7.17--链路聚合-VLAN原理和配置-VLAN间路由——总结
一、链路聚合
1、采用链路聚合技术可以在不进行硬件升级的条件下，通过将多个物理接口捆绑为一个逻辑接口，来达到增加链路带宽的目的。而且在实现增大带宽目的的同时，链路聚合采用备份链路的机制，可以有效的提高设备之间链路的可靠性。
2、应用场景：
（1）问题：在企业网络中，所有设备的流量在转发到其他网络前都会汇聚到核心层，再由核心区设备转发到其他网络，或者转发到外网。因此，在核心层设备负责数据的高速交换时，容易发生拥塞；
（2）解决：在核心层部署链路聚合，可以提升整个网络的数据吞吐量，解决拥塞问题。
3、优点：
（1）链路聚合能够提高链路带宽：理论上，通过聚合几条链路，一个聚合口的带宽可以扩展为所有成员口带宽的总和，这样就有效地增加了逻辑链路的带宽。
（2）链路聚合为网络提供了高可靠性：配置了链路聚合之后，如果一个成员接口发生故障，该成员口的物理链路会把流量切换到另一条成员链路上。
（3）链路聚合还可以在一个聚合口上实现负载均衡：一个聚合口可以把流量分散到多个不同的成员口上，通过成员链路把流量发送到同一个目的地，将网络产生拥塞的可能性降到最低。
4、链路聚合的模式：
（1）手工负载分担模式（默认情况下）：手工进行配置，而且该模式下所有活动链路都参与数据的转发，平均分担流量，因此称为负载分担模式。如果某条活动链路故障，链路聚合组自动在剩余的活动链路中平均分担流量。
原则：可以基于目的MAC地址，源MAC地址，或者基于源MAC地址和目的MAC地址，源IP地址，目的IP地址，或者基于源IP地址和目的IP地址进行负载均衡。
（2）LACP模式：
******链路两端的设备相互发送LACP报文，协商聚合参数；
******协商完成后，两台设备确定活动接口和非活动接口。在LACP模式中，需要手动创建一个Eth-Trunk口，并添加成员口。（LACP模式也叫M:N模式：M代表活动成员链路——用于在负载均衡模式中转发数据。N代表非活动链路——用于冗余备份。如果一条活动链路发生故障，该链路传输的数据被切换到一条优先级最高的备份链路上，这条备份链路转变为活动状态。）
******选举活动接口、非活动接口******
***选取主动端***：
(1)系统LACP优先级（默认:32768）+MAC地址
系统优先级：是为了区分两端设备优先级的高低而配置的参数；
LACP模式下，两端设备所选择的活动接口必须保持一致，否则链路聚合组就无法建立。可以使其中一端具有更高的优先级，另一端根据高优先级的一端来选择活动接口即可。系统LACP优先级值越小优先级越高。
***选取主动端上的活动接口***：
（2）接口LACP优先级（默认：32768）+端口号 关键点：端口号的大小
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。接口LACP优先级值越小，优先级越高。
5、数据流的控制：
（1）在一个聚合口中，聚合链路两端的物理口（即成员口）的所有参数必须一致，包括物理口的数量，传输速率，双工模式和流量控制模式。成员口可以是二层接口或三层接口。
（2）数据流在聚合链路上传输，数据顺序必须保持不变。一个数据流可以看做是一组MAC地址和IP地址相同的帧。
（3）为了避免数据包乱序的现象，Eth-Trunk采用逐流负载分担的机制，这种机制把数据帧中的地址通过HASH算法生成HASH-KEY值，然后根据这个数值在Eth-Trunk转发表中寻找对应的出接口，不同的MAC或IP地址HASH得出的HASH-KEY值不同，从而出接口也就不同，这样既保证了同一数据流的帧在同一条物理链路转发，又实现了流量在聚合组内各物理链路上的负载分担，即逐流的负载分担。逐流负载分担能保证包的顺序，但是不能保证带宽利用率。
6、二层链路聚合的配置内容：
（1）配置Eth-Trunk口和成员口，需要注意以下规则：
**只能删除不包含任何成员口的Eth-Trunk口。
**把接口加入Eth-Trunk口时，二层Eth-Trunk口的成员口必须是二层接口，三层Eth-Trunk口的成员口必须是三层接口。
**一个Eth-Trunk口不能充当其他Eth-Trunk口的成员口。
**一个以太接口只能加入一个Eth-Trunk口。如果把一个以太接口加入另一个Eth-Trunk口，必须先把该以太接口从当前所属的Eth-Trunk口中删除。
**一个Eth-Trunk口的成员口类型必须相同。例如，一个快速以太口（FE口）和一个千兆以太口（GE口）不能加入同一个Eth-Trunk。
**如果成员口的速率不同，速率较低的接口可能会拥塞，报文可能会被丢弃。
（2）配置注意要点：
