанию стратегия балансировки нагрузки GLBP — это опрос, который можно изменить с помощью команды "glbp 1 load-balancing" в интерфейсе со следующими параметрами:
- хост-зависимый: баланс основан на исходных MAC-адресах разных хостов;
- циклический: режим опроса, то есть каждый раз при получении ответа на ARP-запрос адрес меняется;
- взвешенный: в соответствии с распределением веса маршрутизатора, чем выше вес, тем выше вероятность его назначения.
(5) Шаг 5. Проверьте функцию резервирования GLBP.
Сначала используйте команду «arp -a» на ПК1, чтобы подтвердить, какой MAC-адрес 192.168.1.254, чтобы определить, какой маршрутизатор фактически пересылает данные в текущем пространстве. Здесь MAC-адрес 192.168.1.254 — 00-07-b4-00-01-02. Из шага 3 мы знаем, что R1 пересылает данные.
Непрерывно отправьте эхо-запрос 4.4.4.4 на ПК1, закройте интерфейс g0 / 0 на R1 и наблюдайте за состоянием связи ПК1:
Reply from 4.4.4.4; bytes=32 time<1ms TTL=254
Reply from 4.4.4.4; bytes=32 time<1ms TTL=254
Request timed out.
Request timed out.
Reply from 4.4.4.4; bytes=32 time<1ms TTL=254
Reply from 4.4.4.4; bytes=32 time<1ms TTL=254
// Видно, что после сбоя R1 его работу быстро берут на себя другие маршрутизаторы, и связь с компьютером нарушается только временно. Таким образом, GLBP имеет не только возможность балансировки нагрузки, но и возможность резервирования. Вы можете использовать команду "show glbp", чтобы проверить, кто является новым активным маршрутизатором для MAC 00-07-b4-00-01-02.
5 Сводка команд резервирования шлюза и балансировки нагрузки
Таблица 16-1 — это команды, которые появляются в этой главе.
Таблица 16-1 Сводка команд в этой главе
standby 1 ip 192.168.13.254
Включите функцию HSRP и установите виртуальный IP-адрес
standby 1 priority 120
Настройте приоритет HSRP этого маршрутизатора
standby 1 preempt
Настроить приоритетное обслуживание HSRP
standby 1 timers 3 10
Установите время приветствия и время удержания HSRP
standby 1 authentication md5 key-string cisco
Настройте пароль аутентификации HSRP, режим аутентификации — MD5
show standby brief
Краткое описание HSRP
standby 1 track Serial0/0/0 30
Отслеживайте интерфейс s0 / 0/0, при выходе из строя интерфейса приоритет HSRP снижается на 30
vrrp 1 ip 192.168.13.254
Включите функцию VRRP и установите виртуальный IP-адрес.
vrrp 1 priority 120
Настройте приоритет VRRP этого роутера
Настроить приоритетное прерывание VRRP
vrrp 1 authentication md5 key-string cisco
Настройте пароль аутентификации VRRP, режим аутентификации — MD5
track 100 interface Serial0/0/0 line-protocol
Задайте номер цели отслеживания, отслеживаемый объект — это интерфейс s0 / 0/0
Для чего необходимо резервирование маршрутизаторов
Значение интернета в повседневной жизни и деятельности предприятий всех форм и размеров с каждым днем только растет, особенно сейчас, когда весь мир переходит на дистанционные методы работы в связи с пандемией короновируса. Но этот вопрос актуален также и для торговых предприятий, платежные карты используются практически каждым вторым покупателем и отсутствие интернета мгновенно скажется на выручке предприятия. В данной статье мы рассмотрим, каким образом можно организовать резервный канал и обеспечить быстрое переключение на него и обратно штатными средствами RouterOS.
Резервирование маршрутизатора с использованием протокола VRRP
Мы запустили новую услугу: резервирование маршрутизатора с использованием протокола VRRP (за рубежом она известна под названием failover IP. Насколько нам известно, в России до нас никто ничего подобного не делал. Услуга будет интересна в первую очередь тем, кто хотел бы обеспечить постоянную доступность бизнес-значимых интернет-ресурсов, но при этом не обладает для этого достаточными техническими возможности: не имеет ни собственной автономной системы, ни блока IP-адресов, ни подключений к провайдерам по протоколу BGP.
Об особенностях её технической реализации мы подробно расскажем в этой статье.
Выбираем схему резервирования
Представим себе, что у нас есть критически важный для бизнеса интернет-ресурс, который должен всегда доступен большому количеству пользователей. У этого ресурса www.mysite.ru есть IP-адрес 12.34.56.78, выданный провайдером в составе блока 12.34.56.72/29.
