VRRP與MSTP綜合組網配置舉例

目  錄

1 特性簡介··· 1

1.1 VRRP簡介·· 1

1.2 MSTP簡介·· 1

2 應用場合··· 2

2.1 單獨使用VRRP的組網方式·· 2

2.2 VRRP與MSTP配合使用的組網方式·· 3

3 配置前提··· 4

4 配置舉例··· 4

4.1 組網需求·· 4

4.2 配置思路·· 5

4.3 配置步驟·· 6

4.3.1 設備A的配置·· 6

4.3.2 設備B的配置·· 8

4.3.3 設備C的配置·· 9

4.3.4 設備D的配置·· 10

4.3.5 設備E的配置·· 10

4.3.6 主機的配置·· 11

4.4 驗證配置·· 11

4.5 配置文件·· 20

5 相關資料··· 25

1  特性簡介

1.1  VRRP簡介

VRRP用來為網關設備提供冗餘備份。如圖1-1所示，VRRP將可以承擔網關功能的一組設備加入到備份組中，形成一台虛擬路由器，局域網內的主機將此虛擬路由器設置為缺省網關。VRRP根據優先級從備份組中選舉出一台網關設備作為Master，負責轉發局域網內主機與外部通信的流量，其他網關設備作為Backup。當Master出現故障後，VRRP重新選舉新的Master，保證流量轉發不會中斷。

圖1-1 虛擬路由器示意圖

VRRP可以監視上行接口或鏈路的狀態。當路由器的上行接口或鏈路出現故障時，該路由器主動降低自己的優先級，使得備份組內其它路由器的優先級高於這個路由器，以避免這個路由器成為Master，導致流量轉發失敗。

1.2  MSTP簡介

MSTP是在STP的基礎上發展而來的，用於在局域網中消除數據鏈路層的物理環路。作為一種二層管理協議，MSTP通過選擇性地阻塞網絡中的冗餘鏈路來消除二層環路，將環路網絡結構修剪成無環路的樹型網絡結構，從而防止報文在環路網絡中不斷增生和無限循環，避免設備由於重複接收相同報文而造成報文處理能力的下降；同時，它還具備鏈路備份的功能。與STP相比，MSTP可以實現網絡拓撲的快速收斂，也能使不同VLAN的流量沿各自的路徑轉發，從而為冗餘鏈路提供了更好的負載分擔機製。

2  應用場合

2.1  單獨使用VRRP的組網方式

圖1-2 VRRP為網關提供冗餘備份

單獨使用VRRP為網關提供冗餘備份的組網方式如圖1-2所示：局域網內的主機通過二層交換機接入兩台網關設備Device A和Device B，Device A和Device B構成一台虛擬路由器，為網關提供冗餘備份，以提高網關設備的可靠性。這種組網方式雖然可以防止網關的單點故障，但是仍然存在以下問題：

·              不能防禦所有的鏈路故障。例如，鏈路a和鏈路c同時發生故障時，局域網內的主機將無法與外界通信。

·              鏈路a或鏈路b出現故障時，即使Master正常工作，也會導致Backup接收不到Master發送的VRRP通告報文，從而錯誤地認為Master出現故障，進行Master和Backup狀態切換。

2.2  VRRP與MSTP配合使用的組網方式

圖1-3 VRRP與MSTP配合使用提高網絡可靠性

VRRP與MSTP配合使用的組網方式如圖1-3所示：在Device A和Device B之間增加心跳線（鏈路e）為下行鏈路提供冗餘備份，並使用MSTP技術阻塞網絡中的冗餘鏈路以消除二層環路。采用這種組網方式，不僅可以為網關設備提供冗餘備份，還可以為下行的二層鏈路提供冗餘備份，極大地提高了網絡的可靠性。VRRP與MSTP配合使用的組網方式具有以下優勢：

·              可以防禦多種鏈路故障。隻要上行鏈路（鏈路c和鏈路d）、下行鏈路（鏈路a和鏈路b）中各有一條可達鏈路，即可保證通信不會中斷。例如，Device A作為Master時，如果鏈路a和鏈路c同時出現故障，則通過鏈路b—鏈路e—鏈路d這條路徑轉發流量；如果鏈路a和鏈路d同時出現故障，則通過VRRP監視上行接口或鏈路功能降低Device A的優先級，使得Device B成為Master，流量通過鏈路b—鏈路c這條路徑轉發；如果鏈路a和鏈路e同時出現故障，則Device B接收不到Device A的通告報文，使得Device B成為Master，流量通過鏈路b—鏈路c這條路徑轉發。

·              通過在Device A和Device B之間增加心跳線，避免鏈路a或鏈路b出現故障、網關正常工作時錯誤地進行Master和Backup狀態切換。

3  配置前提

本文檔不嚴格與具體軟、硬件版本對應，如果使用過程中與產品實際情況有差異，請參考相關產品手冊，或以設備實際情況為準。

本文檔中的配置均是在實驗室環境下進行的配置和驗證，配置前設備的所有參數均采用出廠時的缺省配置。如果您已經對設備進行了配置，為了保證配置效果，請確認現有配置和以下舉例中的配置不衝突。

4  配置舉例

4.1  組網需求

·              局域網中采用VRRP技術進行網關設備的備份，提高網關的可靠性。當一台網關設備出現故障時，局域網內的主機仍然可以通過另一台網關設備訪問外部網絡。

·              在網關設備工作正常時，區域A用戶通過網關設備Switch A進行數據轉發；區域B用戶通過網關設備Switch B進行數據轉發，實現流量的負載分擔。

