网关冗余的主流解决方案

在现代企业网络架构中，网关是一项不可或缺的技术，它扮演着链接内外网、监控流量、保障网络安全等等重要作用。然而，对于一些关键业务场景来说，网关的“单点故障”依然是一大隐患，一旦故障发生将会给企业带来灾难性的影响。因此，网关冗余已经成为了企业网络架构设计的必要之举。本文将从多个角度对网关冗余的主流解决方案进行分析，希望为企业网络架构的优化提供一些帮助。

1. 设计架构图

网关冗余解决方案的设计与实施，需要对企业网络的当前架构和主体互联关系有一个精确的理解。一般来说，网关冗余可以采用单机双口、多机多口等多种方案。对于处于中小企业网络环境中的用户，可以选择两台互联情况下，采用VRRP热备份协议，实现网关冗余，如下图所示：


需要指出的是，上述方案只是一种比较简单的实现方式，在实际的网络设计过程中，还需要考虑到网络中其他的设备量、带宽利用、安全性等因素，进而选择最符合企业要求和最经济高效的方案。

2. 协议选型

在网关冗余解决方案中，协议的选择也是关键的一个环节。目前常用的协议包括HSRP、VRRP、GLBP等，每个协议均有其不同的优劣点。

HSRP协议：是思科公司开发的一种网关冗余协议，与其它几种协议类似，主要用于解决因网关故障引起的网络服务不可访问问题。HSRP协议工作在物理层，优点是简单易用，可以运行在多厂商设备上。缺点是只有主网关才能处理工作负载，附属闲置，很容易成为网络攻击的目标。

VRRP协议：是防止网关单点失效的协议，可实现网关设备之间自动切换，确保数据传输的可靠性，适用于大多数网络环境。该协议的优点是：

- 支持多厂商设备；

- 可以实现网关冗余，并监测主网关的状态，当主网关失效后秒级自动切换到备份网关上；

- 负载均衡功能，同时可以实现多个网段的IP服务。

GLBP协议：是思科公司开发的网关负载均衡协议，与其他两种协议类似，通过向客户端提供虚拟IP地址和一组真实物理网关地址，实现了虚拟路由器和真实路由器的 IPV4 地址共享和负载均衡等功能。GLBP协议的优点是：

- 网关负载均衡，提升网络性能和可靠性；

- 支持多厂商设备，让用户可以灵活配置；

- 无需其他协议辅助，仅需本身协议即可实现网关冗余功能。

3. 实施方案

实施网关冗余过程中，需要遵循一些关键的实施方案，以达到最优效果。

第一，网关的虚拟IP地址需要与业务服务IP地址保持一致，以便实现无感知平滑切换。

第二，不同的协议实现依赖于不同厂商设备，所以需要对该厂商配置进行详细的认识和理解。

第三，网关冗余需要在网络架构层面实现，对新设备的接入需要进行相关规划。

4. 总结

网关冗余方案的出现打破了网关“单点故障”的困局，提供了企业性能优化和网络可靠性保障的保证。本文介绍了常用的网关冗余方案和对应协议的优劣点，以及实施方案，同时提醒企业用户需要根据自己的实际需求进行选择。企业用户应根据自身网络规模、环境等情况，对冗余方案的选择和实施进行综合评估，以确保达到最优的性价比。