vrrp report finished
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BIN
5_vrrp/vrrp.pdf
@ -1,7 +1,7 @@
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#import "labtemplate.typ": *
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#show: nudtlabpaper.with(title: "虚拟路由器冗余协议(VRRP)配置",
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author: "程景愉",
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id: "202202001046",
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id: "202302723005",
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||||
training_type: "无军籍",
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||||
grade: "2023",
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major: "网络工程",
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@ -69,7 +69,7 @@
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]
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=== 工作机理
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#para[
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||||
主备切换过程:Master设备通过发送免费ARP报文,将虚拟MAC地址通知给与它连接的设备或者主机,从而承担报文转发任务。Master和Backup中会以Advertisement_Interval(一般是1秒)的时间互相发送通告报文,当Backup设备在Master_Down_Interval定时器超时后没有收到对方的通告,可认为已经Master设备发生故障。还有一种情况是Master主动弃置地位,Master发送优先级为0的通告报文,不用等定时器超时,经过Skew_Time的时间Backup主动成为Master。注意:
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主备切换过程:Master设备通过发送免费RP报文,将虚拟MAC地址通知给与它连接的设备或者主机,从而承担报文转发任务。Master和Backup中会以Advertisement_Interval(一般是1秒)的时间互相发送通告报文,当Backup设备在Master_Down_Interval定时器超时后没有收到对方的通告,可认为已经Master设备发生故障。还有一种情况是Master主动弃置地位,Master发送优先级为0的通告报文,不用等定时器超时,经过Skew_Time的时间Backup主动成为Master。注意:
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||||
]
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||||
$ "Master_Down_Interval"=3×"Advertisement_Interval" plus "Skew_Time" $ $ "Skew_Time"=(256-"Backup设备的优先级")/256 $P.S. 单位均为秒。
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#para[
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||||
@ -81,7 +81,7 @@
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||||
= 实验环境
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||||
== 实验背景
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#para[
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||||
学校经费充足,在网工系学生寝室楼与网安系学生寝室楼之布置了许多路由器。但是这些路由器的供电来自不同线路,其中的某几条线路与附近的超算中心相连。超算高负载运行的时候,路由器供电电压会受影响,导致运行不稳定甚至关机。网工系的学生为了能与网安系学生正常、稳定地开展线上视频学术研讨会议,决定在宿舍间路由器集群上配置VRRP协议,实现虚拟路由器冗余备份。
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||||
本实验模拟企业网络场景。公司内员工所用电脑,如 PC-1、PC-2,通过交换机LSW1 连接到公司网络,LSW1 连接到公司出口网关路由器。为了提高网络的可靠性,公司使用两台路由器 R2 与 R3 作为双出口连接到外网路由器 RI。RI、R2、R3之间运行 OSPF 协议。在双网关的情况下,如果在 PC 上配置 R2 或 R3 的真实 IP地址作为网关,当其中一台路由器故障时,就需要手动更改 PC 的网关 IP,若网络中有大量 PC 则需要耗费大量时间和人力去更改配置,且会带来一定时间的断网影响。为了能够使故障所造成的断网影响达到最小化,增强网络的可靠性,网络管理员在R4 与 R3 之间部署 VRRP 协议,这样当任一网关发生故障时就能自动切换而无需更改 PC 的网关 IP 地址。
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||||
]
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||||
== 实验设备
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#align(center)[#table(
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||||
@ -92,8 +92,8 @@
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table.header(
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[*设备名称*], [*设备型号*], [*设备数量*]
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||||
),
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||||
"交换机", "华为S5735", "2",
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||||
"路由器", "华为AR6120-S", "2",
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||||
"交换机", "华为S5735", "1",
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||||
"路由器", "华为R6120-S", "3",
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||||
"PC", "联想启天M410
|
||||
Windows 10", "2",
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||||
)]
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||||
@ -105,84 +105,75 @@
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||||
#para[
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||||
按实验背景,绘制拓扑图如下:
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]
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||||
#figure(image("实验拓扑.png",format: "png",fit:"stretch",width: 100%),caption: "实验拓扑图")
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||||
#figure(image("拓扑图.png",format: "png",fit:"stretch",width: 100%),caption: "实验拓扑图")
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||||
== 按照拓扑图接线
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#para[
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||||
按照拓扑图接线。
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||||
]
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||||
#figure(image("机柜背面连线.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 100%),caption: "机柜正面接线图")
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||||
#figure(image("机柜正面连线.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 100%),caption: "机柜背面接线图")
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||||
#figure(image("接线图正面.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 100%),caption: "机柜正面接线图")
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||||
#figure(image("接线图后面.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 100%),caption: "机柜背面接线图")
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||||
== 配置PC
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||||
#para[
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||||
