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路由冗余设计

当设计一个网络架构的时候，在达到基本的互联互通的基础上，一项最基本要侧重考虑的问题是该网络要如何处理故障。这一部分的操作是尝试在经济许可的范围内建立越多越好的冗余链路和设备，同时要保持其网络的性能和可管理性。在终端的角度来看，第一个他们本地网络要连接外部网络的通讯部件是默认网关，如果默认网关失效了，那么接下来的所有通往外部的访问都是空谈。而第一跳冗余协议（first hop redundancy protocol）能够有效的处理这个问题。在Cisco 的设备上，也有几个不同的选择，包括热备用路由器协议（HSRP），虚拟路由器冗余协议（VRRP）和网关负载均衡协议（GLBP）。本文给出了这些选项的概述，以及它们之间的区别。

Hot Standby Router Protocol (HSRP)

HSRP是Cisco专有的协议，能使网络工程师将多个冗余路由器配置在同一子网中，每个都可以作为一个子网网关设备使用。如果不使用HSRP，每个子网的设备需要单独配置使用特定的网关，这样就不能有效地提供冗余，但限制了因为路由器失效所受到影响的的客户数。使用HSRP时，一组路由器（网关）将配置在一起，一个HSRP的虚拟IP地址和MAC地址将被创建，以供子网设备使用。HSRP配置中的不同路由器将通信并选择一个主的单一活动网关，来处理所有通信流量。此时，一个单一的备用网关也被选出。备用网关会向主网关发送多播进行通信，检测主网关是否失效。主网关一旦失效，其中的一个备用网关就会夺取住网关的职责并在很小的延迟后转发所有数据流量。与此同时，一个新的备用网关也会被选出。

Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP)

VRRP是一个开放的标准，可用于存在多个供应商设备的环境中。VRRP的运作类似于HSRP，但在不同方面稍有不同。和HSRP相似的，多个路由器（网关）被配置进同一个组里面，其中一个被网络工程师手工指定为主网关。主网关连接终端所在接口的物理IP地址被指派为默认网关的地址。VRRP组中的备用网关会不断和主网关进行通信，而且当主网关失效后马上替代主网关以转发流量。当主网关恢复正常后，又会自动夺回主网关的身份。

在一个单独的子网中也是允许存在多个VRRP组的，可以用来做负载均衡。不过，这种方法需要在客户端的电脑中手动更改默认网关地址的配置。显然这样可行性非常低的，如果要实现相应的功能，最好还是看看以下要介绍的GLBP。

Gateway Load Balancing Protocol (GLBP)

GLBP的是另一种Cisco专有协议，可用于第一跳冗余。GLBP的提供了一种前两个协议都没有的东西：动态负载平衡。不像HSRP或VRRP，GLBP组中存在的所有的路由器是活动的，并转发流量。当配置完一个GLBP组，组内的其中一个路由器将当选为活动虚拟网关（AVG）;每个其他路由器将作为AVG的备份。AVG 是负责给GLBP组内所有的成员分配虚拟MAC地址，这些成员都被称为活动虚拟转发器（简称AVF）。AVG是负责响应子网设备的ARP请求，并选择该组的哪一个路由器将处理流量。所有子网设备的默认网关的IP地址是相同的;这个IP地址是虚拟出来的。当一个设备发出ARP包请求MAC地址时，AVG将用其中一个虚拟的MAC地址回应。AVG是通过这种方式，能控制成员路由器处理每个独立子网设备的流量从而达到负载的效果。

总结

显然，像网络中的大多数事情一样，解决一个具体问题可以有很多不同的选择。以上讨论的三种解决方案中有两个是针对思科设备，因此只能在只有思科设备的环境中使用（至少跨网关）。>VRRP是一种支持多厂商的设备的实施方案，对非思科设备提供了解决方案。GLBP提供动态负载均衡，这是一个很大的优势，因为它拥有充分能利用所有可用的带宽和不浪费这些资源的优势。

