基于RSTP+HSRP的雙通道負(fù)載均衡的研究與仿真

李春平

（廣東白云學(xué)院大數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)學(xué)院，廣州 510000）

0 引言

HSRP（hot standby router protocol）即熱備份路由器協(xié)議，是思科專(zhuān)有協(xié)議，為IPv4 主機(jī)提供第一跳冗余。所謂第一跳冗余是指在末節(jié)網(wǎng)絡(luò)中為用戶(hù)主機(jī)提供網(wǎng)關(guān)冗余。HSRP 是實(shí)現(xiàn)第一跳冗余的專(zhuān)有協(xié)議，它的主要原理是將多個(gè)三層設(shè)備（路由器或三層交換機(jī)）關(guān)聯(lián)在一起組成一個(gè)虛擬的路由器，用虛擬路由器的IP 充當(dāng)網(wǎng)關(guān)。當(dāng)有數(shù)據(jù)包需要轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，活動(dòng)的HSRP路由器將承擔(dān)路由轉(zhuǎn)發(fā)功能，向本地網(wǎng)絡(luò)中的用戶(hù)主機(jī)提供默認(rèn)網(wǎng)關(guān)服務(wù)。如果活動(dòng)路由器不能正常工作時(shí)，備用路由器將自動(dòng)激活，接管活動(dòng)路由器的角色，用戶(hù)不需要對(duì)主機(jī)進(jìn)行任何配置更改。

在網(wǎng)絡(luò)中，鏈路上會(huì)承載不同的用戶(hù)、不同的業(yè)務(wù)、不同的工作任務(wù)形成的數(shù)據(jù)流量。負(fù)載均衡是將這些數(shù)據(jù)流量均攤到不同的鏈路單元上操作執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的協(xié)同處理，以此提高網(wǎng)絡(luò)承載能力，增加數(shù)據(jù)吞吐量，加快響應(yīng)速度，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。

在不同的RSTP 快速生成樹(shù)協(xié)議類(lèi)型中，PVST+協(xié)議是思科專(zhuān)有協(xié)議，它支持在每個(gè)VLAN 上啟用RSTP，可以為不同的VLAN 組配置2個(gè)或更多根交換機(jī)，并利用冗余鏈路實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。

1 典型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

以一個(gè)中小型局域網(wǎng)為例，該網(wǎng)絡(luò)按照典型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行分層。接入層交換機(jī)收集來(lái)自用戶(hù)終端的數(shù)據(jù)流量，并將響應(yīng)數(shù)據(jù)流返回給用戶(hù)。中間通過(guò)匯集層交換機(jī)進(jìn)一步匯聚流量，再往上通過(guò)核心層交換機(jī)連接到邊界路由器，邊界路由器通過(guò)Internet 接入網(wǎng)再連接到外網(wǎng)。中間的匯聚層由具有路由功能的三層交換機(jī)擔(dān)任數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)。在匯聚交換機(jī)上，為了防止單點(diǎn)鏈路故障，配備了雙通道，即由兩臺(tái)三層交換機(jī)組成。同時(shí)，為了防止環(huán)路，需要啟用生成樹(shù)協(xié)議。雙通道中，采用HSRP熱備份協(xié)議實(shí)現(xiàn)冗余路由，為了提高鏈路利用率和數(shù)據(jù)同行效率，雙通道可同時(shí)工作，承擔(dān)數(shù)據(jù)流的傳輸，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。

1.1 拓?fù)湓O(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆? 臺(tái)三層交換機(jī)、1 臺(tái)路由器、1臺(tái)服務(wù)器、若干臺(tái)終端客戶(hù)機(jī)組成，采用以太網(wǎng)形式組網(wǎng)。拓?fù)湓O(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1.2 網(wǎng)路地址參數(shù)及VLAN規(guī)劃

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)，參照各設(shè)備的鄰居關(guān)系，建立拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)，如表1所示。

表1 拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)

網(wǎng)絡(luò)中VLAN 規(guī)劃、RSTP 優(yōu)先級(jí)、HSRP參數(shù)及狀態(tài)如表2所示。

表2 VLAN規(guī)劃及相關(guān)參數(shù)