Сетевые настройки ресурса (адрес, маска и шлюз по умолчанию) выглядят так:
Если .78 — это адрес хоста, то .73 — адрес шлюза по умолчанию. Этот адрес — зона ответственности оператора, а если хост размещен в дата-центре — то зона ответственности дата-центра. Графически эту схему можно представить так:
На конечном хосте прописывается адрес 12.34.56.78, на маршрутизаторе — .73, и между ними организуется единый L2-домен (как правило, это отдельный VLAN):
Чтобы повысить уровень доступности конечного хоста, требуется резервирование сетевой инфраструктуры.
Для резервирования на уровне L2 в простейшем случае используется Virtual Chassis/Fabric/MC-LAG. Тогда конечный хост подключается сети дата-центра с использованием LAG (Etherchannel):
Возможными точками отказа являются сам конечный хост и маршрутизатор.
Резервирование конечного хоста — это ответственность заказчика. Очень желательно, чтобы конечный и резервный хост были расположены в разных дата-центрах. Это позволит избежать многих проблем (с сетевой структурой, с доступностью конкретного физического сервера, с электропитанием и охлаждением на отдельно взятых площадках).
Организовать перенос IP-адреса между основным и резервным хостами можно разными способами.В пределах одного L2-сегмента это можно сделать с помощью протоколов CARP/HSRP/VRRP и их аналогов:
О полноценном резервировании на уровне дата-центра можно вести речь только в случае, если все компоненты сервиса зарезервированы, и у них нет единой точки отказа.
Идеальную схему резервирования можно представить так:
Конечный и резервный хосты заказчика находятся в разных дата-центрах. Маршрутизаторы, принадлежащие оператору, также расположены в разных дата-центрах. Дата-центры могут быть соединены несколькими каналами связи.
При возникновении неисправности в одном из дата-центров конечный хост все равно остаётся доступным. Описанный подход можно использовать для резервирования как по L2-, так и по L3-схемам.
Резервирование маршрутизаторов
Примером резервирования на уровне L3 может служить anycast-маршрутизация и использованием BGP с вышестоящим оператором. Каждый из хостов анонсирует на маршрутизаторы оператора связи сеть 12.34.56.72/29 с разным приоритетом. При этом каждый хост подключается к маршрутизаторам оператора связи отдельной подсетью, отдельным VLAN’ом:
- она широко используется в Интернете (BGP);
- масштабирование осуществляется не на два, а на несколько дата-центров;
- низкую скорость работы (по умолчанию скорость сходимости BGP — от 1.5 минут);
- сложность настройки;
- необходимость выделения отдельных подсетей для подключения в каждом дата-центре.
При использовании L2-схемы оператор организует единый L2-домен между основным и резервным хостами. Между маршрутизаторами организуется VXLAN или MPLS-туннель:
VXLAN / MPLS помогают организовать резервирование с использованием нескольких каналов связи между маршрутизаторами провайдера.
Конечный и резервный хосты между собой используют VRRP или его аналоги. Таким образом IP-адрес 12.34.56.78 оказывается на активном в текущий момент хосте (если оба хоста активны — то на сконфигурированном master-хосте). Конечный хост получает IP-адрес из этой сети — 12.34.56.77, резервый хост получает адрес из той же сети — 12.34.56.76. Если на хостах установлена ОС Windows, то вместо VRRP можно использовать NLB-кластеризацию.
Аналогичная схема строится и со стороны оператора. Оба маршрутизатора участвуют в одном VRRP-домене и разделяют между собой адрес шлюза по умолчанию —12.34.56.73/29. Маршрутизатор 1 является предварительно сконфигурированным мастером с физическим IP-адресом 12.34.56.73, а маршрутизатор 2 — резервным маршрутизатором с физическим адресом 12.34.56.74; адрес 12.34.56.73 для него является виртуальным и активным только в момент недоступности маршрутизатора 1.
- использование стандартных протоколов (VRRP);
- простоту настройки, как со стороны заказчика, так и со стороны оператора;
- высокую скорость работы;
Если случится неисправность: как это работает
В нормальной ситуации работают оба маршрутизатора и оба хоста заказчика. Один из маршрутизаторов на этапе построения схемы назначается основным (мастером) и отвечает на адрес 12.34.56.73. Аналогичным образом обстоит дело и с хостами: один из них является основным и отвечает на запросы на адрес 12.34.56.78. Второй маршрутизатор и второй хост являются резервными.
Запросы из Интернета проходят через маршрутизатор 1 и попадают на основной конечный хост. На маршрутизаторах присутствует ARP-запись 12.34.56.78 с МАС-адресом 0000:5E00:01xx, указывающим в сторону основного хоста. Основной хост отвечает хостам в Интернете по роутингу через маршрутизатор 1 (для хостов указан default gateway 12.34.56.73). Для сокращения сетевой задержки основной маршрутизатор размещается в том же дата-центре, что и основной хост.
