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两块防火墙插卡在跨VLAN二层转发组网情况下形成环路的案例

2011-10-31 发表
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两块防火墙插卡在跨VLAN二层转发组网情况下形成环路的案例

 

【组网需求】

    出于安全性考虑,客户需要改造服务器区的网络,服务器的流量需经过防火墙。经过研究,采加用交换机防火墙插卡的方案最经济、灵活。由于服务器是双网卡上行的,在这个方案中采用了跨VLAN二层转发的技术和VRRP结合的方案,组网图如图1所示。

    具体实现如下:

    交换机的GigabitEthernet3/0/1GigabitEthernet3/0/2均为Access类型,分别属于VLAN 100VLAN 101

    交换机的Ten-GigabitEthernet4/0/1和防火墙插卡的Ten-GigabitEthernet0/0相连接,均工作在二层模式下,均为Trunk类型。

    防火墙插卡的Ten-GigabitEthernet0/0配置两个子接口Ten-GigabitEthernet0/0.100Ten-GigabitEthernet0/0.101,两个子接口均工作在二层模式下,均为Access类型,均属于VLAN 1000

    交换机间通过GigabitEthernet3/0/3互连,配置端口类型为trunk,允许vlan 100vlan 101通过。

    服务器网关配置为虚接口Vlan-interface101且网关配置在交换机上,两台交换机的Vlan-interface101上开启VRRP

 

【组网图】

                                  

                                                                                             1  VLAN二层转发+VRRP组网图

 

【配置步骤】

 (1) 配置交换机。

# 配置GigabitEthernet3/0/1GigabitEthernet3/0/2分别属于VLAN 102VLAN 103

<Sysname> system-view

[Sysname] vlan 100

[Sysname-vlan102] port GigabitEthernet 3/0/1

[Sysname-vlan102] vlan 101

[Sysname-vlan103] port GigabitEthernet 3/0/2

[Sysname] interface GigabitEthernet 3/0/3

[Sysname-GigabitEthernet3/0/3] port link-type trunk

[Sysname-GigabitEthernet2/0/1] port trunk permit vlan 100 101

# 配置Ten-GigabitEthernet2/0/1工作在Trunk模式下,允许VLAN 102VLAN 103通过。

[Sysname] interface Ten-GigabitEthernet 4/0/1

[Sysname-Ten-GigabitEthernet4/0/1] port link-type trunk

[Sysname-Ten-GigabitEthernet4/0/1] port trunk permit vlan 100 101

# 配置VRRP

第一台交换机的配置:

[Sysname] interface vlan-interface 101

[Sysname -Vlan-interface101] ip address 202.38.160.1 255.255.255.0

[Sysname -Vlan-interface101] vrrp vrid 1 virtual-ip 202.38.160.254

[Sysname -Vlan-interface101] vrrp vrid 1 priority 110

[Sysname -Vlan-interface101] vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 5

第二台交换机的配置:

[Sysname] interface vlan-interface 101

[Sysname -Vlan-interface101] ip address 202.38.160.2 255.255.255.0

[Sysname -Vlan-interface101] vrrp vrid 1 virtual-ip 202.38.160.254

[Sysname -Vlan-interface101] vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 5

(2) 配置防火墙插卡。

# 创建VLAN

<Sysname> system-view

[Sysname] vlan 100 to 101

[Sysname] vlan 1000

# 配置Ten-GigabitEthernet0/0工作在二层模式下,为Trunk类型,允许VLAN 100VLAN 101VLAN1000通过。

[Sysname] interface Ten-GigabitEthernet 0/0

[Sysname-Ten-GigabitEthernet0/0] port link-mode bridge

[Sysname-Ten-GigabitEthernet0/0] port link-type trunk

[Sysname-Ten-GigabitEthernet0/0] port trunk permit vlan 100 101 1000

# 配置Ten-GigabitEthernet0/0的两个子接口Ten-GigabitEthernet0/0.100Ten-GigabitEthernet0/0.101均工作在二层模式下,均为Access类型,均属于VLAN1000

[Sysname-Ten-GigabitEthernet0/0] interface Ten-GigabitEthernet0/0.100

[Sysname-Ten-GigabitEthernet0/0.100] port link-mode bridge

[Sysname-Ten-GigabitEthernet0/0.100] port link-type access

[Sysname-Ten-GigabitEthernet0/0.100] port access vlan 1000

[Sysname-Ten-GigabitEthernet0/0.100] interface Ten-GigabitEthernet0/0.101

[Sysname-Ten-GigabitEthernet0/0.101] port link-mode bridge

[Sysname-Ten-GigabitEthernet0/0.101] port link-type access

[Sysname-Ten-GigabitEthernet0/0.101] port access vlan 1000

 

【问题现象及分析】

      

  经过上述配置后,很快出现交换机死机的现象,经排查发现网络中出现了广播风暴。

2  VLAN二层转发+VRRP组网图广播风暴分析

     进一步分析发现经上述配置后,网络中存在环路,如上图2,一个广播报文从GE3/0/1

入交换机后,然后通过交换机和防火墙间的内联口vlan 100进入防火墙,经防火墙二层转发后

通过防火墙与交换机内联口的VLAN 101再次进入交换机,报文经过两台交换机间的互连端口

VLAN 101 进入第二台交换机,在第二台交换机上该报文通过交换机和防火墙间的内联口

vlan 101进入防火墙,经防火墙二层转发后通过防火墙与交换机内联口的VLAN    100再次进入

该交换机,最后该报文又通过两台交换机间的互连端口的VLAN 100 进入第一台交换,从而形

成环路。

【问题现象及分析】

该问题的原因是由于网络中出现了环路,由于采用的是跨VLAN 的专访方式,采用STP无法规避该处形成的环路,可以采用如下几种方法之一规避:

1.     将两台交换机间的互连端口配置为只允许VLAN 100或者VLAN 101的报文通过。

2.      两边的转换VLAN配置成不一样的,但内部VLAN一样。比如左边配成100101

   转,右边102103互转,但防火墙上都是1000作内部VLAN

如果交换机工作在IRF情况下,也可以采用如下方式避免环路:

1.      两个防火墙的万兆口配成smart link,同时只有一个口在工作状态,当然也可以使用负载均衡的方式;

2,防火墙在交换机上的两个万兆端口进行聚合,流量负载分担上两块防火墙插卡上。

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作者在2019-06-11对此案例进行了修订
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