路由器及終端客戶(hù)機(jī)配置參數(shù)如表3所示。

表3 路由器及終端客戶(hù)機(jī)IP地址參數(shù)

2 仿真過(guò)程

2.1 VLAN及其TRUNK中繼鏈路創(chuàng)建

2.1.1 VTP的作用

在大型的園區(qū)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漭^為復(fù)雜，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，需要將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行邏輯分段，根據(jù)組織結(jié)構(gòu)或不同功能需求劃分不同的VLAN，以方便網(wǎng)絡(luò)管理和提高網(wǎng)絡(luò)安全性。由于在接入層和匯聚層涉及到的交換機(jī)較多，如果在每臺(tái)設(shè)備上手工去劃分VLAN，不僅會(huì)給網(wǎng)絡(luò)工程師帶來(lái)工作量增加的困擾，同時(shí)也可能因配置錯(cuò)誤，導(dǎo)致全網(wǎng)地址規(guī)劃一致性出現(xiàn)沖突。因此，在VLAN 配置時(shí)引入VTP 機(jī)制，可有效解決這一類(lèi)問(wèn)題。

VTP 可以實(shí)現(xiàn)VTP 域內(nèi)VLAN 的同步，以client-server 的模式工作。在服務(wù)器上配置的VLAN信息，可以完整地傳遞給VTP域內(nèi)的所有處于客戶(hù)機(jī)工作模式的交換機(jī)，從而減輕VLAN的重復(fù)配置形成的工作量。VTP 服務(wù)器維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上同一個(gè)VTP 域的VLAN 的添加和重命名工作，確保配置的一致性。

2.1.2 配置VTP

VTP 的配置主要包括定義VTP 域、版本號(hào)、工作模式、密碼等。本例中，域名設(shè)置為byxy，版本號(hào)為2，S1-lcp 交換機(jī)工作在服務(wù)器模式，S2-lcp、S3-lcp交換機(jī)工作在客戶(hù)機(jī)模式，密碼統(tǒng)一設(shè)置為123456。

（1）S1-lcp交換機(jī)作為VTP服務(wù)器

S1-lcp（config）#vtp domain byxy

S1-lcp（config）#vtp version 2

S1-lcp（config）#vtp mode server

S1-lcp（config）#vtp password 123456

（2）S2-lcp交換機(jī)作為VTP客戶(hù)端

S2-lcp（config）#vtp domain byxy

S2-lcp（config）#vtp mode client

S2-lcp（config）#vtp password 123456

（3）S3-lcp交換機(jī)作為VTP客戶(hù)端

S3-lcp（config）#vtp domain byxy

S3-lcp（config）#vtp mode client

S3-lcp（config）#vtp password 123456

2.1.3.配置trunk

S1-lcp、S2-lcp、S3-lcp 交換機(jī)之間的鏈路設(shè)置為T(mén)RUNK 中繼鏈路模式，VLAN 封裝格式為dot1q 即802.1q，端口禁止協(xié)商，防止鏈路自動(dòng)協(xié)商為T(mén)RUNK模式。

（1）S1-lcp交換機(jī)配置

S1-lcp（config）#interfaceerface range f0/23-24

S1-lcp（config-if-range）# switchport trunk encapsulation dot1q

S1-lcp（config-if-range）# switchport mode trunk

S1-lcp（config-if-range）# switchport trunk native vlan 199

S1-lcp（config-if-range）# switchport nonegotiate

（2）S2-lcp交換機(jī)配置

S2-lcp（config）#interfaceerface range f0/22,f0/24

S2-lcp（config-if-range）# switchport trunk encapsulation dot1q

S2-lcp（config-if-range）# switchport mode trunk

S2-lcp（config-if-range）# switchport trunk native vlan 199

S2-lcp（config-if-range）# switchport nonegotiate

（3）S3-lcp交換機(jī)配置

S3-lcp（config）#interfaceerface range f0/22-23

S3-lcp（config-if-range）#switchport trunk encapsulation dot1q

S3-lcp（config-if-range）# switchport mode trunk

S3-lcp（config-if-range）# switchport trunk native vlan 199

S3-lcp（config-if-range）# switchport nonegotiate

配置完成后，可在交換機(jī)里查看端口的TRUNK 模式。使用show interfaceerfaces trunk 命令查看S1-lcp 交換機(jī)的端口TRUNK 模式參數(shù)與狀態(tài)如下：

