IR区域内路由器:所有接口都属于同一个区域的路由器

日期: 2025-02-28 09:08:29 |浏览: 46|编号: 76737

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IR区域内路由器:所有接口都属于同一个区域的路由器

一、初始网络设备

交换机:S系列园区网交换机

CE系列数据中心交换机

路由器:AR系列企业级路由器

NE系列运营商级路由器

盒式设备:主控板、交换网板固定,不支持拆卸

接口板支持扩充、拆卸

框式设备:主控板:主用主控板、备用主控板,支持拆卸

交换网板:存在多个,支持拆卸

接口板:存在多个,支持拆卸

设备组成:

主控板:相当于整个设备的“大脑”,负责管理和控制设备

交换网板:负责设备内部数据的交换

接口板:提供业务接口

网络设备从逻辑上可以分为以下三个平面:数据平面、控制管理平面和监控平面

控制平面:路由学习 主控板:路由表

数据平面:数据转发 接口板:转发表

转发表基于路由表生成,用于指导报文转发

相较于使用路由表转发的优势:

转发效率更高,不需要查询主控板转发表项(硬件转发)

缺陷:每个接口板都需要维护转发表项占用设备硬件资源,硬件转发适用场景

中、高端设备

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作业:

OSPF报文结构

LSA头部参数

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OSPF LSA

基础概念:

OSPF区域划分:1.区域内设备维护同一个LSDB

2.减少区域内LSDB规模

3.减少区域内网络故障带来的影响

OSPF域内路由计算、OSPF域间路由计算、OSPF域外路由计算

一、域内路由计算

-LSA、1类LSA

作用:每台运行OSPF设备都会产生一类LSA,用于描述设备接口/链路状态信息

描述区域内部的拓扑信息和路由信息

格式:

LSA头部: 1. LS-Type LSA类型 (1类)

2. LS-ID 链路状态标识 (-ID)

3.Adv- 始发路由器 (-ID)

4.序列号 判断LSA新旧,值越大越新

5.校验和 校验LSA完整性,判断LSA新旧,值越大越新

6.老化时间 最大值3600s

3600s最新

非3600s,值越小越新,相差900s则忽略

7.可选能力

8.

LSA Data:

1.Flags: 标识路由器的角色

Vbit:置位为1,代表为虚连接路由器

Ebit:置位为1,代表为ASBR

Bbit:置位为1,代表为ABR

2.链接数量(可变值,取决于设备的接口数量)

链接类型:P2P、、、VLink

P2P点到点:描述连接到一个点到点的邻居,属于拓扑信息

传送网络:描述连接到一个传送网络,属于拓扑信息

末梢网络:描述末梢网络路由,属于路由信息

VLink虚连接:描述连接到一个虚连接的邻居,属于拓扑信息

3.链接信息:

度量值

P2P 邻居-ID 接口IP地址

DR IP地址 接口IP地址

网络前缀 子网掩码

VLink 邻居-ID 接口IP地址

*MA网络的接口,产生一个 Link,描述连接到一个DR

*P2P/P2MP网络的接口,产生一个P2P Link,描述连接到一个P2P邻居

产生一个,描述连接到一个网段/路由

*接口,产生一个 Link,描述连接到一个网段/路由

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-LSA/2类LSA

作用:由DR产生,每个DR产生一条2类LSA,描述MA网络拓扑信息和路由信息

格式:

LSA头部:1.LS-Type (2类)

2.LS-ID (DR IP地址)

3.Adv-(DR -ID)

4.序列号、校验和、老化时间、、

LSA Data:

1.掩码,DR所在MA网段的掩码 (路由信息)

2.DR连接路由器列表: R1 172.16.1.1

R2 172.16.1.2

R3 172.16.1.3

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域内路由计算

基于1类、2类LSA (泛洪范围:区域内泛洪)

1.域内每台路由器独立使用SPF算法计算区域内拓扑信息,构建一颗以本设备为根的最短路径树

2.再将每个节点的叶子路由添加到最短路径树的节点

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OSPF域间路由计算:

区域划分:标准区域,骨干区域(Area 0)、非骨干区域 (非0区域)

特殊区域,NSSA区域、Stub区域

划分区域优势:1.减少LSDB规模,限制1类/2类LSA只能再区域内泛洪

2.加快收敛速度,减少计算的LSA数量

3.减少设备硬件内存、CPU资源的浪费

4.减少区域内网络故障带来的影响

IR区域内路由器:所有接口都属于同一个区域的路由器

ABR区域边界路由器:连接到多个区域,至少存在一个接口连接到骨干区域

域间由ABR产生 -LSA/3类LSA传递域间的路由信息

泛洪范围:域内泛洪

每条3类LSA只能描述一条路由信息

-LSA格式

LSA头部: 1.LS-Type (3类)

2.LS-ID (前缀)

3.Adv- (ABR -ID)

4.序列号、校验和、老化时间、、

LSA Data:1.掩码 2.开销

ABR为每个不同的区域单独维护一个LSDB

ABR将区域内计算的路由信息通过3类LSA通告到其它区域

区域间防环:

路由环路:报文在根据路由转发时出现无休止循环转发状态

网络提供防环机制:TTL

环路带来的问题:1.网络中断

2.占用链路带宽、设备硬件资源

区域内防环:SPF算法,最短路径树只保留最优部分

区域间防环:1.非骨干区域必须连接骨干区域,非骨干区域的路由必须经过骨干区域中转

2.ABR不会将通告到其它区域的路由信息(3类LSA)传回到原区域

3.ABR不计算从非骨干区域收到的3类LSA

虚连接:一条逻辑上存在的Area0链路

解决骨干区域不连续的问题

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OSPF域外路由计算

AS自治系统,使用统一的选路策略的路由器的集合

ASBR自治系统边界路由器:将其它自治系统路由引入到本AS内

实现访问其它AS

ASBR将域外路由信息通过AS--LSA/5类LSA通告到AS内部

AS--LSA:

作用:描述域外路由信息,泛洪范围:整个自治系统

格式:

LSA头部: 1. LS-Type (5类) 2. LS-ID (前缀) 3.Adv- (ASBR)

4.序列号 5.校验和 6.老化时间 7.可选项 8.长度

LSA Data: 1. 掩码

2.Ebit:取值为0:外部路由计算类型,Type1外部路由

取值为1:外部路由计算类型,Type2外部路由

3.开销:默认去往外部路由开销值为1,可以在引入路由时进行

手工指定

4.转发地址

5.路由标记:Tag,标记外部路由

ASBR--LSA/4类LSA

作用:由ABR产生,描述ABR到达ASBR开销、描述ASBR位置信息

区域内泛洪

格式:

LSA头部:1.LS-Type (4类) 2.LS-ID (ASBR -ID)

3.Adv- (ABR -ID)

4.序列号 5.校验和 6.老化时间 7.可选项 8.长度

LSA-Data:1.掩码(空) 2.开销(ABR去往ASBR的开销)

*4类LSA与3类LSA的格式完全一致,只是所描述信息不同

计算外部路由开销: 本设备去往ABR开销(1类/2类LSA)+ ABR去往ASBR开销(4类LSA)+

ASBR去往外部路由开销(5类LSA)=去往外部路由总开销

Type2外部路由(默认):只计算AS外部开销(5类LSA携带开销)

