【ENSP模拟器】链路技术（HCNA）——Smart Link的基本原理和配置实例
目录
Smart Link的配置实例
1.配置思路
2.配置步骤
（1）配置SwitchA（LSW3）
（2）配置SwitchA（LSW3）
（3）配置SwitchA（LSW3）
（4）配置Switch B（LSW1）
（5）配置Switch C（LSW2）
（6）配置SwitchA（LSW3）
（7）配置SwitchA（LSW3）
如图所示，接入交换机S4下面接入了N个用户终端，S4通过两条上行链路Link2-4 和 Link3-4分别与汇聚交换机S2和S3相连。S2和S3分别通过链路Link1-2和Link1-3与核心交换机S1相连，S1通过路由器接入Internet。为了消除工作环路，每台交换机上都会运行了STP协议。假设STP树的链路包含了Link1-2 、Link1-3、Link2-4，那么，当Link2-4中断后，Link3-4就会加入到STP树中，从而保证了网络的连通性。然而我们知道，STP的收敛速度是比较慢的，一般在秒的数量级上。如果网络中的链路是一些高速链路，那么在STP切换链路的过程中，就会导致大量的数据丢失。如果用户中断上运行了一些对丢包非常敏感的业务，那么这些业务就会受到严重的影响。
Smart Link的基本原理
针对上述的问题，华为公司设计并实现了一种称为Smart Link的私有协议，该协议的主要作用是在一定的场景下代替STP协议，并能实现快速（毫秒级）的链路切换。
一个Smart Link组由两个端口组成，其中一个主端口，另一个是为从端口。正常情况下，只有主端口处于转发（Active）状态，而从端口被阻塞，处于待命（Inactive）状态。当主端口发生故障时，Smart Link组会自动将主端口阻塞，并且立刻将从端口的状态从待命状态切换到转发状态。Smart Link技术常用于双上行组网环境。
如图所示，交换机S4上配置了一个Smart Link组，GE 1/0/1为其主端口， GE1/0/2为其从端口。正常情况下，主端口 GE1/0/1处于转发状态，从端口 GE1/0/2处 于待命状态，所以真正处于工作状态的链路有Linkl-3、Link 1-2. Link2-4,而Link3-4 则处于中断状态，这就避免了环路的产生。如果主端口 GE1/0/1本身突然发生故障， 或者主端口 GE1/0/1感知到了 Link2-4的中断，那么Smart Link组就会立即将主端口 GE1/0/1设定为阻塞状态，同时立即将从端口 GE1/0/2的状态从待命状态切换到转发状 态。这样一来，真正处于工作状态的链路就立即变成了 Linkl-3、Link 1-2, Link3-4, 而Link2-4则处于中断状态。这样一来，既保证了网络的连通性，又避免了任何环路的 产生。注意，Smart Link协议是与STP协议互斥的，所以图10-15所示的网络中是没 有运行STP的。
从上面的描述中我们可以感觉到，Smart Link技术的工作原理是非常简单的。然而, 真正的情况可能并非像我们想象的那么简单。接下来，我们将通过一个例子来说明一下 Smart Link技术需要解决的主要问题。
如下图的左半部分所示，交换机S4上配置了一个Smart Link组，GE1/0/1为其主 端口 ,GE 1/0/2为其从端口，目前网络处于正常工作状态，即Link3M处于中断状态.Link 1-3. Linkl-2、Link2-4都处于工作状态。另外，我们假定PC 1的网口的MAC地址为MAC-1。
假设在7时刻，PC 1向Internet发送了一个帧，那么这个帧必然会经过Link2-4和 Link1-2,然后从交换机S1的GE1/0/3端口进入S1, S1会将这个帧转发给路由器。根据 交换机的MAC地址学习机制，几乎也是在T时刻（忽略掉这个帧从PC 1运动到S1所 经历的时间），S1上的关于MAC-1的表项的内容将成为：对应的端口为GE1/0/3,老化 计时器（倒数计时器）的值为300秒（缺省值）。
然后，如图的右半部分所示，我们假设在T+5秒的时刻，Link2V发生了中 断，S4的主端口 GE1/0/1立即被阻塞，从端口 GE1/0/2立即被切换成转发状态。这时的 工作链路变成了 Linkl-3, Linkl-2, Link3-4。同时，S1上的关于MAC-1的表项的内容将成为：对应的端口为GE1/0/3,老化计时器的值为295秒。