·              當網關設備的上行鏈路出現故障時，降低該網關設備的優先級，以避免該網關設備成為Master，導致流量轉發中斷。

·              局域網內進行二層鏈路的冗餘備份，保證網關設備下行鏈路故障時，流量轉發不會中斷。使用MSTP技術避免二層網絡中出現環路。

·              網關設備通過核心層的出口設備Switch E與Internet連接。

圖1-4 VRRP與MSTP綜合配置組網圖

4.2  配置思路

實現上述組網需求，需要進行如下配置：

·              Switch A、Switch B上分別創建兩個VRRP備份組。

·              配置Switch A在備份組1內具有更高的優先級，即正常情況下Switch A作為備份組1的Master設備；配置Switch B在備份組2內具有更高的優先級，即正常情況下Switch B作為備份組2的Master設備。

·              區域A內的主機將備份組1的虛擬IP地址設置為網關，區域B內的主機將備份組2的虛擬IP地址設置為網關。從而保證在網關設備工作正常時，區域A用戶通過網關設備Switch A進行數據轉發，區域B用戶通過網關設備Switch B進行數據轉發，實現流量的負載分擔。

·              Switch A、Switch B上分別配置VRRP備份組監視上行接口，當上行接口出現故障時，降低路由器在備份組中的優先級。

·              Switch A、Switch B和二層交換機之間啟用MSTP多實例，並在各實例中指定根橋和備份根橋。

·              在Switch A、Switch B和Switch E之間配置OSPF路由協議。Switch A和Switch B通過OSPF發布區域A和區域B所在網段的路由，以實現區域A與區域B內主機與外部網絡的三層互通。並在Switch A和Switch B上合理配置路由的Cost值，以便內網訪問外網、外網訪問內網的雙向流量通過同一台設備處理。

·              Switch A和Switch B之間的鏈路采用聚合鏈路，以提高心跳線的可靠性。

4.3  配置步驟

4.3.1  設備A的配置

# 配置端口Ethernet1/1屬於VLAN 1000、Ethernet1/3屬於VLAN 102、Ethernet1/4屬於VLAN 101。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] vlan 1000

[SwitchA-vlan1000] port ethernet 1/1

[SwitchA-vlan1000] quit

[SwitchA] vlan 101

[SwitchA-vlan101] port ethernet 1/4

[SwitchA-vlan101] quit

[SwitchA] vlan 102

[SwitchA-vlan102] port ethernet 1/3

[SwitchA-vlan102] quit

# 創建二層聚合接口1。

[SwitchA] interface bridge-aggregation 1

[SwitchA-Bridge-Aggregation1] quit

# 分別將端口Ethernet1/2和Ethernet1/5加入到聚合組1中。

[SwitchA] interface ethernet 1/2

[SwitchA-Ethernet1/2] port link-aggregation group 1

[SwitchA-Ethernet1/2] quit

[SwitchA] interface ethernet 1/5

[SwitchA-Ethernet1/5] port link-aggregation group 1

[SwitchA-Ethernet1/5] quit

# 配置二層聚合接口1為Trunk端口，並允許VLAN 101和102的報文通過。

[SwitchA] interface bridge-aggregation 1

[SwitchA-Bridge-Aggregation1] port link-type trunk

[SwitchA-Bridge-Aggregation1] port trunk permit vlan 101 to 102

[SwitchA-Bridge-Aggregation1] undo port trunk permit vlan 1

[SwitchA-Bridge-Aggregation1] port trunk pvid vlan 101

[SwitchA-Bridge-Aggregation1] quit

# 配置上行接口IP地址。

[SwitchA] interface vlan-interface 1000

[SwitchA-Vlan-interface1000] ip address 100.0.0.2 24

[SwitchA-Vlan-interface1000] quit

# 創建Track項1，監視上行接口的物理狀態。

[SwitchA] track 1 interface vlan-interface 1000

# 創建VRRP備份組1，配置Switch A在備份組1中的優先級為110。

[SwitchA] interface vlan-interface 101

[SwitchA-Vlan-interface101] ip address 10.1.1.2 24

[SwitchA-Vlan-interface101] vrrp vrid 1 virtual-ip 10.1.1.1

[SwitchA-Vlan-interface101] vrrp vrid 1 priority 110

# 配置VRRP備份組1監視Track項1的狀態。當Track項狀態為Negative（即上行接口的物理狀態為down）時，Switch A在備份組1的優先級降低20，使得Switch B的優先級高於Switch A，Switch B成為Master。

[SwitchA-Vlan-interface101] vrrp vrid 1 track 1 reduced 20

[SwitchA-Vlan-interface101] quit

# 創建VRRP備份組2。

[SwitchA] interface vlan-interface 102

[SwitchA-Vlan-interface102] ip address 10.2.1.2 24

[SwitchA-Vlan-interface102] vrrp vrid 1 virtual-ip 10.2.1.1

[SwitchA–Vlan-interface102] quit

# 配置MSTP。

[SwitchA] stp region-configuration

[SwitchA-mst-region] region-name vrrp

[SwitchA-mst-region] instance 1 vlan 101

[SwitchA-mst-region] instance 2 vlan 102

[SwitchA-mst-region] active region-configuration

[SwitchA-mst-region] quit

[SwitchA] stp instance 1 root primary

[SwitchA] stp instance 2 root secondary

[SwitchA] stp enable

# 在上行接口上關閉STP功能。

[SwitchA] interface ethernet 1/1

[SwitchA-Ethernet1/1] undo stp enable

[SwitchA-Ethernet1/1] quit

# 配置OSPF發布網段路由。

[SwitchA] ospf

[SwitchA-ospf-1] area 0

[SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0] network 100.0.0.0 0.0.0.255

[SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.1.0 0.0.0.255

[SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.2.1.0 0.0.0.255

[SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0] quit

[SwitchA-ospf-1] quit

# 配置接口Vlan-int102的路由Cost值為5，以便外網訪問區域B的報文優先通過Switch B轉發。

[SwitchA] interface vlan-interface 102

[SwitchA-Vlan-interface102] ospf cost 5

[SwitchA-Vlan-interface102] quit

4.3.2  設備B的配置

# 配置端口Ethernet1/1屬於VLAN 2000、Ethernet1/3屬於VLAN 102、Ethernet1/4屬於VLAN 101。

<SwitchB> system-view

[SwitchB] vlan 2000

[SwitchB-vlan2000] port ethernet 1/1

[SwitchB-vlan2000] quit

[SwitchB] vlan 101

[SwitchB-vlan101] port ethernet 1/4

[SwitchB-vlan101] quit

[SwitchB] vlan 102

[SwitchB-vlan102] port ethernet 1/3

[SwitchB-vlan102] quit

# 創建二層聚合接口1。

[SwitchB] interface bridge-aggregation 1

[SwitchB-Bridge-Aggregation1] quit

# 分別將端口Ethernet1/2和Ethernet1/5加入到聚合組1中。

[SwitchB] interface ethernet 1/2

[SwitchB-Ethernet1/2] port link-aggregation group 1

[SwitchB-Ethernet1/2] quit

[SwitchB] interface ethernet 1/5

[SwitchB-Ethernet1/5] port link-aggregation group 1

[SwitchB-Ethernet1/5] quit

# 配置二層聚合接口1為Trunk端口，並允許VLAN 101和102的報文通過。

[SwitchB] interface bridge-aggregation 1

[SwitchB-Bridge-Aggregation1] port link-type trunk

[SwitchB-Bridge-Aggregation1] port trunk permit vlan 101 to 102

[SwitchB-Bridge-Aggregation1] undo port trunk permit vlan 1

[SwitchB-Bridge-Aggregation1] port trunk pvid vlan 101

[SwitchB-Bridge-Aggregation1] quit

# 配置上行接口IP地址。

[SwitchB] interface vlan-interface 2000

[SwitchB-Vlan-interface2000] ip address 200.0.0.2 24

[SwitchB-Vlan-interface2000] quit

# 創建Track項1，監視上行接口的物理狀態。

[SwitchB] track 1 interface vlan-interface 2000

# 創建VRRP備份組1。

[SwitchB] interface vlan-interface 101

[SwitchB-Vlan-interface101] ip address 10.1.1.3 24

[SwitchB-Vlan-interface101] vrrp vrid 1 virtual-ip 10.1.1.1

[SwitchB–Vlan-interface101] quit

# 創建VRRP備份組2，配置Switch B在備份組2中的優先級為110。

[SwitchB] interface vlan-interface 102

[SwitchB-Vlan-interface102] ip address 10.2.1.3 24

[SwitchB-Vlan-interface102] vrrp vrid 1 virtual-ip 10.2.1.1

[SwitchB-Vlan-interface102] vrrp vrid 1 priority 110

# 配置VRRP備份組2監視Track項1的狀態。當Track項狀態為Negative（即上行接口的物理狀態為down）時，Switch B在備份組2的優先級降低20，使得Switch A的優先級高於Switch B，Switch A成為Master。

