实验中的可行性应用

实验中的可行性应用1第1页，共44页，2023年，2月20日，星期六交换机端口配置端口速率端口工作模式端口类型端口流量控制端口聚合端口镜像2第2页，共44页，2023年，2月20日，星期六端口速率配置交换机端口所支持的速率标准以太网——10Mbps快速以太网——100Mbps千兆以太网——1000Mbps自协商的结果标准以太网快速以太网千兆以太网标准以太网10M10M10M快速以太网10M100M100M千兆以太网10M100M1000M端口速率配置命令：[Quidway-Ethernet0/1]speed{10|100|1000|auto}3第3页，共44页，2023年，2月20日，星期六端口工作模式配置交换机端口所支持的工作模式全双工（Full-duplex）连接计算机时不使用CSMA/CD半双工（Half-duplex）连接Hub时使用CSMA/CD端口工作模式配置命令：[Quidway-Ethernet0/1]duplex{full|half|auto}4第4页，共44页，2023年，2月20日，星期六端口类型配置端口类型MDI（MediumDependentInterface，介质相关接口）MDI-X或MII（MediumIndependentInterface，介质无关接口）发11收发22收收33发收66发MDIMDI-X5第5页，共44页，2023年，2月20日，星期六端口类型配置（续）路由器和PC机一般都使用MDI接口，以太网交换机一般都使用MDI-X接口同端口类型相连使用交叉网线，异端口类型相连使用直连网线。ReceivePairTransmitPairTransmitPairTransmitPairReceivePairTransmitPairReceivePair交叉网线直连网线ReceivePair6第6页，共44页，2023年，2月20日，星期六端口类型配置（续）华为或H3C交换机可以智能识别网线类型和对端MDI/MDI-X端口类型端口类型配置命令[Quidway-Ethernet0/1]mdi{normal|cross|auto}normal：MDI-X端口cross：MDI端口auto：自适应7第7页，共44页，2023年，2月20日，星期六流量控制配置流量控制目标减轻或避免大量以太网帧在交换机端口发生拥塞流量控制原理Half-duplex：使用后退压力（Backpressure）技术，即模拟产生冲突信号（JamSignal）Full-duplex：向对端设备发送PAUSE帧流量控制配置命令[Quidway-Ethernet0/1]flow-control[Quidway-Ethernet0/1]undoflow-control注：QuidwayS系列交换机所有端口在缺省情况下都禁用了流量控制功能8第8页，共44页，2023年，2月20日，星期六端口聚合配置—

概述端口聚合（PortAggregation），也称为端口捆绑或链路聚合（LinkAggregation）。指两个交换机之间通过两个或多个端口并行连接，以获得更高的带宽。端口聚合是目前很多品牌交换机都支持的一种高级特性。9第9页，共44页，2023年，2月20日，星期六端口聚合配置—

实现原理聚合链路（AggregatedLinks)Port1Port2Port3Portn帧分发器发送队列发送部分高层协议Port1Port2Port3Portn帧接收器接收队列接收部分高层协议端口发送队列端口接收队列…………交换机A为了保证帧的按序传送，必须将同一会话的帧分配到同一端口进行发送交换机B10第10页，共44页，2023年，2月20日，星期六端口聚合配置—

相关命令参加聚合的端口必须工作在全双工方式下并且速率相同[Quidway-Ethernet0/1]duplexfull[Quidway-Ethernet0/1]speed100配置端口聚合[Quidway]link-aggregationethernetport_num1toethernetport_num2{ingress

|both}ingress：表示仅根据源MAC地址对帧进行分流both：表示不仅根据源而且根据目的MAC地址对帧进行分流端口聚合必须在链路两端同时配置才能生效11第11页，共44页，2023年，2月20日，星期六端口聚合配置—

