Jan16公司基于VRRP的负载均衡出口链路配置

2026-08-24 12:47 公开


1.项目背景

Jan16公司采用ISP-A、ISP-B作为互联网接入服务商，通过出口路由器R1、R2连接，通过VRRP功能实现了路由器的主备自动切换。由于公司业务的开展，原来的主备链路模式无法满足出口带宽的需求，现需更改为负载均衡模式，在出口链路互为备份的同时还能分流出口流量，增加出口带宽。公司拓扑如图1所示，项目具体要求如下：

  1. 路由器R1和R2通过拨号方式接入到ISP网络R3和R4，R5是互联网的一台路由器；
  2. 公司要求配置部分计算机从R1访问Internet，部分计算机从R2访问Internet，且要求当R1或R2链路故障时，自动切换到无故障链路上，既保障充分利用出口流量还能在出现链路故障时确保网络的连通性。
  3. 路由器间采用OSPF动态路由协议互联；
  4. 拓扑测试计算机和路由器的IP和接口信息如拓扑所示。

图1-1 网络拓扑图

2.项目规划设计

为实现双出口的流量负载均衡，可以为不同的计算机指定不同的网关，使内部流量能通过不同的出口路由器进行转发。网关可以使用多个VRRP组来实现，并通过设置VRRP组中不同路由器的优先级，可使不同的虚拟网关以不同的路由器作为主路由器，另一个作为备份路由器，即可实现流量的分流和链路的备份。

公司有开发部和市场部2个部门，IP地址段分别为192.168.1.1-10/24和192.168.1.11-20/24，可以为不同的部门指定不同的出口网关以实现均衡流量。在R1、R2上创建VRRP1和VRRP2，并创建虚拟网关地址192.168.1.253和192.168.1.254分别用于开发部和市场部的默认网关。其中VRRP1的主路由器为R1，即R1的VRRP1优先级为110，R2的优先级不变；VRRP2的主路由器为R2，即R2的VRRP2优先级为110，R1的优先级不变，这样即可实现流量的负载均衡。同时，配置对R1、R2路由器上联接口的链路状态跟踪，当上联接口的链路状态为DOWN时，VRRP主路由器优先级下降至50，此时备份路由器即可切换为主路由器，实现自动的主备链路切换。在互联网连接方面，由于ISP-A、ISP-B均采用OSPF协议，故所有路由器均配置OSPF协议，并设置为Area0区域，以实现路由器之间的通信。

