网络运维管理深度解析双网卡在网络中的实际应用-职坐标

网络运维管理深度解析双网卡在网络中的实际应用

关关 2018-05-31 来源：阅读 2029 评论 0

摘要：使用两块网卡访问互联网，这样当其中一块网卡故障，或者是连接在网卡上的线路故障，另一块网卡和线路还可以继续保证用户正常的使用Internet。希望阅读本篇文章以后大家有所收获，帮助大家对网络管理的理解更加深入。

使用两块网卡访问互联网，这样当其中一块网卡故障，或者是连接在网卡上的线路故障，另一块网卡和线路还可以继续保证用户正常的使用Internet。另外，还有一种方案就是使用双网卡绑定软件，把两个网卡绑定虚拟成一块网卡，但是这种方案就要多使用一个软件，这无疑就多增加了一个故障点。若用户在使用中，绑定双网卡的软件发生故障，也会影响到用户正常访问互联网。那在不使用双网卡绑定软件的情况下，能不能把PC上的两块网卡同时接入到网络中，当其中的一块网卡故障后，另一块网卡同样可以保证用户对互联网的正常使用？经过测试是可以的，以下是实验的过程。

一、单位网络结构图

1、网络设备间的主要连接情况。单位网络结构图如图1所示。为了确保重要设备的稳定性和冗余性，核心层交换机使用两台Cisco 4506，通过Trunk线连接。在接入层使用了多台Cisco 3750交换机，图示为了简洁，只画出了两台。在核心交换机上连接有单位重要的服务器，如DHCP、E-MAIL服务器、WEB服务器等。其中，DHCP服务器在图1中，只画出了一台，现实中存在两台双机热备的DHCP服务器。同样，对于连接到Internet的光纤，也有两条，这都是为了保障整个网络的高可靠性。IP地址的部署，使用的是C类私有192网段的地址。DHCP服务器的IP地址为192.168.1.1。Cisco 4506和Cisco 3750之间也是Trunk连接。图1部署模式设备间的连接情况如下所示：

Cisco4506A GigabitEthernet1/1 <----> Cisco4506B GigabitEthernet1/1
Cisco4506A GigabitEthernet2/1 <----> Cisco3750A GigabitEthernet1/0/28
Cisco4506B GigabitEthernet2/1 <----> Cisco3750B GigabitEthernet1/0/28
Cisco3750A GigabitEthernet1/0/25 <----> Cisco3750B GigabitEthernet1/0/25

网络运维管理深度解析双网卡在网络中的实际应用

图1 网络结构图

2、在Cisco 4506A和Cisco 4506B上的主要配置。在图1的连接中，Cisco 4506A和Cisco 4506B之间的连接，Cisco 4506和Cisco 3750之间的连接，以及Cisco 3750A和Cisco 3750B之间的连接都是通过光纤连接的。而其它的连接使用的都是双绞线的连接。在Cisco 4506A上的主要配置，如下所示：

hostname Cisco4506A
!
interface GigabitEthernet1/1
description Link4506B_1/1
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 201,220
switchport mode trunk
!
interface GigabitEthernet2/1
description Link3750A
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 201,220
switchport mode trunk
!
interface Vlan201
ip address 192.168.201.252 255.255.255.0
standby 201 ip 192.168.201.254
standby 201 priority 120
standby 201 preempt
!
interface Vlan220
ip address 192.168.220.252 255.255.255.0
standby 220 ip 192.168.220.254
standby 220 priority 120
standby 220 preempt
其中命令"ip address 192.168.201.252 255.255.255.0"是给指定的VLAN配置IP地址。

命令"standby 201 priority 120"中的"priority"是配置HSRP的优先级，201为组序号，它的取值范围为0～255，120为优先级的值，取值范围为0～255，数值越大优先级越高。

