网络工程师HCIE-RS-layer2(原理+实验)
网络工程师HCIE-RS-layer2(原理+实验)
- 1 原理
- 1 链路聚合
- 1 定义
- 2 目的
- 2 link-type
- 1 原理
- 2 链路类型
- 3 接口类型
- 4 缺省vlan
- 5 VLAN标签的添加和剥除
- 1 access接口
- 1 接收
- 2 发送![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20201112233425337.png#pic_center)
- 2 trunk接口
- 1 接收
- 2 发送
- 3 hybrid接口
- 1 接收
- 2 发送
- 2 实验
- 1 链路聚合
- 2 Link-type
- 1 在S1.S2.S3.S4互联接口的链路类型为trunk,允许除了vlan1 外的所有vlan通过
- 2 CE1.CE2的vrrp虚拟IP地址为10.3.1.254,为PC1的网关。CE1会周期性发送Sender ip 为10.3.1.254,源MAC为00-00-5e-00-01-01的免费ARP,PC1与网关之间的数据包封装在VLAN10中(PC1收发untag的帧)
- 3 CE1.CE2的vrrp虚拟IP地址为10.3.2.254,为SERVER1的网关。CE2会周期性发送Sender ip 为10.3.2.254,源MAC为00-00-5e-00-01-02的免费ARP,SERVER1与网关之间的数据包封装在VLAN20中(SERVER1收发untag的帧)
- 4 vrrp的master设备重启时,在G0/0/2变为up一分钟后,才能重新成为master
- 3 MSTP
- 1 S1,S2,S3,S4都运行MSTP,VLAN10在instance10,S1作为primary root,VLAN20在instance20,S2作为primary root,MSTP的region name是HUAWEI,revision-level为12
- 2 除了交换机互联的接口,其他接口要确保不能参与MSTP的计算,由DISABLED直接到forwarding状态
- 4 WAN
- 1 PE1-RR1的互联接口Serial接口,绑定为一个逻辑接口,成员链路采用HDLC,逻辑接口的IPV4地址,IPV6地址,按照图中需求配置
- 2 PE3-CE3的互联接口POS接口,绑定为一个逻辑接口,成员链路采用PPP,逻辑接口的IPV4地址,按照图中需求配置
1 原理
1 链路聚合
1 定义
以太网链路聚合Eth-Trunk简称链路聚合,它通过将多条以太网物理链路捆绑在一起成为一条逻辑链路,从而实现增加链路带宽的目的。同时,这些捆绑在一起的链路通过相互间的动态备份,可以有效地提高链路的可靠性。
2 目的
随着网络规模不断扩大,用户对骨干链路的带宽和可靠性提出越来越高的要求。在传统技术中,常用更换高速率的设备的方式来增加带宽,但这种方案需要付出高额的费用,而且不够灵活。
采用链路聚合技术可以在不进行硬件升级的条件下,通过将多个物理接口捆绑为一个逻辑接口,达到增加链路带宽的目的。在实现增大带宽目的的同时,链路聚合采用备份链路的机制,可以有效的提高设备之间链路的可靠性。
链路聚合技术主要有以下三个优势:
增加带宽
链路聚合接口的最大带宽可以达到各成员接口带宽之和。
提高可靠性
当某条活动链路出现故障时,流量可以切换到其他可用的成员链路上,从而提高链路聚合接口的可靠性。
负载分担
在一个链路聚合组内,可以实现在各成员活动链路上的负载分担。
2 link-type
1 原理
交换机内部处理的数据帧一律都带有VLAN标签,而现网中交换机连接的设备有些只会收发Untagged帧,要与这些设备交互,就需要接口能够识别Untagged帧并在收发时给帧添加、剥除VLAN标签。同时,现网中属于同一个VLAN的用户可能会被连接在不同的交换机上,且跨越交换机的VLAN可能不止一个,如果需要用户间的互通,就需要交换机间的接口能够同时识别和发送多个VLAN的数据帧。
为了适应不同的连接和组网,华为定义了Access接口、Trunk接口、Hybrid接口和QinQ接口4种接口类型,以及接入链路(Access Link)和干道链路(Trunk Link)两种链路类型
2 链路类型
根据链路中需要承载的VLAN数目的不同,以太网链路分为:
接入链路
接入链路只可以承载1个VLAN的数据帧,用于连接交换机和用户终端(如用户主机、服务器、傻瓜交换机等)。通常情况下,用户终端并不需要知道自己属于哪个VLAN,也不能识别带有Tag的帧,所以在接入链路上传输的帧都是Untagged帧。
干道链路
干道链路可以承载多个不同VLAN的数据帧,用于交换机间互连或连接交换机与路由器。为了保证其它网络设备能够正确识别数据帧中的VLAN信息,在干道链路上传输的数据帧必须都打上Tag。
3 接口类型
根据接口连接对象以及对收发数据帧处理的不同,以太网接口分为:
Access接口
Access接口一般用于和不能识别Tag的用户终端(如用户主机、服务器等)相连,或者不需要区分不同VLAN成员时使用。Access接口大部分情况只能收发Untagged帧,且只能为Untagged帧添加唯一VLAN的Tag。但当Access接口收到带有Tag的帧,并且帧中VID与PVID(即缺省vlan)相同时,Access接口也能接收并处理该帧。
收untagged帧加tag
收tagged帧匹配成功后剥离
Trunk接口
Trunk接口一般用于连接交换机、路由器、AP以及可同时收发Tagged帧和Untagged帧的语音终端。它可以允许多个VLAN的帧带Tag通过,但只允许一个VLAN的帧从该类接口上发出时不带Tag(即剥除Tag)。
