HCIA 第二篇

VLAN（虚拟局域网）
隔离广播域，通过在支持VLAN的交换机上添加VLAN，并且动态的调整每个端口所属VLAN（默认端口都属于VLAN1），实现一台物理交换机上可以有多个LAN，每个LAN称作VLAN，VLAN之间的广播互不可达，VLAN间互不影响。每个VLAN是一个独立的广播域。

作用： 隔离广播域；
解决安全问题和垃圾流量问题。

划分方式：
根据端口划分：基于端口的VLAN
网络管理员给交换机的每个端口配置PVID，即Port VLAN ID，有些场合称为端口默认VLAN。如果收到的是untagged帧，则VLAN ID的取值为PVID。

根据MAC划分：基于MAC的VLAN
网络管理员配置好MAC地址和VLAN ID的映射关系表，如果收到的是untagged帧，则依据该表添加VLAN ID

根据IP划分：基于IP子网的VLAN
根据报文中的IP地址信息，确定添加的VLAN ID。

根据协议划分：基于协议的VLAN
网络管理员配置好以太网帧中的协议域和VLAN ID的映射关系表，如果收到的是untagged帧，则依据该表添加VLAN ID

交换机上的三种接口类型
引入VLAN功能后，交换机的端口被划分为3种类型：
（1）Acess端口：通常用于连接终端PC，早期型号的交换机默认的接口类型
一般用于和不能识别Tag的用户终端（如用户主机、服务器等）相连，或者不需要区分不同VLAN成员时使用。
（2）Trunk端口：通常用于交换机之间互连接口,路由器和交换机之间的互联接口
一般用于连接交换机、路由器、AP以及可同时收发Tagged帧和Untagged帧的语音终端。
（3）Hybrid端口（混合端口）：VRP5.X版本的交换机默认的接口类型
既可以用于连接不能识别Tag的用户终端（如用户主机、服务器等），也可以用于连接交换机、路由器以及可同时收发Tagged帧和Untagged帧的语音终端、AP。华为设备默认的接口类型是Hybrid。

VLAN配置

创建vlan
vlan ID
vlan batch 2 to 5
vlan batch 2 3 4 5

2.将接口划入vlan
进入接口 interface e0/0/1
更改接口类型 port link-type access
划入vlan。 port default vlan 2

更改类型
进入接口 interface e0/0/1
更改接口类型 port link-type trunk
允许通过的vlan port trunk allow-pass vlan all

查看vlan
display vlan

IP路由原理

***什么是路由:***路由器从一个接口上收到数据包，根据数据包的目的地址进行定向并转发到另一个接口的过程

路由的功能：确定最佳路径。通过网络传输信息。

路由的特点：
直连路由：开销小，配置简单，无需人工维护。只能发现本接口所属网段的路由。
手工配置的静态路由：无开销，配置简单，需人工维护，适合简单拓扑结构的网络。
路由协议发现的动态路由：开销大，配置复杂，无需人工维护，适合复杂拓扑结构的网络。

路由表的构成
路由表的查找规则
1.选择度量值小的进行转发
2.永远将下一跳地址指向直连路由
3.如果路由表中没有相匹配的主机路由进行匹配就会丢弃，但是如果存在默认路由的话，会默认从默认路由转发

路由度量值
1. 路由度量值表示到达折条路由所指目的地址的代价。
2. 通常影响路由度量值的因素：
　 　线路演示，带宽，线路使用率，线路可信度，跳数，最大传输单元
3.不同路由协议参考的因素不同：
静态路由：固定值
OSPF：带宽
RIP：跳数

路由优先级
如果到相同目的地址有多个路由来源，则：
以Preference（优先级）确定不同类型优先级。
Preference越小，优先级越高。
优先级最高的路由被添加进路由表