Type1外部路由:计算AS内部开销(1类/2类/4类LSA)加上AS外部开销(5类LSA携带开销)

OSPF协议内部路由优先级:

域内路由优先级高于域间路由

域间路由优先级高于域外路由

Type1域外路由优先级高于Type2域外路由

OSPF路由计算:

LS-Type LS-ID Adv- 作用 泛洪范围

1类LSA 产生者R-ID (每台) 产生者R-ID 描述接口状态信息 区域内

2类LSA DR-IP地址 DR R-ID 描述MA网络拓扑/路由 区域内

3类LSA (域间)前缀 ABR -ID 描述域间路由信息 区域内

4类LSA ASBR-RID ABR -ID 描述ABR到达ASBR开销 区域内

5类LSA (域外)前缀 ASBR RID 描述域外路由信息 AS内

OSPF :

Ebit: 代表路由器是否支持泛洪5类LSA

MCbit:代表路由器是否支持MOSPF 组播OSPF

N/Pbit: Nbit代表路由器是否为NSSA路由器

Pbit代表是否进行7转5

DCbit:代表路由器是否支持按需功能

MTbit:代表路由器是否支持多拓扑功能

.....

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OSPF特殊区域

作用:减少LSDB中LSA的数量

1.Stub末梢区域

配置:区域内所有设备在区域视图

area 0.0.0.2

stub

特点:Stub区域ABR不会向Stub区域通告4类LSA、5类LSA

Stub区域ABR产生一条缺省3类LSA通告到Stub区域,使得Stub区域其它设备访问

域外时将流量转发给ABR

Stub注意事项:1.骨干区域不能配置为Stub区域

2.Stub区域所有设备都必须配置为Stub路由器

* Ebit一致才能建立邻居

3.Stub区域不允许泛洪5类LSA,Stub路由器不能产生5类LSA

*Stub区域不支持引入外部路由

4.VLink不能穿越Stub区域

2. Stub完全末梢区域

配置:区域内所有设备在区域视图,在ABR上添加no-后缀

area 0.0.0.2

stub

特点: Stub区域 ABR不会向区域内通告3类LSA、4类LSA、5类LSA

Stub区域 ABR会向该区域通告一条缺省3类LSA,区域内设备生成缺省

路由用于访问域外、域间的流量转发给ABR

3.NSSA区域

作用:解决Stub、 Stub区域不支持引入外部路由的缺陷

配置:区域内所有设备在区域视图

area 0.0.0.2

nssa

特点:NSSA区域 ASBR引入外部路由后,产生7类LSA用于描述域外路由信息

7类LSA与5类LSA格式一致,泛洪范围:只在NSSA区域内泛洪

7类LSA会由NSSA区域的转换器进行7转5,将NSSA区域引入的外部路由通过

5类LSA方式泛洪到其它区域

NSSA区域内-ID最大的ABR默认为转换器

NSSA区域 ABR不会向NSSA区域通告5类LSA、4类LSA

NSSA区域 ABR会向NSSA区域通告一条缺省7类LSA,用于NSSA区域设备生成

默认路由访问其它区域引入的外部网络

4. NSSA 完全NSSA区域

相较于NSSA区域,完全NSSA区域的ABR不会向该区域通告3类LSA、4类LSA、5类LSA

完全NSSA区域的ABR会向该区域通告一条缺省3类LSA、一条缺省7类LSA

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LSA泛洪原则:

收到LSA处理:

*通过LS-Type LS-ID Adv- 三元组判断是否为同一条LSA

1.如果本地不存在该LSA,则加入LSDB并泛洪给其它邻居

2.如果本地存在该LSA,则比较新旧程度

如果收到更新,则加入LSDB并泛洪给其它邻居

如果一样新,则忽略该LSA并终止泛洪

如果本地更新,则丢弃该LSA,并将自身更优的LSA通告给邻居

*判断LSA新旧程度

1.比较序列号,越大越新

2.序列号一致,比较校验和,越大越新

3.校验和一致,比较老化时间

老化时间为3600s为最新

老化时间为非3600s

相差超过900s,越小越新

相差900s内,则认为一样新

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OSPF路由汇总

默认OSPF汇总后只通告聚合后的路由,抑制成员路由/明细路由

后缀:not- /*不通告聚合后的路由*/

ABR进行路由汇总:针对本身产生的3类LSA进行汇总

ASBR进行路由汇总:针对本身产生的5类LSA进行汇总

目的:1.减少LSA数量,减少路由规模,加快收敛速度

2.成员路由故障,不会影响聚合后的路由(除非成员路由全部失效)

OSPF静默接口

正常情况使能OSPF的接口会周期性发送Hello报文,并且可以接收OSPF报文

OSPF路由器连接终端的接口需要使能OSPF,但是使能后周期性向终端侧网络发送Hello报文

带来两个问题:1.占用网络带宽

2.不安全

可以将连接终端的接口指定为静默接口

静默接口的特点:1.不发送OSPF报文、不处理接收的OSPF报文

2.该接口的链路状态信息可以被正常通告

[R1-ospf-1]- g0/0/0

OSPF认证

提高邻居建立过程的安全性

接口认证:接口视图配置

区域认证:区域视图配置

OSPF所有报文都会携带认证信息(OSPF通用头部中携带认证信息)

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IS-IS中间系统到中间系统协议

OSI模型 CLNP协议(逻辑地址) IS-IS协议

TCP/IP模型 IP协议(逻辑地址) OSPF协议

为了支持TCP/IP模型,IETF对IS-IS协议进行扩充,扩充之后版本称为集成IS-IS

ES边缘系统:终端

IS中间系统:路由器

CLNS无连接网络服务:CLNP协议、IS-IS协议、ES-IS协议

CLNP提供逻辑地址,NSAP网络服务访问点(相当关于IP协议IP地址)

IS-IS协议用于计算路由,相当于OSPF协议

ES-IS协议用于终端访问路由器,相当于ARP协议

集成IS-IS特点:同时支持TCP/IP模型、OSI模型

基于.3帧封装

*保留了NSAP地址概念,由三部分组成 Area-ID、-ID、SEL

Area-ID,长度1--13B ,标识一个逻辑区域

-ID, 长度6B,唯一标识一台运行IS-IS的设备

SEL,长度1B,标识网络层协议类型,CLNP协议/IP协议,

网络层协议为IP协议SEL取值为0

SEL为0的 NSAP地址称为NET地址

集成IS-IS在TCP/IP模型中使用计算IP路由,必须配置NET地址

NET地址格式:Area-ID(1-13B)、-ID(6B)、SEL(1B,固定为0)

IS-IS基本概念:

1.路由器级别:

Level-1路由器、Level-2路由器、Level-1-2路由器

2.邻接关系:

