网络工程师HCIE-RS-layer2(原理+实验）

落日映苍穹つ 2022-12-20 14:55 118阅读 0赞

### 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。**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 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![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

### 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 #####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

##### 2 发送![在这里插入图片描述][20201112233425337.png_pic_center] #####

#### 2 trunk接口 ####

##### 1 接收 #####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

##### 2 发送 #####

![在这里插入图片描述][20201112233534622.png_pic_center]

#### 3 hybrid接口 ####

##### 1 接收 #####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

##### 2 发送 #####

![在这里插入图片描述][20201112233624746.png_pic_center]  
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

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

## 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  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]

## 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  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]

### 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  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]

### 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  
![在这里插入图片描述][20201112224951652.png_pic_center]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/302f469696c442e8b73fd499876a385d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221120/ed4f69ec39e344318c6c052f78643de8.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221120/4ee16f2c24c341619309d309e197d359.png
[20201112233425337.png_pic_center]: /images/20221120/fe9c3a80047d4497807fb0ea6fe69be9.png
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[20201112233624746.png_pic_center]: /images/20221120/c10c681534cd4148bb0de90557b9e325.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201112224052548.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201112224708706.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2ODEzODU3,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center
[20201112224951652.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201112224951652.png#pic_center