VRRP与MSTP综合组网配置举例

目  录

1 特性简介··· 1

1.1 VRRP简介·· 1

1.2 MSTP简介·· 1

2 应用场合··· 2

2.1 单独使用VRRP的组网方式·· 2

2.2 VRRP与MSTP配合使用的组网方式·· 3

3 配置前提··· 4

4 配置举例··· 4

4.1 组网需求·· 4

4.2 配置思路·· 5

4.3 配置步骤·· 6

4.3.1 设备A的配置·· 6

4.3.2 设备B的配置·· 8

4.3.3 设备C的配置·· 9

4.3.4 设备D的配置·· 10

4.3.5 设备E的配置·· 10

4.3.6 主机的配置·· 11

4.4 验证配置·· 11

4.5 配置文件·· 20

5 相关资料··· 25

1  特性简介

1.1  VRRP简介

VRRP用来为网关设备提供冗余备份。如图1-1所示，VRRP将可以承担网关功能的一组设备加入到备份组中，形成一台虚拟路由器，局域网内的主机将此虚拟路由器设置为缺省网关。VRRP根据优先级从备份组中选举出一台网关设备作为Master，负责转发局域网内主机与外部通信的流量，其他网关设备作为Backup。当Master出现故障后，VRRP重新选举新的Master，保证流量转发不会中断。

图1-1 虚拟路由器示意图

VRRP可以监视上行接口或链路的状态。当路由器的上行接口或链路出现故障时，该路由器主动降低自己的优先级，使得备份组内其它路由器的优先级高于这个路由器，以避免这个路由器成为Master，导致流量转发失败。

1.2  MSTP简介

MSTP是在STP的基础上发展而来的，用于在局域网中消除数据链路层的物理环路。作为一种二层管理协议，MSTP通过选择性地阻塞网络中的冗余链路来消除二层环路，将环路网络结构修剪成无环路的树型网络结构，从而防止报文在环路网络中不断增生和无限循环，避免设备由于重复接收相同报文而造成报文处理能力的下降；同时，它还具备链路备份的功能。与STP相比，MSTP可以实现网络拓扑的快速收敛，也能使不同VLAN的流量沿各自的路径转发，从而为冗余链路提供了更好的负载分担机制。

2  应用场合

2.1  单独使用VRRP的组网方式

图1-2 VRRP为网关提供冗余备份

单独使用VRRP为网关提供冗余备份的组网方式如图1-2所示：局域网内的主机通过二层交换机接入两台网关设备Device A和Device B，Device A和Device B构成一台虚拟路由器，为网关提供冗余备份，以提高网关设备的可靠性。这种组网方式虽然可以防止网关的单点故障，但是仍然存在以下问题：

·              不能防御所有的链路故障。例如，链路a和链路c同时发生故障时，局域网内的主机将无法与外界通信。

·              链路a或链路b出现故障时，即使Master正常工作，也会导致Backup接收不到Master发送的VRRP通告报文，从而错误地认为Master出现故障，进行Master和Backup状态切换。

2.2  VRRP与MSTP配合使用的组网方式

图1-3 VRRP与MSTP配合使用提高网络可靠性

VRRP与MSTP配合使用的组网方式如图1-3所示：在Device A和Device B之间增加心跳线（链路e）为下行链路提供冗余备份，并使用MSTP技术阻塞网络中的冗余链路以消除二层环路。采用这种组网方式，不仅可以为网关设备提供冗余备份，还可以为下行的二层链路提供冗余备份，极大地提高了网络的可靠性。VRRP与MSTP配合使用的组网方式具有以下优势：

·              可以防御多种链路故障。只要上行链路（链路c和链路d）、下行链路（链路a和链路b）中各有一条可达链路，即可保证通信不会中断。例如，Device A作为Master时，如果链路a和链路c同时出现故障，则通过链路b—链路e—链路d这条路径转发流量；如果链路a和链路d同时出现故障，则通过VRRP监视上行接口或链路功能降低Device A的优先级，使得Device B成为Master，流量通过链路b—链路c这条路径转发；如果链路a和链路e同时出现故障，则Device B接收不到Device A的通告报文，使得Device B成为Master，流量通过链路b—链路c这条路径转发。

·              通过在Device A和Device B之间增加心跳线，避免链路a或链路b出现故障、网关正常工作时错误地进行Master和Backup状态切换。