Что происходит, когда один из хостов недоступен? VRRP на резервном хосте определяет, что основной хост перестал отвечать на keep-alive запросы, и на резервном хосте устанавливается IP-адрес 12.34.56.78:
апросы из интернета попадают на маршрутизатор 1; он в своей ARP-таблице видит МАС-адрес, соответствующий IP-адресу 12.34.56.78 со стороны маршрутизатора 2 и отправляет трафик на резервный хост. Резервный хост отправляет ответный трафик на шлюз по умолчанию 12.34.56.73, т.е. через маршрутизатор 1. При использовании этой схемы увеличивается сетевая задержка между хостами в Интернете и резервируемым хостом.
После устранения неисправностей IP-адрес 12.34.56.78 снова становится доступен на основном хосте, и схема работает в штатном режиме.
Аналогичным образом эта схема работает в случае неисправности сетевой инфраструктуры между маршрутизатором и конечным хостом:
При выходе промежуточного коммутатора из строя основной хост по-прежнему остаётся носителем адреса 12.34.56.78, но у него нет сетевой связи с маршрутизатором и он не участвует в обработке запросов из Интернета. Резервный хост, потеряв связность с основным, становится ответственным за адрес 12.34.56.78.
Если становится недоступным маршрутизатор 1 или вообще весь дата-центр 1 целиком, то схема работает исключительно через маршрутизатор 2 и резервный хост:
После восстановления инфраструктуры схема переходит в работу в штатном режиме. Практически никакие неисправности в дата-центре 2 не влияют на доступность конечного хоста.
Данное решение позволяет осуществлять инсталляцию и обслуживание высокодоступных ресурсов, полноценное их резервирование и разнесение в раздельные дата-центры.
Заключение
В этой статье мы рассмотрели технологии резервирования сетевых подключений с использованием протокола VRRP. Соответствующую услугу можно заказать в нашей панели управления.
Если у вас есть вопросы — добро пожаловать в комментарии. Читателей, которые по тем или иным причинам не могут оставлять комментарии здесь, приглашаем к нам в блог.
Cisco HSRP — Настройка
В статье Cisco — резервирование маршрутизаторов были перечислены протоколы, с помощью которых можно осуществить резервирование маршрутизаторов или коммутаторов третьего уровня. Здесь рассмотрим настройку резервирования по протоколу HSRP (Hot Standby Router Protocol).
Основные понятия протокола HSRP
— Активный маршрутизатор (Active Router) — роутер, который выполняет функции маршрутизации в данный момент
— Резервный маршрутизатор (Standby Router) — роутер, который работает в режиме резерва, ожидая отказа активного маршрутизатора, что бы перенять его функцию. Состоит в той же HSRP группе, что и актиыный
— HSRP группа — группа маршрутизаторов, участвующих в одном и том же резервировании, образуя как бы виртуальный роутер. На одном физическом маршрутизаторе можно использовать несколько таких групп.
— Приоритет маршрутизатора (priority) — величина, которая влияет на выбор активного маршрутизатора. Может иметь значение от 1 до 255, по умолчанию значение 100. Чем выше значение — тем выше приоритет маршрутизатора быть активным. Можно настроить динамическое изменение приоритета при помощи отслеживания состояния определенного интерфейса (track).
— Аутентификация — парольная строка, если используется, то нужно задать одинаковую парольную строку для всех маршрутизаторов, принадлежащих одной HSRP группе. Пароль передаётся в открытом (не зашифрованном) виде.
— Таймеры (hellotime и holdtime) — Hellotime это интервал времени, в течении которого роутер ожидает от активного маршрутизатора hello пакеты, по умолчанию 3 секунды, может задаваться в интервале от 1 до 255. Holdtime — это интервал времени по истечении которого активный или резервный маршрутизатор объявляется упавшим (недоступным), по умолчанию 10 секунд, может задаваться в интервале от 1 до 255. Обычно значение Holdtime берется равным трём значениям Hellotime.
Версии протокола
На данный момент есть две версии протокола 1 и 2.
— Номер HSRP группы может быть от 0 до 255
— Для передачи hello пакетов используется 224.0.0.2 мультикаст адрес, который конфликтует с Cisco Group Management Protocol (CGMP). Одновременное использование HSRP v1 и протокола CGMP недопустимо.
— Можно использовать номера групп от 0 до 4095 и MAC адреса с 0000.0C9F.F000 по 0000.0C9F.FFFF
— HSRPv2 использует 224.0.0.102 мультикаст адрес для передачи hello пакетов, следовательно, не конфликтует с протоколом CGMP и их можно использовать одновременно.
