鏈路聚合、VRRP和DHCP介紹


目錄

  1. 鏈路聚合
  2. VRRP概述
  3. VRRP術語
  4. VRRP的工作過程
  5. DHCP和DHCP中繼

總結

 

1.鏈路聚合

以太網鏈路聚合—Eth-trunk多鏈路匯聚,將多條物理鏈路變為一條E-trunk的邏輯鏈路,從而實現增加鏈路帶寬的目的。鏈路聚合分為手工模式和LACP模式。

LACP模式需要有鏈路集合控制協議LACP的參與。當需要在兩個直連設備間提供一個較大的鏈路帶寬而設備支持LACP時,建議使用LACP模式。LACP模式不僅可以實現增加帶寬、提高可靠性、負載分擔的目的,而且可以提供Eth-trunk的容錯性、提供備份功能。

LACP模式下,部分鏈路是活動鏈路,所有活動鏈路均參與數據轉發。如果某條活動鏈路故障,鏈路聚合組自動在非活動鏈路中選擇一條鏈路作為活動鏈路,使得參與數據轉發的鏈路數目不變。

就兩點:增加帶寬,鏈路聚合的備份。

 

鏈路聚合的配置:

交換機1配置

[Huawei] lacp priority 1000 ###配置系統LACP優先級

[Huawei] int Eth-Trunk  1###進入Eth-Trunk視圖

[Huawei-int Eth-Trunk1] bpdu enable ###配置接口上發送到BPDU報文到cpu處理,起到防環作用

[Huawei-int Eth-Trunk1] mode lacp-static ###配置Eth-Trunk為靜態LACP模式

[Huawei] int e0/0/10

###接口在加入Eth-trunk前必須要保持為默認hybrid模式類型,可在加入Eth-trunk后再配trunk

eth-trunk 1###將當前接口加入Eth-Trunk

[Huawei]int e0/0/11

[Huawei-int e0/0/11] eth-trunk 1

[Huawei]int e0/0/12

[Huawei-int e0/0/12] eth-trunk 1

dis eth-trunk 1 ###下面三個成員此時三個口是跑流量的負載冗余

[Huawei] int eth-trunk 1

[Huawei-int Eth-Trunk1] max active-linknumber 2

###配置鏈路聚合活動接口數上限閾值。剩余的成員的接口處於備份狀態,未配置上限閾值則Eth-Trunk最多允許8個接口同時處於活動狀態

[Huawei-int Eth-Trunk1] dis this

 

配置trunk

 

[SW1]int Eth-Trunk 1

[ SW1 - Eth-Trunk1]port link-type trunk

[SW1-Eth-Trunk1]port trunk allow-pass vlan all

[Sw2]int Eth-Trunk 1

[ SW2-Eth-Trunk1]port link-type trunk

[ SW2 - Eth-Trunk1]port trunk allow-pass vlan all

 

 

交換機2配置

 

[Huawei]int Eth-Trunk 1

[Huawei- Eth-Trunk 1] bpdu enable

[Huawei - Eth-Trunk 1] mode lacp-static

[Huawei]int e0/0/10

[Huawei -e0/0/10] eth-trunk 1

 

[Huawei] int e0/0/11

[Huawei-int e0/0/11]eth-trunk 1

 

[Huawei] int e0/0/12

[Huawei-int e0/0/ 12]eth-trunk 1

 

[Huawei] interface eth-trunk 1

[Huawei- Eth- -Trunk1] trunkport ethernet 0/0/10 to 0/0/12 ###向Eth- -Trunk批量增加成員接口.