Level-1邻接关系、Level-2邻接关系

Level-1路由器和Level-1路由器、Level-1-2路由器只能建立Level-1邻接关系

Level-2路由器和Level-2路由器、Level-1-2路由器只能建立Level-2邻接关系

Level-1-2路由器和Level-1-2路由器可以同时建立Level-1、Level-2邻接关系

*Level-1邻接关系只能同一个区域(Area ID)内建立,不能在区域之间建立Level-1关系

*Level-2邻接关系可以在区域内、也可以在区域间建立

3. 骨干区域:与Area-ID取值无关

建立Level-2邻接关系的路由器组成路由域称为骨干区域

Level-2区域

非骨干区域:建立Level-1邻接关系的路由器组成的区域称为非骨干区域

Level-1区域

**IS-IS中划分区域(Area-ID)以路由器为单位

4.IS-IS支持网络类型

1.P2P点到点网络类型

2.广播网络类型

网络类型取决于接口使用二层协议:

PPP协议/HDLC协议: P2P网络类型

以太网协议:广播网络类型

5.IS-IS开销计算

1.缺省度量开销,默认所有接口开销值为10

窄度量、宽度量、窄兼容宽、宽兼容窄、兼容模式

窄度量和宽度量区别:

1.宽度量支持接口开销范围更大

2.宽度量实现扩展功能,例如管理标记Tag

2.基于带宽开销:参考带宽默认1000M

3.基于时延开销

4.基于差错开销

6.IS-IS报文

报文格式: .3帧头 IS-IS通用头部 IS-IS专用报文 FCS校验

IS-IS通用头部:

IS-IS专用报文:

类型:Hello报文:用于发现、建立、维护邻接关系

SNP报文:CSNP报文,用于描述本地LSDB摘要信息,类似于OSPF DD报文

PSNP报文,用于请求缺少的LSP,类似于OSPF LSR报文

用于对收到的LSP进行确认,类似于OSPF LSAck报文

LSP报文:用于携带完整的LSP信息,类似于OSPF LSU报文

LSP:描述本地所有接口链路状态信息/LSDB:存放LSP

*IS-IS报文采用TLV架构 类型、长度、值,扩展性极强

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IS-IS工作原理:

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1.建立邻接关系

广播网络类型建立邻接关系:三次握手

接口使能IS-IS,立马组播发送 LAN-IIH报文,携带本地参数

收到邻居的Hello报文,检查报文的参数,参数合法,则进入init状态

并将邻居-ID加入Hello报文的邻居列表中,并再次发送Hello报文

收到邻居的Hello报文,参数合法并且存在本地的 -ID,则邻居状态Up

1.邻接关系Up后,IS-IS通过Hello报文进行DIS指定中间系统选举

DIS作用:后续保障LSDB同步可靠性

选举参数:1.优先级 0-127,默认64,0参与选举

2.MAC地址

选举时间:2个Hello报文间隔

DIS产生伪节点LSP描述广播网络拓扑信息

点到点网络类型建立邻接关系:两次握手、三次握手(默认)

接口使能IS-IS,立马组播发送P2P IIH,携带本地参数

收到邻居的Hello报文,检查报文的参数,参数合法,则邻居状态Up

两次握手:优势,建立邻接关系速度快

缺点,容易造成单通风险

华为默认在P2P网络类型中采用三次握手建立邻接关系

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2.交互LSP、同步LSDB

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广播网络类型:*邻居建立完成时进行DIS选举

1.邻接关系建立后,选举DIS

2.DIS选举完成,路由器立马采用组播方式泛洪本地的LSP,所有路由器同步完成

Level-1 0180-C200-0014 Level-2 0180-C200-0015

3.意味DIS收集到网络中所有路由器LSP,由DIS周期性10s/次向广播网络发送

CSNP报文,用于描述DIS LSDB摘要信息

4.其它路由器收到DIS CSNP报文对比本地LSDB,如果存在缺少的LSP,则向DIS

发送PSNP报文进行请求

5.DIS收到PSNP请求后,立马回应LSP报文,携带完整LSP信息

*邻接收到LSP后,将LSP加入LSDB,无需通过PSNP报文确认

*DIS指定中间系统:在广播网络内,周期性10s/次发送CSNP报文

保障广播网络内LSDB同步的可靠性

IS-IS没有备份DIS,支持DIS抢占,DIS发送Hello报文间隔时间默认 10/3 s

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P2P网络类型

1.邻接建立完成后,立马互相发送CSNP报文描述本地LSDB摘要信息

2.收到CSNP报文,对比本地LSDB,如果存在缺少则发送PSNP报文进行请求

3.收到来自邻接PSNP请求报文则发送LSP报文回应,携带完整LSP信息

4.收到LSP报文,则回应PSNP报文进行确认

*CSNP报文仅在邻接关系建立后立马发送一次

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3.SPF、路由计算

域内路由计算:

Level-1区域、Level-2区域分别在域内使用SPF算法计算拓扑信息,构建以本设备为根的最短路径树,并将叶子节点路由信息添加到最短路径树

Level-1区域设备维护Level-1数据库、Level-2区域设备维护Level-2数据库

*Level-1区域无法得到Level-2区域的路由信息

*Level-1-2路由器会将Level-1区域路由信息以叶子节点方式挂载在Level-2的LSDB

Level-2拥有所有区域的路由信息,Level-1区域只有本区域路由信息

域间路由计算:

Level-1区域无法得到Level-2区域的路由信息,无法访问Level-2区域和其它的Level-1区域

解决:默认情况,level-1-2路由器向Level-1区域泛洪的L1 LSP中 ATT:1

ATT区域关联位:代表该路由器Level-1-2路由器,自动生成缺省路由

收到ATT:1的 L1 LSP后,自动生成一条缺省路由,下一跳指向Level-1-2路由器

Level-1区域通过Level-1-2路由器产生ATT:1的LSP自动生成默认路由,通过默认路由方式

访问骨干区域和其它的非骨干区域

存在的问题:通过默认路由访问其它区域,无法感知到其它区域的开销信息,可能存在

次优路径的问题

解决Level-1区域访问其它区域次优路径的问题:

路由渗透:Level-1-2路由器将level-2区域的路由信息渗透到Level-1区域

[R3-isis-1]-route isis level-2 into level-1

路由渗透带来的问题:如果Level-1区域存在多台Level-1-2路由同时进行路由渗透

1.环路的风险:

Level-1-2路由可能将渗透到Level-1路由信息传回骨干区域

解决:Up/Down bit

Level-1-2路由器会将渗透到Level-1区域的路由设为Down

其它的Level-1-2路由器不会再将Down的路由传回到骨干区域

Level-1-2路由器传递到骨干区域的路由信息,被其它Level-1-2路由器

又渗透到非骨干区域

解决:协议内部优先级

Level-1路由 15 Level-2路由 18

Level-1路由优先级高于Level-2路由高于Up/Down bit为Down的路由

2.渗透后导致Level-1路由数量过多的问题

解决:渗透时对路由进行过滤

域外路由计算:

引入的路由会被IS-IS路由器通过LSP分片(IPv4外部可达信息TLV)携带通告到其它路由器

IS-IS引入外部路由开销值默认为64

,计算外部路由开销时,同时计算内部和外部开销

,计算外部路由开销时,只计算外部开销

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IS-IS报文格式:

一、通用头部

1.域内路由协议标识符,标识IS-IS协议

2.头部长度

3.版本/扩展版本,版本为1

4.系统ID长度,6B

5.报文类型

6.最大区域地址数量,默认华为最大支持3个

二、专用报文

一、Hello报文

1.接口Level,接口发送报文的级别

2.源系统ID,发送者的系统ID

3.邻接超时时间,默认3倍Hello间隔时间,30s

4.专用报文长度

5.DIS优先级,默认64,范围0-127

6.DIS系统ID, -ID+LAN ID

TLVs

1.区域地址TLV,携带报文发送者的Area-ID

2.IPv4接口地址TLV,携带发送报文的接口IP地址

3.上层协议标识TLV,用于标识网络协议类型,IPv4、IPv6

4.填充TLV,将Hello报文长度填充到最大值

二、LSP报文

1.专用报文长度

2.剩余生存时间,最大值1800s

3.LSP-ID,唯一标识一条LSP

由三部分组成:1.-ID,产生LSP的设备的系统ID

2.LAN-ID,伪节点标识,标识该LSP是否为伪节点生存

LAN-ID:00,代表实节点产生

LAN-ID:非0,代表伪节点产生

3.分片ID,标识一个分片

4.序列号,判断LSP新旧程度以大为优

5.校验和,校验LSP完整性,判断新旧程度

新旧程度:1.比较序列号 2.比较剩余老化时间 3.比较校验和

6.ATT区域关联位bit Pbit区域修复位 Obit过载位

7.LSP级别,Level-1 LSP、Level-2 LSP

8.TLVs

1.上层协议标识TLV

2.区域地址TLV

3.系统名称TLV,携带配置的系统名称

4.中间系统可达TLV,携带拓扑信息,描述本设备连接的邻居信息

5.IPv4接口地址TLV,携带路由器所有接口IP地址

6.IPv4内部可达信息TLV,携带路由器域内路由信息

三、CSNP报文

1.专用报文长度

2.源系统ID/LAN-ID

3.起始LSP-ID、结束LSP-ID

4.LSP摘要s

LSP摘要1,LSP-ID、序列号、剩余生存时间、校验和

LSP摘要2,LSP-ID、序列号、剩余生存时间、校验和

LSP摘要3,LSP-ID、序列号、剩余生存时间、校验和

*PSNP报文与CSNP报文结构完全一致,例如请求LSP,携带请求的LSP摘要

例如确认LSP,携带确认的LSP摘要

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IS-IS认证

接口认证:在接口视图下配置,对Level-1和Level-2的Hello报文进行认证

区域认证:在IS-IS进程视图下配置,对Level-1的CSNP、PSNP和LSP报文进行认证

路由域认证:在IS-IS进程视图下配置,对Level-2的CSNP、PSNP和LSP报文进行认证

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作业:

1.DR和DIS区别

2.IS-IS笔记

3.实验

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路由策略

基于FIB转发表转发报文,FIB基于IP路由表生成

路由策略,通过修改或删除路由来影响FIB转发表,实现控制设备转发报文路径

通过修改控制平面来影响数据平面

应用场景:1. 过滤路由,从路由表删除发布的路由、接收的路由

2. 控制路由,添加或修改路由的参数

一、路由匹配工具

1.基本ACL:通过通配符匹配上路由前缀

*基本ACL通过网络前缀来匹配路由,无法匹配路由的掩码

172.16.1.0 0.0.0.254------>0000 0000 1111 1110 匹配172.16.1.偶数

172.16.1.1 0.0.0.254------>0000 0001 1111 1110 匹配172.16.1.奇数

2.IP- IP前缀列表

*不仅通过前缀匹配,还可以匹配路由的掩码

二、路由策略工具

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1.-:1.只能过滤路由,无法修改路由参数/属性

2.不具备执行动作,只能继承匹配工具的动作

acl 2000

rule 5 deny 192.168.2.0 0.0.0.255

rule 9999

ip ip- ABC index 10 deny 192.168.2.0 24

ip ip- ABC index 9999 0.0.0.0 0 less-equal 32

ospf 1 -id 172.16.1.1

- 2000

- ip- ABC

2.Route-

由若干个节点组成,节点之间通过节点序号区分,节点与节点为“或”关系

匹配规则:从节点号最小的节点依次进行匹配,一旦匹配节点则不再匹配后续的节点

每个节点由一个或多个条件语句指定节点匹配范围/条件,条件语句之间为“与”关系

每个节点都可以由执行语句指定匹配后的执行动作(修改路由参数)

*1.可以用于过滤路由,也可以用于修改路由的参数

2.Route-每个节点本身具备动作

1.过滤路由:

创建匹配工具,匹配路由

ip ip- ABC index 10 192.168.1.0 24

ip ip- ABC index 20 192.168.2.0 24

创建Route-

route- ABC deny node 1

if-match ip- ABC

route- ABC node 9999

调用Route-

ospf 1

- route- ABC

2.修改路由参数/属性

创建匹配工具,匹配路由

ip ip- 123 index 10 10.1.12.0 24

创建Route-

route- 123 node 1

if-match ip- 123

apply 60

调用Route-

ospf 1

route- 123

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链路状态路由协议:进行路由过滤时需要注意的问题

*路由策略工具过滤或修改路由时,只是影响/过滤OSPF路由加入IP路由表的过程

但是不影响OSPF LSA传递

场景: 在链路状态路由协议使用-、Route-进行路由过滤

1.IR

接收

只对本设备计算路由加入OSPF路由表时进行过滤,不影响LSA通告

只在本设备生效,其它设备可以正常学习路由

发布

无效,不能针对域内路由过滤

2.ABR

接收

对设备OSPF路由加入IP路由表时进行过滤,如果过滤路由,ABR则不会

产生对应的3类LSA;通过路由过滤影响设备生成3类LSA

对本设备生效,其它区域也无法学习对应路由

发布

无效,不能针对域间路由过滤

3.ASBR

接收

无效,不能针对域外路由过滤

发布

针对引入的外部路由,通过路由过滤使其不产生对应的5类LSA

*在ASBR上-route 时通过route-后缀对引入的路由进行过滤

---------------------------------------------------------------------------------------------

路由策略:过滤路由、修改路由参数

控制平面: 通过影响路由表最终实现影响转发表(转发平面)

策略路由:过滤报文、修改报文转发的路径参数

转发平面: *不影响路由(控制平面)

策略路由优先级高于转发表,指导报文转发

匹配工具:匹配数据包/报文

ACL访问控制列表

策略路由工具:

1.- 报文过滤

特点:不具备动作,只能继承匹配工具动作

2.- 报文过滤,修改报文的路径参数

流分类器:对流量进行分类

流行为器:对流量执行操作

流策略:调用分类器和行为器

MQC模块化QoS配置:流分类器、流行为器、流策略

逻辑性强、可编辑性强、可读性强

3.PBR :应用,1.系统视图调用

2.接口视图调用

1.创建ACL

acl 3000

rule 5 ip 172.16.1.4 0

2.创建本地策略路由

-based-route ABC node 1

if-match acl 3000

apply ip- next-hop 10.1.13.3

3.本地调用

[系统视图]ip local -based-route ABC

策略路由分类:

1.接口策略路由

针对接口接收、发送的流量进行过滤或修改流量的参数

-、-、PBR

2.本地策略路由

针对本设备始发的流量进行过滤或修改流量的参数

PBR

3.智能策略路由

根据网络实际QoS情况智能选择路径

路由策略: 控制平面

原理:通过影响路由实现影响转发表,从而实现影响流量路径

匹配工具:基本ACL、IP-

策略工具:-、Route-

策略路由:转发平面

原理:不影响路由表/转发表,优先级高于转发表

匹配工具:所有类型ACL

策略工具:-、-、PBR

--------------------------------------------------------------------------------------------