设置网工系寝室楼PC1的IP地址为`192.168.10.10`,网关为`192.168.10.111`;设置网安系寝室楼PC2的IP地址为`192.168.20.2`,网关为`192.168.20.111`。
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||||
设置PC1的IP地址为`172.16.1.1`,设置PC2的IP地址为`172.16.1.2`,网关均为`172.16.1.254`。
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||||
]
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||||
== 配置OSPF协议实现互通
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||||
=== 配置路由器IP地址
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#para[
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||||
配置AR1的G0/0/0口IP地址为`192.168.10.1/24`,G0/0/1口IP地址为`192.168.20.1/24`;配置AR2的G0/0/0口IP地址为`192.168.10.3/24`,G0/0/1口IP地址为`192.168.20.3/24`。
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||||
配置R1的G0/0/0口IP地址为`172.18.2.254/24`,G0/0/1口IP地址为`172.16.3.254/24`;配置R2的G0/0/0口IP地址为`172.16.2.100/24`,G0/0/1口IP地址为`172.16.1.100/24`;配置R3的G0/0/0口IP地址为`172.16.3.200/24`,G0/0/1口IP地址为`172.16.1.200/24`。
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||||
]
|
||||
#figure(image("上_ip.png",format: "png",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置AR1的接口IP地址")
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||||
#figure(image("下_ip.png",format: "png",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置AR2的接口IP地址")
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||||
#figure(image("step1.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置R1的接口IP地址(1)")
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||||
#figure(image("step2.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置R1的接口IP地址(2)")
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||||
#figure(image("step3.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置R2的接口IP地址(1)")
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||||
#figure(image("step4.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置R2的接口IP地址(2)")
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||||
#figure(image("step5.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置R3的接口IP地址(1)")
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||||
#figure(image("step6.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "配置R3的接口IP地址(2)")
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||||
=== 配置OSPF协议
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||||
#para[
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||||
配置AR1的G0/0/0口和G0/0/1口为OSPF区域0的接口;配置AR2的G0/0/0口和G0/0/1口为OSPF区域0的接口。
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||||
为R1,R2,R3配置OSPF协议,实现三台路由器之间的互通。
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||||
]
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||||
#figure(image("上_ospf.png",format: "png",fit:"stretch",width: 70%),caption: "为AR1配置OSPF协议")
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||||
#figure(image("下_ospf.png",format: "png",fit:"stretch",width: 100%),caption: "为AR2配置OSPF协议")
|
||||
#figure(image("step7.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "为R1配置OSPF协议")
|
||||
#figure(image("step8.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "为R2配置OSPF协议")
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||||
#figure(image("step9.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "在R3查看OSPF邻居关系")
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||||
== 配置VRRP协议
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#para[
|
||||
配置AR1的G0/0/0口为VRRP组1的Master,优先级为120,并配置抢占延迟时间为5秒(实际推荐20秒);配置AR2的G0/0/0口为VRRP组1的Backup,优先级缺省为100。
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||||
在R2和R3的内网接口上配置VRRP。
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||||
]
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||||
#figure(image("上_vrrp.png",format: "png",fit:"stretch",width: 100%),caption: "配置AR1")
|
||||
#figure(image("下_vrrp.png",format: "png",fit:"stretch",width: 100%),caption: "配置AR2")
|
||||
#figure(image("step10.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "在 R2 (主网关) 上配置 VRRP (1)")
|
||||
#figure(image("step11.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "在 R2 (主网关) 上配置 VRRP (2)")
|
||||
#figure(image("step12.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "在 R3 (备网关) 上配置 VRRP (1)")
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||||
== 配置检验
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||||
#para[
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||||
使用`display vrrp`命令查看VRRP组的状态,确认Master和Backup的状态。
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||||
在AR1上执行`display vrrp`命令,显示如下:
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||||
在R2上执行`display vrrp`命令,显示如下:
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||||
]
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||||
#figure(image("上_disp_vrrp_断开接口前.png",format: "png",fit:"stretch",width: 55%),caption: "AR1显示VRRP组状态")
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||||
#figure(image("step14.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "R2显示VRRP组状态")
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||||
#para[
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||||
可以看到AR1的G0/0/0口为Master,状态为Master,优先级为120。
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||||
在AR2上执行`display vrrp`命令,显示如下:
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||||
可以看到R2的G0/0/1口为Master,状态为Master,优先级为120。
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||||
在R3上执行`display vrrp`命令,显示如下:
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||||
]
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||||