现在，我们假设时间已经从35秒时刻过渡到了 T+10秒时刻，并且假设在这段时间 内PC 1没有向外发送过任何帧，因此，S1上的MAC地址表中仍然存在关于MAC-1的表 项，MAC-1对应的端口仍然为GE1/0/3,只是老化计时器的值已经变成了 290秒，如图所示。就在冲10秒这个时刻，我们假设S1从路由器那里接收到了一个目的MAC 地址为MAC-1的帧。显然，S1在查询了自己的MAC地址表后，会将这个帧从其GE1/0/3 端口转发出去，而不是从其GE1/0/4端口转发出去。然而我们知道，此时Link2V是处于 中断状态的，所以这个帧是不可能被送达至PC 1的，这就发生了我们不愿看到的丢帧现 象。一个极端的情况是，假设在丁+10秒时刻至再300秒时刻这段时间内，PC 1 一直都没有向外发送过帧，也就是说，S1上的MAC地址表中的MAC-1对应的端口一直是GE1/0/3，那么在这段时间内，路由器向S1发送的、目的MAC地址为MAC-1的所有帧都会丢失。
上图为T时刻和T+5时刻的情况
上图为T+10时刻的情况
Smart Link是如何避免上述丢帧现象的呢？针对上述丢帧问题，Smart Link定义了 一种被称为Flush帧的协议帧，这种帧的目的MAC地址为组播MAC地址 01-0f^e2-00-00-04o Flush帧的主要作用是通知相关的交换机即时清除掉MAC地址表中 的错误表项。
如图10-18所示，假设时间重新回到了 7V5秒那一时刻。在此时刻，Link2-4发生了 中断，S4的主端口 GE1/0/1立即被阻塞，从端口 GE1/0/2立即被切换成转发状态。这时 的工作链路变成了 Link 1-3. Link 1-2, Link3-4。同时，S1上的关于MAC-1的表项的内 容是：对应的端口为GE1/0/3,老化计时器的值为295秒。现在，在Smart Link协议的 作用下，S4会立即通过其从端口 GE1/0/2向外发送Flush帧，S1接收到Flush帧并且经过分析处理之后，会立刻将自己的MAC地址表那条关于MAC-1的表项清除掉。关于Flush帧的结构及其携带的控制信息，我们就不再描述。
重回T+5秒时刻
接下来，假设时间又从T+5秒时刻过渡到了 T+10秒时刻，并且假设在这段时 间内PC 1没有向外发送过任何帧，因此，S1上的MAC地址表中不会存在关于 MAC-1的表项，如图所示。就在升10秒这个时刻，我们假设S1从路由器那 里接收到了一个目的MAC地址为MAC-1的帧。显然，S1在自己的MAC地址表中 査找不到关于MAC-1的表项，因此，S1就会将这个帧从其GE1/0/3端口和GE1/0/4 端口泛洪岀去。显然，从S1的GE1/0/3端口出去的、目的MAC地址为MAC-1的 帧无法被送达至PC 1 （因为Link2-4处于中断状态），但是，从GE1/0/4端口出去的、 目的MAC地址为MAC-1的帧会经过Linkl-3和Link3-4而到达PC 1,这样就避免 了丢帧的情况。
重回T+10秒时刻
从前面的例子中我们可以看到，Flush帧在Smart Link协议中扮演着非常关键的作 用。为了控制Flush帧的传播及作用范围，Smart Link会专门为Flush帧定义一个VLAN, 称为控制VLAN» Flush帧在被发送之前必须带上控制VLAN的Tag。如果某台设备需 要接收并处理Flush帧，那么我们就必须事先对该设备进行相应的配置，使它能够接收、 识别并处理带有控制VLAN Tag的帧。如果一台设备没有进行上述配置，那么它在接收 到带有控制VLAN Tag的帧时，会直接将其丢弃。
最后，我们简单介绍一下Smart Link的回切功能。正常情况下，Smart Link的主端 口处于Active状态，从端口处于Inactive状态。当主端口 Down掉（主链路中断）后， 主端口的状态会切换成Inactive,从端口的状态会切换为Active。但是，主端口重新Up （主链路重新接通）之后，SmartLink并不会自动将主端口的状态回切到Active,同时也 不会将从端口的状态回切到Inactive«如果需要将主端口的状态回切到Active,将从端口 的状态回切到Inactive,那么我们就必须事先配置好Smart Link的回切功能。另夕卜，在配 置Smart Link回切功能时，我们还需要配置一个被称为“回切时间”的参数，其缺省值 为60秒。也就是说，主端口虽然重新Up （主链路重新接通）了，但Smart Link还应该 等待一段时间（这段时间就是所谓的回切时间）之后才进行回切操作。因为主端口虽然 重新Up （主链路重新接通）了，但其工作状态可能还并不稳定，甚至可能出现闪通和闪 断的现象，这就是为什么回切操作一般不宜马上进行的原因。
Smart Link的配置实例
如图所示，Switch A、Switch B、Switch C组成了一个环路。我们需要在Switch A上将端口 GE1/0/1和GE1/0/2配置在一个Smart Link组内，并让GE1/0/1成为主端口， GE1/0/2成为从端口。
使用ENSP模拟器的拓扑图如下：
1.配置思路
（1）创建Smart Link组，将相应的端口加入到Smart Link组，并指定端口角色
（2）使能Flush帧发送功能
（3）使能Flush帧接受功能
（4）使能Smart Link回切功能
（5）使能Smart Link功能