（4）查看端口TRUNK

S1-lcp#show interfaceerfaces trunk

Port Mode Encapsulation Status Native vlan

Fa0/23 on 802.1q trunking 199

Fa0/24 on 802.1q trunking 199

Port Vlans allowed on trunk

Fa0/23 1-1005

Fa0/24 1-1005

2.1.4 VTP服務(wù)器上創(chuàng)建VLAN

S1-lcp 交換機(jī)已經(jīng)配置VTP 服務(wù)器，作為主控節(jié)點(diǎn)，為全網(wǎng)VLAN 創(chuàng)建、修改和重命名提供服務(wù)，確保VLAN配置一致性。

S1-lcp（config）#vlan 2

S1-lcp（config-vlan）#name V2

S1-lcp（config-vlan）#exit

S1-lcp（config）#vlan 3

S1-lcp（config-vlan）#name v3

S1-lcp（config-vlan）#exit

S1-lcp（config）#vlan 10

S1-lcp（config-vlan）#name v10

S1-lcp（config-vlan）#exit

S1-lcp（config）#vlan 20

S1-lcp（config-vlan）#name v20

S1-lcp（config-vlan）#exit

其它交換機(jī)配置為同一域名內(nèi)的客戶(hù)端，自動(dòng)接受VTP 服務(wù)器的VLAN 配置，因此不需要在客戶(hù)端上做VLAN 配置。在S3-lcp 交換機(jī)上檢驗(yàn)VTP 狀態(tài)，顯示為byxy 域內(nèi)的一臺(tái)客戶(hù)端。

S3-lcp#show vtp status

VTP Version capable:1 to 3

VTP version running :2

VTP Domain Name:byxy

VTP Pruning Mode:Disabled

VTP Traps Generation:Disabled

Device ID:00D0.BA44.9200

Configuration last modified by 0.0.0.0 at 3-1-93 01:00:53

Feature VLAN:

--------------

VTP Operating Mode:Client

Maximum VLANs supported locally:1005

Number of existing VLANs:9

Configuration Revision:11

MD5 digest: 0x1F 0x75 0xB7 0x77 0x2C 0xC8 0x0B 0xBE 0xF9 0x20 0x16 0xF6 0x8F 0x11 0x8F 0x57

在S3-lcp 交換機(jī)上檢查VLAN 的摘要信息，顯示VLAN2、VLAN3、VLAN10、VLAN20 已經(jīng)創(chuàng)建好了。

2.1.5 VLAN端口劃分

為VLAN 添加接口成員，設(shè)置接口模式為訪問(wèn)（access）模式。

（1）S1-lcp交換機(jī)配置

S1-lcp（config）#interface f0/1

S1-lcp（config-if）#switchport mode access

S1-lcp（config-if）#switchport access vlan 10

（2）S2-lcp交換機(jī)配置

S2-lcp（config）#interface f0/1

S2-lcp（config-if）#switchport mode access

S2-lcp（config-if）#switchport access vlan 20

（3）S3-lcp交換機(jī)配置

S3-lcp（config）#interface f0/1

S3-lcp（config-if）#switchport mode access

S3-lcp（config-if）#switchport access vlan 2

S3-lcp（config-if）#exit

S3-lcp（config）#interface f0/2

S3-lcp（config-if）#switchport mode access

S3-lcp（config-if）#switchport access vlan 3

（4）查看VLAN摘要信息

從VLAN 摘要信息里可以看出，VLAN2和VLAN3里已經(jīng)有活動(dòng)成員了。

2.1.6 配置SVI

參照前面表2 VLAN 規(guī)劃及相關(guān)參數(shù)配置里的內(nèi)容，配置交換機(jī)各個(gè)虛擬接口即VLAN 的IP地址和子網(wǎng)掩碼參數(shù)。

