ccie认证IE-LAB网络实验室： 防火墙双机热备三大

传统组网中，只有一台防火墙部署在出口，当防火墙出现故障后，内部网络中所有以防火墙作为默认网关的主机与外部网络之间的通讯中断，通讯可靠性无法保证。
双机热备份技术的出现改变了可靠性难以保证的尴尬状态，通过在网络出口位置部署两台或多台网关设备，保证了内部网络于外部网络之间的通讯畅通。
USG防火墙作为安全设备，一般会部署在需要保护的网络和不受保护的网络之间，即位于业务接口点上。在这种业务点上，如果仅仅使用一台USG防火墙设备，无论其可靠性多高，系统都可能会承受因为单点故障而导致网络中断的风险。为了防止一台设备出现意外故障而导致网络业务中断，可以采用两台防火墙形成双机备份。解决单点故障，从而实现业务的平滑过渡（会话表需要同步的）。
双机热备的两种部署方式：
1、主备方式
2、负载分担

三大协议：
1.VRRP------虚拟路由冗余协议
2.VGMP------VRRP组管理协议（华为私有）
3.HRP--------华为冗余协议（华为私有）

VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是一种基本的容错协议。
备份组：同一个广播域的一组路由器组织成一个虚拟路由器，备份组中的所有路由器一起，共同提供一个虚拟IP地址，作为内部网络的网关地址。
主（Master）路由器：在同一个备份组中的多个路由器中，只有一台处于活动状态，只有主路由器能转发以虚拟IP地址作为下一跳的报文。
备份（Backup）路由器：在同一个备份组中的多个路由器中，除主路由器外，其他路由器均为备份路由器，处于备份状态。
主路由器通过组播方式定期向备份路由器发送通告报文（HELLO），备份路由器则负责监听通告报文，以此来确定其状态。由于VRRP HELLO报文为组播报文，所以要求备份组中的各路由器通过二层设备相连，即启用VRRP时上下行设备必须具有二层交换功能，否则备份路由器无法收到主路由器发送的HELLO报文。如果组网条件不满足，则不能使用VRRP。

VGMP协议：
VGMP（VRRP Group Management Protocol）协议是华为公司的私有协议。VGMP协议中定义了VGMP组，FW基于VGMP组实现设备主备状态管理。
VGMP可以保证报文来回路径通过同一台防火墙。当主防火墙出现故障时，所有流量都将切换到备防火墙。但Eudemon防火墙是状态防火墙，如果备防火墙上没有原来主防火墙上的连接状态数据，则切换到备防火墙的很多流量将无法通过防火墙，造成现有的连接中断，此时用户必须重新发起连接。
为了实现主用设备出现故障时能由备用设备平滑地接替工作，需要在主、备用设备之间备份关键配置命令和会话表状态等关键信息。
VGMP组管理：
状态一致性管理

各备份组的主/备状态变化都需要通知其所属的VGMP管理组，由VGMP管理组决定是否允许VRRP备份组进行主/备状态切换。如果需要切换，则VGMP管理组控制所有的VRRP备份组统一切换。VRRP备份组加入到管理组后，状态不能自行单独切换。

抢占管理
VRRP备份组本身具有抢占功能。即当原来出现故障的主设备故障恢复时，其优先级也会恢复，此时可以重新将自己的状态抢占为主。
VGMP管理组的抢占功能和VRRP备份组类似，当管理组中出现故障的备份组故障恢复时，管理组的优先级也将恢复。此时VGMP可以决定是否需要重新抢占称为主设备。
当VRRP备份组加入到VGMP管理组后，备份组上原来的抢占功能将失效，抢占行为发生与否必须由VGMP管理组统一决定。

HRP协议：
HRP（Huawei Redundancy Protocol）华为冗余协议，用来将主防火墙关键配置和连接状态等数据向备份防火墙上同步。
在双机热备组网中，当主防火墙出现故障时，所有流量都将切换到备防火墙。因为USG防火墙是状态防火墙，如果备防火墙上没有原来主防火墙上的会话表等连接状态数据，则切换到备防火墙的流量将无法通过防火墙，造成现有的连接中断，此时用户必须重新发起连接。
HRP模块提供了基础的数据备份机制和传输功能。各个应用模块收集本模块需要备份的数据，提交给HRP模块，HRP模块负责将数据发送到对端防火墙的对应模块，应用模块需要再将HRP模块提交上来的数据进行解析，并加入到防火墙的动态运行数据池中。
备份内容：要备份的连接状态数据包括TCP/UDP的会话表、ServerMap表项、动态黑名单、NO-PAT表项、ARP表项等。
备份方式：分为三种
批量备份：在两台设备第一次协商完成后，批量备份所有信息
实时备份：在设备运行过程中，新建或者刷新的数据实时备份
配置批量备份需要消耗较多的资源，缺省情况下是关闭的。

备份通道：一般情况下，在两台设备上直连的端口作为备份通道，有时也称为“心跳线”（VGMP也通过该通道进行通信）。

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助教：马季