BGP协议

动态路由协议:内部网关路由协议IGP,OSPF协议、IS-IS协议

IGP协议:运行在AS内部,用于发现、计算AS内部路由实现AS内部互通

外部网关路由协议EGP,EGP协议(淘汰)、BGP协议

BGP协议:运行AS之间,在不同的AS之间传递路由信息

AS自治系统:同一个组织管理下,使用统一选路策略的设备集合

为了区分不同自治系统,使用AS号进行标识,AS号分为2B AS号、4B AS号

AS号:分为私有AS号、公有AS号

BGP背景:

使用IGP协议在AS之间传递路由的缺陷:

1.不同AS可能由不同组织机构管理维护,是无法互相信任的网络,使用IGP协议

将不同AS直接打通,实际上将不同AS变为一个AS

2.IGP协议建立邻居要求必须物理直连(逻辑通过接口直连)

3.IGP协议无法承载大量路由,IGP协议主要负责AS内部路由计算、拓扑计算,当

路由数量非常庞大情况下,导致设备性能严重消耗,协议收敛变慢

BGP在AS之间传递路由优势:

1.BGP协议基于TCP协议封装,TCP连接建立成功就可以建立BGP邻居

BGP协议单播发送协议报文,支持跨跳建立BGP邻居

2.BGP协议只在AS之间传递路由信息,不传递拓扑信息

对于AS可以隐藏内部拓扑结构,对于设备性能消耗更小

3.BGP协议更新机制:触发更新、增量更新

IGP协议更新机制:触发更新、增量更新、周期性更新

------------------------------------------------------------------------------------------

BGP基础概念

特点:1. 基于端口封装报文

2.支持跨跳建立邻居

3.属于路径矢量路由协议,在通过BGP路由时,携带大量路由属性

1.控制路由传递 2.路由优选

4.支持承载大量的路由

一、BGP对等体

IBGP对等体:同一个AS内部建立BGP对等体

EBGP对等体:AS之间建立BGP对等体

二、BGP报文

Open报文:携带本端参数,用于协商建立对等体

参数:版本、-ID、AS号、Hold-Time(180s)、扩展能力

报文:首次发送用于表示协商成功,对等体建立成功

后续周期性发送用于维护TCP连接、维护对等体关系

报文:通告路由信息,携带路由属性信息

撤销路由信息,撤销路由时不需要携带路径属性信息

通告路由:NLRI(可达前缀/前缀长度)、Path (属性列表)

撤销路由: (不可达前缀/前缀长度)

Route-报文:刷新路由,策略改变后发送该报文进行路由刷新

报文:用于通知对等体之间错误信息

三、状态机

Idle状态:BGP初始状态,BGP对等体建立失败

状态:BGP建立TCP连接

1.建立超时,停留在状态,一直尝试建立TCP连接

最终仍然建立失败,退回到Idle状态

2.建立失败,进入状态

状态:BGP尝试建立TCP连接

最大时间:180s,如果仍然未建立成功,则回退,最后

回退到Idle状态

*在状态、状态如果TCP连接建立成功,进入

状态:BGP发送Open报文,携带本端的参数进行协商

参数:版本、-ID、AS号、Hold-Time(180s)、扩展能力

接收对等体Open报文,检查报文携带的参数,参数合法则进入状态

状态:BGP发送报文,表示协商完成对等体建立成功

接收对等体报文,收到报文立马进入状态

状态:表示对等体建立完成

*BGP对等体建立过程

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建立对等体时,更新源的区别

1.使用物理接口建立对等体

默认使用去往对等体最优路由的出接口IP地址作为更新源地址

peer 10.1.13.3 as- 300

2.使用接口建立对等体

必须手工指定更新源地址为本地的接口地址

peer 172.16.1.4 as- 300

peer 172.16.1.4 - /*指定更新源地址*/

*接口一旦创建,除非手工删除,否则接口状态一直为Up,可靠性更高

*建立BGP对等体时发送报文跳数

默认建立EBGP对等体,建立对等体发送的报文的TTL:1

默认建立IBGP对等体,建立对等体发送的报文的TTL: 255

如果使用非直连接口建立EBGP对等体,必须配置EBGP多跳

peer 172.16.1.2 ebgp-max-hop 2(跳数/TTL值)

*在建立EBGP对等体时,建立使用直连的物理接口地址建立对等体

在建立IBGP对等体时,AS内部存在冗余链路使用建立对等体可靠性更高

BGP路由生成方式:

默认BGP对等体建立后,不会产生任何路由

work宣告:逐条路由宣告,宣告的路由必须在本地IP路由表中存在

*建立对等体使用的接口路由宣告后,对等体收到后视为无效路由

2.引入:将某个协议的所有路由引入到BGP,通常会对引入的路由进行过滤

3.聚合

注入本地BGP的路由会立马通告自身给所有的BGP对等体

BGP路由通告原则:

1.仅发布有效且最优的路由

*路由的下一跳可达则为有效路由

peer 172.16.1.4 next-hop-local /*强制修改路由的下一跳为本地更新源地址*/

2.从EBGP对等体收到的路由可以通告给自身所有的BGP对等体(EBGP、IBGP对等体)

3.从IBGP对等体收到的路由只能通告给自身的EBGP对等体,不能通告给自身IBGP

对等体(IBGP水平分割:防止AS内部路由环路)

4.IBGP和IGP协议同步

从IBGP对等体收到的路由,必须在IGP协议路由表中存在,才能通告给自身的

EBGP对等体,否则不通告(防止AS内部路由黑洞)(华为默认不遵循该原则)

解决路由黑洞:IBGP全互联,在AS内部所有设备之间都需要建立IBGP对等体

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BGP路径属性/Path

路由属性:在每一条BGP路由中携带,用于控制路由、路由优选

属性分类:

1.公认属性:所有BGP路由器必须识别的属性

--------------------------------------------------------

公认必遵属性:所有BGP路由器必须识别,必须携带的属性

1. 起源属性,标识路由生成方式

起源属性取值:

IGP, 路由起源为IGP协议,通过注入的路由起源属性为 “I”

EGP,路由起源为EGP协议,EGP协议已经备淘汰 “E”

,路由存在缺陷,通过注入的路由起源属性为“?”

路由优选: I>E>?

