一种具有冗余功能的计算机组网方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机网络技术领域，具体地说是一种具有冗余功能的计算机组网方 法。
【背景技术】
[0002] 交换机在进行交换操作前需要接收一定长度的数据进行相应的转发检测，二层交 换是检测数据帧格式中的目的MAC地址实现数据的转发，三层交换技术是将检测数据扩展 到IP分组头标部分，通过检测其中的IP地址进行数据的转发。802. 3+IP网络的通信方式 实际是使用MAC地址来通信的，同一数据链路层内其使用ARP方式，直接获取对方的MAC地 址。如果不同数据链路层间，则需要路由器来进行转发，通信过程是一个针对源、目的MAC 不停重写的过程，而IP作为逻辑地址不会进行重写。
[0003] 交换机最大的好处是快速，由于交换机只需识别帧中MAC地址，直接根据MAC地址 选择转发端口，算法简单，便于ASIC实现，因此转发速度极高，在100Mbps和lGbps通信链 路上能做到线速转发。但交换机的工作机制也带来环路、负载集中、广播等问题。随着技术 的发展，这些问题现在也都得到了比较好的解决。
[0004] 在现有技术中，计算机网络的组建则依赖于各种网络设备，如上述提到的交换机 以及路由器等。
[0005] 通常的网络设计用交换机(二层）进行子网内部互联，用路由器进行子网间互连， 但目前常采用三层交换机代替路由器进行网络设计。三层交换机既可以进行任意虚拟子网 划分，又可以通过交换机三层路由功能完成子网间通信，从而节省了价格昂贵的路由器。如 图1所示。这种组网方式不具备冗余功能，当交换机发生故障时，会导致通讯的中断。基于 此，现提供一种使用交换机解决上述通讯中断问题、具有冗余功能的计算机组网方法。
【发明内容】
[0006] 本发明的技术任务是针对在现有技术的不足，提供一种具有冗余功能的计算机组 网方法。
[0007] 本发明的技术方案是按以下方式实现的，该一种具有冗余功能的计算机组网方 法，其具体实现过程为，首先在计算机组网的每个子网内部，物理上配备两个交换机，所述 子网内部通过端口绑定、端口聚合及启用生成树方式实现子网内部链路冗余配置；子网之 间通过VRRP、端口聚合及启用生成树方式实现子网之间路由冗余配置。
[0008] 所述组网方法中，每个子网内部，在软件上配备网口绑定、生成树STP/RSTP以及 链路聚合，提供数据链路的自动故障切换功能；子网之间进行互连，在物理上配备两个交换 机，在软件上配备虚拟路由冗余VRRP、生成树STP/RSTP以及链路聚合，提供路由节点的冗 余功能。
[0009] 所述子网内部网络连接过程为：在子网内部与交换机互联的计算机具备至少两路 网络，进行绑定后分别连接到两个交换机，并且交换机之间通过trunk口互连。
[0010] 所述子网之间的网络连接过程为：各子网的每个交换机都被同时连接至两个三层 交换机，并且三层交换机之间通过trunk口互连； 在该设备上运行RSTP，建立生成树； 同时在两个交换机进行VRRP配置，并且启用track功能监测上行接口，解决上行链路 发生故障后，主备关系的同步切换，实现上行数据流的正常通讯。本发明与现有技术相比所 产生的有益效果是： 本发明的一种具有冗余功能的计算机组网方法实现了计算机组网的冗余功能，当交换 机发生故障时，通讯保持畅通，避免数据的流失，实现数据流的正常通讯，实用性强，易于推 广。
【附图说明】
[0011] 附图1是传统计算机组网示意图。
[0012] 附图2是本发明的组网示意图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图对本发明所提供的一种具有冗余功能的计算机组网方法作以下详 细说明。
[0014] 一种具有冗余功能的计算机组网方法，在子网中网络设备为二层交换机，其具备 MAC学习功能，基于MAC地址转发。当交换机之间互联时，可配置多个端口聚合并采用trunk 模式进行连接。当在交换机之间采用多个端口连接时，会形成网络环路，从而引起广播风 暴。生成树协议通过在交换机运行生成树算法，使冗余端口置于"阻塞状态"，自动发现一个 没有环路的树型拓扑结构的网络，该网络有足够的连接通向整个网络的每一个部分。
[0015] 子网间网络设备为三层交换机，其根据IP地址进行寻址，通过路由表选择路由， 路由表由路由协议产生，路由表的建立和维护由交换机自动进行。路由表的建立包括静态 路由、动态路由及虚拟冗余路由（VRRP)三种方式。VRRP将子网的一组路由器(包括一个 Master即活动路由器和若干个Backup即备份路由器）组织成一个虚拟路由器，称之为一 个备份组。网络内的主机就通过这个虚拟的路由器来与其它网络进行通信。如果备份组内 的Master路由器坏掉，Backup路由器将会通过选举策略选出一个新的Master路由器， 继续向网络内的主机提供路由服务。从而实现网络内的主机不间断地与外部网络进行通 信。