**使用Eth-Trunk的必须是以太网链路，原因是Eth-Trunk只是适用于以太网；
**进行Eth-Trunk相关配置前，其下的接口成员必须是空配置；
**Eth-Trunk链路不支持嵌套；
**Eth-Trunk链路两端相连的物理接口的数量、速率、双工方式、流控方式必须一致。
7、三层链路聚合配置内容：
（1）如果要在路由器上配置三层链路聚合，需要首先创建Eth-Trunk接口，然后在Eth-Trunk逻辑口上执行undo portswitch命令——把聚合链路从二层转为三层链路。
（2）执行undo portswitch命令后，可以为Eth-Trunk逻辑口分配一个IP地址。
8、相关配置命令总结：
（1）执行interface Eth-trunk
（2）执行display interface eth-trunk
二、VLAN原理和配置
1、VLAN——虚拟局域网：是将一个物理的局域网在逻辑上划分成多个广播域的技术。
2、通过在交换机上配置VLAN，可以实现在同一个VLAN内的用户可以进行二层互访，而不同VLAN间的用户被二层隔离。这样既能够隔离广播域，又能够提升网络的安全性。
3、VLAN技术部署在数据链路层，用于隔离二层流量。同一个VLAN内的主机共享同一个广播域，它们之间可以直接进行二层通信。而VLAN间的主机属于不同的广播域，不能直接实现二层互通。这样，广播报文就被限制在各个相应的VLAN内，同时也提高了网络安全性。
4、VLAN帧的格式：
（1）不带标签的Untagged帧——普通的Ethernet-II帧；
（2）带标签的Tagged帧
（3）帧的控制信息：
**Priority字段：3比特，表示帧的优先级，取值范围为0～7，值越大优先级越高。当交换机阻塞时，优先发送优先级高的数据帧。
**CFI字段：1比特，CFI表示MAC地址是否是经典格式。CFI为0说——经典格式，CFI为1——非经典格式。
作用：用于区分以太网帧、FDDI（Fiber Distributed Digital Interface）帧和令牌环网帧。在以太网中，CFI的值为0。
**VLAN Identifier字段：VLAN ID，12比特，在X7系列交换机中，可配置的VLAN ID取值范围为0～4095，但是0和4095在协议中规定为保留的VLAN ID，不能给用户使用。
5、链路的类型：用户主机和交换机之间的链路为接入链路——Access链路，交换机与交换机之间的链路为干道链路——Trunk链路。
（1）Access链路（接入链路）：该链路上通过的是不带Tag的Untagged帧；
（2）Trunk链路（干道链路）：干道链路上通过的帧一般为带Tag的VLAN帧；
6、端口的类型：
（1）Access口：是交换机上用来连接用户主机的端口，它只能连接接入链路，并且只能允许唯一的VLAN ID通过本端口。
收发数据帧的规则：
***Access端口在收到数据后会添加VLAN Tag，VLAN ID和端口的PVID相同：如果该端口收到对端设备发送的帧是untagged（不带VLAN标签），交换机将强制加上该端口的PVID。
***Access端口在转发数据前会移除VLAN Tag：如果该端口收到对端设备发送的帧是tagged（带VLAN标签），交换机会检查该标签内的VLAN ID。当VLAN ID与该端口的PVID相同时，接收该报文。当VLAN ID与该端口的PVID不同时，丢弃该报文。
***Access端口发送数据帧时，总是先剥离帧的Tag，然后再发送。Access端口发往对端设备的以太网帧永远是不带标签的帧。
（2）Trunk 口：是交换机上用来和其他交换机连接的端口，它只能连接干道链路。Trunk端口允许多个VLAN的帧（带Tag标记）通过。
收发数据帧的规则：
***当接收到对端设备发送的不带Tag的数据帧时，会添加该端口的PVID，如果PVID在允许通过的VLAN ID列表中，则接收该报文，否则丢弃该报文。
***当接收到对端设备发送的带Tag的数据帧时，检查VLAN ID是否在允许通过的VLAN ID列表中。如果VLAN ID在接口允许通过的VLAN ID列表中，则接收该报文（不管PVID是否相同，直接透传，不做处理）；否则丢弃该报文。
***端口发送数据帧时，当VLAN ID与端口的PVID相同，且是该端口允许通过的VLAN ID时，去掉Tag，发送该报文。
***当VLAN ID与端口的PVID不同，且是该端口允许通过的VLAN ID时，保持原有Tag，发送该报文（直接透传）。
（3）Hybrid口：是交换机上既可以连接用户主机，又可以连接其他交换机的端口。
***Hybrid端口既可以连接接入链路又可以连接干道链路。
***Hybrid端口允许多个VLAN的帧通过，并可以在出端口方向将某些VLAN帧的Tag剥掉。
***Hybrid端口可以以Tagged 或Untagged方式加入VLAN 。
***华为设备默认的端口类型是Hybrid。
收发数据帧的规则：