在具体的实施项目中，哪一种方案是最好的还要取决于具体的环境和实施需求。希望本文的内容将至少给读者提供一些可用的选项和解决问题的方向。

VRRP虚拟路由器冗余协议应用实例及工作原理

题目：《VRRP虚拟路由器冗余协议应用实例及工作原理》部门：研华IAG FAE 作者：李子龙时间：2011年4月 VRRP虚拟路由器冗余协议应用实例及工作原理一、VRRP协议简介虚拟路由器冗余协议（VRRP）是一种选择协议，它可以把一个虚拟路由器的责任动态分配到局域网上的VRRP 路由器中的一台。控制虚拟路由器IP 地址的VRRP 路由器称为主路由器，它负责转发数据包到这些虚拟IP 地址。一旦主路由器不可用，这种选择过程就提供了动态的故障转移机制，这就允许虚拟路由器的IP 地址可以作为终端主机的默认第一跳路由器。使用VRRP 的好处是有更高的默认路径的可用性而无需在每个终端主机上配置动态路由或路由发现协议。VRRP 包封装在IP 包中发送。使用VRRP ，可以通过手动或DHCP 设定一个虚拟IP 地址作为默认路由器。虚拟IP 地址在路由器间共享，其中一个指定为主路由器而其它的则为备份路由器。如果主路由器不可用，这个虚拟IP 地址就会映射到一个备份路由器的IP 地址（这个备份路由器就成为了主路由器）。VRRP 也可用于负载均衡。VRRP 是IPv4 和IPv6 的一部分。 VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议）是一种容错协议。通常，一个网络内的所有主机都设置一条缺省路由（如图3-1所示，10.100.10.1），这样，主机发出的目的地址不在本网段的报文将被通过缺省路由发往路由器RouterA，从而实现了主机与外部网络的通信。当路由器RouterA 坏掉时，本网段内所有以RouterA 为缺省路由下一跳的主机将断掉与外部的通信。VRRP 就是为解决上述问题而提出的，它为具有多播或广播能力的局域网（如：以太网）设计。我们结合下图来看一下VRRP 的实现原理。VRRP 将局域网的一组路由器（包括一个Master 即活动路由器和若干个Backup 即备份路由器）组织成一个虚拟路由器，称之为一个备份组。这个虚拟的路由器拥有自己的IP 地址10.100.10.1（这个IP 地址可以和备份组内的某个路由器的接口地址相同），备份组内的路由器也有自己的IP 地址（如Master的IP 地址为10.100.10.2，Backup 的IP 地址为10.100.10.3）。局域网内的主机仅仅知道这个虚拟路由器的IP 地址10.100.10.1，而并不知道具体的Master 路由器的IP 地址10.100.10.2 以及Backup 路由器的IP 地址10.100.10.3，它们将自己的缺省路由下一跳地址设置为该虚拟路由器的IP 地址10.100.10.1。于是，网络内的主机就通过这个虚拟的路由器来与其它网络进行通信。如果备份组内的Master 路由器坏掉，Backup 路由器将会通过选举策略选出一个新的Master 路由器，继续向网络内的主机提供路由服务。从而实现网络内的主机不间断地与外部网络进行通信。关于VRRP 协议的详细信息，可以参考RFC 2338。

计算机可靠性和冗余设计设计

高可靠性双机冗余系统的设计要保证所选器件和设备可以构成高可靠性系统,一般要采用下述一些技术: (1)采用冗余备份技术,使系统在出现故障时,仍可以保持正常工作。 (2)优化系统的故障检测(BITE)技术,用最短的时间将故障定位。 (3)研究快速恢复技术,从而将问题尽快解决。 (4)增加纠错和容错措施,减少故障的出现。其中,冗余备份技术在网络维护、数据库数据存储及各种重要数据采集和通讯中都得到了广泛的应用,为提高系统工作的可靠性起到了十分重要的作用。 1、常用冗余备份技术冗余备份,其实就是备份的一种形式,主要是为了不使系统在工作中由于某中原因将重要的信息在通信中产生中断,避免造成重大的损失,利用有效的手段切换到备份的部件中。也就是重复配置系统的一些部件,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,大大减少故障存在的时间,从而保证系统的正常工作。常用的冗余备份技术有: (1)单机冗余技术: 此技术以提高计算机自身可靠性为手段,对组成计算机的易损部件进行冗余设计。 (2)双工备份技术:

此技术用2个完全相同的子部件,一个处于联机工作状态,另一个处于等待状态。一旦联机工作的部件出现故障,备份部件便代替其工作。但联机工作出现故障及备份部件的工作需要相应的监测软件进行判断和工作部件切换。 (3)双机热备份技术: 该技术也即是目前通常所说的active/standby工作方式。Active与standby设备具有相同的硬件配置并装有相同的操作系统和工作软件,且二者在正常工作时输入和输出的数据及其软件协议均相同。当active设备出现故障的时候,通过软件检测将standby设备激活,保证系统在短时间内完全恢复正常使用。此技术结构如图1所示。 (4)网络冗余: 随着计算机网络技术的飞速发展,网络通信已在大大小小不同的系统中承担越来越重要的作用,网络冗余技术也便应运而生。这种技术一般是通过在网络交换机建立冗余环,从而提供计算机数据的备份通道。图2所示的网络冗余接线图,便是其中的一种。图中所示的3台网络交换机在遵循其相同的软件协议下组成冗余环,在segment1、segment2和segment3中任何一个出现接触不良或完全断开的情况下,

