Special Technology
专题技术
DCW
107
数字通信世界
2021.01
0    引言
随着互联网技术的迅猛发展，信息化程度提高，企业的各种业务对网络的依赖越来越强。为了保障业务连续性，必须提高网络的稳定和可靠性，因此，通常对关键设备进行冗余备份的基础上结合相关软件技术实现备份和负载均衡。软件冗余技术有很多种，本文主要采用的是VRRP 和MSTP 技术。
1    V RRP 技术概述
传统的局域网中一般仅配置一个默认网关访问外网，如果此时默认网关设备发生故障，将中断所有用户
终端的网络访问，这可能会给用户带来重大损失。VRRP 协议很好解决了局域网中配置静态网关出现单点故障问题。
VRRP 全称是Virtual Router Redundancy Protocol ，即虚拟路由器冗余协议，它是一种容错协议。基本原理是把若干台设备，比如路由器或者交换机，组成一台虚拟设备，该虚拟设备拥有一个虚拟IP 地址，用户终端仅需将该虚拟IP 地址设置为网关地址。VRRP 虚拟组包含一个主设备和若干备份设备。正常情况下，主设备转发所有网络业务流量，当主设备故障时，备设备及时接替工作，从而保持网络通信的连续可靠性，而对此用户终端不必修改任何配置，真正做到对故障毫无感知。
VRRP 协议支持备份和负载分担两种工作模式。所谓备份模式，是指多个设备间只配置一个虚拟组，正常时主设备承担各种网络业务流量的转发，备设备处于空
闲状态，资源存在一定浪费。为了提高设备提利用率和工作效率，通过配置多备份组实现负载分担。即将同一台设备的同一个接口加入多个虚拟组，通过配置在不同虚拟组中的优先级，使得不同虚拟组的主设备分别由不同设备承担。各终端分别使用不同的虚拟路由器作为网关，这样可以既可以达到负载分担，又实现了相互备份。
当VRRP 的主设备的上行接口出现问题，如果主设备一直保持活跃状态，就会导致网络出现中断，因此必须要使VRRP 运行状态与上行接口进行关联。一般可以在主设备上配置监视上行接口，即监视连
接了外网的出接口。当检测到此接口故障，自动降低一定优先级，使得备设备能够抢占主设备角而成功接替工作就可以解决此问题。
从网络稳定和安全角度考虑，可以配置VRRP 认证，使设备对发送和接收的VRRP 协议报文进行简单认证或者MD5认证。
2    M STP 技术概述
单生成树的弊端主要是存在部分VLAN 路径不通，无法实现流量分担以及次优二层路径，而多生成树协议MSTP （Multiple Spanning Tree Protocol ）完全解决单生成树各种弊端。MSTP 兼容STP 和RSTP 快速收敛的优势，又提供了数据转发的多个冗余路径，并实现VLAN 数据的负载均衡。每个生成树实例的拓扑不同，使网络流量基于VLAN 按不同的拓扑转发，避免链路闲置，提高网络链路的使用效率，这种流量的负载分担是区域内实例
利用VRRP 和MSTP 技术提升企业网络可靠性设计
易丽华
（湖南科技职业学院，湖南  长沙  410000）
摘要：文章提出了一种利用VRRP 和MSTP 技术支持企业网络核心设备冗余备份和负载均衡的设计方案，从而提升网络的稳定性和可靠性，为用户提供良好的上网体验。
关键词：VRRP ；MSTP ；可靠性doi ：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2021.01.045中图分类号：TP393.4    文献标示码：A    文章编码：1672-7274（2020）01-0107-03
Using VRRP and MSTP Technology to Improve Enterprise Network Reliability Design
YI Lihua
(Hunan V ocational College of science and technology, Changsha  410000, China)90设计网
Abstract :This paper proposes a design scheme of using VRRP and MSTP technology to support redundancy backup and
load balancing of enterprise network core equipment, so as to improve the stability and reliability of the network and provide users with a good online experience.