***当接收到对端设备发送的不带Tag的数据帧时，会添加该端口的PVID，如果PVID在允许通过的VLAN ID列表中，则接收该报文，否则丢弃该报文。
***当接收到对端设备发送的带Tag的数据帧时，检查VLAN ID是否在允许通过的VLAN ID列表中。如果VLAN ID在接口允许通过的VLAN ID列表中，则接收该报文，否则丢弃该报文。
***Hybrid端口发送数据帧时，将检查该接口是否允许该VLAN数据帧通过。如果允许通过，则可以通过命令配置发送时是否携带Tag。
***执行port hybrid tagged vlan vlan-id命令后，接口发送该vlan-id的数据帧时，不剥离帧中的VLAN Tag，直接发送。该命令一般配置在连接交换机的端口上。
***配置port hybrid untagged vlan vlan-id命令后，接口在发送vlan-id的数据帧时，会将帧中的VLAN Tag剥离掉再发送出去。该命令一般配置在连接主机的端口上。
6、PVID——端口的VLAN ID，代表端口的缺省VLAN：
（1）交换机从对端设备收到的帧有可能是Untagged的数据帧，但是所有以太网帧在交换机中都是以Tagged的形式来被处理和转发的，因此交换机必须给端口收到的Untagged数据帧添加上Tag。
（2）当该端口收到Untagged数据帧时，交换机将给它加上该缺省VLAN的VLAN Tag。
（3）缺省情况下，华为X7系列交换机每个端口的PVID都是1。
7、VLAN相关配置命令总结：
（1）vlan xxx——创建VLAN；VLAN ID的取值范围是1到4094。如需创建多个VLAN，
（2）vlan batch xx to xx ——创建多个连续的VLAN；
（3）vlan batch xx xx——创建多个不连续的VLAN；VLAN号之间需要有空格。
（4）display vlan——验证配置结果；如果不指定任何参数，则该命令将显示所有VLAN的简要信息。
（5）display vlan xx——可以查看指定VLAN的详细信息，包括VLAN ID、类型、描述、VLAN的状态、VLAN中的端口、以及VLAN中端口的模式等。
（6）display vlan xx statistics——可以查看指定VLAN中的流量统计信息。
（7）display vlan summary——可以查看系统中所有VLAN的汇总信息。
（8）port link-type ——端口类型的配置；
（9）port +接口——把端口加入VLAN，需先进到VLAN视图下；
（10）port default vlan ——把端口加入VLAN，需先进去接口视图下；
（11）port trunk allow-pass vlan xx xx——可以配置端口允许的VLAN，all表示允许所有VLAN的数据帧通过;
(12)port trunk pvid vlan xx——可以修改Trunk端口的PVID。修改Trunk端口的PVID之后，需要注意：缺省VLAN不一定是端口允许通过的VLAN。
(13)port hybrid tagged vlan——用来配置允许哪些VLAN的数据帧以Tagged方式通过该端口。
（14）port hybrid untagged vlan ——用来配置允许哪些VLAN的数据帧以Untagged方式通过该端口。
三、VLAN间路由
1、部署了VLAN的传统交换机不能实现不同VLAN间的二层报文转发，因此必须引入路由技术来实现不同VLAN间的通信。VLAN路由可以通过二层交换机配合路由器来实现，也可以通过三层交换机来实现。
2、VLAN在分割广播域的同时也限制了不同VLAN间的主机进行二层通信的能力。
3、实现方法：
（1）单臂路由：将交换机和路由器之间的链路配置为Trunk链路，并且在路由器上创建子接口以支持VLAN路由。
一个子接口代表了一条归属于某个VLAN的逻辑链路。
配置子接口时，需要注意以下几点：
***必须为每个子接口分配一个IP地址。该IP地址与子接口所属VLAN位于同一网段。
***需要在子接口上配置802.1Q封装，来剥掉和添加VLAN Tag，从而实现VLAN间互通。
***在子接口上执行命令arp broadcast enable——使能子接口的ARP广播功能。
(2)VLAN路由——三层交换:为每个VLAN创建一个VLANIF接口作为网关。
***给每个VLANIF接口配置一个IP地址。用户设置的缺省网关就是三层交换机中VLANIF接口的IP地址。
***Vlanif的编号与VLAN有关；
4、单臂路由-相关配置命令总结：
（1）port link-type trunk——配置Trunk类型的端口。
