二层双主结合交换机流量调度部署案例分享
  

3dot141592653 12

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本帖最后由 3dot141592653 于 2025-10-20 19:59 编辑

说明:本方案由AI整理,已在某政务云生产环境稳定应用。

概述:在上游堆叠交换机 A(EdgeAggr用于外部互联网与专线网络汇聚接入)与下游堆叠交换机 B(CoreAggr用于本地云计算资源接入)之间部署双机防火墙安全管控通道,本方案两台深信服防火墙采用双主组合链路聚合构建虚拟网线,再由交换机多生成树(MSTP)调度流量实现:

- 高可用性:双防火墙冗余,故障自动切换。
- 基于 VLAN 的负载分担:不同 VLAN 流量走不同路径,提升链路利用率。

应用场景
面向政务云、数据中心、大型园区网络。
提供高性能、高可靠性的外部线路汇聚与安全清洗能力。

防火墙接口聚合与虚拟网线

每台防火墙:
- 上行聚合:2×40G → aggr.5
- 下行聚合:8×10G → aggr.6 (设备没有配备四个40G接口,采用8条10G聚合构成1:1带宽收敛)
- 虚拟网线对:
  - FW1  VW1(eth-trunk10 ↔VW1↔ eth-trunk1)
  - FW2  VW2(eth-trunk20 ↔VW2↔ eth-trunk2)

交换机视角

A 与 B 之间存在两条并行逻辑路径(FW1 & FW2)。
拓扑天然构成二层环路,需引入 MSTP 以消除环路并实现负载分担。

环路控制与 MSTP 的引入

环路问题
- 两台防火墙均以透明模式透传 BPDU。
- 交换机 A 与 B 会检测到环路 → 若无控制,将引发广播风暴、MAC 表震荡、业务中断。

MSTP 的作用
- 多生成树协议(MSTP):将不同 VLAN 映射到独立 MSTI(实例)。
- 核心能力:
  - 每个 MSTI 独立计算根桥与路径 → 消除环路
  - 不同 VLAN 可走不同路径 → 实现负载分担

MSTP 负载分担设计

VLAN 映射策略

  1. | MSTI | 承载 VLAN | 活跃路径       | 阻塞路径     |
  2. |------|-----------|----------------|--------------|
  3. | 1    | VLAN 100  | A–FW1–B        | A–FW2–B      |
  4. | 2    | VLAN 101  | A–FW2–B        | A–FW1–B      |
复制代码

实现效果
- 链路负载均衡:VLAN 100 走 FW1,VLAN 101 走 FW2。
- 高可用性:某路径故障时,MSTP 自动收敛,业务不中断。
- 收敛性能:在堆叠交换机上实现 低于1s收敛,满足高可用要求。

高可用性保障

防火墙接口联动
- Link-State Tracking:防火墙接口对内外口成对绑定。
  - 任一侧聚合链路故障 → 对侧同步 Down → 避免“半通黑洞”。

会话与状态同步
- 两台防火墙通过独立心跳 + 数据同步口保持:
  - NAT 表一致
  - 状态表一致
  - 安全策略一致
- 保障切换时业务零中断、零丢包。

HA 模式配置
- 模式:Active/Active
- 接口对配置:
  - 透明转发模式
  - 支持 BPDU 透传
- 启用:
  - 接口联动
  - 会话同步

架构示意
  1.            +----------------------+
  2.            |   交换机 A (堆叠)      |
  3.            +----------+-----------+
  4.              eth-trunk 1   eth-trunk 2
  5.                  |             |
  6.            +-----------+   +-----------+
  7.            |  FW1 (VW1)|   |  FW2 (VW2)|
  8.            +-----------+   +-----------+
  9.              eth-trunk10  eth-trunk20
  10.                  |             |
  11.            +----------+-----------+
  12.            |   交换机 B (堆叠)     |
  13.            +----------------------+
复制代码

配置参考

Switch B(核心交换机 CoreAggr)


  1. stp instance 0 root primary
  2. stp instance 1 root primary
  3. stp instance 2 root primary

  4. interface Eth-Trunk10
  5. port link-type hybrid
  6. port hybrid tagged vlan 2 to 4094
  7. stp root-protection
  8. mode lacp

  9. interface Eth-Trunk20
  10. port link-type hybrid
  11. port hybrid tagged vlan 2 to 4094
  12. stp root-protection
  13. mode lacp

  14. stp region-configuration
  15. region-name govcloud
  16. instance 0 vlan 1 to 99, 102 to 4094
  17. instance 1 vlan 100
  18. instance 2 vlan 101
复制代码


Switch A(外线汇聚交换机 EdgeAggr)


  1. interface Eth-Trunk1
  2. port link-type hybrid
  3. port hybrid tagged vlan 2 to 4094
  4. stp instance 2 cost 200000000
  5. mode lacp

  6. interface Eth-Trunk2
  7. port link-type hybrid
  8. port hybrid tagged vlan 2 to 4094
  9. stp instance 1 cost 200000000
  10. mode lacp

  11. stp region-configuration
  12. region-name govcloud
  13. instance 0 vlan 1 to 99, 102 to 4094
  14. instance 1 vlan 100
  15. instance 2 vlan 101
复制代码


配置结果示例

  1. <EdgeAggr>display stp brief
  2. MSTID   Port                        Role  STP State     Protection
  3.     0    Eth-Trunk1                  ROOT  FORWARDING      NONE
  4.     0    Eth-Trunk2                  ALTE  DISCARDING      NONE
  5.     1    Eth-Trunk1                  ROOT  FORWARDING      NONE
  6.     1    Eth-Trunk2                  ALTE  DISCARDING      NONE
  7.     2    Eth-Trunk1                  ALTE  DISCARDING      NONE
  8.     2    Eth-Trunk2                  ROOT  FORWARDING      NONE
复制代码


深信服防火墙(双机 HA 配置)

- 模式:Active/Active
- 接口对:
  - VW1(FW1)
  - VW2(FW2)
- 上行聚合:aggr.5(40G×2)
- 下行聚合:aggr.6(10G×8)
- 启用:
  - 接口联动
  - 会话同步
  - BPDU 透传

总结

✅ 高可用性:通过接口联动 + 会话同步 + MSTP,实现链路/设备故障时业务零中断。
✅ 负载分担:通过 MSTP 多实例,实现不同 VLAN 流量走不同路径,最大化链路与设备利用率。
✅ 容错能力:支持任意防火墙或链路故障,业务自动切换,无感知中断。
✅ 收敛速度:MSTP 在堆叠交换机上收敛时间 小于1秒,满足高可用业务连续性要求。
✅ 业界最佳实践:在防火墙不支持 MC-LAG 的场景下,MSTP 是实现“高可用 + 负载分担”的标准、可靠方案。

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