《銳捷RCNA路由與交換技術(shù)實戰(zhàn)》 課件 項目20 基于鏈路聚合提高交換機級聯(lián)帶寬部署

項目20基于鏈路聚合提高交換機級聯(lián)帶寬部署項目描述相關(guān)知識項目規(guī)劃設(shè)計項目實施項目驗證項目拓展目錄項目描述項目描述Jan16公司使用2臺二層網(wǎng)管交換機組建了公司的局域網(wǎng)，公司運營一段時間后，兩臺交換機間用戶的通信經(jīng)常出現(xiàn)較大延遲和卡頓現(xiàn)象。為提高交換機間互聯(lián)的級聯(lián)帶寬，公司要求管理員在兩臺交換機間的兩條千兆鏈路進行匯聚，提高公司網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量。公司拓撲如圖20-1所示，具體要求如下：（1）交換機SW1和SW2通過G0/1、G0/2兩個接口互聯(lián)，使用鏈路聚合提高交換機的級聯(lián)帶寬。（2）測試計算機與交換機的接口信息如拓撲所示。項目描述圖20-1網(wǎng)絡(luò)拓撲圖相關(guān)知識20.2.1鏈路聚合概述在企業(yè)網(wǎng)三層設(shè)計方案的拓撲結(jié)構(gòu)中，接入層交換機的端口是占用率最高的，因為接入層交換機需要為大量的終端設(shè)備提供連接，并且將大多數(shù)往返于這些終端的流量轉(zhuǎn)發(fā)給匯聚層交換機，而這意味著接入層交換機和匯聚層交換機之間的鏈路需要承載著更大的流量。所以，接入層交換機與匯聚層交換機之間的鏈路應(yīng)該擁有更高的速率。在匯聚層或核心層，如果希望擴展設(shè)備之間的鏈路帶寬，那么也面臨著類似的問題。如果采用高速率端口，就會提高設(shè)備成本，而且擴展性差：采用多條平行鏈路連接兩臺路由設(shè)備的做法雖然不會因為受到STP的影響而導(dǎo)致只有一條鏈路可用，但管理員卻必須在每條鏈路上為兩端的端口分別分配1個IP地址，而這樣勢必會增加IP地址資源的耗費，IP網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性也會因此增加，如圖20-2所示。20.2.1鏈路聚合概述圖20-2三層環(huán)境中雙鏈路增加IP地址資源的耗費20.2.1鏈路聚合概述通過上面的描述，我們可以得出這樣的結(jié)論：無論在接入層、匯聚層還是核心層，鏈路聚合這種捆綁技術(shù)可以將多個以太網(wǎng)鏈路捆綁為一條邏輯的以太網(wǎng)鏈路。因此，在采用通過多條以太網(wǎng)鏈路連接兩臺設(shè)備的鏈路聚合設(shè)計方案時，所有鏈路的帶寬都可以充分用來轉(zhuǎn)發(fā)兩臺設(shè)備之間的流量，如果使用三層鏈路連接兩臺設(shè)備，這種方案可以起到節(jié)省IP地址的作用。20.2.2鏈路聚合基本概念（1）聚合組聚合組是一組以太網(wǎng)接口的集合。聚合組是隨著聚合接口的創(chuàng)建自動生成的，其編號與聚合接口編號相同。根據(jù)加入到聚合組中的以太網(wǎng)接口的類型，聚合組可以分為以下兩類。①二層聚合組，是隨著二層聚合端口的創(chuàng)建自動生成的，只包含二層以太網(wǎng)端口。②三層聚合組，是隨著三層聚合端口的創(chuàng)建自動生成的，只包含三層以太網(wǎng)端口。20.2.2鏈路聚合基本概念（2）聚合成員端口狀態(tài)聚合組中的成員端口包含以下兩種狀態(tài)。①當端口的鏈路狀態(tài)處于Down時，端口不可能轉(zhuǎn)發(fā)任何數(shù)據(jù)報文，顯示為”down”狀態(tài)。②端口鏈路處于Up狀態(tài)，并經(jīng)過LACP協(xié)商后，端口被置于聚合狀態(tài)(端口被作為一個聚合組的一個成員參與聚合組的數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā))，顯示為“bndl”狀態(tài)。③當端口鏈路處于UP狀態(tài)，但是由于對端沒有啟用LACP，或者因為端口屬性和主端口不一致等一些因素導(dǎo)致經(jīng)過報文協(xié)商端口被置于掛起狀態(tài)（處于掛起狀態(tài)的端口不參與數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)），顯示為“susp”狀態(tài)。