2.配置步骤
由于Smart Link协议是与STP协议互斥的，所以在配置Smart Link之前需要先进入相应的接口视图，并使用stp disable命令来取消STP协议的功能。
（1）配置SwitchA（LSW3）
[LSW3]interface GigabitEthernet 0/0/1
[LSW3-GigabitEthernet0/0/1]stp disable
[LSW3-GigabitEthernet0/0/1]quit
[LSW3]interface GigabitEthernet 0/0/2
[LSW3-GigabitEthernet0/0/2]stp disable
[LSW3-GigabitEthernet0/0/2]quit
接下来在Switch A（LSW3）上创建Smart Link组1，并且使用port 命令将GE0/0/1配置为Smart Link组1的主端口，将GE0/0/2配置为Smart Link组2的从端口。
（2）配置SwitchA（LSW3）
[LSW3]smart-link group 1
[LSW3-smlk-group1]port GigabitEthernet 0/0/1 master
[LSW3-smlk-group1]port GigabitEthernet 0/0/2 slave
然后，使用flsuh send命令使能Smart Link组1发送Flush帧的功能，携带的控制VLAN 编号为10，密码为“123”.
（3）配置SwitchA（LSW3）
[LSW3-smlk-group1]flush send control-vlan 10 password simple 123
在Switch B（LSW1）和Switch C（LSW2）上使用 smart-link flush receive命令，指定他们的GE0/0/1端口和GE0/0/2端口可以接收和处理携带控制VLAN 编号为10 的Flush帧
（4）配置Switch B（LSW1）
[LSW1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]smart-link flush receive control-vlan 10 password simple 123
[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]quit
[LSW1]interface GigabitEthernet 0/0/2
[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]smart-link flush receive control-vlan 10 password simple 123
[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]quit
（5）配置Switch C（LSW2）
[LSW2]interface GigabitEthernet 0/0/1
[LSW2-GigabitEthernet0/0/1]smart-link flush receive control-vlan 10 password simple 123
[LSW2-GigabitEthernet0/0/1]quit
[LSW2]interface GigabitEthernet 0/0/2
[LSW2-GigabitEthernet0/0/2]smart-link flush receive control-vlan 10 password simple 123
[LSW2-GigabitEthernet0/0/2]quit
接下来，使用restore enable命令配置回切功能，使用timer wtr命令设定回切时间为30秒。
（6）配置SwitchA（LSW3）
[LSW3-smlk-group1]restore enable
[LSW3-smlk-group1]timer wtr 30
最后，使用命令smart-link enable来使能Smart Link组1的功能。
（7）配置SwitchA（LSW3）
[LSW3-smlk-group1]smart-link enable
现在,我们需要对配置好的Smart Link组1进行确认，也就是通过display smarMink group命令来査看相关信息。以Switch A为例。
从回显信息中我们可以看到，Smart Link组1已经使能，GigabitEthemet 0/0/1作为主 端口处于Active状态，GigabitEthemet 0/0/2作为从端口处于Inactive状态，控制VLAN 的ID是10，回切时间是30秒。
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