（1）S1-lcp交換機(jī)配置

S1-lcp（config）#interface vlan 10

S1-lcp（config-if）#ip address 10.45.12.2 255.255.255.0

S1-lcp（config-if）#exit

S1-lcp（config）#interface vlan 2

S1-lcp（config-if）#exit

S1-lcp（config）#interface vlan 3

S1-lcp（config-if）#ip address 10.45.3.252 255.255.255.0

S1-lcp（config-if）#exit

（2）S2-lcp交換機(jī)配置

S2-lcp（config）#interface vlan 20

S2-lcp（config-if）#ip address 10.45.13.2 255.255.255.0

S2-lcp（config-if）#exit

S2-lcp（config）#interface vlan 2

S2-lcp（config-if）#ip address 10.45.2.253 255.255.255.0

S2-lcp（config-if）#exit

S2-lcp（config）#interface vlan 3

S2-lcp（config-if）#ip address 10.45.3.253 255.255.255.0

2.2 生成樹(shù)協(xié)議

由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲写嬖谌哂噫溌?，如果不加處理，將?dǎo)致鏈路形成環(huán)路，容易導(dǎo)致重復(fù)幀、MAC 地址表不穩(wěn)定以及形成廣播風(fēng)暴，從而給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)不穩(wěn)定。生成樹(shù)協(xié)議主要用來(lái)防止環(huán)路的出現(xiàn)。生成樹(shù)協(xié)議會(huì)將網(wǎng)絡(luò)中的冗余鏈路修剪成一棵樹(shù)的形態(tài)，將冗余鏈路上的端口阻塞掉，從而避免環(huán)路形成對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的不利影響。當(dāng)主鏈路上的端口不能正常工作時(shí)，備份端口將自動(dòng)激活變?yōu)檗D(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，承擔(dān)鏈路中的數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)功能。

2.2.1 配置RSTP

采用RSTP 快速生成樹(shù)協(xié)議，以提高收斂速度。使用spanning-tree vlan vlan-id priority value命令配置的作用是將流量在匯聚層分流。本例中，來(lái)自VLAN2的流量將通過(guò)S1-lcp轉(zhuǎn)發(fā)，來(lái)自VLAN3 的流量將通過(guò)S2-lcp 轉(zhuǎn)發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。同時(shí)，在邊緣端口上啟用了bpdu 防護(hù)，該端口在連接PC 時(shí)將立即進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，當(dāng)該端口連接到其它交換機(jī)上時(shí)，該端口將被禁止。具體配置如下：

（1）S1-lcp交換機(jī)配置

S1-lcp（config）#spanning-tree mode rapid-pvst

S1-lcp（config）#spanning-tree vlan 2 priority 4096

S1-lcp（config）#spanning-tree vlan 3 priority 8192

S1-lcp（config）#interface f0/1

S1-lcp（config-if）#spanning-tree portfast

S1-lcp（config-if）#spanning-tree bpduguard enable

（2）S2-lcp交換機(jī)配置

S2-lcp（config）#spanning-tree mode rapid-pvst

S2-lcp（config）#spanning-tree vlan 2 priority 8192

S2-lcp（config）#spanning-tree vlan 3 priority 4096

S2-lcp（config）#interface f0/1

S2-lcp（config-if）#spanning-tree portfast

S2-lcp（config-if）#spanning-tree bpduguard enable

（3）S3-lcp交換機(jī)配置

S3-lcp（config）#spanning-tree mode rapid-pvst

S3-lcp（config）#interface ran f0/1-2

S3-lcp（config-if-range）#spanning-tree portfast

S3-lcp（config-if-range）#spanning-tree bpduguard enable

2.2.2 檢驗(yàn)生成樹(shù)參數(shù)及狀態(tài)

RSTP 中端口狀態(tài)有禁止（discarding）、學(xué)習(xí)（learning）和轉(zhuǎn)發(fā)（forwarding）3種狀態(tài)。查看S3-lcp 交換機(jī)生成樹(shù)協(xié)議狀態(tài)，可以看到里面相關(guān)端口已經(jīng)處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)了。