配置步骤如下。

（1）配置路由器接口

（2）部署OSPF网络

（3）配置VRRP协议

（4）配置上行接口监视

（5）配置各部门计算机的IP地址

项目规划如表1-1~表1-3所示。

表1 IP地址规划表

设备

接口

IP地址

R1

G0/0/0

192.168.1.100/24

R1

G0/0/1

10.10.10.1/24

R2

G0/0/0

192.168.1.200/24

R2

G0/0/1

30.30.30.1/24

R3

G0/0/1

10.10.10.2/24

R3

G0/0/2

20.20.20.2/24

R4

G0/0/1

40.40.40.2/24

R4

G0/0/2

30.30.30.2/24

R5

G0/0/0

100.200.30.2/24

R5

G0/0/1

40.40.40.1/24

R5

G0/0/2

20.20.20.1/24

3.项目实施

（1）配置略

（2）配置各部门计算机的IP地址

图1-2 开发部 IP配置图

图1-3 市场部 IP配置图

图1-4 服务器 IP配置图

4.项目验证

（1）验证路由器上OSPF邻居建立信息

  • R1的配置

[R1]dis ospf peer brief

OSPF Process 1 with Router ID 192.168.1.100

Peer Statistic Information

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

Area Id Interface Neighbor id State

0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/0 192.168.1.200 Full

0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/1 10.10.10.2 Full

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

    • R2的配置

<R2>dis ospf peer brief

OSPF Process 1 with Router ID 192.168.1.200

Peer Statistic Information

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

Area Id Interface Neighbor id State

0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/0 192.168.1.100 Full

0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/2 40.40.40.2 Full

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

  • R3的配置

<R3>dis ospf peer brief

OSPF Process 1 with Router ID 10.10.10.2

Peer Statistic Information

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

Area Id Interface Neighbor id State

0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/1 192.168.1.100 Full

0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/2 100.200.30.2 Full

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

  • R4的配置

<R4>dis ospf peer brief

OSPF Process 1 with Router ID 40.40.40.2

Peer Statistic Information

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

Area Id Interface Neighbor id State

0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/1 100.200.30.2 Full

0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/2 192.168.1.200 Full

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

  • R5的配置

<R5>dis ospf peer brief

OSPF Process 1 with Router ID 100.200.30.2

Peer Statistic Information

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

Area Id Interface Neighbor id State

0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/1 40.40.40.2 Full

0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/2 10.10.10.2 Full

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

（2）验证路由器R1、R2的VRRP信息

  • R1的配置

<R1>dis vrrp

GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1

State : Master

Virtual IP : 192.168.1.253

Master IP : 192.168.1.100

PriorityRun : 110

PriorityConfig : 110

MasterPriority : 110

Preempt : YES Delay Time : 0 s

TimerRun : 1 s

TimerConfig : 1 s

Auth type : NONE

Virtual MAC : 0000-5e00-0101

Check TTL : YES

Config type : normal-vrrp

Backup-forward : disabled

Track IF : GigabitEthernet0/0/1 Priority reduced : 60

IF state : UP

……

GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 2

State : Backup

Virtual IP : 192.168.1.254

Master IP : 192.168.1.200

PriorityRun : 100

PriorityConfig : 100

MasterPriority : 110

Preempt : YES Delay Time : 0 s

TimerRun : 1 s

TimerConfig : 1 s

Auth type : NONE

Virtual MAC : 0000-5e00-0102

Check TTL : YES

Config type : normal-vrrp

Backup-forward : disabled

……

    • R2的配置

<R2>dis vrrp

GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1

State : Backup

Virtual IP : 192.168.1.253

Master IP : 192.168.1.100

PriorityRun : 100

PriorityConfig : 100

MasterPriority : 110

Preempt : YES Delay Time : 0 s

TimerRun : 1 s

TimerConfig : 1 s

Auth type : NONE

Virtual MAC : 0000-5e00-0101

Check TTL : YES

Config type : normal-vrrp

Backup-forward : disabled

……

GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 2

State : Master

Virtual IP : 192.168.1.254

Master IP : 192.168.1.200

PriorityRun : 110

PriorityConfig : 110

MasterPriority : 110

Preempt : YES Delay Time : 0 s

TimerRun : 1 s

TimerConfig : 1 s

Auth type : NONE

Virtual MAC : 0000-5e00-0102

Check TTL : YES

Config type : normal-vrrp

Backup-forward : disabled

Track IF : GigabitEthernet0/0/2 Priority reduced : 60

IF state : UP

……

（3）测试各部门访问服务器时的数据包转发路径

  • 开发部

PC>tracert 100.200.30.1

traceroute to 100.200.30.1, 8 hops max

(ICMP), press Ctrl+C to stop

1 192.168.1.100 32 ms 47 ms 46 ms

2 10.10.10.2 47 ms 32 ms 46 ms

3 20.20.20.1 47 ms 63 ms 62 ms

4 100.200.30.1 63 ms 78 ms 31 ms

    • 市场部

PC>tracert 100.200.30.1

traceroute to 100.200.30.1, 8 hops max

(ICMP), press Ctrl+C to stop

1 192.168.1.200 78 ms 47 ms 47 ms

2 30.30.30.2 46 ms 47 ms 32 ms

3 40.40.40.1 62 ms 47 ms 47 ms

4 100.200.30.1 47 ms 62 ms 47 ms

可以观察到现在已经实现流量负载均衡。

（4）验证VRRP主备切换

将R1的G0/0/1接口关闭

[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1

[R1-GigabitEthernet0/0/0]shutdown

经过3s左右，使用display vrrp查看R1、R2的VRRP信息。

  • R1的配置

[R1]dis vrrp

GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1

State : Backup

Virtual IP : 192.168.1.253

Master IP : 192.168.1.200

PriorityRun : 50

PriorityConfig : 110

MasterPriority : 100

Preempt : YES Delay Time : 0 s

TimerRun : 1 s

TimerConfig : 1 s

Auth type : NONE

Virtual MAC : 0000-5e00-0101

Check TTL : YES

Config type : normal-vrrp

Backup-forward : disabled

Track IF : GigabitEthernet0/0/1 Priority reduced : 60

IF state : DOWN

……

GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 2

State : Backup

Virtual IP : 192.168.1.254

Master IP : 192.168.1.200

PriorityRun : 100

PriorityConfig : 100

MasterPriority : 110

Preempt : YES Delay Time : 0 s

TimerRun : 1 s

TimerConfig : 1 s

Auth type : NONE

Virtual MAC : 0000-5e00-0102

Check TTL : YES

Config type : normal-vrrp

Backup-forward : disabled

……

    • R2的配置

<R2>dis vrrp

GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 1

State : Master

Virtual IP : 192.168.1.253

Master IP : 192.168.1.200

PriorityRun : 100

PriorityConfig : 100

MasterPriority : 100

Preempt : YES Delay Time : 0 s

TimerRun : 1 s

TimerConfig : 1 s

Auth type : NONE

Virtual MAC : 0000-5e00-0101

Check TTL : YES

Config type : normal-vrrp

Backup-forward : disabled

……

GigabitEthernet0/0/0 | Virtual Router 2

State : Master

Virtual IP : 192.168.1.254

Master IP : 192.168.1.200

PriorityRun : 110

PriorityConfig : 110

MasterPriority : 110

Preempt : YES Delay Time : 0 s

TimerRun : 1 s

TimerConfig : 1 s

Auth type : NONE

Virtual MAC : 0000-5e00-0102

Check TTL : YES

Config type : normal-vrrp

Backup-forward : disabled

Track IF : GigabitEthernet0/0/2 Priority reduced : 60

IF state : UP

……

可以观察到R1里两个备份组切换成Backup，R2里两个备份组为Master。且R1的vrrp备份组1优先级被裁减掉60，变成50，小于路由器R2的优先级100。

测试PC访问服务器时的数据包转发路径

  • 开发部

PC>tracert 100.200.30.1

traceroute to 100.200.30.1, 8 hops max

(ICMP), press Ctrl+C to stop

1 192.168.1.200 47 ms 47 ms 31 ms

2 30.30.30.2 47 ms 47 ms 47 ms

3 40.40.40.1 47 ms 62 ms 32 ms

4 100.200.30.1 78 ms 31 ms 47 ms

    • 市场部

PC>tracert 100.200.30.1

traceroute to 100.200.30.1, 8 hops max

(ICMP), press Ctrl+C to stop

1 192.168.1.200 31 ms 32 ms 46 ms

2 30.30.30.2 47 ms 47 ms 31 ms

3 40.40.40.1 47 ms 32 ms 46 ms

4 100.200.30.1 47 ms 47 ms 31 ms

观察到数据包发送路径已经切换到R2。