查找路由命令：
display ip routing-table
对表的一些解析

静态路由和动态路由

静态路由是由管理员通过手动配置的方式创建的路由，可以让路由器便捷的获知到达目的网络的路由。
优点：配置灵活、管理员手工配置、节省链路开销
缺点：当拓扑发生改变时，需要管理员去每台路由器上修改路由配置，比较麻烦，适用于简单的小型网络结构中来进行配置。
静态路由的写法：ip route-static +

192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.0
目标网络号 子网掩码 下一跳地址
要去的网段 从哪个接口出去

下一跳：流量从本地发出后，下一跳进入的路由器接口IP地址 MA网络
出接口：流量从本地路由器发出的接口编号
静态路由的扩展配置
（1）负载均衡
当到达同一目标地址时，存在多余的开销相似的路径，可以让设备将流量
拆分后延多余路径同时传输
（2）环回接口
interface loopback 0 创建一个环回地址
ip add x.x.x.x +子网掩码 (路由器的地址)
再配置下一跳地址
作用：可以在实验时，用于代表连接用户的接口

（3）静态路由汇总：当访问多个连续子网时，若基于相同的路径进行，可以讲子网进行汇总计算后，仅编辑到达总网段的路由条目，来减少路由配置的条目。

先用子网划分，进行网段汇总 例如5.5.5.5.0/24 5.5.5.6.0/24汇总后的地址为5.5.4.0/22
（4）路由黑洞
汇总地址中，包含了网络中不存在网段时，将导致流量有去无回，尽量精确汇总
（5）缺省路由
一条不限定目标的路由，在路由器查询本地所有的直连、静态、动态路由后，若依然没有可达路径才使用
配置缺省路由 ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 下一跳地址
（6）空接口路由
路由黑洞与缺省路由相遇，必然产生环路
空接口配置 ip route-static x.x.x.x +子网掩码 NULL 0
直连、静态、动态路由所有没有的路由条目
在黑洞路由器上配置一条到达汇总地址的空接口路由，来避免环路的产生；由于路由器使用最长匹配规则，故在明细路由存在时，空接口无效。

（7）浮动静态路由
用于修改优先级。选路问题
找一个环回， int loopback 0
然后退出
查看环回地址 dis ip int brief
写下一跳 有两条路所以写两个
再来查看路由表ip routing-table 确认有了以后 去Ping
Ip route-static x.x.x.x 子网掩码 下一跳 preference 61 修改优先级
静态路由的默认优先级60；优先级的取值范围0-255，越小越优，通过在编写静态路由时，修改默认优先级，可以实现静态路由的优化。

动态路由各台路由器之间运行了一定的算法之后，相互学习沟通产生路由条目
优点：能够实时基于拓扑的变化而进行路由表的收敛
缺点：额外的占用硬件资源
安全风险
计算错误的风险

DHCP动态主机配置协议
统一分发 管理IP地址—统一下放IP地址—自动获取IP地址

成为DHCP server的条件
1.必须拥有合法IP地址
2.必须已经连接到所要下放广播域

命令：
[Huawei]dhcp enable //启用dhcp服务
[Huawei]ip pool xixi //创建名为xixi的地址池
Info: It’s successful to create an IP address pool.
[Huawei-ip-pool-xixi]network 192.168.1.0 mask 24 下放地址
[Huawei-ip-pool-xixi]gateway-list 192.168.1.1 网管地址
[Huawei-ip-pool-xixi]dns-list 8.8.8.8 dhs服务器地址
[Huawei]interface g0/0/0.1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0.1]dhcp select global 使能

动态路由协议分类
按照路由执行的算法分类。
距离矢量路由协议：RIP , IGRP
链路状态路由协议：OSPF , IS-IS

RIP

一种基于距离矢量的路由协议，以路由跳数作为计数单位的路由协议。适合用于比较小型的网络环境
RIP协议的特点
1.RIP认为到达目的网络距离最小的路由才是好路由
例如：