优先级将决定一台路由器在HSRP备份组中的状态，优先级最高的路由器将成为活动路由器，其它优先级低的路由器将成为备用路由器。当活动路由器失效后，备用路由器将替代它成为活动路由器。当活动和备用路由器都失效后，其它路由器将参与活动和备用路由器的选举工作。优先级都相同时，接口IP地址高的将成为活动路由器。

"preempt"是配置HSRP为抢占模式。如果需要高优先级的路由器能主动抢占成为活动路由器，则要配置此命令。配置preempt后，能够保证优先级高的路由器失效恢复后总能成为活动路由器。活动路由器失效后，优先级最高的备用路由器将处于活动状态，如果没有使用preempt技术，则当活动路由器恢复后，它只能处于备用状态，先前的备用路由器代替其角色处于活动状态。

命令"standby 201 ip 192.168.201.254"作用是启动HSRP，如果虚拟IP地址不指定，路由器就不会参与备份。虚拟IP应该是接口所在的网段内的地址，不能配置为接口上的IP地址。

在Cisco 4506B上的主要配置：

hostname Cisco4506B
!
interface GigabitEthernet1/1
description Link4506A_1/1
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 201,220
switchport mode trunk
!
interface GigabitEthernet2/1
description Link3750B
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 201,220
switchport mode trunk
!
interface Vlan201
ip address 192.168.201.253 255.255.255.0
standby 201 ip 192.168.201.254
standby 201 priority 110
standby 201 preempt
!
interface Vlan220
ip address 192.168.220.253 255.255.255.0
standby 220 ip 192.168.220.254
standby 220 priority 110
standby 220 preempt
3、在Cisco 3750A和Cisco 3750B上的主要配置，如下所示：

hostname Cisco3750A
!
interface GigabitEthernet1/0/25
description Link3750B_1/0/25
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 201,220
switchport mode trunk
!
interface GigabitEthernet1/0/28
description Link4506A
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 201,220
switchport mode trunk

在Cisco 3750B上的主要配置：

二、PC上两块网卡的IP地址位于不同的VLAN中。如图2所示，电脑PC上有两块网卡，分别用网线连接到Cisco 3750上。其中，PC上左边的网卡通过网线连接到3750的VLAN 201中，右边的网卡通过网线连接到3750的VLAN 220中。因为从图1中可以看出，网络中配置有DHCP服务器，所以当PC加电，启动操作系统后，电脑会从DHCP服务器上自动获取IP地址。这样两个网卡都能从DHCP服务器上分别获取到一个IP地址，也就是同一个操作系统中会有两个IP地址同时处于活动状态。如下图所示，是在电脑的"命令提示符CMD"中执行命令"ipconfig /all"后的显示结果，其中电脑PC上使用的操作系统是"Win 7旗舰版"。

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图2 PC上两个网卡位于不同的VLAN中

hostname Cisco3750B
!
interface GigabitEthernet1/0/25
description Link3750A_1/0/25
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 201,220
switchport mode trunk
!
interface GigabitEthernet1/0/28
description Link4506B
switchport trunk encapsulation dot1q
switchport trunk allowed vlan 201,220