3  配置前提

本文档不严格与具体软、硬件版本对应，如果使用过程中与产品实际情况有差异，请参考相关产品手册，或以设备实际情况为准。

本文档中的配置均是在实验室环境下进行的配置和验证，配置前设备的所有参数均采用出厂时的缺省配置。如果您已经对设备进行了配置，为了保证配置效果，请确认现有配置和以下举例中的配置不冲突。

4  配置举例

4.1  组网需求

·              局域网中采用VRRP技术进行网关设备的备份，提高网关的可靠性。当一台网关设备出现故障时，局域网内的主机仍然可以通过另一台网关设备访问外部网络。

·              在网关设备工作正常时，区域A用户通过网关设备Switch A进行数据转发；区域B用户通过网关设备Switch B进行数据转发，实现流量的负载分担。

·              当网关设备的上行链路出现故障时，降低该网关设备的优先级，以避免该网关设备成为Master，导致流量转发中断。

·              局域网内进行二层链路的冗余备份，保证网关设备下行链路故障时，流量转发不会中断。使用MSTP技术避免二层网络中出现环路。

·              网关设备通过核心层的出口设备Switch E与Internet连接。

图1-4 VRRP与MSTP综合配置组网图

4.2  配置思路

实现上述组网需求，需要进行如下配置：

·              Switch A、Switch B上分别创建两个VRRP备份组。

·              配置Switch A在备份组1内具有更高的优先级，即正常情况下Switch A作为备份组1的Master设备；配置Switch B在备份组2内具有更高的优先级，即正常情况下Switch B作为备份组2的Master设备。

·              区域A内的主机将备份组1的虚拟IP地址设置为网关，区域B内的主机将备份组2的虚拟IP地址设置为网关。从而保证在网关设备工作正常时，区域A用户通过网关设备Switch A进行数据转发，区域B用户通过网关设备Switch B进行数据转发，实现流量的负载分担。

·              Switch A、Switch B上分别配置VRRP备份组监视上行接口，当上行接口出现故障时，降低路由器在备份组中的优先级。

·              Switch A、Switch B和二层交换机之间启用MSTP多实例，并在各实例中指定根桥和备份根桥。

·              在Switch A、Switch B和Switch E之间配置OSPF路由协议。Switch A和Switch B通过OSPF发布区域A和区域B所在网段的路由，以实现区域A与区域B内主机与外部网络的三层互通。并在Switch A和Switch B上合理配置路由的Cost值，以便内网访问外网、外网访问内网的双向流量通过同一台设备处理。

·              Switch A和Switch B之间的链路采用聚合链路，以提高心跳线的可靠性。

4.3  配置步骤

4.3.1  设备A的配置

# 配置端口Ethernet1/1属于VLAN 1000、Ethernet1/3属于VLAN 102、Ethernet1/4属于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

# 创建二层聚合接口1。

[SwitchA] interface bridge-aggregation 1

[SwitchA-Bridge-Aggregation1] quit

# 分别将端口Ethernet1/2和Ethernet1/5加入到聚合组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

# 配置二层聚合接口1为Trunk端口，并允许VLAN 101和102的报文通过。

[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

# 创建Track项1，监视上行接口的物理状态。

[SwitchA] track 1 interface vlan-interface 1000

# 创建VRRP备份组1，配置Switch A在备份组1中的优先级为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备份组1监视Track项1的状态。当Track项状态为Negative（即上行接口的物理状态为down）时，Switch A在备份组1的优先级降低20，使得Switch B的优先级高于Switch A，Switch B成为Master。

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

[SwitchA-Vlan-interface101] quit

# 创建VRRP备份组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

# 在上行接口上关闭STP功能。

[SwitchA] interface ethernet 1/1

[SwitchA-Ethernet1/1] undo stp enable

[SwitchA-Ethernet1/1] quit

# 配置OSPF发布网段路由。

[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值为5，以便外网访问区域B的报文优先通过Switch B转发。