[SwitchB-Vlan-interface102] vrrp vrid 1 track 1 reduced 20

[SwitchB-Vlan-interface102] quit

# 配置MSTP。

[SwitchB] stp region-configuration

[SwitchB-mst-region] region-name vrrp

[SwitchB-mst-region] instance 1 vlan 101

[SwitchB-mst-region] instance 2 vlan 102

[SwitchB-mst-region] active region-configuration

[SwitchB-mst-region] quit

[SwitchB] stp instance 2 root primary

[SwitchB] stp instance 1 root secondary

[SwitchB] stp enable

# 在上行接口上關閉STP功能。

[SwitchB] interface ethernet 1/1

[SwitchB-Ethernet1/1] undo stp enable

[SwitchB-Ethernet1/1] quit

# 配置OSPF發布網段路由。

[SwitchB] ospf

[SwitchB-ospf-1] area 0

[SwitchB-ospf-1-area-0.0.0.0] network 200.0.0.0 0.0.0.255

[SwitchB-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.1.0 0.0.0.255

[SwitchB-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.2.1.0 0.0.0.255

[SwitchB-ospf-1-area-0.0.0.0] quit

[SwitchB-ospf-1] quit

# 配置接口Vlan-int101的路由Cost值為5，以便外網訪問區域A的報文優先通過Switch A轉發。

[SwitchB] interface vlan-interface 101

[SwitchB-Vlan-interface102] ospf cost 5

[SwitchB-Vlan-interface102] quit

4.3.3  設備C的配置

# 配置VLAN 101。

<SwitchC> system-view

[SwitchC] vlan 101

[SwitchC-vlan101] port ethernet 1/1 to ethernet 1/3

[SwitchC-vlan101] quit

# 配置MSTP。

[SwitchC] stp region-configuration

[SwitchC-mst-region] region-name vrrp

[SwitchC-mst-region] instance 1 vlan 101

[SwitchC-mst-region] instance 2 vlan 102

[SwitchC-mst-region] active region-configuration

[SwitchC-mst-region] quit

[SwitchC] stp enable

4.3.4  設備D的配置

# 配置VLAN 102。

<SwitchD> system-view

[SwitchD] vlan 102

[SwitchD-vlan102] port ethernet 1/1 to ethernet 1/3

[SwitchD-vlan102] quit

# 配置MSTP。

[SwitchD] stp region-configuration

[SwitchD-mst-region] region-name vrrp

[SwitchD-mst-region] instance 1 vlan 101

[SwitchD-mst-region] instance 2 vlan 102

[SwitchD-mst-region] active region-configuration

[SwitchD-mst-region] quit

[SwitchD] stp enable

4.3.5  設備E的配置

# 配置VLAN 1000。

<SwitchE> system-view

[SwitchE] vlan 1000

[SwitchE-vlan1000] port ethernet 1/1

[SwitchE-vlan1000] quit

# 配置接口Vlan-int1000的IP地址。

[SwitchE] interface vlan-interface 1000

[SwitchE-Vlan-interface1000] ip address 100.0.0.1 24

[SwitchE-Vlan-interface1000] quit

# 配置VLAN 2000。

[SwitchE] vlan 2000

[SwitchE-vlan2000] port ethernet 1/2

[SwitchE-vlan2000] quit

# 配置接口Vlan-int2000的IP地址。

[SwitchE] interface vlan-interface 2000

[SwitchE-Vlan-interface2000] ip address 200.0.0.1 24

[SwitchE-Vlan-interface2000] quit

# 配置VLAN 3000。

[SwitchE] vlan 3000

[SwitchE-vlan3000] port ethernet 1/3

[SwitchE-vlan3000] quit

# 配置接口Vlan-int3000的IP地址。

[SwitchE] interface vlan-interface 3000

[SwitchE-Vlan-interface3000] ip address 30.0.0.1 24

[SwitchE-Vlan-interface3000] quit

# 配置OSPF發布網段路由。

[SwitchE] ospf

[SwitchE-ospf-1] area 0

[SwitchE-ospf-1-area-0.0.0.0] network 100.0.0.0 0.0.0.255

[SwitchE-ospf-1-area-0.0.0.0] network 200.0.0.0 0.0.0.255

[SwitchE-ospf-1-area-0.0.0.0] network 30.0.0.0 0.0.0.255

[SwitchE-ospf-1-area-0.0.0.0] quit

[SwitchE-ospf-1] quit

4.3.6  主機的配置

配置區域A內主機的缺省網關為10.1.1.1，區域B內主機的缺省網關為10.2.1.1，具體配置過程略。

4.4  驗證配置

(1)      網關設備和鏈路均正常工作時，驗證局域網內主機是否可以與外部網絡通信

# 在Switch A和Switch B上查看VRRP備份組的信息。可以看到Switch A在備份組1中為Master，Switch B在備份組2中為Master，從而保證區域A的主機通過Switch A與外部通信，區域B的主機通過Switch B與外部通信。

<SwitchA> display vrrp

 IPv4 Standby Information:

     Run Mode       : Standard

     Run Method     : Virtual MAC

 Total number of virtual routers : 2

 Interface          VRID   State       Run     Adver   Auth     Virtual

                                       Pri     Timer   Type        IP

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

 Vlan101            1      Master      110     1       None     10.1.1.1

 Vlan102            1      Backup      100     1       None     10.2.1.1

<SwitchB> display vrrp

 IPv4 Standby Information:

     Run Mode       : Standard

     Run Method     : Virtual MAC

 Total number of virtual routers : 2

 Interface          VRID   State       Run     Adver   Auth     Virtual

                                       Pri     Timer   Type        IP

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

 Vlan101            1      Backup      100     1       None     10.1.1.1

 Vlan102            1      Master      110     1       None     10.2.1.1

# 在Switch C上查看生成樹狀態。可以看到端口Ethernet1/2為替換端口，不可以轉發流量，從而避免環路。

<SwitchC> display stp brief

 MSTID      Port                         Role  STP State     Protection

   1        Ethernet1/1                  ROOT  FORWARDING    NONE

   1        Ethernet1/2                  ALTE  DISCARDING    NONE

   1        Ethernet1/3                  DESI  FORWARDING    NONE

# 在Switch D上查看生成樹狀態。可以看到端口Ethernet1/1為替換端口，不可以轉發流量，從而避免環路。

<SwitchD> display stp brief

 MSTID      Port                         Role  STP State     Protection

   2        Ethernet1/1                  ALTE  DISCARDING    NONE

   2        Ethernet1/2                  ROOT  FORWARDING    NONE

   2        Ethernet1/3                  DESI  FORWARDING    NONE

# 在區域A和區域B的主機上ping 30.0.0.1，可以ping通。

C:\> ping 30.0.0.1

Pinging 30.0.0.1 with 32 bytes of data:

Reply from 30.0.0.1: bytes=32 time=19ms TTL=254

Reply from 30.0.0.1: bytes=32 time<1ms TTL=254

Reply from 30.0.0.1: bytes=32 time<1ms TTL=254

Reply from 30.0.0.1: bytes=32 time<1ms TTL=254

Ping statistics for 30.0.0.1:

    Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),

Approximate round trip times in milli-seconds:

    Minimum = 0ms, Maximum = 19ms, Average = 4ms

# 在Switch A、Switch B和Switch E上開啟ICMP超時報文發送功能。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] ip ttl-expires enable

<SwitchB> system-view

[SwitchB] ip ttl-expires enable

<SwitchE> system-view

[SwitchE] ip ttl-expires enable

# 在區域A內IP地址為10.1.1.4的主機上查看到達30.0.0.1的報文所經過的路徑。可以看出，區域A內訪問外網的報文通過Switch A轉發。

C:\> tracert 30.0.0.1

Tracing route to 30.0.0.1 over a maximum of 30 hops

  1    23 ms     1 ms     1 ms  10.1.1.2

  2    <1 ms    <1 ms    <1 ms  30.0.0.1

Trace complete.