20.2.2鏈路聚合基本概念（3）端口聚合使用注意點①端口聚合的成員屬性必須一致，包括接口速率、雙工，介質(zhì)類型（指光口或者電口）等，光口和電口不能綁定，千兆與萬兆不能綁定；②二層端口只能加入二層AP，三層端口只能加入三層AggregatePort，已經(jīng)關(guān)聯(lián)了成員口的AggregatePort口不允許改變二層/三層屬性；③端口聚合后，成員接口不能單獨再進行配置，只能在AggregatePort口配置所需要的功能（interfaceaggregateportx/x）；④兩個互聯(lián)設(shè)備的端口聚合模式必須一致，并且同一時候只能選擇一種，是靜態(tài)聚合或者是動態(tài)LACP聚合；20.2.3鏈路聚合的模式建立鏈路聚合也像設(shè)置端口速率一樣有手動配置和動態(tài)協(xié)商兩種方式。在銳捷的port-group中，前者稱為靜態(tài)聚合模式，而后者為動態(tài)聚合模式。20.2.3鏈路聚合的模式（1）靜態(tài)聚合模式采用AggregatePort的靜態(tài)聚合模式就像配置靜態(tài)路由，或者在本地設(shè)置端口速率一樣，都是一種把功能設(shè)置本地化、靜態(tài)化的操作方式。說得具體一些，就是管理員在一臺設(shè)備上根據(jù)自己的需求將多條連接同一臺交換機的端口都添加到這個AggregatePort中，然后再在對端交換機上執(zhí)行對應(yīng)的操作。因此，對于采用靜態(tài)聚合模式配置的AggregatePort，設(shè)備之間不會就建立AggregatePort而交互信息，它們只會按照管理員的操作執(zhí)行鏈路捆綁，然后采用負載均衡的方式通過捆綁的鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)。20.2.3鏈路聚合的模式靜態(tài)聚合模式建立AggregatePort就像靜態(tài)添加到路由表中的路由條目那樣，它比動態(tài)學(xué)習到的路由更加穩(wěn)定，但缺乏靈活性。如果靜態(tài)路由的出站接口為“DOWN”狀態(tài)，那么路由器就會將這條靜態(tài)路由從路由表中暫時刪掉，直至這個出站接口的狀態(tài)恢復(fù)為止，否則即使這條靜態(tài)路由是一個路由黑洞，路由器也會毫不知情地進行轉(zhuǎn)發(fā)。同理，如果在靜態(tài)聚合模式配置的AggregatePort中有一條鏈路出現(xiàn)了故障，那么雙方設(shè)備可以檢測到這一點，并且不再使用那條故障鏈路，而繼續(xù)使用仍然正常的鏈路來發(fā)送數(shù)據(jù)。盡管因為鏈路故障導(dǎo)致一部分帶寬無法使用，但通信的效果仍然可以得到保障，如圖20-3所示。20.2.3鏈路聚合的模式圖20-3故障后靜態(tài)聚合模式AggregatePort使用其他鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)20.2.3鏈路聚合的模式（2）動態(tài)聚合模式鏈路聚合控制協(xié)議（LinkAggregationControlProtocol，LACP）旨在為建立鏈路聚合的設(shè)備之間提供協(xié)商和維護這條動態(tài)鏈路聚合的標準。管理員配置動態(tài)聚合模式AggregatePort時，需要首先在兩邊的設(shè)備上創(chuàng)建出AggregatePort邏輯端口，然后將這個端口配置為動態(tài)聚合模式，最后再把需要捆綁的物理端口添加到這個AggregatePort中。在AggregatePort環(huán)境中，有時也存在以下需求：對于捆綁在AggregatePort中的鏈路，有時候希望兩臺設(shè)備只將其中的M條作為主用鏈路來負載均衡流量，另外的N條則等待主用鏈路出現(xiàn)故障時進行替換。這種需求可以通過動態(tài)聚合模式提供的一種稱為M：N模式的備份鏈路機制來實現(xiàn)。下面，介紹兩臺設(shè)備是如何協(xié)商建立動態(tài)聚合模式AggregatePort的。20.2.3鏈路聚合的模式首先，兩臺設(shè)備會分別在管理員完成LACP配置之后，開始向?qū)Χ税l(fā)送LACP數(shù)據(jù)單元（簡稱LACPDU），在雙方交換的LACPDU中，包含了一個稱為系統(tǒng)優(yōu)先級的參數(shù)。