[SwitchA] interface vlan-interface 102

[SwitchA-Vlan-interface102] ospf cost 5

[SwitchA-Vlan-interface102] quit

4.3.2  设备B的配置

# 配置端口Ethernet1/1属于VLAN 2000、Ethernet1/3属于VLAN 102、Ethernet1/4属于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

# 创建二层聚合接口1。

[SwitchB] interface bridge-aggregation 1

[SwitchB-Bridge-Aggregation1] quit

# 分别将端口Ethernet1/2和Ethernet1/5加入到聚合组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

# 配置二层聚合接口1为Trunk端口，并允许VLAN 101和102的报文通过。

[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

# 创建Track项1，监视上行接口的物理状态。

[SwitchB] track 1 interface vlan-interface 2000

# 创建VRRP备份组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

# 创建VRRP备份组2，配置Switch B在备份组2中的优先级为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备份组2监视Track项1的状态。当Track项状态为Negative（即上行接口的物理状态为down）时，Switch B在备份组2的优先级降低20，使得Switch A的优先级高于Switch B，Switch A成为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

# 在上行接口上关闭STP功能。

[SwitchB] interface ethernet 1/1

[SwitchB-Ethernet1/1] undo stp enable

[SwitchB-Ethernet1/1] quit

# 配置OSPF发布网段路由。

[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值为5，以便外网访问区域A的报文优先通过Switch A转发。

[SwitchB] interface vlan-interface 101

[SwitchB-Vlan-interface102] ospf cost 5

[SwitchB-Vlan-interface102] quit

4.3.3  设备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  设备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  设备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发布网段路由。

[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  主机的配置

配置区域A内主机的缺省网关为10.1.1.1，区域B内主机的缺省网关为10.2.1.1，具体配置过程略。

4.4  验证配置

(1)      网关设备和链路均正常工作时，验证局域网内主机是否可以与外部网络通信

# 在Switch A和Switch B上查看VRRP备份组的信息。可以看到Switch A在备份组1中为Master，Switch B在备份组2中为Master，从而保证区域A的主机通过Switch A与外部通信，区域B的主机通过Switch B与外部通信。

<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上查看生成树状态。可以看到端口Ethernet1/2为替换端口，不可以转发流量，从而避免环路。

<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上查看生成树状态。可以看到端口Ethernet1/1为替换端口，不可以转发流量，从而避免环路。

<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

# 在区域A和区域B的主机上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上开启ICMP超时报文发送功能。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] ip ttl-expires enable

<SwitchB> system-view

[SwitchB] ip ttl-expires enable

<SwitchE> system-view

[SwitchE] ip ttl-expires enable

# 在区域A内IP地址为10.1.1.4的主机上查看到达30.0.0.1的报文所经过的路径。可以看出，区域A内访问外网的报文通过Switch A转发。

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.

# 在区域B内IP地址为10.2.1.4的主机上查看到达30.0.0.1的报文所经过的路径。可以看出，区域B内访问外网的报文通过Switch B转发。

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上查看到达10.1.1.4（区域A内某主机的IP地址）的报文所经过的路径。可以看出，外网访问区域A内主机的报文通过Switch A转发。

[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上查看到达10.2.1.4（区域B内某主机的IP地址）的报文所经过的路径。可以看出，外网访问区域B内主机的报文通过Switch B转发。

[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)      一台网关设备出现故障后，验证局域网内主机是否可以与外部网络通信

# 保存当前配置后，重启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备份组的信息。可以看到Switch B在备份组1和备份组2中均为Master，区域A和区域B的流量均通过Switch B转发。

<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

# 在区域A和区域B的主机上ping 30.0.0.1，均可以ping通。（具体验证过程略）

# 在区域A内IP地址为10.1.1.4的主机上查看到达30.0.0.1的报文所经过的路径。可以看出，区域A内访问外网的报文通过Switch B转发。

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.

# 在区域B内IP地址为10.2.1.4的主机上查看到达30.0.0.1的报文所经过的路径。可以看出，区域B内访问外网的报文通过Switch B转发。

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上查看到达10.1.1.4（区域A内某主机的IP地址）的报文所经过的路径。可以看出，外网访问区域A内主机的报文通过Switch B转发。

<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上查看到达10.2.1.4（区域B内某主机的IP地址）的报文所经过的路径。可以看出，外网访问区域B内主机的报文通过Switch B转发。

<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)      链路出现故障时，验证局域网内主机是否可以与外部网络通信

区域A和区域B的网络是对称的，此处仅以区域A为例，验证链路出现故障时，局域网内主机是否可以与外部网络通信。为了简化描述，对区域A与外部网络通信过程中涉及的链路进行命名，如图1-5所示。