---------------------------------------------------------------------------

2. AS路径属性,记录路由经过的AS列表

将路由发布给EBGP对等体时,在路由的AS-Path属性前添加本地AS号

作用:1.防止AS之间路由环路,如果接收路由的AS-Path属性存在本地

的AS号则丢弃该路由

2.路由优选,AS-Path越短越优先

*有序AS-Path、无序AS-Path、联盟有序AS-Path、联盟无序AS-Path

-------------------------------------------------------------------------

3. 下一跳属性, 标识去往目的网络的下一跳IP地址

*BGP通过下一跳是否可达来判断BGP路由是否有效

1.默认注入到本地的BGP路由通告给对等体时下一跳地址为本地更新源地址 2.EBGP对等体之间通告路由时,路由的下一跳设为本地的更新源地址

3.从EBGP对等体收到的路由通告给自身的IBGP对等体时,下一跳不变

4.如果路由器收到某条BGP路由,该路由的属性值与EBGP对等体 (更新对象)同属一个网段,那么该条路由的地址将保持不变 并传递给它的BGP对等体

---------------------------------------------------------------------------------------

公认任意属性:所有BGP路由器必须识别,不要求必须携带的属性

1.本地优先级,用于路由优选

默认取值:100 , 以大为优

本地优先级只能在AS内部(IBGP对等体之间)传递

场景:本地优先级在EBGP对等体方向执行路由策略进行修改,用于影 响本AS内出站流量的方向

2.原子聚合,标识该路由为聚合路由

BGP路由聚合后,该聚合路由会自动添加该属性,用于表示发送信息丢失

---------------------------------------------------------------------------------------

2.可选属性:不要求BGP路由器必须识别的属性

可选过渡属性:不要求BGP路由器必须识别的属性,本设备无法识别,仍会传递

给其它对等体

1.聚合者:标记聚合路由始发AS

-ID聚合者ID:标记聚合路由始发设备

2.团体属性:

[R1-bgp]peer 172.16.1.2 -

/*使能向对等体发布团体属性功能*/

公认团体属性,限制BGP路由传播范围

1.,默认所有BGP路由团体属性为

代表该BGP路由传播不受团体属性限制,正常通告

2.,代表该BGP路由不会发布非任何对等体

3.,代表该路由不会通告给EBGP对等体

4.,代表该路由不会通告给联盟EBGP对等体

自定义团体属性,类似于IGP Tag进行路由标记

---------------------------------------------------------------------------------------

可选非过渡属性:不要求BGP路由器必须识别的属性,本设备无法识别,不会

传递给其它对等体

1.MED多出口鉴别器,类似于IGP协议的度量值

用于路由优选,MED越小越优

MED属性只能在相邻的两个AS传递

场景:在AS之间发布路由时通过路由策略修改MED

影响对方AS访问本AS的入站流量方向

2.-List

3.-ID

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华为私有属性:

协议首选值,用于路由优选,值默认为0,以大为优

只能在进行修改,该属性只在本地有效,不会通告给其它对等体

场景:用于影响本设备选路

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BGP路由汇总:

1.静态聚合,相当于静态路由

2.自动聚合

只能针对本设备引入的路由做有类的聚合

[R2-bgp]

特点:1.默认抑制明细路由

2.聚合路由会丢失成员路由的属性信息,容易造成环路

3.自动聚合后,在本地IP路由表自动产生一条目的网络为聚合路由、出接口为

Null0接口路由(防环)

3.手工聚合

针对本地始发路由(引入/宣告)和从对等体接收的路由做无类的聚合

[R3-bgp] 192.168.1.0 28

特点:1.默认不抑制明细路由,添加-后缀可以抑制明细路由

2.聚合路由会丢失成员路由的AS-Path信息,添加as-set后缀可以通过

无序AS-Path携带成员的AS-Path信息

3.手工聚合后,在本地IP路由表自动产生一条目的网络为聚合路由、出接口为

Null0接口路由(防环)

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BGP路由反射器

背景: 通告原则:IBGP水平分割、IBGP和IGP协议同步

AS内部建立IBGP全互联:防止出现路由黑洞

IBGP全互联带来的问题:

1.设备需要维护大量IBGP对等体

2.维护大量TCP连接

3.占用设备硬件资源

解决IBGP全互联带来的对等体邻居数量过多的问题:

1.路由反射器RR 2.联盟

路由反射器RR RR客户机 非客户机IBGP对等体

集群:反射器和它的客户机

每个集群都存集群ID,默认为RR的-ID

路由反射原则:

1.从非客户机IBGP对等体收到的路由会被RR反射给所有客户机

2.从客户机收到的路由会被RR反射给所有客户机(除始发客户机)和非客户机

3.从EBGP对等体收到的路由会被RR通告给所有IBGP对等体(客户机/非客户机)

解决RR带来的环路风险:

起源者-ID:记录该路由在AS内部的始发设备

该属性由RR添加,在反射路由的过程中不改变

集群内防环:路由器收到的路由起源者ID为自身的-ID,则忽略该路由

集群列表:记录该路由经过的集群

该属性由RR添加,每经过一个RR,RR都会在集群列表

中添加自身的集群ID

集群之间防环:RR收到的路由集群列表中包含自身的集群ID,则丢弃该路由

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BGP避免环路机制:

1.通告原则:IBGP水平分割 AS内部环路

2.AS-Path:AS之间环路

3.路由汇总场景:1.无序AS-Path/无序联盟AS-Path 2.本地IP路由自动生成Null0路由

4.路由反射器场景:1.起源者ID 2.集群列表

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STP生成树协议

解决因链路冗余带来二层环路问题

版本:STP 802.1D、RSTP 802.1W、MSTP

STP标准选举过程

1.所有交换都认为自己是根桥,接口向外发送配置BPDU

收到比自己接口更优BPDU,则更新接口的BPDU并保存

收到没有自己接口的BPDU优,则丢弃收到BPDU,并正常2s/次向外发送BPDU消息

2.如果交换机所有接口最终保留BPDU都为自身接口原BPDU,则该交换机为根桥

非根交换机比较所有自己接口保留的BPDU,保留的最优BPDU的接口成为RP

3.根据RP保留的BPDU进行计算,确定DP参数

根据RP计算得到的参数,比DP端口保留的BPDU更优,则该端口为DP并更新参数

根据RP计算得到的参数,没有DP端口保留的BPDU优,则该端口为AP

端口状态 接收BPDU 发送BPDU 学习MAC地址 转发数据

未使能状态 X X X X

阻塞状态 √ X X X

侦听状态 √ √ X X

学习状态 √ √ √ X

转发状态 √ √ √ √

防止临时环路:侦听状态迁移到学习状态、学习状态迁移到转发状态都需要经过15s转发延迟时间

RSTP快速生成树协议:

较于STP协议改进:

1.端口角色

STP端口角色:RP、DP、AP

RSTP端口角色:RP、DP、AP替代端口、BP备份端口

AP:从其它交换机收到比自身更优的BPDU

提供一条去往根桥无环备份路径,作为RP备份

BP:从本设备其它接口收到比该接口更优的BPDU

提供一条根桥去往该网段的无环备份路径,作为DP备份

2.端口状态

状态:不能学习MAC地址,不能转发用户数据

状态:可以学习MAC地址,不能转发用户数据

状态:可以学习MAC地址,也可以转发用户数据

3.BPDU格式改变

1.BPDU类型,STP有两种BPDU,分别为配置BPDU、TCN BPDU

RSTP中,只有一种BPDU,称为RST BPDU

2. RST BPDU中对Flags字段进行扩充,新增P/Abit用于实现P/A握手

新增F/Lbit用于标识端口状态

新增Port Role用于标识端口角色

4.BPDU处理方式

1.BPDU发送 在STP中拓扑稳定后只有根桥周期性2s/次发送BPDU

在RSTP中拓扑稳定后所有交换机周期性2s/次发送BPDU

2.感知故障 在STP中等待接口BPDU老化,老化时间20s

在RSTP中3次Hello间隔时间未收到BPDU则认为交换机故障

3.次优BPDU处理

在STP中,交换机收到次优BPDU,则丢弃并忽略

在RSTP中,交换机收到次优BPDU,立即将自身BPDU进行通告

5.快速收敛

1.端口角色变换

当RP故障,去往根桥最优的AP端口会立马成为RP进入转发状态,无需等待转 发延时30s时间

当DP故障,该网段最优的BP会立马成为DP并进入转发状态,无需等待转发

延时30s的时间

2.边缘端口(EP,实际端口角色为DP)