相关命令（续）对于S3900系列或S3610交换机（分两步）[Quidway]link-aggregationgroupagg-idmode{manual|static}[h3c]interfacebridge-aggregationinterface-numberagg-id：聚合组ID，S39系列取值范围为1-416，S36系列取值范围为1-14。manual：手工聚合组，static：静态聚合组。[Quidway-Ethernet1/0/1]portlink-aggregationgroupagg-id例：将以太网端口Ethernet1/0/1加入聚合组22。[Quidway]link-aggregationgroup22modemanual[Quidway]interfaceethernet1/0/1[Quidway-Ethernet1/0/1]portlink-aggregationgroup2212第12页，共44页，2023年，2月20日，星期六端口聚合配置—

相关命令（续）清除端口聚合[Quidway]undolink-aggregation{ethernetmaster_port_num|all}（S3500交换机）master_port_num：聚合端口中的起始端口号all：表示删除所有端口聚合[Quidway]

undolink-aggregationgroupagg-id

（S3900或S3610交换机）显示端口聚合的信息[Quidway]displaylink-aggregation[ethernetmaster_port_num]（S3500交换机）[Quidway]displaylink-aggregationsummary

（S3900或S3610交换机）13第13页，共44页，2023年，2月20日，星期六端口镜像配置—

概述镜像分为两种：端口镜像和流镜像。端口镜像是指将某些指定端口（出或入方向）的数据流量映射到监控端口，以便集中使用数据捕获软件进行数据分析。流镜像是指按照一定的数据流分类规则对数据进行分流，然后将属于指定流的所有数据映射到监控端口，以便进行数据分析。14第14页，共44页，2023年，2月20日，星期六端口镜像配置—

相关命令[S3526适用]指定和清除镜像端口[Quidway][undo]monitor-port{interface_typeinterface_num}{inbound|outbound|both}inbound|outbound|both表示镜像端口所监控报文的方向；inbound表示本镜像端口仅对被镜像端口接收的报文进行监控；outbound表示本镜像端口仅对被镜像端口发送的报文进行；监控both表示本镜像端口同时对被镜像端口接收和发送的报文进行监控指定和清除被镜像端口[Quidway][undo]mirroring-port{interface_typeinterface_num[tointerface_typeinterface_num]}{inbound|outbound|both}inbound|outbound|both表示被监控报文的方向；inbound表示仅对端口接收的报文进行监控；outbound表示仅对端口发送的报文进行监控；both表示同时对端口接收和发送的报文进行监控注意：2008-EI、S3928、S3610分别与以上稍有不同，请查询相应命令手册已获得其具体命令。15第15页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议（SpanningTreeProtocol,STP）回顾起因和历史概述术语BPDU消息与消息交换生成树的构造总结16第16页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议—

起因Loop的危险：如右图，考虑被两个Bridges连接起来的两个局域网假设主机n要发送帧F,并且两个Bridges的MAC地址表中都没有包含F目的地址的表项FFFFFFF17第17页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议—

历史In1980s,RadiaPerlman发明了生成树协议来避免在局域网中产生环。RadiaPerlman

于1988年在MIT获得计算机博士学位。她目前工作于SunMicrosystems,Inc.她有一本很有名的书：《Interconnections,SecondEdition:Bridges,Routers,Switches,andInternetworkingProtocols》18第18页，共44页，2023年，2月20日，星期六

Algorhyme-PeomofspanningtreealgorithmIthinkthatIshallneversee,

agraphmorelovelythanatree.

Atreewhosecrucialproperty,

isloop-freeconnectivity.

Atreethatmustbesuretospan,

sopacketcanreacheveryLAN.

First,therootmustbeselected.

ByID,itiselected.

Least-costpathsfromrootaretraced.

Inthetree,thesepathsareplaced.

Ameshismadebyfolkslikeme,

thenbridgesfindaspanningtree.