2.RIP支持等价负载均衡：当两条链路带宽一样时，RIP会两条一起走
例如：

当两条链路带宽一样时，RIP会两条一起走
3.RIP可看作是应用层协议，RIP报文中封装有路由表中的部分路由记录。
4.RIP报文封装在用户数据报中，发送和接收端口都是520。
5.封装有RIP报文的用户数据报封装在IP数据报中，目的IP地址为255.255.255.255
6.RIP的信息更新：RIP存在周期更新，时间为30s，当超过180s时，在收到RIP响应报文后会将失效的路由信息标记为PD，当超过240s后，失效的路由信息在路由表中会被删除。

RIP版本的区别

RIP协议防止路由环路的机制有以下几种：
1.水平分割（从本接口收到的路由条目，不能再从本接口发送出去）
从此口进不从此口出
只适用于直线型拓扑和星型拓扑下的防环
控制重复更新
2.最大16跳（若RIP的路由条目跳数达到16跳，则此路由失效并且被丢弃。因为RIP只能支持路径为16跳的网络，最大有效为15跳）

3、毒性逆转水平分割—触发更新
本地若存在断开网段时，将向邻居马上发出更新包，但度量为16，用于告知邻居，该路径不可达；之后邻居打破水平分割限制信息将再次发回来标示确认对方收到
发出16跳的包毒性发出，rip没有ACK包发出后不知道对方是否收到所以返回来一次–逆转

**4.抑制计时器（180s）**当收到故障路由之后，默认会直接删除本故障路由；若此时从远方又收到此路由，则有可能造成再一次的环路；为了解决这个问题，设置抑制计时器，当收到故障路由之后，保持180s之后再删除路由条目。
RIP配置命令
V1配置
[r1]rip 启动时需要定义进程号，默认为1；仅具有本地意义；
[r1-rip-1]version 1 选择版本1
宣告：RIP只能进行主类宣告 基于宣告的主类网段，找到属于该网段的接口
1、激活接口—可以收发rip的信息 2、该接口的信息可以共享给邻居
[r1-rip-1]network 1.0.0.0
[r1-rip-1]network 12.0.0.0
因为V1为有类别协议，更新时不携带子网掩码，按主类进行掩码匹配
故在配置IP地址时，建议配置主类地址，不适用于子网划分，将导致巨大路由黑洞

V2配置
[r1]rip
[r1-rip-1]version 2 选择版本2
[r1-rip-1]undo summary 关闭自动汇总
宣告：1、激活 2、接口信息
[r1-rip-1]network 1.0.0.0
[r1-rip-1]network 12.0.0.0
RIPV2协议更新时虽然携带子网掩码；但是若没有关闭自动汇总功能，RIP将携带主类掩码；关闭后将更新接口真实的掩码

OSPF（开放式最短路径优先协议）

OSPF的数据包：
1、hello包 用于发现、建立、周期保活邻居关系 存在router ID----RID
全网唯一的编号，使用ip地址
2、DBD包 数据库描述包
作用：
（1）选举交换链路状态数据库过程中的主从关系
（2）确定交换链路状态数据库过程中的初始序列号
（3）交换所有的LSA数据包头部
3、LSR 链路状态请求
用于请求在DBD交换过程中发现的本路由器中没有的或已过时的LSA包细节
4、LSU 链路状态更新 —用于携带各种LSA
（1）用于存储和传递路径信息
（2）用于将多个LSA泛洪，也用于对接收到的链路状态更新进行应答
5、LSack 链路状态确认
用于对接收到的LSU进行确认。
如果发送确认的路由器的状态是DR或者BDR，确认数据包发送到OSPF的组播地址224.0.0.5
如果发送确认的路由器状态不是DR或BDR，确认将被发送到OSPF路由器组播地址224.0.0.6