# 在區域B內IP地址為10.2.1.4的主機上查看到達30.0.0.1的報文所經過的路徑。可以看出，區域B內訪問外網的報文通過Switch B轉發。

C:\> tracert 30.0.0.1

Tracing route to 30.0.0.1 over a maximum of 30 hops

  1    13 ms     1 ms     1 ms  10.2.1.3

  2    <1 ms    <1 ms    <1 ms  30.0.0.1

Trace complete.

# 在Switch E上查看到達10.1.1.4（區域A內某主機的IP地址）的報文所經過的路徑。可以看出，外網訪問區域A內主機的報文通過Switch A轉發。

[SwitchE] tracert 10.1.1.4

 traceroute to 10.1.1.4(10.1.1.4) 30 hops max,40 bytes packet, press CTRL_C to break

 1  100.0.0.2 2 ms 1 ms 1 ms

 2  10.1.1.4 <1 ms 1 ms 1 ms

# 在Switch E上查看到達10.2.1.4（區域B內某主機的IP地址）的報文所經過的路徑。可以看出，外網訪問區域B內主機的報文通過Switch B轉發。

[SwitchE] tracert 10.2.1.4

 traceroute to 10.2.1.4(10.2.1.4) 30 hops max,40 bytes packet, press CTRL_C to break

 1  200.0.0.2 1 ms 2 ms 1 ms

 2  10.2.1.4 1 ms 1 ms 1 ms

(2)      一台網關設備出現故障後，驗證局域網內主機是否可以與外部網絡通信

# 保存當前配置後，重啟Switch A。

<SwitchA> save config.cfg

The current configuration will be saved to flash:/config.cfg. Continue? [Y/N]:y

flash:/config.cfg exists, overwrite? [Y/N]:y

Now saving current configuration to the device.

Saving configuration flash:/config.cfg. Please wait...

.........................

Configuration is saved to flash successfully.

<SwitchA> reboot

 Start to check configuration with next startup configuration file, please wait.

........DONE!

 This command will reboot the device. Continue? [Y/N]:y

# 在Switch B上查看VRRP備份組的信息。可以看到Switch B在備份組1和備份組2中均為Master，區域A和區域B的流量均通過Switch B轉發。

<SwitchB> display vrrp

 IPv4 Standby Information:

     Run Mode       : Standard

     Run Method     : Virtual MAC

 Total number of virtual routers : 2

 Interface          VRID   State       Run     Adver   Auth     Virtual

                                       Pri     Timer   Type        IP

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

 Vlan101            1      Master      100     1       None     10.1.1.1

 Vlan102            1      Master      110     1       None     10.2.1.1

# 在區域A和區域B的主機上ping 30.0.0.1，均可以ping通。（具體驗證過程略）

# 在區域A內IP地址為10.1.1.4的主機上查看到達30.0.0.1的報文所經過的路徑。可以看出，區域A內訪問外網的報文通過Switch B轉發。

C:\> tracert 30.0.0.1

Tracing route to 30.0.0.1 over a maximum of 30 hops

  1    12 ms     1 ms     1 ms  10.1.1.3

  2    <1 ms    <1 ms    <1 ms  30.0.0.1

Trace complete.

# 在區域B內IP地址為10.2.1.4的主機上查看到達30.0.0.1的報文所經過的路徑。可以看出，區域B內訪問外網的報文通過Switch B轉發。

C:\> tracert 30.0.0.1

Tracing route to 30.0.0.1 over a maximum of 30 hops

  1    23 ms     1 ms     1 ms  10.2.1.3

  2    <1 ms    <1 ms    <1 ms  30.0.0.1

Trace complete.

# 在Switch E上查看到達10.1.1.4（區域A內某主機的IP地址）的報文所經過的路徑。可以看出，外網訪問區域A內主機的報文通過Switch B轉發。

<SwitchE> tracert 10.1.1.4

 traceroute to 10.1.1.4(10.1.1.4) 30 hops max,40 bytes packet, press CTRL_C to break

 1  200.0.0.2 1 ms 1 ms 1 ms

 2  10.1.1.4 1 ms 1 ms 1 ms

# 在Switch E上查看到達10.2.1.4（區域B內某主機的IP地址）的報文所經過的路徑。可以看出，外網訪問區域B內主機的報文通過Switch B轉發。

<SwitchE> tracert 10.2.1.4

 traceroute to 10.2.1.4(10.2.1.4) 30 hops max,40 bytes packet, press CTRL_C to break

 1  200.0.0.2 1 ms 2 ms 1 ms

 2  10.2.1.4 1 ms 1 ms 1 ms

(3)      鏈路出現故障時，驗證局域網內主機是否可以與外部網絡通信

區域A和區域B的網絡是對稱的，此處僅以區域A為例，驗證鏈路出現故障時，局域網內主機是否可以與外部網絡通信。為了簡化描述，對區域A與外部網絡通信過程中涉及的鏈路進行命名，如圖1-5所示。