[0016] 如附图2所示，该方法的具体过程为：首先在计算机组网的每个子网内部，物理上 配备两个交换机，所述子网内部通过端口绑定、端口聚合及启用生成树方式实现子网内部 链路冗余配置；子网之间通过VRRP、端口聚合及启用生成树方式实现子网之间路由冗余配 置。
[0017] 所述组网方法中，每个子网内部，在软件上配备网口绑定、生成树STP/RSTP以及 链路聚合，提供数据链路的自动故障切换功能；子网之间进行互连，在物理上配备两个交换 机，在软件上配备虚拟路由冗余VRRP、生成树STP/RSTP以及链路聚合，提供路由节点的冗 余功能。
[0018] 所述子网内部网络连接过程为：在子网内部与交换机互联的计算机具备至少两路 网络，进行绑定后分别连接到两个交换机，并且交换机之间通过trunk口互连。
[0019] 所述子网之间的网络连接过程为：各子网的每个交换机都被同时连接至两个三层 交换机，并且三层交换机之间通过trunk口互连； 在该设备上运行RSTP，建立生成树，解决由于交换机之间进行二层互通造成的同一个 广播域内存在环路的问题； 同时在两个交换机进行VRRP配置，并且启用"track"功能监测上行接口，解决上行链 路发生故障后，主备关系的同步切换，实现上行数据流的正常通讯。
[0020] 结合附图2,本发明的具体实施过程为： 1) 将计算机分别接入两个二层交换机，并进行端口绑定； 2) 将二层交换机的端口进行绑定，配置成trunk模式后进行交换机之间互联，同时在 交换机上启用RSTP生成树协议； 3) 将两个三层交换机组成VRRP备份组，并把子网内部的计算机网关配置成该虚拟网 关，同时两个交换机之间使用trunk模式端口进行互联并运行STP生成树协议； 4) 每个子网内部均有n个计算机，当子网内部的计算机1到计算机n需要通讯时，通讯 路径有两条，即通过交换机2或交换机1通信； 假如出现图中;：!)处所示单点故障，数据可绕过交换机2通过交换机1传输至计算机n; 假如出现图中(g?处所示单点故障，发送至交换机2的数据可正常传输至计算机n。发 送至交换机1的数据将经过trunk链路转至交换机2,再由交换机2发送至计算机n; 假如出现图中:$、:f:处多点故障时，数据将首先被发送至交换机1，然后经trunk链路 转至交换机2,再由交换机2发送至计算机n; 5) 当子网1的计算机1到子网3中的计算机n需要通信时，假如出现图中:f:处故障时， 子网1和子网3之间能够通过该虚拟网关进行数据传输，VRRP备份组会自动将从子网1发 送的数据转至子网3的交换机2,并最终传送至其内部的计算机n。
[0021] 除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的公知技术。
【主权项】
1. 一种具有冗余功能的计算机组网方法，其特征在于，具体实现过程为，首先在计算机 组网的每个子网内部，物理上配备两个交换机，所述子网内部通过端口绑定、端口聚合及启 用生成树方式实现子网内部链路冗余配置；子网之间通过VRRP、端口聚合及启用生成树方 式实现子网之间路由冗余配置。
2. 根据权利要求1所述的一种具有冗余功能的计算机组网方法，其特征在于，所述组 网方法中，每个子网内部，在软件上配备网口绑定、生成树STP/RSTP以及链路聚合，提供数 据链路的自动故障切换功能；子网之间进行互连，在物理上配备两个交换机，在软件上配备 虚拟路由冗余VRRP、生成树STP/RSTP以及链路聚合，提供路由节点的冗余功能。
3. 根据权利要求2所述的一种具有冗余功能的计算机组网方法，其特征在于，所述子 网内部网络连接过程为：在子网内部与交换机互联的计算机具备至少两路网络，进行绑定 后分别连接到两个交换机，并且交换机之间通过trunk 口互连。
4. 根据权利要求3所述的一种具有冗余功能的计算机组网方法，其特征在于，所述子 网之间的网络连接过程为：各子网的每个交换机都被同时连接至两个三层交换机，并且三 层交换机之间通过trunk 口互连； 在该设备上运行RSTP，建立生成树； 同时在两个交换机进行VRRP配置，并且启用track功能监测上行接口，解决上行链路 发生故障后，主备关系的同步切换，实现上行数据流的正常通讯。
【专利摘要】本发明提供一种具有冗余功能的计算机组网方法，其具体实现过程为：首先在计算机组网的每个子网内部，物理上配备两个交换机，所述子网内部通过端口绑定、端口聚合及启用生成树方式实现子网内部链路冗余配置；子网之间通过VRRP、端口聚合及启用生成树方式实现子网之间路由冗余配置。该具有冗余功能的计算机组网方法和现有技术相比，实现了计算机组网的冗余功能，当交换机发生故障时，通讯保持畅通，避免数据的流失，实现数据流的正常通讯，实用性强，易于推广。
【IPC分类】H04L12-28, H04L12-24
【公开号】CN104869038
【申请号】CN201510225181
【发明人】李丽, 吴登勇, 刘维霞, 陈乃阔
【申请人】山东超越数控电子有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月6日