基于MSTP+VRRP的高可靠性园区网络设计与实现.docxVIP

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2024-09-12 发布于湖北
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基于MSTP+VRRP的高可靠性园区网络设计与实现.docx

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基于MSTP+VRRP的高可靠性园区网络设计与实现

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谭志勇+李进生

摘要：相对于传统园区网络，核心设备及到核心设备链路的冗余设计能减少网络中存在的单点故障，提高园区网络的可靠性，但同时也会带来网络环路及链路闲置等问题。本文在分析MSTP和VRRP协议工作原理的基础上，设计并实现园区网络的MSTP+VRRP策略。通过MSTP协议来消除冗余链路带来的网络环路和实现冗余链路上的负载分担，通过VRRP协议来备份网关和实现外网访问的负载分担。eNSP上的仿真测试结果表明，规划设计的园区网络在可靠性方面取得了很好效果，达到了预期目的。

关键词：园区网络；高可靠性；MSTP；VRRP

TP393.1文献标志码：A：1006-8228（2018）02-35-05

Abstract：Comparedwiththetraditionalparknetwork，redundancydesignonthecoredeviceandthelinktocorelayercandecreasethesinglepointoffailuretoimprovethereliabilityoftheparknetwork，butalsobringotherproblemslikeloopsandlinkidleevents.basedontheanalysisoftheworkingprincipleofMSTPandVRRPprotocol，thispaperdesignsandimplementsthestrategyofMSTP+VRRPontheparknetwork.WithMSTPprotocol，theloopscausedbyredundantlinksarecancelledandtheloadsharingonredundantlinksarerealized；withVRRPprotocol，thegatewaybackupandtheloadsharingarerealizedforaccessingtheexternalnetwork.TheresultofsimulatingandtestingwitheNSPshowsthat，theparknetworkplannedanddesignedcanobtaingoodeffectsinreliability，whichachievestheexpectedpurpose.

Keywords：parknetwork；highreliability；MSTP；VRRP

0引言

網络是园区信息化建设的基础，有了覆盖园区的网络，园区内的各种信息数据才能传输。相对于传统园区网络，目前的园区网络大多使用双核心，且各汇聚层交换机与核心层之间使用双链路，这样设备及链路均达到冗余。在此基础上，基于MSTP+VRRP的设计策略可以使园区网络的可靠性得到很好保证[1]。

1MSTP协议概述

在传统园区网络环境中，如果单台核心设备或到核心设备的单条链路出现故障，会影响整个园区网的正常使用，甚至导致园区网陷入瘫痪。因此，通常使用冗余设计来提高园区网络的可靠性[2]。额外添加的设备和链路能解决单点故障带来的问题，但同时也会出现流量环路，进而带来广播风暴、数据帧重复和MAC地址表震荡等问题，最终导致网络不可用。

生成树协议是为解决交换网络中存在的环路问题而被提出的。交换网络中的设备利用生成树协议，通过信息交互来发现环路，并通过选择性地阻塞某个端口来把环形网络结构修剪成无环的树形结构[3]。

生成树协议共经历了生成树协议STP、快速生成树协议RSTP和多生成树协议MSTP几个阶段[4-6]。从STP到RSTP再到MSTP，新的生成树协议一方面能兼容原有的生成树协议，另一方面也改进了性能。下面分别对STP、RSTP和MSTP的工作原理进行分析。

1.1STP工作原理

网络中的多台交换机上运行STP后，它们之间会彼此交互BPDU报文，然后根据BPDU报文信息选出一台交换机作为根桥。根桥定时发送BPDU，其他交换机接收并转发BPDU。如果一台交换机的多个端口收到BPDU，就说明这台交换机有多条路径到根桥，即网络中存在环路，此时通过配置交换机的端口角色来选出一条到达根桥的最短路径。最短路径上的端口角色为根端口或指派端口，处于Forwa