手工配置:交换机连接终端/路由器的接口手工指定为EP边缘端口

边缘端口特性:1.不参与STP计算,角色为DP,状态为转发状态

2.迁移到转发状态无需等待转发延时时间30s

3.如果边缘端口收到BPDU则丧失快速收敛特性,重新

参与STP计算中

3.P/A握手机制:初始收敛不在依赖计时器,实现状态快速切换

6. 拓扑变更机制, 拓扑变更后,通过机制删除原来学习的错误MAC地址表项

RSTP认为拓扑变更:一个非边缘端口进行转发状态

感知拓扑变更的交换机:1.清空所有学习MAC地址表项

2.为所有DP(除EP)和RP启动TC计时器 4s

启动TC计时器的接口:向外发送TC BPDU

收到TC BPDU的交换机处理:1.删除所有接口(除收到TC BPDU的接口、EP) MAC地址表项

2.为RP/DP(除EP)也启用TC计时器 继续扩散

TC BPDU

7.保护机制

1.BPDU保护/边缘端口保护

如果边缘端口收到BPDU则边缘端口丧失快速收敛特性重新参与RSTP计算,

接口重新变为转发状态,带来拓扑变更,引起网络震荡

使能BPDU保护功能后:

*针对边缘端口EP

边缘端口收到BPDU,将端口设备错误Down状态

*错误Down状态接口恢复:

1.手工开启接口undo

2.设置错误Down状态自动恢复的时间间隔

2.根保护

如果指定端口收到优先级更高的BPDU,则进行更新,触发网络重新收敛

导致根桥丧失根桥的角色成为非根交换机

使能根保护后:

*在指定端口配置,针对DP指定端口有效

交换机指定端口收到更优的BPDU,端口角色保持不变:DP,状态迁移到

状态,不转发用户数据

如果一段时间内(30s)未收到更优的BPDU,则恢复到转发状态

3.环路保护

如果交换机同时存在RP和AP,RP如果由于单向通信故障,导致无法正常接收

根桥BPDU,则6s后,AP直接成为RP,状态直接迁移到状态;原

RP会成为DP,状态为状态,导致造成环路

使能环路保护后:

*在RP/AP配置,针对RP/AP有效

如果交换机RP/AP长时间未收到根桥的BPDU,则角色变为DP,状态迁移到

状态

直到端口重新收到BPDU后,重新协商,端口恢复成为RP/AP

4.TC BPDU保护

交换网络频繁收到TC BPDU,导致所有交换机频繁删除MAC地址表, 导致网络震荡

使能TC BPDU保护:

*在系统视图配置,配置单位时间内处理TC BPDU的次数

交换机收到大量TC BPDU,在单位时间内只会处理 指定的次数,其它超过

阈值的TC BPDU只会统一处理一次

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1. 标准STP选举过程(产品文档)

RSTP初始收敛过程(P/A握手机制)

2. RSTP改进(*收敛速度)

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MSTP多实例生成树协议

802.1s

RSTP/STP在交换网络计算一颗生成树,所有流量都沿着生成树进行转发,被阻塞的链路无法 实现承载用户数据

1.无法实现交换网络基于VLAN负载分担

2.导致业务流量出现次优路径

3.链路带宽、设备资源利用率低

原理:在交换网络中计算多颗生成树,实现消除环路的同时,实现交换网络基于VLAN负载

MSTP协议,每个实例对应一颗独立生成树,VLAN和实例进行映射

*一个实例可以包含多个VLAN,一个VLAN只能属于一个实例

MSTP基本概念:

1.MST MST域

将一个交换网络的所有交换机划分成不同的MST域,每个域内可以基于进行内 部流量负载,不同域独立

如何定义同一个域:

1.域名相同 2.修订级别相同 3.和VLAN映射关系完全一致

交换网络中可以存在多个域,每个域内可以存在多个

2.MSTI 多生成树实例

每个MST域内可以存在多颗生成树/,每个使用ID进行标识

ID范围:0--4094

一个MSTI等于一颗生成树,一颗生成树可以关联多个VLAN

3.IST内部生成树

IST为每个域内 0对应的生成树

IST属于特殊的MSTI

默认所有VLAN都属于IST/ 0

4.CST公共生成树

将每个域逻辑上看作一台交换机,在MST域之间计算CST用于避免MST域间环路

每个MST域之间流量都需要沿着CST进入其它的域

5.CIST公共内部生成树

交换网络内每个MST域内IST( 0 MSTI)和域间CST组成的生成树

CIST由所有交换机参与计算的生成树

6.SST单生成树

MSTP协议兼容RSTP、STP

MSTP将运行RSTP/STP协议交换机看作为一个MST域,并且该域内只有一个 0

7.交换机角色

1.总根,CIST生成树的根桥设备

在交换机网络所有交换机中优先级最高的交换设备成为总根

2.域根,每个域内的MSTI的根桥设备

IST域根:每个域内 0的根桥

MSTI域根:每个域内除 0的其它MSTI的根桥

3.主桥,每个域内去往总根最近的交换机作为这个域的主桥

*总根所在的域中,总根就为主桥设备

8.端口角色:

1.域边缘端口,连接到其它域的端口

2.端口,在本域内所有域边缘端口中,去往总根最近的域边缘端口

*将一个域看作为一台交换机,端口就为非根交换机去往根桥的RP

MSTP计算:

1.域间计算CST公共生成树

2.域内计算IST( 0)内部生成树、每个MSTI生成树

CIST计算优先级:

{ 根交换设备ID,外部路径开销,域根ID,内部路径开销,指定交换设备ID,指定端口ID,接收端口ID }

参与MSTI计算的优先级:

{ 域根ID,内部路径开销,指定交换设备ID,指定端口ID,接收端口ID }

MSTP流量跨域转发:

在域内沿着VLAN对应的MSTI转发,在域间沿着CST转发

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VRRP协议

网络冗余技术:可靠性,HA高可用性

设备冗余:

冷备:备份设备处于下电状态,不参与数据转发

热备:备份设备处于上电状态,主备模式、主主模式(负载分担模式)

VRRP协议、堆叠和集群

端口冗余:Eth-Trunk以太网链路聚合、IP-Trunk HDLC链路聚合、MP-Group PPP链路聚合

链路冗余:规划设计网络采用冗余链路,路由技术、STP技术

VRRP虚拟路由器冗余协议

将多台网关设备逻辑上虚拟成一台,作为主机网关使用

基本概念:

1.VRRP路由器:运行VRRP协议的路由器,基于接口运行

2.VRID虚拟路由器标识:标识一组运行VRRP接口(VRRP虚拟路由器)

