ARP HSRP DHCP OSPF STP 协议

2017年11月15日 星期三 

不忘初心 方得始终

                                                                                                                                                      阿里云-达内-红帽

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ARP的工作原理：

    1、发送请求-请求的是该IP地址对应的MAC

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 HSRP

      HSRP:热备份路由选择协议

      网关冗余协议：

    HSRP - 思科私有协议

    (将HSRP的配置命令中的standby，更改为vrrp，就可以)

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        作用：

        确保了当网络边缘设备或接入链路出现故障时，用户通信能迅速并透明地恢复，以此为IP网络提供冗余性。

        通过使用同一个虚拟IP地址和虚拟MAC地址，LAN网段上的两台或者多台路由器可以作为一台虚拟路由器对外提供服务。

        HSRP 配置思路：

    前提：

    1、在网关(端口)上启用 HSRP，并配置虚拟网关IP地址

            interface gi0/0 

          show standby - > 查看 HSRP 的相关信息；

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HSRP 外部链路跟踪：

      当网关的外部链路断开以后，HSRP 会自动的降低

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HSRP的负载均衡

    -背景 

    -方式：

       1、将SW1作为 VLAN1-2 的主网关设备，优先级设为105

interface Vlan1

 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

 standby 1 ip 192.168.1.250

 standby 1 priority 105

 standby 1 preempt

!

interface Vlan2

 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0

 standby 2 ip 192.168.2.250

 standby 2 priority 105

 standby 2 preempt

!

interface Vlan3

 ip address 192.168.3.1 255.255.255.0

 standby 3 ip 192.168.3.250

!

interface Vlan4

 ip address 192.168.4.1 255.255.255.0

 standby 4 ip 192.168.4.250

interface Vlan1

 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0

 standby 1 ip 192.168.1.250

!

interface Vlan2

 ip address 192.168.2.2 255.255.255.0

 standby 2 ip 192.168.2.250

!

interface Vlan3

 ip address 192.168.3.2 255.255.255.0

 standby 3 ip 192.168.3.250

 standby 3 priority 105

 standby 3 preempt

!

interface Vlan4

 ip address 192.168.4.2 255.255.255.0

 standby 4 ip 192.168.4.250

 standby 4 priority 105

 standby 4 preempt

       3、配置每个 VLAN 的成员主机的 IP 相关信息

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 OSPF - redistribute

 - what?

          共有的动态路由协议；属于链路状态协议类型

  -  作用：

           在路由器之间动态的学习和计算路由条目          

  -  原理：     

          1、建立连接表

          2、同步数据库

          3、计算路由表

  -  报文：

          1、hello

          2、DBD

          3、LSU

          4、LSR

          5、LSAck   

  - 路由宣告：（将路由整到数据空中）

          1、network

                - 仅仅针对直连链路

                - 能将链路所在的“网络地址”放进数据库

                - 还能

                     在这个链路/多口上发送、接受OSPF报文            

          2、redistribute

                 - 可以针对所有类型的路由

                 - 仅能计划将对应的类型的路由放进数据库

                 - 不能

                      让路由对应的链路发送/接收 OSPF报文 

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 DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol

    - what

          动态主机配置协议

     -作用：为主机自动分配IP地址

     -原理：DHCP-服务器

                  作用：分配IP地址

                  类型：路由器/交换机/SERVER

          DHCP-客户端

                  作用：请求IP地址

      -工作过程：

              客户端开机后，发送DHCP discover报文；

              服务器受到后，查看本地的空闲IP地址

                 进行回应一个DHCP offer 报文

              客户端会即可期望使用第一个DHCP offer报文

                 回送一个DHCP request 报文

              服务器会返回一个DHCP Ack报文   

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STP

   - what

         spanning-tree protocol，生成树协议

    - 作用 

          在2层网络/交换网络中，实现链路冗余的同时，防止环路的产生  

    - 实现

          - 交换机角色

                  根交换机

                  非根交换机

                  - 选举原则：

                       #任何一个交换机在STP中，都有名字

                          BID - bridge id ,桥ID；

                          #BID的组成：

                                        优先级 + MAC地址

                                 2Byte  6Byte

                                 #比较：

                                     首先比较优先级，越小越好

                                     其次比较MAC，越小越好

          - 端口角色

                  根端口：

                         任何一个非根交换机上

                         有且只有一个

                         距离根交换机

                         最近的端口

                  指定端口：

                         任何一个“冲突域/网段”

                         有且只有一个

                         距离根交换机

                         最近的端口

                  非指定端口：

                         其他的端口，都叫做“非指定端口”

                  到根交换机的距离的表示：

                                  cost - 开销

                                   10M - 100

                                  100M - 19

                                    1G - 2

          - 端口状态

          down：断开

          listening：侦听，该状态保持15s

          learning：学习,该状态保持15s

          forwarding:转发

          block:阻塞

          disabled：禁用

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STP 收敛时间：30s---50s

     hello-time: 2s,交换机周期性的发送BPDU的时间；

     forward-delay: 15s,转发延迟。在侦听和学习状态，分别停留15s。

     Max-age：20s，最大存活时间。

STP报文：

    BPDU - bridge protocol data unit:桥接协议数据单元

              Root-ID //表示的的是根交换机的ID信息；

              Cost    //表示的是去往根交换机的距离；

              BID     //表示的是发送该BPDU的交换机的ID；

              Port-ID //表示的是该BPDU的出端口；

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      注意：

       BPDU中的cost，在传输过程中是沿途累加的，会传递方向的、所有的、

        入端口的cost值，进行累加。

   基MAC查看命令：

    show version 

查看“生成树”相关信息：

    show spanning-tree 

更改交换机的 STP 优先级：

    SW4(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096

STP：生成树，802.1d 公有标准       --- PVST—> per-vlan STP 

RSTP：快速生成树，802.1w ，公有标准

MSTP：多生成树，802.1s，公有标准

注意：  

    其实现在在设备上默认运行的都是 PVST (PVST+) 

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