华为MSTP、Eth

上周参加了华为ICT大赛的培训，在此将所学的内容进行总结，巩固自己的学习成果

RSTP在STP基础上进行了改进，实现了网络拓扑快速收敛。 但由于局域网内所有的VLAN共享一棵生成树，因此被组赛后链路将不承载任何流量，无法在VLAN间实现数据流量的负载均衡，从而造成带宽浪费。

为了弥补STP和RSTP的缺陷，IEEE于2002年发布的802.1s标准定义了MSTP。MSTP兼容STP和RSTP，既可以快速收敛，又提供了数据转发的多个冗余路径，在数据转发过程中实现VLAN数据的负载均衡，从而避免造成带宽浪费。

多生成树协议即MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol） MST域：由交换网络中的多台交换设备以及它们之间的网段所构成。同一个MST域的设备具有下列特点：

MSTI（MST Instance）：一个MST域内可以生成多棵生成树，每棵生成树被称为一个MSTI，每个MSTI都使用单独的RSTP算法，计算单独的生成树。 每个MSTI都有一个标识（MSTID），MSTID是一个两字节的整数。VRP平台支持16个MST Instance，MSTID取值范围是0~15，默认所有VLAN都加入到MSTI 0

VLAN映射表：VLAN映射表是MST域的属性，它描述了VLAN和MSTI之间的映射关系，MSTI可以与一个或多个VLAN对应，但一个VLAN只能与一个MSTI对应

MSTP快速收敛机制 MSTP支持增强方式的P/A机制

注：华为交换机默认使能的生成树协议是MSTP

Eth-Trunk（链路聚合技术）是一种捆绑技术，通过将多个物理接口绑定成一个逻辑接口使用。根据不同的链路聚合模式，Eth-Trunk接口可以实现增加带宽、负载分担等，帮助提高网络的可靠性。

Eth-Trunk技术遵循IEEE 802.3ad协议标准

Eth-Trunk的工作模式： Eth-Trunk可以用于二层的链路聚合，也可以用于三层的链路聚合。缺省情况下，以太网接口工作在二层模式。如果需要配置二层Eth-Trunk接口，可以通过portswitch命令将该接口切换成二层接口；如果需要配置三层Eth-Trunk接口，可以通过undo portswitch命令将该接口切换成三层接口

LACP模式活动链路的选举 在LACP模式的Eth-Trunk中加入成员接口后，这些接口将向对端通告自己的系统优先级、 MAC地址、接口优先级、接口号等信息。对端接收到这些信息后，将这些信息与自身接口 所保存的信息比较以选择能够聚合的接口，双方对哪些接口能够成为活动接口达成一致， 确定活动链路。

系统LACP优先级的值越小，则优先级越高，缺省情况下，系统LACP优先级的 值为32768。

接口LACP优先级是为了区别同一个Eth-Trunk中的不同接口被选为活动接口的 优先程度，优先级高的接口将优先被选为活动接口。缺省情况下，接口的LACP优先级是32768

LACP模式的抢占机制 LACP模式默认没有使能抢占功能 使能抢占功能后，当活动接口故障或配置备份接口的优先级高于活动接口的优先级后，系统将进行重新选择活动接口的过程。

LACP抢占时延 LACP抢占发生时，处于备用状态的链路将会等待一段时间后再切换到转发状态，这就是抢占延时。配置抢占延时是为了避免由于某些链路状态频繁变化而导致EthTrunk数据传输不稳定的情况。

Eth-Trunk接口负载分担模式

配置设备LACP优先级

配置接口LACP优先级

Eth-Trunk接口配置 只需在主设备端配置即可

成员接口加入Eth-Trunk接口的两种方式

配置负载分担权重

清空接口配置

对于Eth-Trunk接口，只有以太网接口才可以加入 而广域网接口的链路聚合使用的IP-Trunk技术

VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是一种基本的容错协议。 VRRP能够在不改变组网的情况下，将多台路由器虚拟成一个虚拟路由器，通过配置虚拟路由器的IP地址为默认网关，实现网关的备份。

协议版本

VRRP协议报文（只有一种报文）

备份组： 同一个广播域的一组三层设备组织成一个虚拟路由器，备份组中的所有设备共同提供一个虚拟IP地址，作为内部网络的网关地址

Master设备： 同一个备份组中的多个路由器中，只有一台处于活动状态，只有主设备能够转发以虚拟IP地址作为下一跳的报文

Backup设备： 同一个备份组中的多个路由器中，除主路由器外，其它路由器均为备份路由器，处于备份状态

Priority 设备在备份组中的优先级，取值范围是0～255。0表示设备停止参与VRRP备份组，用来使备份设备尽快成为Master设备，而不必等到计时器超时；255则保留给IP地址拥有者，无法手工配置；设备缺省优先级值是100。