一个VRID组内只存在一台主设备,其余都为备设备

3.虚拟路由器:逻辑存在路由器,一个VRID组逻辑上虚拟成一台路由器

虚拟IP地址:虚拟路由器的IP地址,一台虚拟路由器可以拥有一个或多个IP地址

虚拟IP地址作为主机的网关

虚拟MAC地址:格式固定,0000-5e00-01xx xx代表VRID

4.VRID组内路由器角色:

路由器:一个VRID组内只存在一台

作用:负责转发终端访问外部网络的流量

*以虚拟MAC地址响应关于对虚拟IP地址的ARP请求

*周期性1s/次发送通告报文,告知其它路由器自身运行状态 路由器:一个VRID组内可以存在多台

作用:作为主设备的备份,当检测主设备故障后成为

一旦路由器成为设备,立马向网络中发送免费ARP消息,用于刷新

下联交换机的MAC地址表,将终端流量引导到设备

5.选举依据

1.先比较优先级,值以大为优

优先级取值范围:0-255,0和255保留,可配置的范围:1-254

255预留给虚拟IP地址的拥有者

0用于设备主动放弃角色

2.优先级值一致,比较接口IP地址,以大为优

6.VRRP报文: 通告报文

基于IP封装:协议号,112

帧头 IP头 VRRP通告报文

报文的源MAC为虚拟MAC,目的MAC为组播MAC

源IP为物理接口IP,目的IP为组播IP

采用组播方式发送:224.0.0.18

7.计时器

发送通告报文间隔时间:1s/次

检测故障时间: 3*报文间隔时间+偏移时间

偏移时间= (256-优先级)/ 256

VRRP状态机

init状态:1.启动后优先级值为255,直接进入状态

2.启动后优先级值不为255,进入状态

状态:1.计时器超时进入状态

2.收到的通告报文中优先级为0,无需计时器超时,进入状态

3.收到的通告报文中优先级比自身优先级小,进入状态

状态:1.收到通告报文中优先级比本地优先级大,进入状态

VRRP默认使能抢占功能,默认抢占延时为0s,防止频繁主备切换建议配置抢占延时

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交换机堆叠和集群

将多台交换机逻辑上虚拟成一台交换机,提高网络的可靠性、网络性能、管理性、资源利用率

堆叠:将多台支持堆叠的交换机逻辑上虚拟成一台

盒式交换机部署,一般部署在接口层、汇聚层

CSS集群:将两台支持集群的交换机逻辑上虚拟成一台

框式交换机部署,一般部署在汇聚层、核心层

相较于MSTP+VRRP组网方案:

园区网使用堆叠/集群+Eth-Trunk组网方案的优势:

1.无需在交换机上部署STP防环,堆叠/集群技术+Eth-Trunk保障为无环网络,提高网络资源利用率

2.通过堆叠和集群简化网络拓扑,降低规划难度,提高网络管理性

3.收敛速度更快,单条链路、堆叠的单台设备故障,不会造成业务中断

堆叠技术原理:

虚拟交换机称为堆叠系统,所有参与堆叠的物理交换机称为成员交换机

在一个堆叠系统中,成员交换机角色:

1.主交换机,负责管理、维护整个堆叠系统

在一个堆叠系统中同时只存在一台主交换机

2.备交换机,作为主交换机的备份,主交换机故障备交换机立马成为主交换机

在一个堆叠系统中同时只存在一台备交换机

3.从交换机,从交换机数量越多,代表堆叠系统性能越强

在一个堆叠系统中可以存在0台或多台从交换机

堆叠优先级:堆叠系统中所有交换机的一个参数,用于竞选,值越大越优先

堆叠ID:用于标识区分成员交换机,成员交换机堆叠ID在堆叠系统应当唯一

用于作为槽位号标识成员交换机的接口

如果成员交换机出现堆叠ID冲突,主交换机从小到大进行遍历,取第一个空闲的堆叠ID分配

给冲突的成员交换机

堆叠实现方式:

组网方式:1.链型组网,可靠性较低,方便堆叠系统新增成员交换机

2.环型组网,可靠性更高,新增成员成员交换机先破环再成环

堆叠接口和线缆:

1.通过堆叠板卡提供的物理堆叠接口,使用专用的堆叠线缆相连

2.通过逻辑堆叠接口绑定到物理业务接口,使用网线将物理业务接口相连

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堆叠组建的过程:

1. 选择堆叠组网方式、堆叠实现方式(堆叠板卡、业务口堆叠)

进行配置、堆叠接口通过堆叠线缆连接

2.主交换机选举

所有成员交换机运行稳定后互相发送竞争报文进行主交换机选举

1.比较运行状态

上电后稳定运行的时间相差超过20s,则先稳定运行交换机会成为主交换机

相差时间在20s内,则认为运行状态一致

2.运行状态一致,则比较堆叠优先级,以大为优

3.堆叠优先级一致,则比较交换机MAC地址,以小为优

3.主交换机完成后,收集堆叠系统的拓扑信息,并选举备交换机

4.所有成员交换机向主交换机同步配置文件、系统软件

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堆叠成员退出:

由于堆叠线缆故障导致堆叠成员交换机从原堆叠系统中退出

主交换机退出:备交换机成为新的主交换机,收集堆叠系统的拓扑信息并同步到其它所有

成员交换机,重新选举备交换机

备交换机退出:堆叠系统重新选举备交换机,主交换机收到堆叠系统拓扑信息并同步到

其它所有成员交换机

从交换机退出:主交换机收到拓扑信息并同步到其它所有成员交换机

堆叠成员加入:

由于原堆叠系统中性能不足,在原堆叠系统新增成员交换机(网络扩容)

配置新交换机并连接到堆叠系统,新交换机会以从交换机的身份加入堆叠系统中

主交换机收集拓扑信息并同步到所有成员交换机

新加入的从交换机向主交换机同步配置文件和系统软件

堆叠系统合并:

两个稳定运行的堆叠系统合并为一个新的堆叠系统

在两个堆叠系统的中主交换机进行竞选,

竞选的参数:优先级、MAC地址

胜利方堆叠系统角色保持不变,失败方堆叠系统的所有交换机都从交换机身份加入到胜利 方的堆叠系统中

主交换机收集拓扑信息并同步到所有成员交换机

新加入的从交换机向主交换机同步配置文件和系统软件

堆叠系统分裂:

一个稳定运行堆叠系统由于线缆故障分裂成两个稳定运行堆叠系统

堆叠分裂场景:

1.原主备交换机分裂后仍然在同一个堆叠系统中

分裂出去的从交换机由于协议报文超时,触发重新选举主备形成新的堆叠系统

2.原主备交换机分裂后不在同一个堆叠系统中

原主交换机所在的堆叠系统重新选举备交换机

原备交换机所在的堆叠系统,备交换机成主交换机,重新选举备交换机

*堆叠分裂带来的问题

由于原堆叠系统中所有成员交换机配置文件一致,导致分裂后形成多个配置文件相同的

堆叠系统,可能造成IP地址和MAC地址冲突

解决:

MAD多主检测,作用:用于检测堆叠分裂后是否造成冲突的现象

部分:1.检测是否分裂出现冲突

2.检测发现冲突后如何处理

检测方式:直连检测、代理检测

1.直连检测

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