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分类: 系统运维

2008-05-21 17:43:06

路由器是城域网、广域网和互联网上的基本设备,它连接分布在一定地域范围内的计算机远程网络,并依据OSI参考模型第三层的IP地址来对数据包进行转发。IP技术的简单、开放和容易扩展的特性,使它在互联网和宽带网建设领域得到了广泛的应用,这又相应地促进了IP技术的发展。但实际上,由于城域网、广域网也是在局域网的基础上发展起来的,现有的路由器生产厂商还是保留了原来连接局域网的桥接技术,而且桥接技术在一定的范围内可以根据具体情况因地制宜灵 活地进行部署,满足用户上层应用的具体需求,所以桥接技术仍有存在的意义。下面就是先在Cisco 2610路由器上配置IP遇到困难后,采用透明桥接方式解决问题的实例。

  直接配置IP失败

  笔者所在的电力调度部门依靠能量管理系统EMS控制电网的运行,在发生事故的情况下,需要给调度员在远方提供一个备用的 EMS工作站,防止因火灾等意外事件导致调度瘫痪、电网解列的严重后果,保证电网的安全、经济、优质运行。远程备用工作站位于中心调度三公里之外,距离较长。方案决定两端用Cisco2610路由器连接,中间采用2M带宽的线路。

  路由器的计划配置为:型号选择Cisco 2610;一个10M以太网模块NM-1E;一个支持2M带宽的广域网模块WIC-1T。出于一般的习惯,路由的协议采用IP,不料这却使我们走了一段弯路。

  我们配置的路由器A的局域网IP地址与内部C类网络地址一致:192.1.1.254,Mask 255.255.255.0,连接到调度自动化EMS主系统的Cisco 5500交换机上;广域网接口模块的IP网络地址为A类子网地址:10.0.1.1,Mask 255.255.255.252。同样,路由器B的局域网IP地址为192.1.2.254,Mask 255.255.255.0,直接连接自动化工作站;广域网接口模块的IP网络地址为10.0.1.2,Mask 255.255.255.252。配置之后,在路由器上使用Show ip route命令,可以察看路由表,使用Ping命令均可Ping通路由器间的各个端口。

  此时我们以为大功告成了,在服务器和远程工作站上添加了相应的静态路由,但在远程工作站上启动系统时却出了问题。程序不停提示网络连接错误,不能从服务器上下载数据表到本地的共享内存,系统启动失败。

  透明桥接实现广播

  难道程序不支持TCP/IP协议么?我们感到疑惑不解。在详细地查找了系统的技术资料和向厂家技术咨询后,才知道程序虽然支持TCP/IP协议,但还有些内部进程是通过广播来传送数据包的,不能被路由。怎样通过路由器传送广播数据包呢?透明桥接此时就派上了用场。

  “桥接”,是指依据OSI网络模型的链路层的地址,对网络数据包进行转发的过程。当路由器配置了桥接选项后,会处理所有接口上的所有的数据帧,并实时调查每个主机的位置。若在某个接口上收入一个帧,就会在一个桥接内置入一个条目,列出发送数据的主机和接收到数据帧的接口MAC地址,这样路由表就被不断地在通信中完善起来。透明桥接使路由器对主机来讲是透明的,其作用就相当于一个局域网交换机。若是同一个LAN内的两个主机通信,数据帧就不会被发送到其它的接口,因为在桥接表里,数据帧都来自相同的接口;若是收到一个帧,而其中的MAC地址不在自己的桥接表里,就会将这个帧扩散到所有的接口,桥接还会扩散所有的广播包,占用网络的有效带宽,造成网络的堵塞。我们知道,Cisco IOS支持多种类型的桥接,比如:透明桥接、封装桥接、源路由桥接、源路由透明桥接、源路由转换桥接。

    而运行透明桥接的Cisco路由器,使用“生成树协议”(Spanning Tree Protocol)可以很好地避免桥接引起的广播风暴。生成树协议通过“桥接协议数据单元”(Bridge Protocol Data Units)定义了网络上各个桥接的通信形式,其逻辑结构就像一棵树,每个桥接就是这棵树的一个分支,拥有自己的路径值、Bridge Id和优先级。优先级最低的桥接作为根,如果优先级相同,则选择桥接ID最低的那个桥接。数据包就通过根桥接与其他桥接形成的路径进行传送,最高层的桥接就将封锁接口,只接收BPDU数据包,这样就有效地解决了广播扩散的问题。明白了生成树的道理,我们就可以有的放矢,重新配置路由器的命令如下:

DispatchA#config terminal

!选择IEEE STP生成树协议。

DispatchA(config)#bridge 1 protocol ieee

!选择主调度端的路由器作为根桥接。

DispatchA(config)#bridge 1 priority 0

DispatchA(config)#interface ethernet0/0

DispatchA(config-if)#bridge-group 1

DispatchA(config-if)#interface serial0/0

DispatchA(config-if)#bridge-group 1

DispatchA(config-if)#

在备用调度端的路由器,除了不设置优先级,其余配置同上。

  经过上述的工作后,远程工作站和本地网络上的主机可以毫无障碍地连接,路由器的配置也相对简化。再把服务器端的数据库接口程序发布延时适当加长,现在远程工作站上的程序启动一切正常,实时信息的刷新虽然相对较慢,但是仍能满足应用的要求。以上的实例说明桥接技术虽然有它的局限性,但它仍然是解决一些具体的实际问题的有效的方法和手段。网络技术虽然在不断地发展,在我们追踪新技术的同时,不要忽视了老技术仍然会在某些地方会给我们喜出望外的的帮助。
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