思科模拟器实战:HSRP 协议与链路聚合配置全攻略

在网络架构设计中,高可用性和冗余性是保障业务稳定运行的关键。本文将详细介绍如何在思科模拟器中结合 HSRP(热备份路由协议)和链路聚合技术,搭建一个具备冗余能力的三层交换网络,适合网络工程师入门学习与实践。

一、实验背景与目标

1. 核心技术解析

  • HSRP(Hot Standby Router Protocol):思科私有协议,通过在多台路由器 / 三层交换机间建立备份组,实现网关冗余。同一备份组内将选举出活动路由器(Active)和备用路由器(Standby),当活动设备故障时,备用设备自动接管,避免单点故障。
  • 链路聚合(Link Aggregation):将多条物理链路捆绑为一条逻辑链路,提升带宽利用率并实现链路冗余,单条链路故障时流量自动切换至其他链路。

2. 实验环境

  • 设备:2 台三层交换机(支持 HSRP 和链路聚合功能)
  • 拓扑结构:两台交换机通过两条物理链路连接,分别划分 VLAN 10 和 VLAN 20,模拟不同网段的终端设备通信需求

二、拓扑设计与配置思路

1. 拓扑示意图

(建议根据原文档图片补充拓扑细节:两台交换机通过 FastEthernet 0/1 和 0/1-2 链路连接,各自作为 VLAN 10 和 VLAN 20 的网关备份组成员)

2. 配置逻辑

  • VLAN 划分:两台交换机均创建 VLAN 10 和 VLAN 20,确保网段隔离。
  • HSRP 配置:为 VLAN 10 和 VLAN 20 分别配置 HSRP 备份组(组号 10 和 20),虚拟网关 IP 分别为 192.168.10.254(VLAN 10)和 192.168.20.254(VLAN 20)。左侧交换机作为 VLAN 10 和 VLAN 20 的优先活动设备(优先级 150),右侧作为备用设备(优先级 120),并开启抢占模式(preempt),确保故障恢复后自动回切。
  • 链路聚合:将两台交换机的两条物理链路捆绑为 Channel-group 1,采用 active 模式协商,实现链路冗余与带宽叠加。

三、详细配置步骤

1. 左侧交换机配置

# 创建VLAN 10和VLAN 20

vlan 10

vlan 20

exit

# 配置VLAN 10接口及HSRP

interface vlan 10

ip address 192.168.10.10 255.255.255.0  # 物理接口IP

standby 10 ip 192.168.10.254  # 虚拟网关IP

standby 10 priority 150  # 优先级(数值越高越优先)

standby 10 preempt  # 开启抢占模式exit

# 配置VLAN 20接口及HSRP

interface vlan 20

ip address 192.168.20.20 255.255.255.0

standby 20 ip 192.168.20.254

standby 20 priority 150

standby 20 preempt

exit

# 配置链路聚合(将FastEthernet 0/1-2捆绑为聚合组1)

interface range fastEthernet 0/1-2

switchport mode trunk  # 配置为中继模式,允许VLAN透传

switchport trunk allowed vlan all  # 允许所有VLAN通过

channel-group 1 mode active  # 主动协商聚合模式

exit

2. 右侧交换机配置

# 创建VLAN 10和VLAN 20

vlan 10

vlan 20

exit

# 配置VLAN 10接口及HSRP(备用设备)

interface vlan 10

ip address 192.168.10.20 255.255.255.0

standby 10 ip 192.168.10.254  # 与左侧保持相同虚拟网关

standby 10 priority 120  # 优先级低于左侧(作为备用)

standby 10 preempt

exit

# 配置VLAN 20接口及HSRP(备用设备)

interface vlan 20

ip address 192.168.20.30 255.255.255.0

standby 20 ip 192.168.20.254

standby 20 priority 120

standby 20 preempt

exit

# 配置链路聚合(与左侧对应)

interface range fastEthernet 0/1-2

switchport mode trunk

switchport trunk allowed vlan all

channel-group 1 mode active  # 两侧均为active模式,自动协商聚合

exit

四、验证配置结果

1. 查看 HSRP 状态

使用命令show standby brief验证备份组状态,正常情况下左侧交换机应显示为 VLAN 10 和 VLAN 20 的 “Active” 状态,右侧为 “Standby”:

  • 状态说明:
  • “Active”:当前承担网关转发任务的设备
  • “Standby”:等待接管的备用设备
  • “P”:已开启抢占模式

2. 验证链路聚合

使用show etherchannel summary查看聚合组状态,若显示 “SU”(端口处于聚合组且正常运行),则链路聚合配置成功。

3. 实战配置补充

测试场景可以配置switchport trunk allowed vlan all,但实战环境必须严格限制允许的 VLAN。例如本文中仅需 VLAN 10 和 VLAN 20,应改为switchport trunk allowed vlan 10,20,否则可能因无关 VLAN 流量导致 “灵异问题”(如未知帧泛洪、网络风暴等)。

若需使用标准链路聚合协议,可开启 LACP 模式,配置命令为channel-protocol lacp,具体步骤参考教程:思科模拟器链路聚合配置实战:从原理到实验全解析

五、避坑指南与注意事项

1.HSRP 配置要点

优先级范围 0-255,默认 100,活动设备需配置更高值(如 150)

必须开启preempt,否则主设备故障恢复后无法自动回切

虚拟网关 IP 需与接口 IP 同网段,且不能与现有 IP 冲突

2.链路聚合注意事项

两侧聚合模式需匹配(如均为active,或一侧active一侧passive)

所有物理链路的速率、双工模式必须一致,否则聚合失败

聚合组内接口需全部配置为trunk模式,确保 VLAN 流量正常透传

3.VLAN 与中继配置

两台交换机的 VLAN 配置必须完全一致,否则会导致通信异常

实战中严格限制trunk允许的 VLAN,遵循 “最小权限原则”

 

通过 HSRP 与链路聚合的结合,可显著提升网络的冗余能力和可靠性。建议在模拟器中模拟 “主设备断电”“单条链路断开” 等场景,观察网络切换效果,加深对技术原理的理解。

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THE END