OSPF协议详解分析

OSPF 学习笔记 OSPF 协议号是89，也就是说在ip 包的protocol 中是89，用ip 包来传送数据包格式: 在OSPF 路由协议的数据包中，其数据包头长为24 个字节，包含如下8 个字段： * Version number-定义所采用的OSPF 路由协议的版本。 * Type-定义OSPF 数据包类型。OSPF 数据包共有五种： * Hello-用于建立和维护相邻的两个OSPF 路由器的关系，该数据包是周期性地发送的。 * Database Description-用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF 初始化时发送。 * Link state request-用于向相邻的OSPF 路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 * Link state update-这是对link state 请求数据包的响应，即通常所说的LSA 数据包。 * Link state acknowledgment-是对LSA 数据包的响应。 * Packet length-定义整个数据包的长度。 * Router ID-用于描述数据包的源地址，以IP 地址来表示，32bit * Area ID-用于区分OSPF 数据包属于的区域号，所有的OSPF 数据包都属于一个特定的OSPF 区域。 * Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。 * Authentication type-定义OSPF 验证类型。 * Authentication-包含OSPF 验证信息，长为8 个字节。 FDDI 或快速以太网的Cost 为1，2M 串行链路的Cost 为48，10M 以太网的Cost 为10 等。所有路由器会通过一种被称为刷新（Flooding）的方法来交换链路状态数据。Flooding 是指路由器将其LSA 数据包传送给所有与其相邻的OSPF 路由器，相邻路由器根据其接收到的链路状态信息更新自己的数据库，并将该链路状态信息转送给与其相邻的路由器，直至稳定的一个过程。当路由器有了一个完整的链路状态数据库时，它就准备好要创建它的路由表以便能够转发数据流。CISCO 路由器上缺省的开销度量是基于网络介质的带宽。要计算到达目的地的最低开销，链路状态型路由选择协议（比如OSPF）采用Dijkstra 算法，OSPF 路由表中最多保存 6 条等开销路由条目以进行负载均衡，可以通过"maximum-paths" 进行配置。如果链路上出现fapping 翻转，就会使路由器不停的计算一个新的路由表，就可能导致路由器不能收敛。路由器要重新计算客观存它的路由表之前先等一段落时间，缺省值为 5 秒。在CISCO 配置命令中"timers spf spf-delay spy-holdtime" 可以对两次连续SPF 计算之间的最短时间（缺省值10 秒）进配置。路由器初始化时Hello 包是用224.0.0.5 广播给域内所有OSPF 路由器，选出DR 后在用224.0.0.6 和DR，BDR 建立邻接。DR 用224.0.0.5 广播给DRother LSA BDR 也是 DRother 用224.0.0.6 广播LSA 给DR 和BDR DR 是在一个以太网段内选举出来的，如果一个路由器有多个以太网段那么将会有多个 DR 选举；DR 的选择是通过OSPF 的Hello 数据包来完成的，在OSPF 路由协议初始化的过程中，会通过Hello 数据包在一个广播性网段上选出一个ID 最大的路由器作为指定

路由冗余设计

路由冗余设计当设计一个网络架构的时候，在达到基本的互联互通的基础上，一项最基本要侧重考虑的问题是该网络要如何处理故障。这一部分的操作是尝试在经济许可的范围内建立越多越好的冗余链路和设备，同时要保持其网络的性能和可管理性。在终端的角度来看，第一个他们本地网络要连接外部网络的通讯部件是默认网关，如果默认网关失效了，那么接下来的所有通往外部的访问都是空谈。而第一跳冗余协议（first hop redundancy protocol）能够有效的处理这个问题。在Cisco 的设备上，也有几个不同的选择，包括热备用路由器协议（HSRP），虚拟路由器冗余协议（VRRP）和网关负载均衡协议（GLBP）。本文给出了这些选项的概述，以及它们之间的区别。 Hot Standby Router Protocol (HSRP) HSRP是Cisco专有的协议，能使网络工程师将多个冗余路由器配置在同一子网中，每个都可以作为一个子网网关设备使用。如果不使用HSRP，每个子网的设备需要单独配置使用特定的网关，这样就不能有效地提供冗余，但限制了因为路由器失效所受到影响的的客户数。使用HSRP时，一组路由器（网关）将配置在一起，一个HSRP的虚拟IP地址和MAC地址将被创建，以供子网设备使用。HSRP配置中的不同路由器将通信并选择一个主的单一活动网关，来处理所有通信流量。此时，一个单一的备用网关也被选出。备用网关会向主网关发送多播进行通信，检测主网关是否失效。主网关一旦失效，其中的一个备用网关就会夺取住网关的职责并在很小的延迟后转发所有数据流量。与此同时，一个新的备用网关也会被选出。 Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) VRRP是一个开放的标准，可用于存在多个供应商设备的环境中。VRRP的运作类似于HSRP，但在不同方面稍有不同。和HSRP相似的，多个路由器（网关）被配置进同一个组里面，其中一个被网络工程师手工指定为主网关。主网关连接终端所在接口的物理IP地址被指派为默认网关的地址。VRRP组中的备用网关会不断和主网关进行通信，而且当主网关失效后马上替代主网关以转发流量。当主网关恢复正常后，又会自动夺回主网关的身份。在一个单独的子网中也是允许存在多个VRRP组的，可以用来做负载均衡。不过，这种方法需要在客户端的电脑中手动更改默认网关地址的配置。显然这样可行性非常低的，如果要实现相应的功能，最好还是看看以下要介绍的GLBP。 Gateway Load Balancing Protocol (GLBP)

如何使用热备份路由器协议确保冗余

如何使用热备份路由器协议确保冗余如果路由器出现故障而导致企业无法接入互联网会发生什么?这就是为什么需要在网络中提供冗余的重要性。下面我们将教你如何使用热备份路由器协议确保冗余。如果路由器出现故障而导致企业无法接入互联网会发生什么?企业可以接受吗?或许可暂时逃脱处罚，但是你需要制定一个更好的计划，而不仅仅是简单的桌面呼叫支持。这就是为什么需要在网络中提供冗余的重要性。考虑为当前路由器增加一个可以立即接管的备份路由器。企业需要的只是硬件，cisco软件会完成其他事情。让我们考察如何利用热备份路由器协议(hsrp)配置它。什么是hsrp? hsrp是cisco对冗余的私有协议。它提供几乎100%的路由器可用性和冗余。所以，如果某台路由器发生故障，备份路由器会接管主路由器的路由功能。然而，cisco还支持其他可用的行业协议。一个行业标准是虚拟路由器冗余协议(vrrp)。另一个hsrp的可替换选择是网关负载平衡协议(glbp )，这是cisco的另一个私有解决方案。样例网络在我们讨论如何配置hsrp之前，让我们关注一下例子中使用的网络。为了帮助你更好的理解hsrp是如何工作的，这里是一个基本的网络图表：