#figure(image("下_disp_vrrp_断开接口前.png",format: "png",fit:"stretch",width: 55%),caption: "AR2显示VRRP组状态")
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||||
#figure(image("step13.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "R3显示VRRP组状态")
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||||
#para[
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||||
AR2的G0/0/0口为Backup,状态为Backup,优先级为100。
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||||
此时使用`traceroute`命令检验网工系寝室楼PC1到网安系寝室楼PC2的连通性,显示如下:
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||||
R3的G0/0/1口为Backup,状态为Backup,优先级为100。
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||||
此时使用`traceroute`命令检验PC1到R1的连通性,显示如下:
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||||
]
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||||
#figure(image("断开前ping.png",format: "png",fit:"stretch",width: 55%),caption: "traceroute命令查看路由")<beforeoff>
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||||
#figure(image("step15.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 55%),caption: "traceroute命令查看路由")<beforeoff>
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||||
#para[
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||||
@beforeoff 中显示从PC1到PC2的路径为`192.168.10.2->192.168.10.1->192.168.20.2`,经过的是AR1。
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||||
现在对AR1的G0/0/0口执行`shutdown`命令关闭该接口:
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||||
@beforeoff 中显示从PC1到R1的路径为`172.16.2.1->172.16.1.200->172.18.2.254`,经过的是R2。
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||||
现在对R2的G0/0/1口执行`shutdown`命令关闭该接口,再次使用`traceroute`命令检验连通性,显示如下:
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||||
]
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||||
#figure(image("上_shutdown.png",format: "png",fit:"stretch",width: 50%),caption: "关闭AR1的G0/0/0口")
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||||
#figure(image("step17.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 55%),caption: "断开后traceroute命令查看路由")<afteroff>
|
||||
#para[
|
||||
再次使用`traceroute`命令检验连通性,显示如下:
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||||
@afteroff 中显示从PC1到R1的路径出现变化,VRRP协议生效,实现了主备切换,保证了网络的连通性。
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||||
]
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||||
#figure(image("断开后ping.png",format: "png",fit:"stretch",width: 55%),caption: "断开后traceroute命令查看路由")<afteroff>
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||||
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||||
#figure(image("step16.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 55%),caption: "断开后ping命令查看连通性")
|
||||
#para[
|
||||
@afteroff 中显示从PC1到PC2的路径为`192.168.10.2->192.168.10.3->192.168.20.2`,经过的是AR2。
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||||
这时在AR1上执行`display vrrp`命令,显示如下:
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||||
]
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||||
#figure(image("上_disp_vrrp_断开接口后.png",format: "png",fit:"stretch",width: 50%),caption: "AR1显示VRRP组状态")
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#para[
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||||
可以看到AR1的G0/0/0口状态为Backup。
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||||
最后,再对R2的G0/0/1口添加track功能,监控接口状态,当接口恢复时,自动切换回主路由器。
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||||
]
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#figure(image("step18.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 50%),caption: "开启track功能监控接口状态")
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||||
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#para[
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||||
最后,再次对AR1的G0/0/0口执行`undo shutdown`命令开启该接口:
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||||
]
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#figure(image("上_undo_shutdown.png",format: "png",fit:"stretch",width: 50%),caption: "开启AR1的G0/0/0口")
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#para[
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||||
在AR1上执行`display vrrp`命令,显示如下:
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]
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#figure(image("上_disp_vrrp_重新打开接口后.png",format: "png",fit:"stretch",width: 50%),caption: "恢复接口状态后AR1显示VRRP组状态")
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#para[
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||||
可以看到AR1的G0/0/0口状态为Master,即主备备份状态恢复。
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]
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#para[
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至此,VRRP协议配置完成,网工系与网安系之间的通信实现了冗余备份,学生们能够通过稳定的线上视频学术研讨会进行学术交流,可以不受超算马力全开对路由器电力资源造成的影响。
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至此,VRRP协议配置完成,PC1与PC2之间的通信实现了冗余备份。
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]
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= 实验总结
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#para[
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BIN
5_vrrp/拓扑图.png
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5_vrrp/接线图后面.jpg
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After Width: | Height: | Size: 3.9 MiB |
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5_vrrp/接线图正面.jpg
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After Width: | Height: | Size: 3.9 MiB |