在完成LACPDU交換之后，雙方交換機會使用系統(tǒng)優(yōu)先級來判斷誰充當兩者中的LACP主動端。如雙方系統(tǒng)優(yōu)先級相同，則MAC地址較小的交換機會成為LACP主動端。20.2.3鏈路聚合的模式在確定LACP主動端之后，雙方會繼續(xù)依次比較LACP主動端設(shè)備各個端口的LACP優(yōu)先級。端口優(yōu)先級同樣包含在各個端口發(fā)出的LACPDU當中，其中端口優(yōu)先級最高（端口優(yōu)先級的數(shù)值越低，代表優(yōu)先級越高）的N個端口會與對端建立AggregatePort主用鏈路，其余端口則會與對端建立AggregatePort備用鏈路。在圖20-4中，由于交換機SW1的系統(tǒng)優(yōu)先級高于交換機SW2，因此，交換機SW1成為LACP主動端。又因為管理員將主用鏈路的數(shù)量設(shè)置為了兩條，而交換機SW1的端口1、3的端口優(yōu)先級最高，因此AggregatePort中的1、3兩個端口所連接的鏈路為主用鏈路，而端口2連接的鏈路則為備用鏈路。盡管在交換機SW2上端口2的端口優(yōu)先級最高也無法成為主用鏈路，因為主備鏈路的選舉只由主動端交換機根據(jù)自身端口優(yōu)先級來決定。20.2.3鏈路聚合的模式圖20-4動態(tài)聚合模式AggregatePort的主用鏈路和備用鏈路20.2.3鏈路聚合的模式在圖20-4中，如果交換機SW1端口1或端口3無法通信，那么端口2所連接的鏈路就會被激活并且開始承擔流量負載，這就是動態(tài)聚合模式AggregatePort提供的M：N備份機制。如果在AggregatePort的LACP主動端上，有一個比主用鏈路端口優(yōu)先級值更優(yōu)的端口被添加進來或者故障端口得到了恢復(fù)，那么這個端口所連接的鏈路是否會作為主用鏈路被添加到AggregatePort中，取決于AggregatePort是否配置了搶占模式。顧名思義，如果管理員沒有配置搶占模式，那么即使新加入或恢復(fù)的端口優(yōu)先級比當前主用鏈路所連端口的優(yōu)先級更高，這些端口所在的鏈路也不會成為主用鏈路。項目規(guī)劃設(shè)計項目規(guī)劃設(shè)計2臺交換機使用G0/1和G0/2端口進行互聯(lián)，采用鏈路聚合的方式提高傳輸帶寬和冗余能力。同時考慮到公司有不同部門VLAN間跨交換機通信的情況，該聚合鏈路應(yīng)配置為TRUNK模式。配置步驟如下：（1）配置部門VLAN。（2）配置的交換機聚合鏈路。（3）配置測試計算機的IP地址。項目規(guī)劃設(shè)計本項目的VLAN規(guī)劃、端口規(guī)劃、IP地址規(guī)劃見表20-1~表20-3。VLANIDVLAN命名IP地址段用途Vlan10Fiance10.0.1.1~10/24財務(wù)部IPVlan20Technical10.0.1.11~20/24技術(shù)部IP表20-1VLAN規(guī)劃項目規(guī)劃設(shè)計表20-2端口規(guī)劃本端設(shè)備本端端口端口類型對端設(shè)備對端端口SW1G0/1access財務(wù)部PC1-SW1G0/2access技術(shù)部PC1-SW1G0/5TrunkSW2G0/5SW1G0/6TrunkSW2G0/6SW2G0/1access財務(wù)部PC2-SW2G0/2access技術(shù)部PC2-SW2G0/5TrunkSW1G0/5SW2G0/6TrunkSW1G0/6項目規(guī)劃設(shè)計表20-3IP地址規(guī)劃計算機IP地址財務(wù)部PC110.0.1.1/24財務(wù)部PC210.0.1.2/24技術(shù)部PC310.0.1.11/24技術(shù)部PC410.0.1.12/24項目實施任務(wù)20-1配置交換機VLAN任務(wù)描述根據(jù)項目規(guī)劃設(shè)計，為各部門創(chuàng)建相應(yīng)VLAN，并劃分端口。任務(wù)實施（1）在交換機SW1上為各部門創(chuàng)建相應(yīng)的VLAN，將端口劃分至相應(yīng)VLAN，配置命令如下。