Hybrid接口
Hybrid接口既可以用于连接不能识别Tag的用户终端(如用户主机、服务器等)和网络设备(如Hub、傻瓜交换机),也可以用于连接交换机、路由器以及可同时收发Tagged帧和Untagged帧的语音终端、AP。它可以允许多个VLAN的帧带Tag通过,且允许从该类接口发出的帧根据需要配置某些VLAN的帧带Tag(即不剥除Tag)、某些VLAN的帧不带Tag(即剥除Tag)。**
4 缺省vlan
缺省VLAN又称PVID(Port Default VLAN ID)。前面提到,交换机处理的数据帧都带Tag,当交换机收到Untagged帧时,就需要给该帧添加Tag,添加什么Tag,就由接口上的缺省VLAN决定。它的具体作用是:
当接口接收数据帧时,如果接口收到一个Untagged帧,交换机会根据PVID给此数据帧添加等于PVID的Tag,然后再交给交换机内部处理;如果接口收到一个Tagged帧,交换机则不会再给该帧添加接口上PVID对应的Tag。
当接口发送数据帧时,如果发现此数据帧的Tag的VID值与PVID相同,则交换机会将Tag去掉,然后再从此接口发送出去。
每个接口都有一个缺省VLAN。缺省情况下,所有接口的缺省VLAN均为VLAN1,但用户可以根据需要进行配置:
**对于Access接口,缺省VLAN就是它允许通过的VLAN,修改接口允许通过的VLAN即可更改接口的缺省VLAN。**即 port default vlan
对于Trunk接口和Hybrid接口,一个接口可以允许多个VLAN通过,但是只能有一个缺省VLAN,修改接口允许通过的VLAN不会更改接口的缺省VLAN。
5 VLAN标签的添加和剥除
1 access接口
1 接收
2 发送
2 trunk接口
1 接收
2 发送
3 hybrid接口
1 接收
2 发送
当接收到不带VLAN标签的数据帧时,Access接口、Trunk接口、Hybrid接口都会给数据帧打上VLAN标签,但Trunk接口、Hybrid接口会根据数据帧的VID是否为其允许通过的VLAN来判断是否接收,而Access接口则无条件接收。
当接收到带VLAN标签的数据帧时,Access接口、Trunk接口、Hybrid接口都会根据数据帧的VID是否为其允许通过的VLAN(Access接口允许通过的VLAN就是缺省VLAN)来判断是否接收。
当发送数据帧时:
Access接口直接剥离数据帧中的VLAN标签。
Trunk接口只有在数据帧中的VID与接口的PVID相等时才会剥离数据帧中的VLAN标签。
Hybrid接口会根据接口上的配置判断是否剥离数据帧中的VLAN标签。
因此,Access接口发出的数据帧肯定不带Tag,Trunk接口发出的数据帧只有一个VLAN的数据帧不带Tag,其他都带VLAN标签,Hybrid接口发出的数据帧可根据需要设置某些VLAN的数据帧带Tag,某些VLAN的数据帧不带Tag。
2 实验
1 链路聚合
S1和S2之间配置链路聚合,使用手动负载分担模式,基于源目MAC地址负载分担。
解法:分别在S1和S2上配置ETH-TRUNK,将23/24口划分进eth-trunk中。
S1/S2
interface Eth-Trunk1
load-balance src-dst-mac
trunkport g0/0/23
trunkport g0/0/24
验证:dis eth-trunk 1
2 Link-type
1 在S1.S2.S3.S4互联接口的链路类型为trunk,允许除了vlan1 外的所有vlan通过
解法:
S1/S2
vlan batch 10 20
port-group group-member g0/0/1 g0/0/2 g0/0/12 eth1//进入多个接口视图,配置接口属性
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
undo port trunk allow-pass vlan 1
S3/S4
vlan batch 10 20
port-group group-member g0/0/1 g0/0/2 //进入多个接口视图,配置接口属性
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
undo port trunk allow-pass vlan 1
S3
int e0/0/1
port link-type access
port default vlan 10
S4
int e0/0/1
port link-type access
port default vlan 20
2 CE1.CE2的vrrp虚拟IP地址为10.3.1.254,为PC1的网关。CE1会周期性发送Sender ip 为10.3.1.254,源MAC为00-00-5e-00-01-01的免费ARP,PC1与网关之间的数据包封装在VLAN10中(PC1收发untag的帧)
解法:
配置VRRP1,虚拟网关地址是10.3.1.254,CE1作为master,CE2作为backup。
CE1
interface GigabitEthernet0/0/2.10
vrrp vrid 1 virtual-ip 10.3.1.254
vrrp vrid 1 priority 150
arp broadcast enable
CE2
interface GigabitEthernet0/0/2.10
vrrp vrid 1 virtual-ip 10.3.1.254
arp broadcast enable