[Huawei] dis eth-trunk 1

[Huawei] dis trunkmembership eth-trunk 1 # #### 查看鏈路負載情況

 

實驗:

 

 

 

 

 

 2.VRRP概述

Virual Router Redundancy Protocol,也即虛擬路由器冗余協議。

利用VRRP,一組路由器(同一個LAN中的接口)協同工作,但只有一個處於Master狀態,處於該狀態的路由器(的接口)承擔實際的數據流量轉發任務,在一個VRRP組內的多個路由器接口共用一個虛擬IP地址,該地址被作為局域網內所有主機的缺省網關地址。

VRRP決定哪個路由器是Master,Master路由器負責接收發送至用戶網關的數據包並進行轉發,以及響應PC對於其網關IP地址的ARP請求

Back路由器偵聽Master路由器的狀態,並在Master路由器發生故障時,接替其工作,從而保證業務流量的平滑切換

 

 

3.VRRP術語

VRRP路由器

運行VRRP的路由器,一台VRRP路由器(的接口)可以同時參與到多個VRRP組中,在不同組中,一台VRRP路由器可以充當不同的角色。

VRRP組:

一個VRRP組由多個VRRP路由器組成,使用相同的VRID(虛擬路由器ID)進行標識,屬於同一VRRP組的VRRP路由器互相交換信息,每一個VRRP組中只能有一個Master。

虛擬路由器:

對於每一組VRRP組,抽象出來的一個邏輯路由器,該路由器充當網絡用戶的網關,該路由器並非真實存在,事實上對於用戶而言,只需知道虛擬路由器的IP,至於具體的虛擬路由器的角色由誰來承擔、數據轉發任務由誰來承擔、Master故障后誰來接替,這是VRRP的工作。

 

 

4.VRRP的工作過程

1.VRRP組中的設備選舉出Master。Master設備通過發送免費ARP報文,將虛擬MAC地址通知給與它連接的設備或者主機,從而承擔報文轉發任務。

2.Master設備周期性向備份組內所有Backup設備發送VRRP通告報文。

3.如果Master設備出現故障,VRRP備份組中的Backup設備重新選舉新的Master。

4.VRRP組狀態切換時,Master設備由一台設備切換為另外一台設備,新的Master設備上來,整個過程對用戶完全透明。

5.原Master設備故障恢復時,若該設備為IP地址擁有者(則其優先級為255),將直接切換至Master狀態。若該設備優先級小於255,將首先切換至Backup狀態,且其優先級恢復為故障前配置的優先級。

6.Backup設備的優先級高於Master設備時,由Backup設備的工作方式(搶占方式和非搶占方式)決定是否重新選舉Master。

 

總結:

VRRP組通過VRID來識別的,一個VRRP組可以有多個VRRP路由器。其中包含一個master,一個或者多個backup

VRRP會虛擬出一個虛擬路由器,包含虛擬IP和虛擬MAC地址(有固定的格式,00-00-5E-00-01-{VRID}),虛擬IP要和master、backup在同一個網段里。

VRRP虛擬IP地址,用於作在VRRP路由器局域網下所有主機的默認網關地址。

一般是通過優先級來決定master和backup的角色,優先級大的一方做master

如果優先級都相同,使用IP較大的一方做master

master實際轉發數據和響應局域網主機的ARP請求,定時發送VRRP報文給backup

backup用於監聽master發來的VRRP報文,如果超過一定時限就會搶占master地位。

 

實驗:

 

 

 

 

5.DHCP和DHCP中繼

DHCP是一個局域網的網絡協議,使用UDP協議工作,

兩個用途:

1.給內部網絡或網絡服務供應商自動分配IP地址

2.給用戶或者內部網絡管理員作為對所有計算機作中央管理的手段

 

使用DHCP的好處:

減少管理員的工作量

避免輸入錯誤的可能

避免IP地址沖突

當更改IP地址段時,不需要重新配置每個用戶的IP地址

提高了IP地址的利用率

方便客戶端的配置

 

DHCP的典型應用模式如下:在網絡中架設一台專用的DHCP服務器,負責集中分配各種網絡地址參數(主要包括:IP地址、子網掩碼、廣播地址、默認網關地址、DNS服務器地址),其他主機作為DHCP客戶機,將網卡配置為自動獲取地址,即可與DHCP服務器進行通信,完成自動配置過程。

 

 

DHCP的協議采用UDP作為傳輸協議,主機發送請求消息到DHCP服務器的67號端口,DHCP服務器回應應答消息給客戶端的68號端口。

 