OSPF的状态机： 两台直连的OSPF邻居路由器间，双方不同阶段的关系，为不同状态
**Down：**一旦本地发出hello包就进入下一个状态
Init初始化：R1接收到R2的hello包中存在R1的RID，那么进入下一状态
2way双向通信：邻居关系建立的标志
条件匹配：点到点网络直接进入下一状态；MA网络中将进行DR/BDR选举（40s），DRother 非DR/BDR间不得进入下一状态；
Exstart预启动：使用没有数据库信息（类hello）的DBD包，进行主从关系选举，RID数字大者为主，优先进入下一状态
**Exchange准交换：**使用携带数据库目录信息的DBD包，进行数据库目录的共享，需要ACK确认；
Loading 加载：查看完对端邻居的DBD包后，使用LSR/LSU/LSack来获取未知的LSA信息；
Full转发：邻接关系建立的标志
OSPF工作过程：
路由器上OSPF协议的启动配置完成后，本地使用组播发送hello包到所有邻居处，若收集到其他邻居的hello包，那么建立邻居关系，生成邻居表；
邻居关系建立后，和所有邻居间进行条件匹配
1.若失败将停留于邻居关系，仅hello包周期保活即可；
2.若匹配成功，将建立邻接（毗邻）关系；
使用BDB包来共享本地的LSDB目录，之后本地基于其他邻接共享过来的DBD，判断本地未知的LSA信息有哪些；
再使用LSR向邻接进行查询，邻接返回LSU包来传递具体的LSA信息，同时本地需要ACK确认接收；
当收集齐所有的LSA信息后，本地生成LSDB–链路状态数据库—数据库表
再本地基于LSDB生成有向图计算到达所有未知网段的最佳路径，然后将其加载到路由表中；
收敛完成后，hello包周期保活邻居、邻接关系；30min周期DBD比对数据库；

OSPF的一些讲解

确定router ID遵循如下顺序：
用router ID 命令指定的路由器ID的优先级最高
如果没有指定，那么选IP地址最大的环回接口的IP地址为route ID
如果没有环回接口，就选择UP端口中IP值最大的为router ID
但还是建议使用命令指定，这样可控性比较好。

DR选举的原则
首要因素是时间，最先启动的路由器被选举成为DR
如果同时启动，或者重新选举，则看接口优先级（0-255），优先级最高的被选举成DR，在默认情况下，多路访问网络的接口优先级为1，点到点网络的接口优先级为0，修改接口优先级的命令是“ip ospf priority”,如果接口的优先级被设置为0，那么该接口不参与DR选举。

如果前两者相同，最后看路由器ID,路由器ID最高的被选举成DR。
DR选举时非抢占的，除非人为地重新选举。重新选举DR的方法有两种，一是路由器重新启动；二是执行“clear ip ospf process"命令

OSPF基本配置：
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 启动时需要定义进程号，仅具有本地意义；同时建议定制ruote-id ;
RID必须全网唯一
Router id:默认采用本地最大环回地址，如果没有环回，则默认使用本地最大物理接口IP地址，建议手工指定—全网唯一
[r1-ospf-1]
宣告： 1.激活 2.接口信息可以传递 3.区域划分
[r1-ospf-1]area 0 选择区域
[r1-ospf-1-area-0.0.0.1]network 1.1.1.0 0.0.0.255
[r1-ospf-1-area-0.0.0.1]network 192.168.1.0 0.0.0.255. -反掩码宣告

查看邻居表：
[R1]display ospf peer
[R1]display ospf peer brief

OSPF区域划分
1、必须为星型结构----区域0为骨干区域，大于0为非骨干区域，非骨干区域必须连接到骨干区域
2、ABR–区域边界路由器

扩展配置
修改参考带宽
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]bandwidth-reference 2000

认证：
接口认证：
[R2]interface g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode simple cipher huawei

区域认证:
[R2]ospf 1
[R2-ospf-1]area 1
[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]authentication-mode simple cipher Huawei

加快收敛速度
[R1]interface g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer ?
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 5
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer dead

缺省路由
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]default-route-advertise always