---ByRadiaPerlman19第19页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议—

概述基本思想：生成树没有环。Bridge之间通过不断地交换控制帧来动态的构造生成树。这个控制帧被称为：ConfigurationBridgeProtocolDataUnit(ConfigurationBPDU)LAN2BridgeLAN5LAN3LAN1LAN4BridgeBridgeBridgedBridge20第20页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议—

术语BridgeID:

每个Bridge的唯一标识（Priority+MACAddress）。PortID:Bridge上每个端口的唯一标识。（PortPriority+PortIndex）RootBridge:

具有最小BridgeID的Bridge。在生成树协议中，将把这个Bridge当作是生成树的Root.RootPathCost:

到达RootBridge的最短路径的长度，单位一般为hop数。RootPort:

到达RootBridge的最短路径的出发端口。DesignatedBridge:

对于一个LAN而言，通往RootBridge最短路径上的所经由的第一个Bridge。如果两个Bridge有相同长度的最短路径，那么取BridgeID较小的那一个。DesignatedPort:

如果BridgeB是LANL的DesignatedBridge,那么BridgeB与LANL相连的端口就称为BridgeB对于LANL的DesignatedPort.21第21页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议—

术语（举例）LAN2LAN3B3B22B12B4LAN1LAN422111122第22页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议—BPDU格式23第23页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议–BPDU的交换每个Bridge都周期性的向与自己相连的LAN上发送如下的BPDU：rootbridge(whatthesenderthinksitis)rootpathcostforsendingbridge

Identifiessendingbridge

IdentifiesthesendingportrootIDcostbridgeIDportID24第24页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议–

“better”关系给定两个BPDUM1与M2：IDR1C1IDB1M1M2IDP1IDR2C2IDB2IDP2我们说M1isbetterthanM2,if(R1<R2), Or(R1==R2)and(C1<C2), Or(R1==R2)and(C1==C2)and(B1<B2), Or(R1==R2)and(C1==C2)and(B1==B2)and(P1<P2)25第25页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议–

初始化在协议运行之初，每个Bridge都认为自己是RootBridge.于是每个Bridge都向与它相连的LAN上发送如下形式的BPDU:B0BP26第26页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议–

更新BPDU每个Bridge把它所收到的所有BPDU和它自己所发送的BPDU相比较.若一个发送如下BPDUM1的BridgeB1R1C1B1P1M1收到一个Better

BPDUM2，满足R2<R1:R2C2B2P2M2那么BridgeB1就把自己的

BPDU更新为:R2C2+1B1P127第27页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议–

更新BPDU（续）若一个发送如下BPDUM1的BridgeB1R1C1B1P1M1收到一个BetterBPDUM2，满足C2<=C1–2:R1C2B2P2M2那么BridgeB1就把自己的

BPDU更新为:R1C2+1B1P128第28页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议–

树的构造对于每一个Bridge：收到BetterBPDU的并且到达RootBridge路径最短的那个Port被认为是该Bridge的RootPort.(注：如果该Bridge自己的BPDU为Best，则无RootPort.)对于该Bridge上的一个PortX所连接的LANL,如果该Bridge自己的BPDU比所有从PortX收到的其它的BPDU都好，那么该Bridge就认为自己是LANL的DesignatedBridge,并且认为PortX是自己对于LANL的DesignatedPort.在决定了RootPort和DesignatedPort后，每个Bridge都认为：它的RootPort在生成树上它的所有DesignatedPorts在生成树上。它的所有其它Port都不在生成树上。29第29页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议–

树的构造（续）如右图，每个Bridge都计算出了自己的RootPort和DesignatedPort作由DesignatedPort到RootPort的连线和由DesignatedPort到LAN的连线，就得到了局域网上的生成树。LAN2B7LAN5LAN3LAN1LAN4B5B3B1dB6DDDRDRRRD2130第30页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议–

帧转发规则每个Bridge只接受从RootPort或DesignatedPort收到的数据帧。每个Bridge只在RootPort或者DesignatedPort上转发数据帧这样就避免了环路的出现。31第31页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议—