3 CE1.CE2的vrrp虚拟IP地址为10.3.2.254,为SERVER1的网关。CE2会周期性发送Sender ip 为10.3.2.254,源MAC为00-00-5e-00-01-02的免费ARP,SERVER1与网关之间的数据包封装在VLAN20中(SERVER1收发untag的帧)
解法:
配置VRRP2,虚拟网关地址是10.3.2.254,CE2作为master,CE1作为backup。
CE1
interface GigabitEthernet0/0/2.20
vrrp vrid 2 virtual-ip 10.3.2.254
arp broadcast enable
CE2
interface GigabitEthernet0/0/2.20
vrrp vrid 2 virtual-ip 10.3.2.254
vrrp vrid 2 priority 150
arp broadcast enable
4 vrrp的master设备重启时,在G0/0/2变为up一分钟后,才能重新成为master
解法:
CE1
interface GigabitEthernet0/0/2.10
vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 60
CE2
interface GigabitEthernet0/0/2.20
vrrp vrid 2 preempt-mode timer delay 60
验证方法:
dis vrrp 1
3 MSTP
1 S1,S2,S3,S4都运行MSTP,VLAN10在instance10,S1作为primary root,VLAN20在instance20,S2作为primary root,MSTP的region name是HUAWEI,revision-level为12
解法
S1/S2/S3/S4
stp region-configuration
region-name HUAWEI
revision-level 12
instance 10 vlan 10
instance 20 vlan 20
active region-configuration
S1
stp instance 10 root primary
stp instance 20 root secondary
S2
stp instance 10 root secondary
stp instance 20 root primary
验证方法
dis stp bri
2 除了交换机互联的接口,其他接口要确保不能参与MSTP的计算,由DISABLED直接到forwarding状态
S1/S2
port-group group-member g0/0/1 g0/0/12 eth1
stp edged-port disable
S3/S4
port-group group-member g0/0/1 g0/0/2
stp edged-port disable
S1/S2/S3/S4
stp edged-port default
stp bpdu-protection
4 WAN
1 PE1-RR1的互联接口Serial接口,绑定为一个逻辑接口,成员链路采用HDLC,逻辑接口的IPV4地址,IPV6地址,按照图中需求配置
解法:
PE1
interface Serial0/0/0
link-protocol hdlc
interface Serial0/0/1
link-protocol hdlc
interface Ip-Trunk1
trunkport s0/0/0
trunkport s0/0/1
ip address 10.1.13.1 255.255.255.252
ipv6 enable
ipv6 address 2000:EAD8:99EF:CC3E:B2AD:9EFF:32DD:1300/127
RR1
interface Serial0/0/0
link-protocol hdlc
interface Serial0/0/1
link-protocol hdlc
interface Ip-Trunk1
trunkport s0/0/0
trunkport s0/0/1
ip address 10.1.13.2 255.255.255.252
ipv6 enable
ipv6 address 2000:EAD8:99EF:CC3E:B2AD:9EFF:32DD:1301/127
验证方法
dis int ip1
2 PE3-CE3的互联接口POS接口,绑定为一个逻辑接口,成员链路采用PPP,逻辑接口的IPV4地址,按照图中需求配置
PE3
interface Mp-group0/0/0
ip address 10.2.33.2 255.255.255.252
interface Pos4/0/0
link-protocol ppp
ppp mp Mp-group 0/0/0
interface Pos6/0/0
link-protocol ppp
ppp mp Mp-group 0/0/0
CE3
interface Mp-group0/0/0
ip address 10.2.33.1 255.255.255.252
interface Pos4/0/0
link-protocol ppp
ppp mp Mp-group 0/0/0
interface Pos6/0/0
link-protocol ppp
ppp mp Mp-group 0/0/0
验证方法
dis int mp0/0/0
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