Keywords :VRRP; MSTP; reliability
作者简介：易丽华，女，湖南岳阳人，硕士研究生，研究方向为计算机网络技术。
技术
Special Technology
I G I T C W 专题
108DIGITCW
2021.01
间的负载分担。3    企业局域网络的冗余设计和实现
3.1  企业局域网络需求分析
图1是企业局域网络一个典型部分，充分考虑了核心设备、链路的冗余备份，保证网络高效稳定可靠运行。
具体拓扑说明如下。
图1 A 公司网络拓扑图
3.1.1  划分VLAN 缩小广播域
接入层交换机LSW3，主要为企业各部门主机提供网络接入服务。采用VLAN 技术将一个物理局域网在逻辑上划分成多个小的广播域，同时也提高了安全性。同一个VLAN 内的主机由于处于相同广播域，因此能够直接进行二层互访，而不同VLAN 间的主机被二层隔离。将企业不同部门划入不同的VLAN 。市场部是VLAN 10，网络地址为192.168.10.0/24，网关为192.168.10.254，研发部是VLAN 20，网络地址为192.168.20.0/24，网关为192.168.20.254，行政部是VLAN 30，网络地址为192.168.30.0/24，网关为192.168.30.254。
3.1.2  V RRP 和链路聚合提高可靠性
核心层交换机LSW1和LSW2作为核心设备，采用VRRP 协议实现备份，避免因为单网关故障导致各主机无法访问外网，从而提高了网络的可靠性。同时，为了避免数据高速交换而导致网络拥塞，采用链
路聚合技术将交换机LSW1和LSW2间的多条物理链路捆绑为一条逻辑链路，增加带宽的同时也提高网络可靠性。
3.1.3  M STP 实现负载均衡
交换机LSW1、LSW2和LSW3互连成环，为了消除二层环路带来的各种问题，在交换机上部署了MSTP 。VLAN 10和20映射实例1，LSW1是根桥；VLAN 30映射实例2，LSW2是根桥。
3.1.4  D HCP 动态分配IP 地址
路由器R1是企业局域网连接外网的设备，也是DHCP 服务器。统一为各主机动态分配IP 地址，减小网
管网络维护工作量。
3.2  任务实施
3.2.1  M STP 的配置
交换机LSW1上配置。
stp region-con fi guration region-name huawei revision-level 1
instance 1 vlan 10 20instance 2 vlan 30active region-con fi guration quit
stp instance 1 root primary stp instance 2 root secondary
LSW2上配置类似，最后两条指令不同。stp instance 2 root primary stp instance 1 root secondary
LSW3的配置与LSW1和LSW2类似。
在LSW1上查询，可见LSW1是实例1
的根桥。
在LSW2上查询，可见LSW2是实例2
的根桥。
3.2.2  V RRP 配置
交换机LSW1的配置
int vlanif 10
vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.254vrrp vrid 1 priority 200
vrrp vrid 1 authentication-mode md5 huawei1
vrrp vrid 1 track interface GigabitEthernet0/0/1 reduced 120
int vlanif 20
vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.20.254vrrp vrid 2 priority 200
vrrp vrid 2 authentication-mode md5 huawei2
vrrp vrid 2 track interface GigabitEthernet0/0/1 reduced 120
int vlanif 30
vrrp vrid 3 virtual-ip 192.168.30.254
vrrp vrid 3 authentication-mode md5 huawei3交换机LSW2的配置int vlanif 10
Special Technology
专题技术
DCW
109
数字通信世界
2021.01
vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.254
vrrp vrid 1 authentication-mode md5 huawei1int vlanif 20
vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.20.254
vrrp vrid 2 authentication-mode md5 huawei2int vlanif 30
vrrp vrid 3 virtual-ip 192.168.30.254vrrp vrid 3 priority 200
vrrp vrid 3 authentication-mode md5 huawei3
vrrp vrid 3 track interface GigabitEthernet0/0/1 reduced 120
在LSW1上查询，发现LSW1是vlan10和20
的网关。
在LSW2上查询，发现LSW2是vlan30
的网关。
3.3  网络测试
3.3.1  测试主机之间通信
PC1和PC2访问其他主机都是通过LSW1
转发数据。
PC3访问PC1或者PC2通过交换机LSW2
转发数据。
3.3.2  测试上行链路跟踪
关闭交换机LSW1是的G0/0/1接口模拟端口故障，
查询VRRP 状态，发现LSW1变为Backup 状态，也就是VLAN10和20的数据也将由LSW2转发。当恢复端口后，LSW1又重新成为Master 状态，继续转发VLAN10和20的数据。这种状态切换对于用户而言是透明的，因此保障了网络业务的连续性。
[S1-GigabitEthernet0/0/1]shutdown
[S1-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown
4    结束语
随着各个企业规模不断扩大，对网络的稳定和可靠
性要求越来越高，VRRP 和MSTP 技术解决了冗余和负载分担问题，因此该方案在企业网络中应用较为广泛。
（上接第52页）输系统相结合，具有较高的传输容量、传输速度和稳定性，它可以直接在网络平台上传输广播电视信号，而无需创建单独的传输系统。压缩的存储服务器文件信息作为文件发送到 IP 网络系统，然后打包并发送到电视广播接收器。在信息解码中，每个音视频文件都有自己的 IP 地址。根据网络通信协议，建立了广播电视信号传输系统，一条 IP 链路将正常传播，另一条链路将自动故障转移。
4.2  网络IP 技术在广播电视信号传输中的应用
网络IP 技术在广播电视传输中的应用十分理想。节目传输时，将信号编码成高质量的 IP 信号流，提高广播电视播出效率和信号传输能力，具有网络数据交换和远程控制的优点。主要表现为广播电视节目传输效率非常高，提高了观众观看效率，有利于广播电视节目技术水平的不断提高。让广播电视行业注重新技术的应用，及时更新技术，更好地适应日新月异的技术时代，不断提高广播电视节目的传输效率。此外， IP 网络技术采用集
成设备，维护维修方便，节约了成本。
5    结束语
在广播电视节目中，数据经过压缩后通过一系列形式传输，通过提高系统的效率和技术的改进，可以
提高数据传输的能力。数字电视已成为我国广播电视的发展的主流，为了保证行业的健康与可持续发展，需要不断探索与丰富信号传输技术体系，更好地为广播电视行业提供更先进的技术支持。
参考文献
[1]  胡微.光纤传输技术在广播电视信号传输中的有效利用探究 [J].科技传播，2020，12（3）：87-88.
[2]  林文理.广播电视信号传输技术概述 [J].西部广播电视， 2020，41（17）：214-216.
[3]  张雅楠.秦皇岛广播电视信号传输系统的整体规划设计研究[D].秦皇岛：燕山大学，2016.

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。