網絡基礎9:按流負載均衡實驗(等價路由)

實驗eNS拓撲圖:

1.?網絡拓撲與 IP 配置
  • AR5
    • GE0/0/0:?192.168.1.1/24(連接 AR6)
    • GE0/0/1:?192.168.3.1/24(連接 AR8)
    • Loopback0:?1.1.1.1/32(源地址)
  • AR6
    • GE0/0/0:?192.168.1.2/24(連接 AR5)
    • GE0/0/1:?192.168.2.1/24(連接 AR7)
  • AR7
    • GE0/0/0:?192.168.2.2/24(連接 AR6)
    • GE0/0/1:?192.168.4.2/24(連接 AR8)
    • Loopback0:?3.3.3.3/32(目標地址)
  • AR8
    • GE0/0/0:?192.168.4.1/24(連接 AR7)
    • GE0/0/1:?192.168.3.2/24(連接 AR5)
2.?路由配置(所有路由器)

AR1:

<Huawei>sys
[Huawei]interface GigabitEthernet 0/0/0
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip add ? ?
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.1 30
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]quit
[Huawei]interface GigabitEthernet?0/0/1

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.3.1 30

[Huawei]interface LoopBack 0
[Huawei-LoopBack0]ip address 1.1.1.1 32

[Huawei]ip route-static 3.3.3.3 32 192.168.1.2

[Huawei]ip route-static 3.3.3.3 32 192.168.3.2

AR2:

<Huawei>sys
[Huawei]int g0/0/0
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.1.2 30

[Huawei]int g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.2.1 30
[Huawei]ip route-static 1.1.1.1 32 192.168.1.1
[Huawei]ip route-static 3.3.3.3 32 192.168.2.2

AR3:
<Huawei>sys
[Huawei]int g0/0/0?
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.2.2 30

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.4.2 30

[Huawei]interface loop ? ?
[Huawei]interface LoopBack 0??
[Huawei-LoopBack0]ip address 3.3.3.3 32

[Huawei]ip route-static 1.1.1.1 32 192.168.2.1
[Huawei]ip route-static 1.1.1.1 32 192.168.4.1

AR4:

<Huawei>sys
[Huawei]int g0/0/1 ?
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.3.2 30

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/0 ?
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.4.1 30

[Huawei]ip route-static 1.1.1.1 32 192.168.3.1
[Huawei]ip route-static 3.3.3.3 32 192.168.4.2

3.?驗證等價路由(如AR5 路由表)

? ?等價路由,優先級一樣,實現負載均衡。

[Huawei]dis ip routing-table 3.3.3.3
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Table : Public
Summary Count : 2
Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface3.3.3.3/32  Static  60   0          RD   192.168.1.2     GigabitEthernet
0/0/0Static  60   0          RD   192.168.3.2     GigabitEthernet
0/0/1

? ? 值得一提的是:浮動路由(主備路由的一種),如果把AR1去往3.3.3.3的192.168.3.2的優先級改為61,則只有192.168.1.2這一條路徑,192.169.3.2這條路徑變為備用路徑。

4.?按流負載均衡測試
  • 發送 ICMP 流量
    在 AR5 上執行:
    ping -a 1.1.1.1 3.3.3.3  # 源1.1.1.1,目標3.3.3.3,ICMP協議
    
  • 抓包分析
    • 在?AR6 的 GE0/0/0(192.168.1.2)?和?AR8 的 GE0/0/0(192.168.4.1)?接口抓包(過濾 ICMP 流量)。
    • 由于?ICMP 流的五元組(源 IP、目標 IP、協議)完全相同,按流負載均衡會將同一會話的流量固定到一條路徑(如 AR5-AR6-AR7 或 AR5-AR8-AR7)。抓包時,僅其中一個接口會捕獲到 ICMP 包,驗證同流走同一路徑。

? ? ? ? ? AR6 的 GE0/0/0(192.168.1.2):

? ? ? ? ? ?AR8 的 GE0/0/0(192.168.4.1):

?

5.?擴展測試(多流負載均衡)
  • 開啟?兩個不同會話(如使用?telnet?不同端口,或多線程 ping,確保源端口 / 會話 ID 不同),此時不同流會分布到兩條路徑,抓包可見?兩個接口均有流量,驗證按流負載均衡對不同流的分發。

抓包命令示例(華為設備)

# 在AR6抓包(GE0/0/0接口,ICMP,源1.1.1.1,目標3.3.3.3)
capture packet interface GE0/0/0 match-order ip icmp source 1.1.1.1 destination 3.3.3.3# 在AR8抓包(GE0/0/1接口,同上)
capture packet interface GE0/0/1 match-order ip icmp source 1.1.1.1 destination 3.3.3.3# 查看抓包結果
display capture

結論

  • 按流負載均衡:同一會話(五元組相同)的流量固定走一條路徑,不同會話(五元組不同)的流量分布到多條等價路徑,提升帶寬利用率。
  • 實驗中,單 ICMP 會話(同流)僅在一條路徑抓包成功,驗證了按流負載均衡的特性。

? ? 我只做了按流負載均衡,單 ICMP 會話到時候再試。

(注:實際操作需根據設備型號調整命令,此處以華為設備為例。)

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