图1-5 区域A与外部通信的网络

·              链路a和链路c同时出现故障时，验证局域网内主机是否可以与外部网络通信

# 在Switch A上关闭接口Ethernet1/4。

<SwitchA> system-view

[SwitchA] interface ethernet 1/4

[SwitchA-Ethernet1/4] shutdown

[SwitchA-Ethernet1/4] quit

# 在Switch B上关闭接口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备份组的信息。可以看到由于上行接口故障，Switch B在备份组2中的优先级降低为90。Switch A在备份组1和备份组2中均为Master，区域A和区域B的流量均通过Switch A转发。

[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上查看生成树状态。可以看到端口Ethernet1/2变为根端口，可以转发流量。

<SwitchC> display stp brief

 MSTID      Port                         Role  STP State     Protection

   1        Ethernet1/2                  ROOT  FORWARDING    NONE

   1        Ethernet1/3                  DESI  FORWARDING    NONE

# 在区域A的主机上ping 30.0.0.1，可以ping通。（具体验证过程略）

# 在区域A内IP地址为10.1.1.4的主机上查看到达30.0.0.1的报文所经过的路径。可以看出，区域A内访问外网的报文通过Switch A转发。

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上查看到达10.1.1.4（区域A内某主机的IP地址）的报文所经过的路径。可以看出，外网访问区域A内主机的报文通过Switch A转发。

<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

·              链路a和链路d同时出现故障时，验证局域网内主机是否可以与外部网络通信

# 在Switch A上关闭接口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备份组的信息。可以看到由于上行接口故障，Switch A在备份组1中的优先级降低为90。Switch B在备份组1和备份组2中均为Master，区域A和区域B的流量均通过Switch B转发。

[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上查看生成树状态。可以看到端口Ethernet1/2为根端口，可以转发流量。

<SwitchC> display stp brief

 MSTID      Port                         Role  STP State     Protection

   1        Ethernet1/2                  ROOT  FORWARDING    NONE

   1        Ethernet1/3                  DESI  FORWARDING    NONE

# 在区域A的主机上ping 30.0.0.1，可以ping通。（具体验证过程略）

# 在区域A内IP地址为10.1.1.4的主机上查看到达30.0.0.1的报文所经过的路径。可以看出，区域A内访问外网的报文通过Switch B转发。

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上查看到达10.1.1.4（区域A内某主机的IP地址）的报文所经过的路径。可以看出，外网访问区域A内主机的报文通过Switch B转发。

<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

·              链路a和链路e同时出现故障时，验证局域网内主机是否可以与外部网络通信

# 在Switch A上关闭接口Ethernet1/4和二层聚合接口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备份组的信息。可以看到Switch B在备份组1和备份组2中均为Master，区域A和区域B的流量均通过Switch B转发。

[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

# 在区域A的主机上ping 30.0.0.1，可以ping通。（具体验证过程略）

# 在区域A内IP地址为10.1.1.4的主机上查看到达30.0.0.1的报文所经过的路径。可以看出，区域A内访问外网的报文通过Switch B转发。

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上查看到达10.1.1.4（区域A内某主机的IP地址）的报文所经过的路径。可以看出，外网访问区域A内主机的报文通过Switch B转发。

<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

·              链路d和链路e同时出现故障时，验证局域网内主机是否可以与外部网络通信

# 在Switch A上关闭接口Ethernet1/1和二层聚合接口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备份组的信息。可以看到由于上行接口故障，Switch A在备份组1中的优先级降低为90。Switch B在备份组1和备份组2中均为Master，区域A和区域B的流量均通过Switch B转发。

[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上查看生成树状态。可以看到端口Ethernet1/2为指定端口，可以转发流量。

<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

# 在区域A的主机上ping 30.0.0.1，可以ping通。（具体验证过程略）

# 在区域A内IP地址为10.1.1.4的主机上查看到达30.0.0.1的报文所经过的路径。可以看出，区域A内访问外网的报文通过Switch B转发。

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上查看到达10.1.1.4（区域A内某主机的IP地址）的报文所经过的路径。可以看出，外网访问区域A内主机的报文通过Switch B转发。

<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

·              设备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

#

·              设备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

#

·              设备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

#

·              设备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

#

·              设备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  相关资料

·              RFC 3768：Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP)

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