— Формат пакетов отличается от формата пакетов протокола первой версии. Следовательно HSRPv1 и HSRPv2 несовместимы.
Настройка протокола HSRP
Протокол работает на 3-м уровне, его настройка осуществляется, только на интерфейсах 3-го уровня:
— Физические L3 порты маршрутизатора
— Физические порты коммутатора, переведенные в L3 режим командой «no switchport»
— SVI интерфейсы (VLAN интерфейсы)
— Etherchannel port в L3 режиме
Интерфейсу обязательно должен быть назначен IP адрес.
Настройка протокола HSRP производится в режиме конфигурирования интерфейса с помощью standby команд.
Команды для активирования (включения) HSRP:
«standby version ver_num» — задать версию протокола 1 или 2
«standby group_num ip ip_addr» — создать HSRP группу (виртуальный роутер) с номером group_num и виртуальным ip адресом ip_addr. Этот ip_addr и будут использовать хосты в сети как шлюз по умолчанию, либо отправлять на него определенные маршруты.
«standby group_num ip ip_sec_addr secondary» — добавить вторичный (дополнительный) IP адрес ip_sec_addr для виртуального роутера.
Команды управления приоритетом:
«standby group_num priority priority» — задать приоритет.
«standby group_num preempt» — задает перехват активности роутера. Если приоритет локального маршрутизатора больше чем активного, то он сам становится активным.
«standby group_num track if_type if_number if_priority» — задает динамическое изменение приоритета роутера, отслеживая состояние интерфейса с типом if_type и номером if_number. Если интерфейс упал, то приоритет уменьшается на величину if_priority, если интерфейс поднялся, то приоритет увеличится. По умолчанию значение if_priority равно 10.
Команды для аутентификации и изменения таймингов:
«standby group_num authentication key» — задает парольную строку key для HSRP группы group_num.
«standby group_num timers hellotime holdtime» — задает интервалы времени hellotime и holdtime в секундах.
Пример настройки HSRP на двух роутерах:
Пусть есть сеть NET1 (192.168.0.0/24) и сеть NET2 (10.0.2.0/24). Нужно создать резервирование роутеров с виртуальным IP 192.168.0.254 для сети NET1 и 10.0.2.254 для сети NET2.
часть конфигурации на первом (R1):
interface FastEthernet0/0
ip address 192.168.0.35 255.255.255.0
standby version 2
standby 1 ip 192.168.0.254
standby 1 priority 90
standby 1 authentication passkey
interface FastEthernet0/1
ip address 10.0.2.35 255.255.255.0
standby version 2
standby 2 ip 10.0.2.254
standby 2 priority 90
standby 2 authentication passkey2
часть конфигурации на втором (R2):
interface FastEthernet0/0
ip address 192.168.0.36 255.255.255.0
standby version 2
standby 1 ip 192.168.0.254
standby 1 priority 110
standby 1 preempt
standby 1 authentication passkey
interface FastEthernet0/1
ip address 10.0.2.36 255.255.255.0
standby version 2
standby 2 ip 10.0.2.254
standby 2 priority 110
standby 2 preempt
standby 2 authentication passkey2
Согласно такой конфигурации роутер R2 будет работать как активный маршрутизатор а R1 как резервный, потому что у второго роутера задан приоритет выше чем у первого, и стоит preempt, что позволяет ему перехватить активность.
Посмотреть информацию о HSRP, а так же узнать в каком состоянии находится маршрутизатор, можно командой «show standby«.
Пример вывода команды «show standby«:
R1#show standby
FastEthernet0/0 - Group 1
State is Standby
4 state changes, last state change 00:01:15
Virtual IP address is 192.168.0.254
Active virtual MAC address is 0000.0c07.ac01
Local virtual MAC address is 0000.0c07.ac01 (default)
Hello time 3 sec, hold time 10 sec
Next hello sent in 2.844 secs
Authentication text "passkey"
Preemption disabled
Active router is 192.168.0.36, priority 110 (expires in 8.748 sec)
Standby router is local
Priority 90 (configured 90)
IP redundancy name is "hsrp-Fa0/0-1" (default)
FastEthernet0/1 - Group 2
State is Standby
4 state changes, last state change 00:00:44
Virtual IP address is 10.0.2.254
Active virtual MAC address is 0000.0c07.ac02
Local virtual MAC address is 0000.0c07.ac02 (default)
Hello time 3 sec, hold time 10 sec
Next hello sent in 0.940 secs
Authentication text "passkey2"
Preemption disabled
Active router is 10.0.2.36, priority 110 (expires in 9.324 sec)
Standby router is local
Priority 90 (configured 90)
IP redundancy name is "hsrp-Fa0/1-2" (default)
R1#