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在网络和数据中心的核心区域，网络和服务器的热备部署已是非常普遍的部署模式。下面就用三则实例介绍网络中，网络设备常用的热备部署模式。以便大家在以后的工作中，能够根据自己的网络实际情况，选择正确的网络设备热备部署模式。
图1 二层交换机的热备份部署模式
一、二层交换机的热备份部署模式
这种热备份部署模式在网络中也是最常见、最简单的部署方式，一般在网络的分布层比较常见。为了实现交换机的冗余性，或者为了保障连接在交换机上的服务器的持续稳定运行，通常采用这种部署方式。因为服务器的运行，一般都要保证7X24小时的连续运转。所以，采用这种部署模式也比较合适。如图1所示，是二层交换机的热备份部署拓扑图，共包括两台Cisoc 2960交换机和两台服务器，结构比较清晰。
设备间的连接情况如下所示：
Server1的IP地址为192.168.2.11，子网掩码为255.255.255.0，Server2的IP地址为192.168.2.12，子网掩码为255.255.255.0。两台服务器上的Eth0和Eth1两块网卡是绑定在一起的，例如Server1的Eth0和Eth1的两块网卡与外部进行数据通信时，两个网卡使用的IP地址都是192.168.2.11/24，若一块网卡故障的话，另一块网卡会继续保持与外界的通信，并不会影响服务器的正常运行。目前，有很多软件都能实现这种双网卡绑定的功能，例如RoseHA、NIC Express等。
Server1和Server2是主备模式运行，它们之间的网线连接相当于一条心跳线。两台服务器都安装有双机软件，双机软件时刻监控主备Server的各项参数，并通过心跳线传输控制信息。
双机软件监控的参数可以是服务器的网卡、数据库，以及各种应用的运行情况等，若发现其中的任意一项参数不正常，双机软件都会通过心跳线传输控制信息，从而让备用服务器变为活动服务器，以接管原来主服务器的各项应用，而让原来的主服务器变为备服务器。在这种情况下，外界的用户根本感觉不到后台服务器的切换，也就不影响用户对各种应用的体验。
Cisco 2960A的主要配置如下所示：
Cisco 2960B上的主要配置如下所示：
两台交换机通过Trunk线连接，这样图1中的四台设备实际上都处于同一个VLAN，即VLAN2中。两台交换机上Vlan2的IP地址是作为管理地址使用的，这样用户在两台服务器上，也可以通过远程登录到交换机上，对交换机进行远程配置和管理。
这种配置模式可以保证两台交换机中的任意一台故障的话，也不会影响服务器上业务的正常运行。例如Cisco 2960A故障的话，Server1可以通过它上面的Eth1网卡连接到Cisco 2960B，再连到网络中。Server2也可以通过它上面的Eth1连接到Cisco 2960B，再连到网络中。同样，若是Cisco 2960B故障的话，也不会影响两台服务器的正常运转。这种模式的应用也就避免了交换机和服务器的单点故障。
二、三层网络设备的热备份部署模式
上面的例子中，使用的网络设备是Cisco 2960，属于二层设备。如果网络设备是三层设备，如三层交换机或路由器的话，要实现热备的功能，就需要应用到具体的协议。若是Cisco的设备，可以使用HSRP、VRRP和GLBP协议。HSRP（Hot Standby Router Protocol，热备份路由器协议）和GLBP（Gateway Load Balancing Protocol，网关负载均衡协议）是思科专有协议，只能在思科设备上使用。而VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议）是公有协议，既可以在思科设备上使用，也可以在H3C设备上使用。
图2 三层网络设备的热备份部署模式
下面就以三层交换机Cisco 3750为例，介绍HSRP协议在网络设备热备份功能上的应用。如图2所示，网络结构图和"一"中的网络结构一样，只是网络设备换成了Cisco 3750。
设备间的连接情况如下所示：
在上面的连接中，Cisco 3750A和Cisco3750B之间通过G1/0/25连接，使用的是光纤连接，而其它连接都使用的都是双绞线。
在Cisco 3750A上的主要配置如下所示：
其中命令"ip address 192.168.2.252 255.255.255.0"是给指定的VLAN配置IP地址。
命令"standby 2 priority 120"中的"priority"是配置HSRP的优先级，2为组序号，它的取值范围为0～255，120为优先级的值，取值范围为0～255，数值越大优先级越高。
优先级将决定一台路由器在HSRP备份组中的状态，优先级最高的路由器将成为活动路由器，其它优先级低的路由器将成为备用路由器。当活动路由器失效后，备用路由器将替代它成为活动路由器。当活动和备用路由器都失效后，其它路由器将参与活动和备用路由器的选举工作。优先级都相同时，接口IP地址高的将成为活动路由器。
"preempt"是配置HSRP为抢占模式。如果需要高优先级的路由器能主动抢占成为活动路由器，则要配置此命令。配置preempt后，能够保证优先级高的路由器失效恢复后总能成为活动路由器。活动路由器失效后，优先级最高的备用路由器将处于活动状态，如果没有使用preempt技术，则当活动路由器恢复后，它只能处于备用状态，先前的备用路由器代替其角色处于活动状态。
命令"standby 2 ip 192.168.2.254"作用是启动HSRP，如果虚拟IP地址不指定，路由器就不会参与备份。虚拟IP应该是接口所在的网段内的地址，不能配置为接口上的IP地址。
在Cisco 3750B上的主要配置如下所示：