IP地址拥有者（IP Address Owner）： 如果一个VRRP设备将真实的接口IP地址配置为虚拟路由器IP地址，则该设备被称为IP地址拥有者。如果IP地址拥有者是可用的，则它将一直成为Master。

vrid： 虚拟路由器的标识，如图中RouterA和RouterB组成的虚拟路由器的vrid为1，需手工指定，范围1-255。

虚拟MAC地址（Virtual MAC Address）： 虚拟路由器根据vrid生成的MAC地址。一个虚拟路由器拥有一个虚拟MAC地址，格式为00-00-5E-00-01-{vrid} 。当虚拟路由器回应ARP请求时，使用虚拟MAC地址，而不是接口的真实MAC地址。如RouterA和RouterB组成的虚拟路由器的vrid为1，因此这个VRRP备份组的MAC地址为00-00-5E-00-01-01

VRRP协议状态机的三种状态： Initialize（初始状态）、Master、Backup

选举Master： VRRP备份组中的设备根据优先级选举出Master。Master设备通过发送免费ARP报文，将虚拟MAC地址通知给与它连接的设备或者主机，从而承担报文转发任务。 选举规则： 比较优先级的大小，优先级高者当选为Master设备。当两台设备优先级相同时，如果已经存在Master，则其保持Master身份，无需继续选举；如果不存在Master，则继续比较接口IP地址大小，接口IP地址较大的设备当选为Master设备。

设备的优先级的数值越大，则优先级越高

VRRP主备设备切换过程

主路由器通过组播方式定期向备份路由器发送通告报文（HELLO），备份路由器则负责监听通告报文，以此来确定主路由器状态。 当Master设备主动放弃Master地位（如Master设备退出备份组）时，会发送优先级为0的通告报文，用来使Backup设备快速切换成Master设备，而不用等到Master_Down_Interval定时器超时。这个切换的时间称为Skew_Time，计算方式为：（256－Backup设备的优先级）/256，单位为秒。

当Master设备发生网络故障而不能发送通告报文的时候，Backup设备并不能立即知道其工作状况。等到Master_Down_Interval定时器超时后，才会认为Master设备无法正常工作，从而将状态切换为Master。其中，Master_Down_Interval定时器取值为3×Advertisement_Interval＋Skew_Time，单位为秒

设备的状态变为Master之后，会立刻发送免费ARP来刷新交换机上的MAC表项，从而把用户的流量引到此设备上来，整个过程对用户完全透明。

由于VRRP HELLO报文为组播报文，所以要求备份组中的各路由器通过二层设备相连，即启用VRRP时上下行设备必须具有二层交换功能，否则备份路由器无法收到主路由器发送的HELLO报文。

VRRP的抢占模式 缺省情况下，VRRP的抢占模式是开启的

抢占时延 抢占时延默认为0，即立即抢占

VRRP联动功能 问题：VRRP无法感知非运行VRRP接口的状态变化，故当上行链路出现故障时，VRRP无法进行感知，不会进行主备切换，从而导致业务中断。 解决方案：利用VRRP的联动功能监视上行接口或链路故障，主动进行主备切换

联动功能 监测模块：负责对链路状态、网络性能等进行监测，并将探测结果通知给Track模块 。 Track模块：收到监测模块的探测结果后，及时改变Track项的状态，并通知应用模块。 应用模块：根据Track项的状态，进行相应的处理，从而实现联动。 应用模块主要有：VRRP、静态路由、策略路由、接口备份等

VRRP负载分担 负载分担是指多个VRRP备份组同时承担业务转发，VRRP负载分担与VRRP主备备份的基本原理和报文协商过程都是相同的。对于每一个VRRP备份组，都包含一个Master设备和若干Backup设备。单台设备可以加入多个备份组，在不同的备份组中扮演不同的角色

通过该实验掌握Eth-Trunk、MSTP、VRRP的基本配置

LSW1、LSW2、LSW3配置MSTP

观察LSW1的接口状态

对于生成树实例1阻塞g0/0/23端口 对于生成树实例2阻塞g0/0/24端口 所有接口都加入到生成树实例1中

LSW2、LSW3配置Eth-Trunk接口

观察LSW2的Eth-Trunk接口

LSW2、LSW3配置VRRP备份组

使用display vrrp brief命令查看VRRP配置

LSW2、LSW3、R1之间配置OSPF协议实现互通

查看PC访问192.168.12.1所经过的路径

参考资料