在我们的样例网络中，我们配置pc的缺省网关为ip地址10.1.1.3.然而，这个ip地址没有指向一个真实的设备;相反，它作为主路由器的虚拟ip地址。 hsrp如何工作? 在使用hsrp的时候，路由器既可以是主的也可以是备用的。如果主路由器在一段时间内没有向备用路由器发送hello数据包，备用路由器假定主路由器已关闭，从而进行接管。然后备用路由器假定对虚拟ip地址负责，并开始对虚拟ip地址指向的虚拟以太网mac地址响应。主和备用路由器交换hsrp hello包，所以相互知道对方在哪儿。这些hello包使用多播224.0.0.2和udp端口1985.hsrp的最基本形式从ios 10.0 开始可用，但是在ios 11和12版本中有更新的特性发布。什么决定活动路由器?首先，你可以配置一个优先数来决定它，然后它是由最高的ip地址决定。缺省优先数是100;一个更高的优先数表示优先路由器。当然，在建立路由器冗余的时候，并不限制于仅仅两台路由器。实际上，可以建立一起工作的路由器组并且拥有多个备用路由器。如何配置hsrp? 你可以在路由器的接口配置模式使用standby命令完成几乎所有hsrp配置。让我们考虑在配置图表中显示的网络所采用的步骤。

OSPF路由协议各种类型详解

OSPF各种类型详解一、OSPF数据包类型 1.Hello包：用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的邻接关系，该数据包是周期性地发送的。 2.Database Description（数据库描述包DBD）：用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。 3.Link state request（链路状态请求包LSQ）：用于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 4.Link state update（链路状态更新包LSU）：这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。 5.Link state acknowledgment（链路状态确认包LSAck）：是对LSA数据包的确认，以确保可靠地传输和信息交换。二、OSPF网络类型 OSPF链路类型有3种：点到点，广播型，NBMA。在3种链路类型上扩展出5种网络类型：点到点，广播，NBMA，点到多点，虚链路。其中虚链路较为特殊，不针对具体链路，而NBMA链路对应NBMA和点到多点两种网络类型。以上是RFC的定义，在Cisco路由器的实现上，我们应记为3种链路类型扩展出8种网络类型，其中NBMA链路就对应5种，即在RFC的定义基础上又增加了3种类型。首先分析一下3种链路类型的特点： 1. 点到点：一个网络里仅有2个接口，使用HDLC或PPP封装，不需寻址，地址字段固定为FF； 2. 广播型：广播型多路访问，目前而言指的就是以太网链路，涉及IP 和Mac，用ARP 实现二层和三层映射； 3. NBMA：网络中允许存在多台Router，物理上链路共享，通过二层虚链路（VC）建立逻辑上的连接。

网络基础 IPv6路由协议及安全

网络基础IPv6路由协议及安全 IPV6的概念现在已并不陌生。面对这个新的网络命令者，与前一个主宰者IPV4的不同，具体体现在哪里呢？下面就对IPV6路由协议在安全问题上，从以下三个方面做一个深入的研究。 1．协议安全在协议安全层面上，IPV6路由协议全面支持认证头（AH）认证和封装安全有效负荷（ESP）信息安全封装扩展头。AH认证支持hmac_md5_96、hmac_sha_1_96认证加密算法，ESP封装支持DES_CBC、3DES_CBC以及Null等三种算法。 2．网络安全 IPv6路由协议的网络安全包括以下４个方面，详细介绍如下： ●端到端的安全保证。在两端主机上对报文进行IPSec封装，中间路由器实现对有IPSec扩展头的 IPV6报文进行透传，从而实现端到端的安全。 ●对内部网络的保密。当内部主机与因特网上其他主机进行通信时，为了保证内部网络的安全，可以通过配置的IPSec网关实现。因为IPSec作为IPV6路由协议的扩展报头不能被中间路由器而只能被目的节点解析处理，因此IPSec网关可以通过IPSec隧道的方式实现，也可以通过IPV6 路由协议扩展头中提供的路由头和逐跳选项头结合应用层网关技术来实现。后者的实现方式更加灵活，有利于提供完善的内部网络安全，但是比较复杂。 ●通过安全隧道构建安全的VPN。此处的VPN是通过IPV6路由协议的IPSec隧道实现的。在路由器之间建立IPSec的安全隧道，构成安全的VPN是最常用的安全网络组建方式。IPSec网关的路由器实际上就是IPSec隧道的终点和起点，为了满足转发性能的要求，该路由器需要专用的加密板卡。 ●通过隧道嵌套实现网络安全。通过隧道嵌套的方式可以获得多重的安全保护。当配置了IPSec的主机通过安全隧道接入到配置了IPSee网关的路由器，并且该路由器作为外部隧道的终结点将外部隧道封装剥除时，嵌套的内部安全隧道就构成了对内部网络的安全隔离。 3．其他安全保障 IPV6路由协议的IPSec为网络数据和信息内容的有效性、一致性以及完整性提供了保证，但是数据网络的安全威胁是多层面的，它们分布在物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等各个部分。对于物理层的安全隐患，可以通过配置冗余设备、冗余线路、安全供电、保障电磁兼容环境以及加强安全管理来防护。对于物理层以上层面的安全隐患，可以采用以下防护手段：通过诸如AAA、TACACS+、RADIUS等安全访问控制协议控制用户对网络的访问权限来防止针对应用层的攻击；通过MAC地址和IP地址绑定、限制每端口的MAC地址使用数量、设立每端口广播包流量门限、使用基于端口和VLAN的ACL、建立安全用户隧道等来防范针对二层网络的攻击；通过进行路由过滤、对路由信息的加密和认证、定向组播控制、提高路由收敛速度、减轻路由振荡的影响等措施来加强三层网络的安全性。路由器和交换机对IPSec的完善支持保证了网络数据和信息内容的有效性、一致性以及完整性，并且为网络安全提供了诸多解决办法。

