防火墙一般用作内网到外网的出口,是业务关键路径上的设备,为了防止因一台设备故障而导致的业务中断,要求防火墙必须提供更高的可靠性,此时需要使用防火墙双机热备组网。那么,防火墙双热设备组网如何工作的呢?下面
河姆渡小编以华为防火墙双机热备组网的应用,简单的为您介绍一下。
首先,我们要知道双机热备组网的建立和运行需要解决以下五个关键问题:
1.设备的主备状态是如何决定的
2.如何监控并发现接口或者设备故障
3.发现故障后,如何保证设备的主备状态切换
4.正常情况和故障后,流量是如何引导的
5.如何进行信息同步,保证主备切换后业务不中断
以上问题都是由双机热备特性涉及的三大协议VRRP VGMP HRP共同配合解决的。那么,华为防火墙双机热备组网可以是业务接口工作在三层,上下行连接
交换机。这种组网既可以用于主备模式,也可以用于负载分担模式,拓扑如下图所示:
在FWA和FWB的下行接口上配置VRRP备份组1,虚拟IP地址为10.1.1.1/24,虚拟MAC地址为00-00-5E-00-01-01,同理,FWA和FWB的上行接口也配置VRRP备份组2,FWA的状态为Active,FWB的状态为Standby。
网络正常时,内网的PC对虚拟网关地址10.1.1.1发送ARP请求,
交换机广播此ARP请求,但是只有Active设备才会响应,也就是说,只有FWA的g1/0/1口会应答,此ARP应答抵达交换机的时候,交换机会记录虚拟MAC地址和本地接口e0/0/1的对应关系,形成MAC地址表转发条目,当PC产生数据流量的时候,PC用虚拟MAC地址封装数据的目的MAC地址字段,那么交换机收到该数据流量的时候,会按照MAC地址表,将该数据转发给FWA,由FWA进行转发,这时网络在正常的情况下出现了故障。
我们假设FWA的上行接口g1/0/3故障,g1/0/3故障会导致FWA的上行接口的VRRP组发生切换,而我们在上一次的建策百科中,跟大家讲解了VGMP协议,还记得吗?只要属于同一个VGMP组,只要一个VRRP组切换了,其他VRRP组也会跟着变化,因此,FWA的下行VRRP组也随之转变为Standby,而FWB此时就变成Active设备了,而FWB一旦变成Active设备之后,会立刻发送免费ARP,来更新上下游交换机的MAC地址表,将虚拟MAC地址和e0/0/2口对应。因此,此时下游的PC产生的数据流量,就会被FWB转发了,从而实现了主备状态下的双机热备的切换负载分担模式,拓扑如下图所示:
我们将FWA的g1/0/1口分别配置进入两个VRRP组,其中g1/0/1口在VRRP组1内为Active,组2内为Standby,将FWB的g1/0/1口也配置两个VRRP组,其中g1/0/1口在组1内为Standby,在组2内Active,同理,FWA和FWB的上行接口g1/0/3口也这么配置,这样一来,内网有的PC将网关指向组1的虚拟IP地址10.1.1.1,而有的PC将网关指向组2的虚拟IP地址10.1.1.2,从而实现了数据流量的负载分担,而当网络发生故障的时候,假设FWA发生故障,无论是FWA的上行口发生故障,还是下行口发生故障,VGMP组都会切换成Standby,而此时FWB将成为Active设备,FWB也会产生免费ARP,来更新上下游交换机的MAC地址表,从而将流量引导至FWB转发,而此时,FWA和FWB之间的模式也由负担分担模式退化至主备模式。