（2）port trunk allow-pass vlan ——配置允许VLAN 的数据通过。
（3）interface g0/0/1.1(举个例子，哈哈哈哈，方法是一样的)——用来创建子接口。后面的./1.1代表物理接口内的逻辑接口通道。
（4）dot1q termination vid（终结VLAN标签的命令）——用来配置子接口dot1q封装的单层VLAN ID。
***缺省情况，子接口没有配置dot1q封装的单层VLAN ID。
***该命令执行成功后，终结子接口对报文的处理如下：接收报文时，剥掉报文中携带的Tag后进行三层转发。转发出去的报文是否带Tag由出接口决定。发送报文时，将相应的VLAN信息添加到报文中再发送。
dot1q termination vid（终结VLAN标签的命令）命令的功能：
第一个功能：删除VLAN标签。接口在收到VLAN报文后，剥掉报文中携带的Tag后进行三层转发。
第二个功能：添加VLAN标签。接口在发送报文时，将相应的VLAN信息添加到报文中再发送。
（5）arp broadcast enable命令——用来使能终结子接口的ARP广播功能。
***缺省情况下，终结子接口没有使能ARP广播功能。终结子接口不能转发广播报文，在收到广播报文后它们直接把该报文丢弃。为了允许终结子接口能转发广播报文，可以通过在子接口上执行此命令。
5、三层交换-相关配置命令总结：
（1）在三层交换机上配置VLAN路由时，首先创建VLAN，并将端口加入到VLAN中。
（2）interface vlanif xxx——用来创建VLANIF接口并进入到VLANIF接口视图。xxx表示与VLANIF接口相关联的VLAN编号。VLANIF接口的IP地址作为主机的网关IP地址，和主机的IP地址必须位于同一网段。
四、综合配置
我们在进行多层次的配置时，一般都是从下往上进行配置，也通常进行区域化的配置~~~~~~~
首先，将各个部门的IP地址、网关地址、子网掩码等信息配置完成。
实验要求1：部门A和部门B的网关部署在R1上
可以看出，左半部分是一个有关单臂路由实现VLAN间通信的配置过程*****~~~~~*******
过程：S1交换机上划分vlan——配置相关链路的链路类型和允许通过的vlan——路由器上划分子接口，配置网关IP地址
********S1***********
[Huawei]sys S1
[S1]int e0/0/2
[S1-Ethernet0/0/2]port link-type access //与终端相连的链路为Access链路
[S1-Ethernet0/0/2]port default vlan 10 //划入相应的VLAN中
[S1-Ethernet0/0/2]int e0/0/3
[S1-Ethernet0/0/3]port link-type access
[S1-Ethernet0/0/3]port default vlan 20
[S1-Ethernet0/0/3]int g0/0/2
[S1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk //交换机之间相连的链路为Trunk链路
[S1-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan 10 20 //设置允许通过的VLAN
配置过后，可以使用display vlan 查看配置后的结果：
接下来在路由器R1上进行单臂路由的相关配置：
******R1*******
[Huawei]sys R1
[R1]int g0/0/2.10 //进入接口下的逻辑子接口，因为是VLAN 10 的网关，就选为了/2.10
[R1-GigabitEthernet0/0/2.10]ip ad 10.0.1.254 24 //配置IP地址
[R1-GigabitEthernet0/0/2.10]dot1q termination vid 10 //配置终结vlan标签的命令
[R1-GigabitEthernet0/0/2.10]arp broadcast enable //使能arp广播功能
[R1-GigabitEthernet0/0/2.10]int g0/0/2.20
[R1-GigabitEthernet0/0/2.20]ip ad 10.0.2.254 24
[R1-GigabitEthernet0/0/2.20]dot1q termination vid 20
[R1-GigabitEthernet0/0/2.20]arp broadcast enable
配置过后，可以使两台PC机互相ping一下，现在是PC-2 ping PC-1：