多层交换中默认网关路由器冗余

默认网关冗余协议 HSRRP VRRP GLBP HSRRP HSRRP：Hot standby routing protocol 热备用路由选择协议有活跃路由器和备用路由器以及虚拟路由器，活跃路由器和备用路由器两者之间通过HELLO数据包来传输消息，默认时间为3s ，holddown time 为10 秒。Hsrrp的默认优先级为100。如果在非抢占（preempt）的情况下首先初始化的为活跃路由器。备用路由器时监控活跃路由器在其down的状态下实现迅速的切换。虚拟路由器让主机始终拥有可用的路由器。 HSSRP定义了六种状态：

并非所有的路由器经历上面的所有状态。虚拟路由器的MAC地址为比如：00000c07ac2f 00000c为厂商标记 07ac为HSRRP周知标记 21为组标记

配置需求：通过修改权值使R1的活跃路由器为SW4，备用为sw1，R2的活跃路由器为SW1备用为SW3。实现vlan间的负载均衡。修改hello time 4秒和holddown time 为12秒。做MD5认证。开启活跃路由器的抢占。配置： Sw1 interface FastEthernet0/23 no switchport ip address 12.1.1.1 255.255.255.0 ! interface Vlan30 ip address 192.168.1.251 255.255.255.0 standby timers 4 12（设置hello 和holddown时间为4 和11秒） standby 100 ip 192.168.1.250 （设置vlan30虚拟路由器的IP为192.168.1.250） standby 100 preempt （对组100开启抢占） standby 100 authentication md5 key-string zhang （HSSRP的MD5认证）

虚拟路由冗余协议 Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP)

虚拟路由冗余协议Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) 概要：虚拟路由冗余协议Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) ，VRRP 协议是保证访问一些资源不会中断，即通过多台路由器组成一个网关集合，如果其中一台路由器出现故障，会自动启用另外一台。两个或多个路由器建立起一个动态的虚拟集合，每一个路由器都可以参与处理数据，这个集合最大不能超过255 个虚拟路由器( 可参考虚拟路由协议) 。一般现在的路由器都支持该协议。规格需要功能包: system 软件等级: Level1 操作路径: /ip vrrp 相关协议和标准: VRRP , AH , HMAC-MD5-96 within ESP and AH 属性虚拟路由冗余协议是一种为路由提供高效率的路由选择协议。一个或多个IP 地址可以分配到一个虚拟路由上，一个虚拟路由节点应该具备以下状态： ?MASTER 状态, 一个节点回答所有的请求给相应请求的IP 地址。仅只有一个MASTER 路由器在虚拟路由中。每隔一段时间这个主节点发出VRRP 广播包给所有backup 路由器。?BACKUP 状态, VRRP 路由器监视Master 路由器的状态。它不会回答任何来至相应IP 地址的请求，当MASTER 路由器无法工作时（假设至少三次VRRP 数据连接丢失），选择过程发生，新的 MASTER 会根据优先级产生。 VRRP Routers 操作路径: /ip vrrp 属性描述 name ( 名称) – VRRP 名称 interface ( 名称) –选择那个接口（interface ）在VRRP 上运行。 vrid ( 整型: 0-255; 默认: 1 ) –虚拟路由的身份号( 必须是在接口（interface ）上是唯一的) priority ( 整型: 1-255; 默认: 100 ) –当前节点的优先级( 高的数值代表高的优先级) interval ( 整型: 1-255; 默认: 1 ) – VRRP 更新间隔秒数。定义MASTER 经过多少时间未向VRRP 集合节点发出广播数据。 preemption-mode (yes | no; 默认: yes ) –是否启用优先模式。 no –一个backup 节点在当前的master 失效之前，是不会选择master ，即使该backup 的优先高于当前master 的级别 yes –该节点总是拥有最高优先级。 authentication (none | simple | ah; 默认: none ) –使用VRRP 的广播数据包的验证方法 none –没有验证 simple –纯文本的验证 ah –验证标题使用HMAC-MD5-96 算法 password ( 文本; 默认: "" ) –需要验证时的密码，不使用验证时可以被忽略。8 位字符长文本字符串（为纯文本验证方式）；16 位字符长文本字符串（为需要128 位key 的AH 验证）on-backup ( 名称; 默认: "" ) –当节点为backup 状态时执行的脚步 on-master ( 名称; 默认: "" ) - 当节点为master 状态时执行的脚步注：所有同一个集合的节点，必须使相同的vrid , interval , preemption-mode , authentication 和password . 第255 的优先级被保留为真正的虚拟路由的主机IP 地址。添加一个VRRP 事例在ether1 的接口上，一个虚拟路由的vrid 设置为 1 ，因为是虚拟路由的主机，