DHCP的IP地址自動獲取工作原理:

第一步:客戶端在網絡中搜索服務器。

客戶端通過廣播發送DHCP Discover  報文尋找服務器端

 

第二步:服務器向客戶端響應服務。

服務器端通過單播發送DHCPOffer報文向客戶端提供IP地址等網絡信息,從IP地址池中挑選一個尚未分配的IP地址分配給客戶端

 

第三步:客戶端向服務器發出服務請求。

如果有多台DHCP服務器向該客戶端發來DHCP-offer報文,客戶端只接受第一個收到的DHCP-offer報文並提取IP地址,然后客戶端通過廣播發送DHCP Request報文告知服務器端本地選擇使用該IP地址

 

第四步:服務器向客戶端提供服務

服務器通過單播發送DHCPAck報文告知客戶端IP地址是合法可用的,並在選項字段中增加IP地址:的使用租期信息

 

重新登錄

DHCP客戶機每次重新登錄網絡時,不需要再發送DHCP Discover 信息,而是直接發送包含前一次所分配的IP地址的DHCP Request 請求信息。

 

更新租約

DHCP服務器向客戶機出租的IP地址租期達到50%時,就需要更新租約。客戶機直接向提供租約的服務器發送DHCP Request包,要求更新現有的地址租約。

 

###dhcp有2種配置方法###

(一)接口模式

接口地址池可動態分配IP地址,范圍就是接口的IP地址所在的網段,且只在此接口下生效,當DHCP服務器收到DHCP客戶端的請求報文后,DHCP服務器將會使用該接口的地址網段給客戶端分配地址。

 

[R1] dhcp enable###系統模式開啟DHCP功能

 

[R1] interface Gigabi tEthernet0/0/0

[R1 -GigabitEthernet0/0/0] dhcp select interface###基於接口配置DHCP

[R1-GigabitEthernet0/0/0] dhcp server lease day 7 ##酉配置基於接口的DHCP servser 租期(默認租期為1天)

 

[R1 -GigabitEthernet0/0/0] dhcp server excluded-ip-address 192.168.10.200 192.168.10.210

###配置接口地址池中不參與自動分配的IP地址范為192.168.10.200到192.168.10.210

 

[R1 -GigabitEthernet0/0/0] dhcp server dns-list 8.8.8.8

###給用戶端自動分配DNS服務器地址

 

實驗:

 

 

 

 (二)全局模式

全局方式下,設置多個全局地址池,並存在定義的地址池網段與端口IP是同一網段的對應關系,即多個不同網段地址將

同網段客戶端自動獲取相應地址

[R1]dhcp enabler ## 系統模式開啟DHCP功能

[R1] ip pool 1      ###創建地址池名稱

[R1-ip-p0o1-1]gateway-list 192. 168.20.1 ###設置DHCP客戶端的出口網關地址

[R1-ip-poo1-1]network 192.168.20.0 mask 255.255.255.0###配置DHCP可分配地址網段,掩碼也可用24表示

 

[R1-ip-poo1-1] dns-list 114.114.114.114###配置DHCP分配DNs地址

[R1 - ip-pool-1]excluded- ip-address 192. 168.20.250192.168.20.254 ##配置保留地址

[R1- ip-pool-1]static-bind ip-address 192.168.20.9 mac-address 5489- 98C6-0CEE

###綁定IP192.168.20.9為28d2-4469-5a55的機器,需池中IP

 

[R1 - ip-poo1-1] lease day 10 ###租期10天

 

[R1]int g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0] dhcp select global ## 配置DHCP為global全局模式,interface即接口模式

[Huawei]display ip pool ###查 看IP地址池信息

 

實驗:

 

 

 

 

 

DHCP中繼

應用場景:

在大型的網絡中,可能會存在多個網段。DHCP客戶機通過網絡廣插消息獲得DHCP服務器的響應后得到IP地址。但乒播消息是不能跨越網段的。因此,如果DHCP客戶機和服務器在不同的網段內,客戶機還能不能向服務器申請IP地址呢?這就要用到DHCP中繼代理。DHCP中繼代理實際上是一種軟件技術安裝在DHCP中繼代理的設備(路由器,交換機,服務器)稱為DHCP中繼代理服務器,它承擔不同網段間的DHCP客戶機和服務器的通信任務。