圖1-5 區域A與外部通信的網絡

·              鏈路a和鏈路c同時出現故障時，驗證局域網內主機是否可以與外部網絡通信

# 在Switch A上關閉接口Ethernet1/4。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] interface ethernet 1/4

[SwitchA-Ethernet1/4] shutdown

[SwitchA-Ethernet1/4] quit

# 在Switch B上關閉接口Ethernet1/1。

<SwitchB> system-view

[SwitchB] interface ethernet 1/1

[SwitchB-Ethernet1/1] shutdown

[SwitchB-Ethernet1/1] quit

# 在Switch A和Switch B上查看VRRP備份組的信息。可以看到由於上行接口故障，Switch B在備份組2中的優先級降低為90。Switch A在備份組1和備份組2中均為Master，區域A和區域B的流量均通過Switch A轉發。

[SwitchA] display vrrp

 IPv4 Standby Information:

     Run Mode       : Standard

     Run Method     : Virtual MAC

 Total number of virtual routers : 2

 Interface          VRID   State       Run     Adver   Auth     Virtual

                                       Pri     Timer   Type        IP

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

 Vlan101            1      Master      110     1       None     10.1.1.1

 Vlan102            1      Master      100     1       None     10.2.1.1

[SwitchB] display vrrp

 IPv4 Standby Information:

     Run Mode       : Standard

     Run Method     : Virtual MAC

 Total number of virtual routers : 2

 Interface          VRID   State       Run     Adver   Auth     Virtual

                                       Pri     Timer   Type        IP

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

 Vlan101            1      Backup      100     1       None     10.1.1.1

 Vlan102            1      Backup      90      1       None     10.2.1.1

# 在Switch C上查看生成樹狀態。可以看到端口Ethernet1/2變為根端口，可以轉發流量。

<SwitchC> display stp brief

 MSTID      Port                         Role  STP State     Protection

   1        Ethernet1/2                  ROOT  FORWARDING    NONE

   1        Ethernet1/3                  DESI  FORWARDING    NONE

# 在區域A的主機上ping 30.0.0.1，可以ping通。（具體驗證過程略）

# 在區域A內IP地址為10.1.1.4的主機上查看到達30.0.0.1的報文所經過的路徑。可以看出，區域A內訪問外網的報文通過Switch A轉發。

C:\> tracert 30.0.0.1

Tracing route to 30.0.0.1 over a maximum of 30 hops

  1    12 ms     1 ms     1 ms  10.1.1.2

  2    <1 ms    <1 ms    <1 ms  30.0.0.1

Trace complete.

# 在Switch E上查看到達10.1.1.4（區域A內某主機的IP地址）的報文所經過的路徑。可以看出，外網訪問區域A內主機的報文通過Switch A轉發。

<SwitchE> tracert 10.1.1.4

traceroute to 10.1.1.4(10.1.1.4) 30 hops max,40 bytes packet, press CTRL_C to break

 1  100.0.0.2 2 ms 2 ms 1 ms

 2  10.1.1.4 1 ms 1 ms 1 ms

·              鏈路a和鏈路d同時出現故障時，驗證局域網內主機是否可以與外部網絡通信

# 在Switch A上關閉接口Ethernet1/1和Ethernet1/4。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] interface ethernet 1/1

[SwitchA-Ethernet1/1] shutdown

[SwitchA-Ethernet1/1] quit

[SwitchA] interface ethernet 1/4

[SwitchA-Ethernet1/4] shutdown

[SwitchA-Ethernet1/4] quit

# 在Switch A和Switch B上查看VRRP備份組的信息。可以看到由於上行接口故障，Switch A在備份組1中的優先級降低為90。Switch B在備份組1和備份組2中均為Master，區域A和區域B的流量均通過Switch B轉發。

[SwitchA] display vrrp

 IPv4 Standby Information:

     Run Mode       : Standard

     Run Method     : Virtual MAC

 Total number of virtual routers : 2

 Interface          VRID   State       Run     Adver   Auth     Virtual

                                       Pri     Timer   Type        IP

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

 Vlan101            1      Backup      90      1       None     10.1.1.1

 Vlan102            1      Backup      100     1       None     10.2.1.1

[SwitchB] display vrrp

 IPv4 Standby Information:

     Run Mode       : Standard

     Run Method     : Virtual MAC

 Total number of virtual routers : 2

 Interface          VRID   State       Run     Adver   Auth     Virtual

                                       Pri     Timer   Type        IP

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

 Vlan101            1      Master      100     1       None     10.1.1.1

 Vlan102            1      Master      110     1       None     10.2.1.1

# 在Switch C上查看生成樹狀態。可以看到端口Ethernet1/2為根端口，可以轉發流量。

<SwitchC> display stp brief

 MSTID      Port                         Role  STP State     Protection

   1        Ethernet1/2                  ROOT  FORWARDING    NONE

   1        Ethernet1/3                  DESI  FORWARDING    NONE

# 在區域A的主機上ping 30.0.0.1，可以ping通。（具體驗證過程略）

# 在區域A內IP地址為10.1.1.4的主機上查看到達30.0.0.1的報文所經過的路徑。可以看出，區域A內訪問外網的報文通過Switch B轉發。

C:\> tracert 30.0.0.1

Tracing route to 30.0.0.1 over a maximum of 30 hops

  1    12 ms     1 ms     1 ms  10.1.1.3

  2     1 ms    <1 ms    <1 ms  30.0.0.1

Trace complete.