2016级《工业控制组网与组态技术》

《工业控制组网与组态技术》教学大纲课程代码：01ANN803 适用专业：自动化专业教学时数：56 学时其中实践56 学时一、课程简介及基本要求本课程主要是现场总线/工业以太网的网络通讯基本原理，面向底层PLC控制，构建控制网络，人机交互界面HMI（Human Machine Interface）实现远程监视及优化控制，并以工程实践为例，从整体上掌握现代大中型自动化系统的实施过程。二、课程实验目的要求通过课程的教学与实践使学生掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法；掌握HMI的设计方法；结合S7-300 PLC工程实例，达到一定运用能力。三、主要仪器设备 I／A S小型集散控制系统、过程控制实验装置四、实验方式与基本要求 1、试验方式：综合设计 2、基本要求：掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法五、考核与报告（小四号黑体字） 1、考核方式：以平时考核（考勤、课堂组织纪律、课堂讨论发言）、平时实训完成度和期末考试(大作业)相结合的方式进行，综合评价学生的学习成绩 2、成绩评定：平时成绩（20%）+实训操作成绩（30%）+期末成绩（50%） 3、报告填写要求：不少于6次六、实验项目设置与内容（小四号黑体字）序号实验名称内容提要实验学时每组人数实验属性开出要求备注 1 集散控制系统的组态 1、掌握软件组态 2、学习集散控制方法 8 6 验证必做 2 基于DCS的温度控制系统的设计与实施 1、系统设计、硬件连接 2、组态和实现控制 8 6 综合必做 3 基于DCS的液位控制系统的设计与实施 1、掌握系统设计、硬件连接 2、验证组态和实现控制 8 6 综合选做 4 基于FCS的温度控制系统的设计与实施 1、掌握系统设计、硬件连接 2、验证组态和实现控制 8 6 综合必做 5 基于FCS的液位控制系统的设计与实施 1、掌握系统设计、硬件连接 2、验证组态和实现控制 8 6 综合必做 6 PROFIBUS-DP应用1、掌握网络系统故障及诊断 2、掌握STEP7使用方法 8 6 综合选做 7 HMI组态软件 1、掌握HMI的使用 2、完成基本PLC功能 8 6 综合选做七、教材及实践指导书 1、使用教材：陈在平．《工业控制网络与现场总线技术》第三版．机械工业出版社．2006年． 2、参考教材：杨卫华．《工业控制网络与现场总线技术》．机械工业出版社，2008．何衍庆，俞金寿．《工业数据通信与控制网络》．化学工业出版社．2002年.

VRRP技术实现网络的路由冗余和负载均衡

1 问题的提出随着网络应用的不断深入和发展，用户对网络可靠性的需求越来越高。网络中路由器运行动态路由协议如RIP、OSPF可以实现网络路由的冗余备份，当一个主路由发生故障后，网络可以自动切换到它的备份路由实现网络的连接。但是，对于网络边缘终端用户的主机运行一个动态路由协议来实现可靠性是不可行的。一般企业局域网通过路由器连接外网，局域网内用户主机通过配置默认网关来实现与外部网络的访问。图1 配置默认网关如图一所示，内部网络上的所有主机都配置了一个默认网关（GW:192.168.1.1）,为路由器的E thernet0接口地址。这样，内网主机发出的目的地址不在本网段的报文将通过默认网关发往RouterA，从而实现了主机与外部网络通信。路由器在这里是网络中的关键设备，当路由器RouterA出现故障时,局域网将中断与外网的通信。对于依托网络与外部业务往来频繁的企业以及公司的分支机构与总部的联系、银行的营业网点与银行数据中心的连接等方面的应用将因此受到极大的影响。为提高网络的可靠性，在网络构建时，往往多增设一台路由器。但是，若仅仅在网络上设置多个路由器，而不做特别配置，对于目标地址是其它网络的报文，主机只能将报文发给预先配置的那个默认网关，而不能实现故障情况下路由器的自动切换。VRRP虚拟路由器冗余协议就是针对上述备份问题而提出，消除静态缺省路由环境中所固有的缺陷。它不改变组网情况，只需要在相关路由器上配置极少几条命令，在网络设备故障情况下不需要在主机上做任何更改配置，就能实现下一跳网关的备份，不会给主机带来任何负担。 2 VRRP技术分析

VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)是一种LAN接入设备容错协议，VRRP将局域网的一组路由器（包括一个Master即活动路由器和若干个Backup 即备份路由器）组织成一个虚拟路由器，称之为一个备份组，如图2所示。图2 虚拟路由器示意图 VRRP将局域网的一组路由器，如图二中的RouterA和RouterB 组织成一个虚拟的路由器。这个虚拟的路由器拥有自己的IP地址192.168.1.3，称为路由器的虚拟IP地址。同时，物理路由器RouterA ,RouterB也有自己的IP地址（如RouterA的IP地址为192.168.1.1，RouterB的IP地址为192.168.1.2）。局域网内的主机仅仅知道这个虚拟路由器的IP地址192.168.1.3，而并不知道备份组内具体路由器的IP地址。在配置时，将局域网主机的默认网关设置为该虚拟路由器的IP地址192.168.1.3。于是，网络内的主机就通过这个虚拟的路由器来与其它网络进行通信，实际的数据处理由备份组内Master路由器执行。如果备份组内的Master路由器出现故障时，备份组内的其它Backup路由器将会接替成为新的Master，继续向网络内的主机提供路由服务。从而实现网络内的主机不间断地与外部网络进行通信。 VRRP通过多台路由器实现冗余，任何时候只有一台路由器为主路由器，其他的为备份路由器。路由器间的切换对用户是完全透明的，用户不必关心具体过程，只要把缺省路由器设为虚拟路由器的IP地址即可。路由器间的切换过程： ⑴ VRRP协议采用竞选的方法选择主路由器。比较各台路由器优先级的大小，优先级最大的为主路由器，状态变为Master。若路由器的优先级相同，则比较网络接口的主IP地址，主IP地址大的就成为主路由器，由它提供实际的路由服务。 ⑵ 主路由器选出后，其它路由器作为备份路由器，并通过主路由器发出的VRRP报文监测主路由器的状态。当主路由器正常工作时，它会每隔一段时间发送一个VRRP组播报文，以通知备份路由器，主路由器处于正常工作状态。如果

虚拟路由器冗余协议(vrrp)

虚拟路由器冗余协议（VRRP：Virtual Router Redundancy Protocol）虚拟路由器冗余协议（VRRP）是一种选择协议，它可以把一个虚拟路由器的责任动态分配到局域网上的VRRP 路由器中的一台。控制虚拟路由器IP 地址的VRRP 路由器称为主路由器，它负责转发数据包到这些虚拟IP 地址。一旦主路由器不可用，这种选择过程就提供了动态的故障转移机制，这就允许虚拟路由器的IP 地址可以作为终端主机的默认第一跳路由器。使用VRRP 的好处是有更高的默认路径的可用性而无需在每个终端主机上配置动态路由或路由发现协议。VRRP 包封装在IP 包中发送。使用VRRP ，可以通过手动或DHCP 设定一个虚拟IP 地址作为默认路由器。虚拟IP 地址在路由器间共享，其中一个指定为主路由器而其它的则为备份路由器。如果主路由器不可用，这个虚拟IP 地址就会映射到一个备份路由器的IP 地址（这个备份路由器就成为了主路由器）。VRRP 也可用于负载均衡。VRRP 是IPv4 和IPv6 的一部分。 VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议）是一种容错协议。通常，一个网络内的所有主机都设置一条缺省路由（如图3-1所示，10.100.10.1），这样，主机发出的目的地址不在本网段的报文将被通过缺省路由发往路由器 RouterA，从而实现了主机与外部网络的通信。当路由器RouterA 坏掉时，本网段内所有以RouterA 为缺省路由下一跳的主机将断掉与外部的通信。 VRRP 就是为解决上述问题而提出的，它为具有多播或广播能力的局域网（如：以太网）设计。我们结合下图来看一下VRRP 的实现原理。VRRP 将局域网的一组路由器（包括一个Master 即活动路由器和若干个Backup 即备份路由器）组织成一个虚拟路由器，称之为一个备份组。这个虚拟的路由器拥有自己的IP 地址10.100.10.1（这个IP 地址可以和备份组内的某个路由器的接口地址相同），备份组内的路由器也有自己的IP 地址（如Master 的IP 地址为10.100.10.2，Backup 的IP 地址为10.100.10.3）。局域网内的主机仅仅知道这个虚拟路由器的IP 地址10.100.10.1，而并不知道具体的Master 路由器的 IP 地址10.100.10.2 以及Backup 路由器的IP 地址10.100.10.3，它们将自己的缺省路由下一跳地址设置为该虚拟路由器的IP 地址10.100.10.1。于是，网络内的主机就通过这个虚拟的路由器来与其它网络进行通信。如果备份组内的Master 路由器坏掉，Backup 路由器将会通过选举策略选出一个新的Master 路由器，继续向网络内的主机提供路由服务。从而实现网络内的主机不间断地与外部网络进行通信。关于VRRP 协议的详细信息，可以参考RFC 2338。

工业控制网络发展

工业控制系统的网络化发展及现状研究发布: 2009-10-26 | 作者: | 来源: 0引言随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革，开始向网络化方向发展。控制系统的结构从最初的CCS（计算机集中控制系统），到第二代的DCS（分散控制系统），发展到现在流行的FCS（现场总线控制系统）[1]。对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求，又催生了当前在商业领域风靡的以太网与控制网络的结合。这股工业控制系统网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无线技术等多种当今流行技术融合进来，从而拓展了工业控制领域的发展空间，带来新的发展机遇。 1计算机控制系统的发展计算机及网络技术与控制系统的发展有着紧密的联系。最早在50年代中后期，计算机就已经被应用到控制系统中。60年代初，出现了由计算机完全替代模拟控制的控制系统，被称为直接数字控制（DirectDigitalControl,DDC）。70年代中期，随着微处理器的出现，计算机控制系统进入一个新的快速发展的时期，1975年世界上第一套以微处理为基础的分散式计算机控制系统问世，它以多台微处理器共同分散控制，并通过数据通信网络实现集中管理，被称为集散控制系统（DistributedControlSystem,DCS）。进入80年代以后，人们利用微处理器和一些外围电路构成了数字式仪表以取代模拟仪表，这种DDC的控制方式提高了系统的控制精度和控制的灵活性，而且在多回路的巡回采样及控制中具有传统模拟仪表无法比拟的性能价格比。 80年代中后期，随着工业系统的日益复杂，控制回路的进一步增多，单一的DDC 控制系统已经不能满足现场的生产控制要求和生产工作的管理要求，同时中小型计算机和微机的性能价格比有了很大提高。于是，由中小型计算机和微机共同作用的分层控制系统得到大量应用。进入90年代以后，由于计算机网络技术的迅猛发展，使得DCS系统得到进一步发展，提高了系统的可靠性和可维护性，在今天的工业控制领域DCS仍然占据着主导地位，但是DCS不具备开放性，布线复杂，费用较高，不同厂家产品的集成存在很大困难。