可以看到结果中丢失了一个数据包，原因是：PC-1进行了ARP 广播，request主机PC-2的MAC地址是多少，导致TTL超时，数据保丢失。
实验要求2：部门C和服务器的网关部署在S3上，且S2和S3之间要进行链路聚合操作
上面已经重点强调，链路聚合Eth-Trunk接口配置前，其下面的成员接口必须是空配置！！！！！
所以，配置右半边部分的网络时，先进行链路聚合的相关配置：
*******S3*******
[Huawei]sys S3
[S3]int Eth-Trunk 1 //创建Eth-Trunk 接口
[S3-Eth-Trunk1]trunkport e0/0/1 //将相应的接口绑定在一起
[S3-Eth-Trunk1]trunkport e0/0/2
[S3-Eth-Trunk1]q
对端的S2交换机上也要进行相同的配置
*******S2******
[Huawei]sys S2
[S2]int Eth-Trunk1
[S2-Eth-Trunk1]trunkport e0/0/1
[S2-Eth-Trunk1]trunkport e0/0/2
配置链路聚合后，可以开始进行VLAN的相关配置啦~啦~啦
*******S2********
[S2]vlan batch 30 40
[S2]int e0/0/3
[S2-Ethernet0/0/3]port link-type access
[S2-Ethernet0/0/3]port default vlan 30
[S2-Ethernet0/0/3]int e0/0/4
[S2-Ethernet0/0/4]port link-type access
[S2-Ethernet0/0/4]port default vlan 40
[S2-Ethernet0/0/4]int eth-trunk 1
[S2-Eth-Trunk1]port link-type trunk //将Eth-Trunk接口配置为Trunk类型的接口
[S2-Eth-Trunk1]port trunk allow-pass vlan 30 40 //配置允许通过的VLAN
在S3交换机的相应接口上做相同的配置
*****S3******
[S3]int Eth-Trunk 1
[S3-Eth-Trunk1]port link-type trunk
[S3-Eth-Trunk1]port trunk allow-pass vlan 30 40
接下来，进行Vlanif的相关配置
[S3]vlan batch 30 40
[S3]int Vlanif 30
[S3-Vlanif30]ip ad 10.0.3.254 24 //配置部门C的网关
[S3-Vlanif30]int vl40
[S3-Vlanif40]ip ad 10.0.4.254 24 //配置服务器的网关
配置过后，检测配置的结果，PC-3 ping Server：
最后一步：OSPF区域的配置，使两部分连通。。。
*******R1********
[R1]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip ad 10.0.13.1 24 //配置接口的IP地址
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.13.0 0.0.0.255 //宣告直连的网段
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.1.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.2.0 0.0.0.255
在S3交换机上也进行相应的ospf配置
[S3]int Vlanif 1 //因为该接口默认属于VLAN 1
[S3-Vlanif1]ip ad 10.0.13.3 24 //配置IP地址
[S3-Vlanif1]q
[S3]ospf 1
[S3-ospf-1]area 0
[S3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.13.0 0.0.0.255
[S3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.3.0 0.0.0.255
[S3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.4.0 0.0.0.255
注意啦~注意啦：在OSPF宣告网段的时候，要特别的注意---单臂路由和链路聚合的数量。。。。。不要漏了呦 ：）
最后的最后，当然是见证奇迹的时刻啦：
简单的验证了一下部门B和部门C、服务器之间的互通~~~~~
真心不容易啊~~~~~~~~~