2.3 路由協(xié)議

本網(wǎng)絡(luò)中采用RIPV2 動(dòng)態(tài)路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)路由分布與自動(dòng)更新，具體配置過(guò)程如下：

2.3.1 各設(shè)備RIPV2協(xié)議部署

R1-lcp（config）#router rip

R1-lcp（config-router）#version 2

R1-lcp（config-router）#no auto-summary

R1-lcp（config-router）#network 10.45.0.0

S1-lcp（config）#ip routing

S1-lcp（config）#router rip

S1-lcp（config-router）#version 2

S1-lcp（config-router）#no auto-summary

S1-lcp（config-router）#network 10.45.0.0

S2-lcp（config）#router rip

S2-lcp（config-router）#version 2

S2-lcp（config-router）#no auto-summary

S2-lcp（config-router）#network 10.45.0.0

2.3.2 檢查路由協(xié)議工作狀況

R1-lcp#show ip route rip

10.0.0.0/8 is variably subnetted,8 subnets,2 masks

R 10.45.2.0/24［120/1］via 10.45.13.2,00:00:14,GigabitEthernet0/1

［120/1］via 10.45.12.2,00:00:14,GigabitEthernet0/0

R 10.45.3.0/24［120/1］via 10.45.13.2,00:00:14,GigabitEthernet0/1

［120/1］via 10.45.12.2,00:00:14,GigabitEthernet0/0

S1-lcp#show ip route rip

10.0.0.0/24 is subnetted,5 subnets

R 10.45.4.0［120/1］via 10.45.12.1,00:00:20,Vlan10

R 10.45.13.0［120/1］via 10.45.2.253,00:00:17,Vlan2

［120/1］via 10.45.3.253,00:00:17,Vlan3

［120/1］via 10.45.12.1,00:00:20,Vlan10

S2-lcp#show ip route rip

10.0.0.0/24 is subnetted,5 subnets

R 10.45.4.0［120/1］via 10.45.13.1,00:00:22,Vlan20

R 10.45.12.0［120/1］via 10.45.13.1,00:00:22,Vlan20

［120/1］via 10.45.2.252,00:00:28,Vlan2

［120/1］via 10.45.3.252,00:00:28,Vlan3

通過(guò)查看路由表，各設(shè)備上的路由表已建立，路由表項(xiàng)中的路由是完備的，工作正常。

2.4 第一跳冗余協(xié)議

采用HSRP協(xié)議作為冗余路由，實(shí)現(xiàn)第一跳冗余路由備份。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：

（1）S1-lcp交換機(jī)配置

S1-lcp（config）#interface vlan 2

S1-lcp（config-if）#standby 2 ip 10.45.2.254

S1-lcp（config-if）#standby 2 priority 105

S1-lcp（config-if）#standby 2 preempt

S1-lcp（config-if）#standby 2 track FastEthernet0/1

S1-lcp（config）#interface vlan 3

S1-lcp（config-if）#standby 3 ip 10.45.3.254

S1-lcp（config-if）#standby 3 preempt

（2）S2-lcp交換機(jī)配置

S2-lcp（config）#interface vlan 2

S2-lcp（config-if）#standby 2 ip 10.45.2.254

S2-lcp（config-if）#standby 2 preempt

S2-lcp（config）#interface vlan 3

S2-lcp（config-if）#standby 3 ip 10.45.3.254

S2-lcp（config-if）#standby 3 priority 105

S2-lcp（config-if）#standby 3 preempt

S2-lcp（config-if）#standby 3 track f0/1

（3）查看standby摘要信息

在S1-lcp、S2-lcp 交換機(jī)上分別執(zhí)行show standby brief 命令，查看standby 摘要信息，在S1-lcp交換機(jī)上，Vl2被編入第2組虛擬路由器，其優(yōu)先級(jí)為105，處于活動(dòng)狀態(tài)，活動(dòng)路由器為本地，其IP 地址是10.45.2.252，備用路由器為10.45.2.253，虛擬路由器IP 為10.45.2.254；Vl3被編入第3 組虛擬路由器，其優(yōu)先級(jí)為默認(rèn)100， 處 于 備 用 狀 態(tài)， 虛 擬 路 由 器IP 為10.45.3.254。而在S3-lcp交換機(jī)上，情況正好相反，Vl2 所在的第2 組虛擬路由器優(yōu)先級(jí)比Vl3所在的第3 組虛擬路由器優(yōu)先級(jí)低，因此第2 組處于備用狀態(tài)，第3組處于活動(dòng)狀態(tài)。