另外，可以使用其它一些命令，查看HSRP的运行状态，如"debug standby events detail"命令是显示HSRP事件；命令"debug standby error"是显示HSRP错误。另外，还有命令"show standby brief"是显示路由器上一些HSRP简要的信息，如下所示是在Cisco 3750A上执行此命令的显示结果：
这种部署模式中，服务器上的配置，及网线连接情况和"一"中的一样，也是双机热备部署模式。需要注意的是在两台服务器上配置IP地址时，默认网关的地址一定要写成192.168.2.254，不能写成192.168.2.252或192.168.2.253。因为Cisco 3750中的VLAN 2和外部进行数据通信时，使用的就是192.168.2.254这个IP地址，而不是其它两个。
这种模式中，两台交换机同样可以起到热备的功能，任意一台交换机故障并不会影响到另外一台交换机，和两台服务器的正常运行。也就解决了网络设备的单点故障。这种部署模式一般应用在网络的核心层，在高性能的三层交换机或路由器上进行部署，担负整个网络核心数据的路由、交换功能。
三、网络设备热备份功能的混合部署模式
图3 网络设备热备份功能的混合部署模式
目前，在大部分的网络中，为了不影响用户对各种业务应用的连续不间断使用，在网络的核心层和分布层网络设备上，都使用了设备的热备份功能。下面的例子其实就是上面"一"和"二"两种部署模式的混合使用，如图3所示。只是在分布层使用的交换机为Cisco 3750，而不是Cisco 2960。因为在性能上3750还是比2960优越很多。只不过没有使用Cisco 3750上的三层路由功能，而只使用了它的二层交换功能。
图3部署模式设备间的连接情况如下所示：
在上面的连接中，Cisco 4506A和Cisco 4506B之间的连接， Cisco 4506和Cisco 3750之间的连接，以及Cisco 3750A和Cisco 3750B之间的连接都是通过光纤连接的。而其它的连接使用的都是双绞线的连接。
在Cisco 4506A和Cisco 4506B上的主要配置和在"二"中Cisco 3750上的配置基本一致，因为它们都是属于三层设备上的配置，如下所示。
在Cisco 4506A上的主要配置：
在Cisco 4506B上的主要配置：
在Cisco 3750A和Cisco 3750B上的主要配置，和在上面 "一"中的Cisco 2960上的配置基本一致，因为它们都属于二层设备上的配置，如下所示。
在Cisco 3750A上的主要配置：
在Cisco 3750B上的主要配置：
图3所示的部署模式，也是目前一些大、中型企业中常用的一种部署模式。一般核心层的网络设备不会太多，也就二至四台，但分布层中的设备，如图3中的Cisco 3750就会部署很多台。可以根据单位部门的不同，或不同的楼宇部署在不同的位置。在分布层的设备上一般还会连接有很多的接入层交换机，这些设备一般都不会使用热备份功能的部署模式。因为它们都是通过机房中的配线架直接就连接到了用户的电脑上了，若是有一台接入层的交换机故障了，它只是影响了很小的一部分用户。所以，网络中对接入层交换机的可靠性要求并不是很高，也就没有必要使用热备份的部署模式。
四、总结
1、HRSP主要用在源主机无法动态学习到网关IP地址的情况下，防止默认路由失败。它类似于服务器的HA群集，两台或更多的路由器以同样的方式配置成Cluster，创建出单个的虚拟路由器，然后客户端将网关指向该虚拟路由器，最后由HSRP决定哪个路由器扮演真正的默认网关。HRSP组里的每个成员路由器仍然是标准的路由器，客户端仍然可以将成员路由器配置成其默认网关。HRSP选择优先级最高的路由器为活动路由器。如果优先级相同，则IP地址高的成为活动路由器。在HRSP组中，只允许同时存在一个活动路由器，其它路由器都处于备用状态，备用路由器不转发数据包。如果备用路由器持续不断地收到活动路由器发来的Hello包，则其会一直处于备用状态。一旦备用路由器在规定的时间内没有收到Hello包，则认为活动路由器失效，优先级最高的备用路由器就接替活动路由器的角色，开始转发数据包。
VRRP是不同设备厂家之间共同遵循的标准。它负责从路由器组中选择一个作为Master，然后客户端使用虚拟路由器地址作为其默认网关。一个两成员的HSRP组必须使用三个地址，每个路由器一个实IP地址，HSRP组一个虚拟IP地址。而一个两成员的VRRP组只需要使用两个IP地址。Master设备的Interface Ip即为VRRP组的虚拟IP地址。若Master设备故障后，备用的设备将接管该IP。不过VRRP也可以像HSRP一样使用两个实IP地址和一个虚IP地址。
GLBP不仅提供冗余网关，还在各网关之间提供负载均衡。而HRSP、VRRP都是选定一个活动路由器，备用路由器则处于闲置状态。和HRSP不同的是，GLBP可以绑定多个MAC地址到虚拟IP，从而允许客户端选择不同的路由器作为其默认网关，而网关地址仍使用相同的虚拟IP，从而实现一定的冗余功能。GLBP选举活动网关时，优先级最高的路由器成为活动路由器，其它非活动的则提供冗余功能。若某路由器被推举为活动路由器后，它就分配虚拟的MAC地址给其他GLBP组成员。所有的GLBP组中的路由器都转发数据包，但是各路由器只负责转发与自己的虚拟MAC地址相关的数据包。
2、以上三种网络设备热备的部署模式主要是根据网络的规模，和具体的实际应用情况进行选择部署。模式"一"和"二"从网络的拓扑上看没什么区别，但在模式一中所有数据都是在一个网段中进行传输的，也就是以广播的方式发送和传输数据。而在模式二中涉及到了不同网段之间数据的路由，它能把一个大的广播域分割成多个更小的广播域，从而提高链路带宽的利用率。所以说模式一和模式二在运行本质上是不一样的。而部署模式三是模式一和二的综合，适用于更大型的网络。
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