# 在Switch E上查看到達10.1.1.4（區域A內某主機的IP地址）的報文所經過的路徑。可以看出，外網訪問區域A內主機的報文通過Switch B轉發。

<SwitchE> tracert 10.1.1.4

traceroute to 10.1.1.4(10.1.1.4) 30 hops max,40 bytes packet, press CTRL_C to break

 1  200.0.0.2 2 ms 1 ms 1 ms

 2  10.1.1.4 <1 ms 1 ms 2 ms

·              鏈路a和鏈路e同時出現故障時，驗證局域網內主機是否可以與外部網絡通信

# 在Switch A上關閉接口Ethernet1/4和二層聚合接口1。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] interface ethernet 1/4

[SwitchA-Ethernet1/4] shutdown

[SwitchA-Ethernet1/4] quit

[SwitchA] interface bridge-aggregation 1

[SwitchA-Bridge-Aggregation1] shutdown

[SwitchA-Bridge-Aggregation1] quit

# 在Switch B上查看VRRP備份組的信息。可以看到Switch B在備份組1和備份組2中均為Master，區域A和區域B的流量均通過Switch B轉發。

[SwitchB] display vrrp

 IPv4 Standby Information:

     Run Mode       : Standard

     Run Method     : Virtual MAC

 Total number of virtual routers : 2

 Interface          VRID   State       Run     Adver   Auth     Virtual

                                       Pri     Timer   Type        IP

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

 Vlan101            1      Master      100     1       None     10.1.1.1

 Vlan102            1      Master      110     1       None     10.2.1.1

# 在區域A的主機上ping 30.0.0.1，可以ping通。（具體驗證過程略）

# 在區域A內IP地址為10.1.1.4的主機上查看到達30.0.0.1的報文所經過的路徑。可以看出，區域A內訪問外網的報文通過Switch B轉發。

C:\> tracert 30.0.0.1

Tracing route to 30.0.0.1 over a maximum of 30 hops

  1    12 ms     1 ms     1 ms  10.1.1.3

  2    <1 ms    <1 ms    <1 ms  30.0.0.1

Trace complete.

# 在Switch E上查看到達10.1.1.4（區域A內某主機的IP地址）的報文所經過的路徑。可以看出，外網訪問區域A內主機的報文通過Switch B轉發。

<SwitchE> tracert 10.1.1.4

 traceroute to 10.1.1.4(10.1.1.4) 30 hops max,40 bytes packet, press CTRL_C to break

 1  200.0.0.2 2 ms 2 ms 2 ms

 2  10.1.1.4 1 ms 1 ms <1 ms

·              鏈路d和鏈路e同時出現故障時，驗證局域網內主機是否可以與外部網絡通信

# 在Switch A上關閉接口Ethernet1/1和二層聚合接口1。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] interface ethernet 1/1

[SwitchA-Ethernet1/1] shutdown

[SwitchA-Ethernet1/1] quit

[SwitchA] interface bridge-aggregation 1

[SwitchA-Bridge-Aggregation1] shutdown

[SwitchA-Bridge-Aggregation1] quit

# 在Switch A和Switch B上查看VRRP備份組的信息。可以看到由於上行接口故障，Switch A在備份組1中的優先級降低為90。Switch B在備份組1和備份組2中均為Master，區域A和區域B的流量均通過Switch B轉發。

[SwitchA] display vrrp

 IPv4 Standby Information:

     Run Mode       : Standard

     Run Method     : Virtual MAC

 Total number of virtual routers : 2

 Interface          VRID   State       Run     Adver   Auth     Virtual

                                       Pri     Timer   Type        IP

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

 Vlan101            1      Backup      90      1       None     10.1.1.1

 Vlan102            1      Backup      100     1       None     10.2.1.1

[SwitchB] display vrrp

 IPv4 Standby Information:

     Run Mode       : Standard

     Run Method     : Virtual MAC

 Total number of virtual routers : 2

 Interface          VRID   State       Run     Adver   Auth     Virtual

                                       Pri     Timer   Type        IP

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

 Vlan101            1      Master      100     1       None     10.1.1.1

 Vlan102            1      Master      110     1       None     10.2.1.1

# 在Switch C上查看生成樹狀態。可以看到端口Ethernet1/2為指定端口，可以轉發流量。

<SwitchC> display stp brief

 MSTID      Port                         Role  STP State     Protection

   1        Ethernet1/1                  ROOT  FORWARDING    NONE

   1        Ethernet1/2                  DESI  FORWARDING    NONE

   1        Ethernet1/3                  DESI  FORWARDING    NONE

# 在區域A的主機上ping 30.0.0.1，可以ping通。（具體驗證過程略）

# 在區域A內IP地址為10.1.1.4的主機上查看到達30.0.0.1的報文所經過的路徑。可以看出，區域A內訪問外網的報文通過Switch B轉發。

C:\> tracert 30.0.0.1

Tracing route to 30.0.0.1 over a maximum of 30 hops

  1    12 ms     1 ms     8 ms  10.1.1.3

  2     1 ms    <1 ms    <1 ms  30.0.0.1

Trace complete.