端口状态端口能力不收发任何报文DisabledBlockingListeningLearning端口状态Forwarding不接收或转发数据,接收但不发送BPDUs,不进行地址学习不接收或转发数据,接收并发送BPDUs,不进行地址学习不接收或转发数据,接收并发送BPDUs,进行地址学习接收并转发数据,接收并发送BPDUs,进行地址学习IETFRFC1493DiscardingIEEE802.1DLearningForwarding32第32页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议–

举例DDDDDDDDDDDRRRRRR注：某些Bridge可能被闲置，例如B3和B6。33第33页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议—

演变生成树协议（STP）1990年，RadiaPerlman的STP被IEEE标准化为IEEEStd802.1D缺点：需要等待计时器超时，网络恢复连通速度慢消失于IEEEStd802.1D2004Edition快速生成树协议（RSTP,RapidSTP）出现于IEEEStd802.1D2001Edition优点：无需等待计时器超时，增加了用于主动通知的TCN（TopologyChangeNotification）消息，完全兼容STP目前的交换机一般都实现RSTP多生成树协议（MSTP,MultipleSTP）出现于IEEEStd802.1s2002Editionzai用于VLAN的生成树协议在S3900系列和S3610交换机上实现的是MSTPSTP,RSTP,MSTP的基本思想和过程相同，都遵照了当初RadiaPerlman的想法34第34页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议–

总结动态算法能适应网络拓扑结构的改变分布式算法每个Bridge独立的作出自己对RootPort和DesignatedPort的决定。消息交换简单周期性的相邻Bridge之间BPDU交换消息处理简单仅决定“better”关系即可计算机网络领域最优美的协议之一35第35页，共44页，2023年，2月20日，星期六生成树协议配置启动/关闭生成树协议设定网桥的优先级设定端口的优先级设定端口的开销设定端口的ForwardDelay显示生成树协议信息36第36页，共44页，2023年，2月20日，星期六启动/关闭生成树协议在QuidwayS系列交换机中，生成树协议缺省为关闭状态。可以用下述命令来改变生成树的状态：stp{enable|disable}undostp适用视图系统视图、以太网端口视图参数enable：用来开启设备或端口的RSTP。disable：用来关闭设备或端口的RSTP。stp{enable|disable}

命令用来开启/关闭设备或端口上的RSTP。当在系统视图下用来配置设备RSTP时，undostp

命令用来恢复设备的RSTP为缺省状态；在以太网端口视图下使用undostp

命令，配置的效果和系统视图下一样，也是将设备的RSTP恢复为缺省状态。37第37页，共44页，2023年，2月20日，星期六设定网桥的优先级网桥ID由两部分组成:BridgePriority+BridgeMacAddress如果网络中的所有交换机都在缺省配置下，根据BPDU比较原则，MAC地址最小的交换机被选为根桥，但是该交换机未必是理想的根桥，可以通过命令配置BridgePriority将合适的交换机推举为根桥[Quidway]stpprioritybridge-priority

bridge-priority：用来标识所设定的bridge优先级，该值是不连续的，范围为0～61440，步长为4096。缺省情况下，交换机的优先级为32768。[Quidway]undostppriority//恢复为缺省值38第38页，共44页，2023年，2月20日，星期六设定端口的优先级根据BPDU比较原则，有时候需要比较端口ID端口ID由两部分组成:PortPriority+PortIndex其中端口优先级部分是可配置的命令格式为[Quidway-Ethernet0/1]stpportpriorityport-priorityport-priority：用来标识所设定的优先级，该值是不连续的，范围为0～240，步长为16。缺省情况下，端口优先级为128。[Quidway-Ethernet0/1]undostpportpriority平行链路2139第39页，共44页，2023年，2月20日，星期六设定端口的开销从本网桥到根桥的路径上所有经过端口的端口开销之和为"根路径开销"，可以通过命令来改变端口开销的值[Quidway-Ethernet0/1]stpcostcost

cost：用来标识所设定的路径开销值，范围1～200000。缺省情况下，网桥根据与端口相连的链路速率而直接得到端口的路径开销。[Quidway-Ethernet0/1]undostpcost40第40页，共44页，2023年，