3 測(cè)試與分析

3.1 搶占測(cè)試與分析

在S1-lcp交換機(jī)上，第2組虛擬路由器的優(yōu)先級(jí)為105，第3 組虛擬路由器的優(yōu)先級(jí)為默認(rèn)值100，Grp2 的優(yōu)先級(jí)比Grp3 的優(yōu)先級(jí)高，因此Grp2 處于活動(dòng)狀態(tài)，Grp3 處于備用狀態(tài)。為了測(cè)試鏈路斷開(kāi)，HSRP 的搶占情況，不妨主動(dòng)將S1-lcp上的f0/1端口關(guān)閉。

（1）f0/1 端口關(guān)閉之前，查看S1 的standby摘要信息，顯示Grp2 處于活動(dòng)狀態(tài)，Grp3 處于備用狀態(tài)。

（2）f0/1 端口關(guān)閉之后，再次查看S1-lcp 的standby摘要信息，顯示Grp2和Grp3均處于備用狀態(tài)。

由于VLAN2 的Grp2 上設(shè)置了跟蹤f0/1 端口的狀態(tài)，當(dāng)f0/1 端口關(guān)閉時(shí)，這個(gè)狀態(tài)變化會(huì)被S1-lcp 捕獲到，HSRP 的優(yōu)先級(jí)會(huì)發(fā)生變化，鏈路斷開(kāi)將使優(yōu)先級(jí)減10，鏈路重新恢復(fù)優(yōu)先級(jí)加10。測(cè)試過(guò)程表明，Grp2 的狀態(tài)變成了Standby，即備用狀態(tài)。

為了繼續(xù)驗(yàn)證搶占過(guò)程，重新激活f0/1 端口，這個(gè)時(shí)候Grp2 的優(yōu)先級(jí)重新恢復(fù)到了105，變成了活動(dòng)狀態(tài)，接管了VLAN2 流量的轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)。

3.2 負(fù)載均衡測(cè)試與分析

將PC1 的IP 地址和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)分別設(shè)置為10.45.2.100和10.45.2.254，PC2的IP地址和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)分別設(shè)置為10.45.3.100和10.45.3.254。

3.2.1 客戶(hù)端ARP緩存情況

ARP 緩存的作用是，將主機(jī)IP 地址和MAC地址建立映射并暫存，當(dāng)與外部主機(jī)通信時(shí)，在數(shù)據(jù)封裝時(shí)就不需要通過(guò)廣播去查詢(xún)IP 地址對(duì)應(yīng)的MAC 地址，從而提高數(shù)據(jù)封裝和發(fā)送的速度。

（1）PC1訪問(wèn)服務(wù)器

C:>ping 10.45.4.100

Pinging 10.45.4.100 with 32 bytes of data:

Reply from 10.45.4.100:bytes=32 time<1ms TTL=126

Reply from 10.45.4.100:bytes=32 time<1ms TTL=126

Reply from 10.45.4.100:bytes=32 time<1ms TTL=126

Reply from 10.45.4.100:bytes=32 time<1ms TTL=126

（2）查詢(xún)ARP緩存情況

C:>arp-a

Internet Address Physical Address Type

10.45.2.253 0090.219e.8d01 dynamic

10.45.2.254 0000.0c07.ac02 dynamic

（3）PC2訪問(wèn)服務(wù)器

C:>ping 10.45.4.100

Pinging 10.45.4.100 with 32 bytes of data:

Reply from 10.45.4.100:bytes=32 time<1ms TTL=126

Reply from 10.45.4.100:bytes=32 time<1ms TTL=126

Reply from 10.45.4.100:bytes=32 time<1ms TTL=126

Reply from 10.45.4.100:bytes=32 time=1ms TTL=126

（4）查詢(xún)ARP緩存情況

C:>arp-a

Internet Address Physical Address Type

10.45.3.252 0001.4204.4902 dynamic

10.45.3.254 0000.0c07.ac03 dynamic

通過(guò)查詢(xún)ARP 緩存，兩臺(tái)PC 機(jī)里各有兩個(gè)映射，其中一個(gè)IP 地址是虛擬路由器IP，另一個(gè)則是虛擬路由器組中的VLAN的IP。

3.2.2 雙通道負(fù)載均衡檢驗(yàn)分析

（1）由于在RSTP 快速生成樹(shù)協(xié)議中對(duì)不同的VLAN 設(shè)置了不同的優(yōu)先級(jí)，因此，來(lái)自不同VLAN 的流量會(huì)沿著不同的通道傳輸。在PC1上使用tracert 跟蹤數(shù)據(jù)包傳輸路徑：

C:>tracert 10.45.4.100

Tracing route to 10.45.4.100 over a maximum of 30 hops:

1 6 ms 0 ms 0 ms 10.45.2.252

2 0 ms 0 ms 0 ms 10.45.12.1

3 0 ms 1 ms 0 ms 10.45.4.100

Trace complete.

通過(guò)tracert 跟蹤數(shù)據(jù)包，不難發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)包傳輸路徑為PC1→S3-lcp→S1-lcp→R1-lcp→Server0。由于PC1 被分配在VLAN2，因此在鏈路不發(fā)生故障的情況下，來(lái)自VLAN2的流量將沿這條路徑傳輸。

（2）再通過(guò)PC2 觀察，跟蹤數(shù)據(jù)包傳輸路徑：

C:>tracert 10.45.4.100

Tracing route to 10.45.4.100 over a maximum of 30 hops:

1 0 ms 0 ms 0 ms 10.45.3.253

2 0 ms 0 ms 0 ms 10.45.13.1

3 0 ms 0 ms 0 ms 10.45.4.100

Trace complete.

通過(guò)tracert 跟蹤數(shù)據(jù)包，不難發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)包傳輸路徑為PC2→S3-lcp→S2-lcp→R1-lcp→Server0。由于PC2被分配在VLAN3，因此在鏈路不發(fā)生故障的情況下，來(lái)自VLAN3的流量將沿這條路徑傳輸。

上述兩臺(tái)終端主機(jī)向同一個(gè)目的主機(jī)10.45.4.100 發(fā)送探測(cè)數(shù)據(jù)包，由于流量來(lái)自不同的VLAN，因此數(shù)據(jù)包分別沿不同的路徑傳輸，抵達(dá)目的地，驗(yàn)證了鏈路上雙通道負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

在部署企業(yè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通常需要考慮到VLAN規(guī)劃、備份鏈路、冗余路由以及負(fù)載均衡等問(wèn)題。在具體實(shí)施過(guò)程中，可采用VTP 對(duì)VLAN及其TRUNK 實(shí)現(xiàn)配置統(tǒng)一性管理；采用RSTP快速生成樹(shù)協(xié)議解決冗余鏈路形成的環(huán)路問(wèn)題，同時(shí)利用冗余鏈路實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡；采用HSRP實(shí)現(xiàn)熱備份路由，為用戶(hù)提供透明的冗余路由服務(wù)。仿真實(shí)驗(yàn)研究表明，文中綜合應(yīng)用HSRP和RSTP 實(shí)現(xiàn)雙通道負(fù)載均衡，獲得了較好的應(yīng)用效果。在中大型園區(qū)網(wǎng)中，可以通過(guò)部署多通道實(shí)現(xiàn)大流量的負(fù)載均衡，增加數(shù)據(jù)處理能力，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞的發(fā)生，提高網(wǎng)絡(luò)使用效率，保證網(wǎng)絡(luò)的可用性。