# 在Switch E上查看到達10.1.1.4（區域A內某主機的IP地址）的報文所經過的路徑。可以看出，外網訪問區域A內主機的報文通過Switch B轉發。

<SwitchE> tracert 10.1.1.4

 traceroute to 10.1.1.4(10.1.1.4) 30 hops max,40 bytes packet, press CTRL_C to break

 1  200.0.0.2 2 ms 2 ms 2 ms

 2  10.1.1.4 1 ms 1 ms <1 ms

4.5  配置文件

·              設備A：

#

vlan 101 to 102

#

vlan 1000

#

stp region-configuration

 region-name vrrp

 instance 1 vlan 101

 instance 2 vlan 102

 active region-configuration

#

 stp instance 1 root primary

 stp instance 2 root secondary

 stp enable

#

interface Bridge-Aggregation1

 port link-type trunk

 undo port trunk permit vlan 1

 port trunk permit vlan 101 to 102

 port trunk pvid vlan 101

#

interface Vlan-interface101

 ip address 10.1.1.2 255.255.255.0

 vrrp vrid 1 virtual-ip 10.1.1.1

 vrrp vrid 1 priority 110

 vrrp vrid 1 track 1 reduced 20

#

interface Vlan-interface102

 ip address 10.2.1.2 255.255.255.0

 ospf cost 5

 vrrp vrid 1 virtual-ip 10.2.1.1

#

interface Vlan-interface1000

 ip address 100.0.0.2 255.255.255.0

#

interface Ethernet1/1

 port link-mode bridge

 port access vlan 1000

 stp disable

#

interface Ethernet1/2

 port link-mode bridge

 port link-type trunk

 undo port trunk permit vlan 1

 port trunk permit vlan 101 to 102

 port trunk pvid vlan 101

 port link-aggregation group 1

#

interface Ethernet1/3

 port link-mode bridge

 port access vlan 102

#

interface Ethernet1/4

 port link-mode bridge

 port access vlan 101

#

interface Ethernet1/5

 port link-mode bridge

 port link-type trunk

 undo port trunk permit vlan 1

 port trunk permit vlan 101 to 102

 port trunk pvid vlan 101

 port link-aggregation group 1

#

ospf 1

 area 0.0.0.0

  network 100.0.0.0 0.0.0.255

  network 10.1.1.0 0.0.0.255

  network 10.2.1.0 0.0.0.255

#

 track 1 interface Vlan-interface1000

#

·              設備B ：

#

vlan 101 to 102

#

vlan 2000

#

stp region-configuration

 region-name vrrp

 instance 1 vlan 101

 instance 2 vlan 102

 active region-configuration

#

 stp instance 1 root secondary

 stp instance 2 root primary

 stp enable

#

interface Bridge-Aggregation1

 port link-type trunk

 undo port trunk permit vlan 1

 port trunk permit vlan 101 to 102

 port trunk pvid vlan 101

#

interface Vlan-interface101

 ip address 10.1.1.3 255.255.255.0

 ospf cost 5

 vrrp vrid 1 virtual-ip 10.1.1.1

#

interface Vlan-interface102

 ip address 10.2.1.3 255.255.255.0

 vrrp vrid 1 virtual-ip 10.2.1.1

 vrrp vrid 1 priority 110

 vrrp vrid 1 track 1 reduced 20

#

interface Vlan-interface2000

 ip address 200.0.0.2 255.255.255.0

#

interface Ethernet1/1

 port link-mode bridge

 port access vlan 2000

 stp disable

#

interface Ethernet1/2

 port link-mode bridge

 port link-type trunk

 undo port trunk permit vlan 1

 port trunk permit vlan 101 to 102

 port trunk pvid vlan 101

 port link-aggregation group 1

#

interface Ethernet1/3

 port link-mode bridge

 port access vlan 102

#

interface Ethernet1/4

 port link-mode bridge

 port access vlan 101

#

interface Ethernet1/5

 port link-mode bridge

 port link-type trunk

 undo port trunk permit vlan 1

 port trunk permit vlan 101 to 102

 port trunk pvid vlan 101

 port link-aggregation group 1

#

ospf 1

 area 0.0.0.0

  network 10.1.1.0 0.0.0.255

  network 10.2.1.0 0.0.0.255

  network 200.0.0.0 0.0.0.255

#

 track 1 interface Vlan-interface2000

#

·              設備C：

#

vlan 101

#

stp region-configuration

 region-name vrrp

 instance 1 vlan 101

 instance 2 vlan 102

 active region-configuration

#

 stp enable

#

interface Ethernet1/1

 port link-mode bridge

 port access vlan 101

#

interface Ethernet1/2

 port link-mode bridge

 port access vlan 101

#

interface Ethernet1/3

 port link-mode bridge

 port access vlan 101

#

·              設備D：

#

vlan 102

#

stp region-configuration

 region-name vrrp

 instance 1 vlan 101

 instance 2 vlan 102

 active region-configuration

#

 stp enable

#

interface Ethernet1/1

 port link-mode bridge

 port access vlan 102

#

interface Ethernet1/2

 port link-mode bridge

 port access vlan 102

#

interface Ethernet1/3

 port link-mode bridge

 port access vlan 102

#

·              設備E：

#

vlan 1000

#

vlan 2000

#

vlan 3000

#

interface Vlan-interface1000

 ip address 100.0.0.1 255.255.255.0

#

interface Vlan-interface2000

 ip address 200.0.0.1 255.255.255.0

#

interface Vlan-interface3000

 ip address 30.0.0.1 255.255.255.0

#

interface Ethernet1/1

 port link-mode bridge

 port access vlan 1000

#

interface Ethernet1/2

 port link-mode bridge

 port access vlan 2000

#

interface Ethernet1/3

 port link-mode bridge

 port access vlan 3000

#

ospf 1

 area 0.0.0.0

  network 100.0.0.0 0.0.0.255

  network 200.0.0.0 0.0.0.255

  network 30.0.0.0 0.0.0.255

#

5  相關資料

·              RFC 3768：Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP)

·              IEEE 802.1s：Virtual Bridged Local Area Networks—Amendment 3: Multiple Spanning Trees