工作原理:

DHCP客戶端啟動並進行DHCP初始化時,它在本地網絡廣插配置請求報文。

 

如果本地網絡存在DHCP服務器,則可以直接進行DHCP配置,不需要DHCP中繼。

 

如果本地網絡沒有DHCP服務器,則與本網絡相連的且帶DHCP中繼功能的網絡設備收到該廣播報文后,進行適當的處理並轉發給指定的在其它網絡上的DHCP服務器。

 

DHCP服務器根據客戶端提供的信息進行相應的配置,並通過pHCP中繼將配置信息發送給客戶端,完成對客戶端的動態配置。

 

DHCP 中繼  關閉兩個路由 重新啟動

[R1]int g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.100.1 24

[R1-GigabitEthernet0/0/0]un sh

Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.

[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1

[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.200.1 24

[R1-GigabitEthernet0/0/1]un sh

Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.

[R1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2

[R1-GigabitEthernet0/0/2]ip add 12.0.0.1 24

[R1-GigabitEthernet0/0/2]un sh

Info: Interface GigabitEthernet0/0/2 is not shutdown.

[R1-GigabitEthernet0/0/2]dis ip int br

 

配置中繼

[R1]int g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0]dhcp select relay

[R1-GigabitEthernet0/0/0]shutdown

[R1-GigabitEthernet0/0/0]dhcp relay server-ip 12.0.0.2

 

[R1]int g0/0/1

[R1-GigabitEthernet0/0/1]dhcp select relay

[R1-GigabitEthernet0/0/1]shutdown

[R1-GigabitEthernet0/0/1]dhcp relay server-ip 12.0.0.2

 

 

R2配置

 

[R2]int g0/0/0

[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.0.0.2 24

[R2-GigabitEthernet0/0/0]un sh

Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.

 

[R2]ip pool 1

Info:It's successful to create an IP address pool.

[R2-ip-pool-1]gateway-list 192.168.100.1

[R2-ip-pool-1]network 192.168.100.0 mask 24

[R2-ip-pool-1]dns-list 8.8.8.8

[R2-ip-pool-1]lease day 10

[R2-ip-pool-1]di th

 

[R2]ip pool 2

Info:It's successful to create an IP address pool.

[R2-ip-pool-1]gateway-list 192.168.200.1

[R2-ip-pool-1]network 192.168.200.0 mask 24

[R2-ip-pool-1]dns-list 114.114.114.114

[R2-ip-pool-1]lease day 10

[R2-ip-pool-1]di th

 

[R2]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 12.0.0.1

 

[R2]int g0/0/0

[R2-GigabitEthernet0/0/0]dhcp select global

 

總結:數據由R1下的g/0/0接受並且轉發給DHCP服務器  DHCP服務器相應的處理之后再把數據轉發給中繼服務器網關地址。

 

實驗:

 

 

 

 

 

 

 

總結

  1. 鏈路聚合:增加帶寬,鏈路聚合的備份
  2. VRRP:VRRP組通過VRID來識別的,一個VRRP組可以有多個VRRP路由器。其中包含一個master,一個或者多個backup

VRRP會虛擬出一個虛擬路由器,包含虛擬IP和虛擬MAC地址(有固定的格式,00-00-5E-00-01-{VRID}),虛擬IP要和master、backup在同一個網段里。

VRRP虛擬IP地址,用於作在VRRP路由器局域網下所有主機的默認網關地址。

一般是通過優先級來決定master和backup的角色,優先級大的一方做master

如果優先級都相同,使用IP較大的一方做master

master實際轉發數據和響應局域網主機的ARP請求,定時發送VRRP報文給backup

backup用於監聽master發來的VRRP報文,如果超過一定時限就會搶占master地位。

3.DHCP的用途,接口模式、全局模式  DHCP中繼


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