C:UsersAdministrator>ipconfig /all
以太网适配器本地连接2:
   描述. . . . . . . . . . . . . . . : Realtek RTL8139 Family Fast Ethernet NIC
物理地址. . . . . . . . . . . . . : 00-1A-EB-4D-07-4A
DHCP 已启用. . . . . . . . . . . : 是
   自动配置已启用. . . . . . . . . . : 是
   IPv4 地址. . . . . . . . . . . . : 192.168.201.35(首选)
   子网掩码 . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
   获得租约的时间 . . . . . . . . . : 2012年1月19日15:42:38
   租约过期的时间 . . . . . . . . . : 2012年3月19日15:42:38
   默认网关. . . . . . . . . . . . . : 192.168.201.254
   DHCP 服务器. . . . . . . . . . . : 192.168.1.1
   DNS 服务器 . . . . . . . . . . . : 85.61.14.251
                           8.8.8.8
以太网适配器本地连接:
   描述. . . . . . . . . . . . . . . : Intel(R) 82566DM-2 Gigabit Network Connection
   物理地址. . . . . . . . . . . . . : 00-31-86-14-16-A2
   DHCP 已启用. . . . . . . . . . . : 是
   自动配置已启用. . . . . . . . . . : 是
   IPv4 地址. . . . . . . . . . . . : 192.168.220.5(首选)
   子网掩码 . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
   获得租约的时间 . . . . . . . . . : 2012年1月19日15:47:09
   租约过期的时间 . . . . . . . . . : 2012年3月19日15:47:09
   默认网关. . . . . . . . . . . . . : 192.168.220.254
   DHCP 服务器. . . . . . . . . . . : 192.168.1.1
   DNS 服务器 . . . . . . . . . . . : 85.61.14.251
                           8.8.8.8
从上面的输出结果可以看出，Win 7操作系统中共有两个网络连接，"本地连接2"和"本地连接"，前者的IP地址为192.168.201.35，也就是连接到Cisco 3750中VLAN 201上的那个网卡的IP地址；后者的IP地址为192.168.220.5，也就是连接到Cisco 3750中VLAN 220上的那个网卡的IP 地址。两个网卡的默认网关地址都是从DHCP服务器上自动获取的，前者是192.168.201.254，后者是192.168.220.254。两个网卡从DHCP服务器上自动获取的DNS的地址都是一样的，为85.61.14.251和8.8.8.8。从上面的输出中也可以看出网络中DHCP服务器的IP地址为192.168.1.1。两个网卡自动获取的IP地址都有"获得租约的时间"和"租约过期的时间"，而且也能显示出两个网卡的MAC地址分别为"00-1A-EB-4D-07-4A"和"00-31-86-14-16-A2"。

现在，PC上同时有两个正常活动的IP地址，那Win 7系统能不能正常访问互联网？若是能正常访问的话，出去的数据是从哪个网卡出去的？从互联网上返回电脑PC上的数据又是从哪个网卡传输到电脑上？是通过"本地连接2"的网卡，还是通过"本地连接"的网卡？

经过测试，发现在PC上可以正常访问互联网上所有的数据。和在电脑上安装一块网卡访问互联网的效果是一样的。也就是，同时使用两块网卡并不影响用户对网络的正常访问。下面是在电脑PC上执行命令"ping www.baidu.com"的输出结果。

C:UsersAdministrator>ping www.baidu.com
正在Ping www.a.shifen.com [61.135.169.125] 具有32 字节的数据:
来自61.135.169.125 的回复: 字节=32 时间=2ms TTL=50
来自61.135.169.125 的回复: 字节=32 时间=2ms TTL=50
来自61.135.169.125 的回复: 字节=32 时间=2ms TTL=50
来自61.135.169.125 的回复: 字节=32 时间=2ms TTL=50
61.135.169.125 的Ping 统计信息:
    数据包: 已发送= 4，已接收= 4，丢失= 0 (0% 丢失)，
往返行程的估计时间(以毫秒为单位):
    最短= 2ms，最长= 2ms，平均= 2ms
但是从上面的输出结果也看不出，电脑的哪个网卡在和外界的互联网进行通信。后来想到，其实每一台具有三层IP地址的网络设备，在本质上它就相当于一台路由器，其中都包括有路由表。这些设备在发出数据包时都会对照自己的路由表，来决定到底是从哪个接口上把数据包发送出去。所以在图2中的PC上肯定也存在路由表。如下所示，是在电脑的"命令提示符CMD"中执行命令"route print"后的显示结果：