常用动态路由协议安全性分析

题目常用动态路由协议安全性分析声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果，也不包含为获得其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。我承诺，论文中的所有内容均真实、可信。本论文的成果属于云南警官学院所有。论文（设计）作者签名：李世悦

2016年6 月15 日

目录第一章前言 (4) 第二章路由器 (5) 2.1路由器的概念.............................. 错误！未定义书签。 2.2路由器的作用和功能......................... 错误！未定义书签。第三章动态路由概述 ............................ 错误！未定义书签。第四章RIP OSPF BGP-4三个协议的使用情况....... 错误！未定义书签。 4.1路由信息协议RIP........................... 错误！未定义书签。 4.2OSPF协议.................................. 错误！未定义书签。 4.3BGP-4协议................................. 错误！未定义书签。第五章安全性分析.............................. 错误！未定义书签。 5.1RIP协议的安全性分析........................ 错误！未定义书签。 5.2OSPF协议的安全性分析....................... 错误！未定义书签。 5.3BGP-4协议的安全性分析...................... 错误！未定义书签。第六章总结..................................... 错误！未定义书签。小结.......................................... 错误！未定义书签。致谢. (14) 常用动态路由协议安全性分析计算机科学专业与技术

内网中冗余网络架构的设计与管理

【摘要】目的：对公司内网中冗余备份架构的设计与工作原理进行详细的分析。方法：以公司持续发展为根本指导思想，从公司oa系统的建设与优化出发，从设计原则、系统设计和网络几个方面对公司网冗余备份架构系统的设计详细论述。结果：通过本文论述，对公司网冗余备份以及系统架构有详细的了解，从而实现科学的系统设计，促进公司管理效率的提升。结论：公司网冗余备份架构在提高公司网运行速度、促进公司运行效率方面有着十分突出的作用，值得推广应用。【关键词】公司网冗余系统系统架构设计原则工作原理一、设计背景公司信息化系统是指计算机技术、信息技术及自动化技术等现代科学技术在工作用中全过程的统称。公司的信息化系统从2007年公司成立开始到目前已经成为公司生产、建设、经营、管理、科研、设计等的重要组成部分，在安全生产、节能降耗、降低成本、缩短工期、提高劳动生产率等方面取得了明显的经济效益和社会效益。目前公司的信息化系统涵盖了oa办公自动化系统、档案管理系统、人力资源系统、nc 财务系统、高清视频会议系统、内外网文件交换系统、生产实施监管系统、工业视频监控系统、生产管理系统等各种应用系统。上述应用系统都是通过公司的核心网络运行的，网络稳定与安全对整个信息化系统起着至关重要的作用。在公司信息化系统中，核心网络层处于公司信息化系统的中心，网络中的大量数据都通过网络核心层设备进行交换，同时承担不同vlan之间路由的功能。核心层设备一旦宕机，整个网络即面临瘫痪。因此，在网络设计中，核心设备的选择，一方面要求其具有强大的数据交换能力，另一方面要求其具有较高的可靠性，一般选择高端核心三层交换机。同时为进一步提高核心层的可靠性，避免核心层设备宕机造成整个网络瘫痪，一般在核心层再放置一台设备，作为另一台设备的备份，一旦主用设备整机出现故障，立即切换到备用设备，确保网络核心层的高度可靠性。二、设计依据和原则 2.1 设计依据与参考文件《集团公司信息化规划修编》《关于实施集团信息化“双网模式”网络架构改造的通知》《关于规范双网建设深化设计方案中网络安全产品选型的通知》《关于集团广域网扩容的通知》《关于双网建设验收有关事宜的通知》《关于进行高清视频会议系统改造的通知》《关于制定2011年双网建设最终方案及投资估算的通知》 2.2 设计原则公司信息系统设计必须遵循的以下原则： 2.2.1统一规划、统一实施公司信息化网络系统是一个统一的网络，其信息安全系统必须统一规划、统一设计、统一实施、统一管理。 2.2.2多层次防御、主动防御对于重要的信息系统，不能仅仅依靠一种防范的措施，而是必须建立多级防范体系，从多方面、多层次对系统进行保护。对系统的保护要采用积极的主动防范措施进行。 2.2.3技术与管理相结合原则任何一个计算机系统都是一个复杂的系统工程，其中涉及产品生产过程和人的因素，因此它的安全总体解决方案，必须在考虑技术解决方案的同时充分考虑管理、法律、法规方面

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