C:UsersAdministrator>route print
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接口列表
13...00 1a eb 4d 07 4a ......Realtek RTL8139 Family Fast Ethernet NIC
12...00 31 86 14 16 a2 ......Intel(R) 82566DM-2 Gigabit Network Connection
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IPv4 路由表
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活动路由:
网络目标        网络掩码          网关          接口         跃点数
0.0.0.0           0.0.0.0       192.168.201.254   192.168.201.35     20
0.0.0.0           0.0.0.0       192.168.220.254   192.168.220.5      10
192.168.201.0    255.255.255.0      在链路上     192.168.201.35    276
192.168.201.35   255.255.255.255    在链路上     192.168.201.35    276
192.168.201.255 255.255.255.255    在链路上     192.168.201.35    276
192.168.220.0    255.255.255.0      在链路上     192.168.220.5     266
192.168.220.5    255.255.255.255    在链路上     192.168.220.5     266
192.168.220.255 255.255.255.255    在链路上     192.168.220.5     266
255.255.255.255 255.255.255.255    在链路上     192.168.201.35    276
255.255.255.255 255.255.255.255    在链路上     192.168.220.5     266
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"route print"命令可以显示出电脑中的路由表情况。从上面输出的"接口列表"中可以看出，PC通过两个接口和外界的互联网进行通信，从两个接口的MAC地址，就能知道它们分别对应电脑PC上的"本地连接2"和"本地连接"的两个网卡。从"IPv4路由表"中可以看出，在电脑PC上存在两个默认网关"192.168.201.254"和"192.168.220.254"。有两个默认网关，那电脑PC到底是使用哪个网关，把它上面的数据发送到互联网上的？其实，在上面的输出结果中还有一个重要的参数--"跃点数"。跃点数越小的路由，就会被选为从电脑上发出数据包的活动路由，也就是说网关"192.168.220.254"，最终成为电脑PC和外界通信的活动网关。对照上面命令"ipconfig /all"的输出结果，可以看出是网卡"Intel(R) 82566DM-2 Gigabit Network Connection"在和外界进行着数据的交互。

为了进一步验证是不是网卡"Intel(R) 82566DM"在和外界进行数据交互，在命令行提示符中执行命令"netstat -an"，以下是输出结果。

C:UsersAdministrator>netstat -an
活动连接
协议本地地址          外部地址        状态
TCP    192.168.201.35:139     0.0.0.0:0              LISTENING
TCP    192.168.220.5:139      0.0.0.0:0              LISTENING
TCP    192.168.220.5:1808     64.4.44.95:1863        ESTABLISHED
TCP    192.168.220.5:3904     123.125.114.64:80      ESTABLISHED
TCP    192.168.220.5:3905     123.125.114.64:80      ESTABLISHED
TCP    192.168.220.5:3906     123.125.114.17:80      ESTABLISHED
TCP    192.168.220.5:3907     123.125.115.43:80      ESTABLISHED
"netstat -an"命令，可以以数字的形式显示电脑中所有的连接和监听端口。从上面的输出结果可以看出，和外界建立"ESTABLISHED"的都是"192.168.220.5"这个IP地址，而地址"192.168.201.35"一直处于监听状态，并没有与外界建立连接和通信。所以说电脑PC上，连接到Cisco 3750的两块网卡，只有"Intel(R) 82566DM"这一块网卡和外界进行数据通信。而另一块网卡其实是处于备用状态的，一旦网卡"Intel(R) 82566DM"故障，也就是在"route print"命令的输出中，路由"0.0.0.0           0.0.0.0 192.168.220.254 192.168.220.5 10"消失，网卡"Realtek RTL8139"马上就会承担起和互联网进行数据交互的接口。也就是在"route print"命令的输出中，路由"0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.201.254 192.168.201.35 20"就会成为活动路由。

从上面的测试结果可以得出这样的结论："在一台电脑上安装两个网卡，只要这两个网卡在路由表中的，两条默认路由的'跃点数'不一样，那电脑就会选择'跃点数'比较小的默认路由作为和外界通信的路由。'跃点数'较大的路由作为备用路由。"