Ruijie>enable//進入特權(quán)模式Ruijie#config//進入全局模式Ruijie(config)#hostnameSW1//將設(shè)備名稱更改為SW1SW1(config)#vlan10//創(chuàng)建VLAN10SW1(config-vlan)#exitSW1(config)#vlan20SW1(config-vlan)#exitSW1(config)#interfacegigabitEthernet0/1//進入gigabitEthernet0/1接口SW1(config-if-GigabitEthernet0/1)#switchportaccessvlan10//將該端口劃入VLAN10中SW1(config)#interfacegigabitEthernet0/2SW1(config-if-GigabitEthernet0/2)#switchportaccessvlan20任務(wù)20-1配置交換機VLAN（2）在交換機SW2上為各部門創(chuàng)建相應(yīng)的VLAN，將端口劃分至相應(yīng)VLAN，配置命令如下。Ruijie>enableRuijie#configRuijie(config)#hostnameSW2SW2(config)#vlan10SW2(config-vlan)#exitSW2(config)#vlan20SW2(config-vlan)#exitSW2(config)#interfacegigabitEthernet0/1SW2(config-if-GigabitEthernet0/1)#switchportaccessvlan10SW2(config-if-GigabitEthernet0/1)#exitSW2(config)#interfacegigabitEthernet0/2SW2(config-if-GigabitEthernet0/2)#switchportaccessvlan20SW2(config-if-GigabitEthernet0/2)#exit任務(wù)20-1配置交換機VLAN任務(wù)驗證（1）在SW1上使用【showvlan】命令查看VLAN信息，配置命令如下?？梢钥吹揭呀?jīng)將接口劃分給了相應(yīng)VLAN。SW1(config)#showvlanVLANNameStatusPorts1VLAN0001STATICGi0/0,Gi0/3,Gi0/4,Gi0/5Gi0/6,Gi0/7,Gi0/810VLAN0010STATICGi0/120VLAN0020STATICGi0/2任務(wù)20-1配置交換機VLAN（2）在SW2上使用【showvlan】命令查看VLAN信息，配置命令如下?？梢钥吹揭呀?jīng)將接口劃分給了相應(yīng)VLAN。SW2(config)#showvlanVLANNameStatusPorts1VLAN0001STATICGi0/0,Gi0/3,Gi0/4,Gi0/5Gi0/6,Gi0/7,Gi0/810VLAN0010STATICGi0/120VLAN0020STATICGi0/2任務(wù)20-2配置交換機聚合鏈路任務(wù)描述根據(jù)項目規(guī)劃設(shè)計在兩臺交換機上創(chuàng)建聚合鏈路。任務(wù)實施（1）SW1的配置,創(chuàng)建AG1接口，默認為手工負載分擔模式,將端口加入到接口?！緄nterfaceaggregateport<number>】：全局模式命令，用來創(chuàng)建并進入AG1接口，可以指定AG1接口的編號，取值范圍視設(shè)備類型不盡相同，一般為0~32。【port-group<number>】在接口視圖下使用該命令，可以將當前接口加入到聚合口<number>中。任務(wù)20-2配置交換機聚合鏈路配置命令如下。SW1(config)#interfaceaggregateport1//創(chuàng)建并進入AG1聚合口SW1(config-if-AggregatePort1)#exitSW1(config)#interfaceGigabitEthernet0/5SW1(config-if-GigabitEthernet0/5)#port-group1SW1(config-if-GigabitEthernet0/5)#exitSW1(config)#interfaceGigabitEthernet0/6SW1(config-if-GigabitEthernet0/6)#port-group1SW1(config-if-GigabitEthernet0/6)#exit任務(wù)20-2配置交換機聚合鏈路（2）在交換機SW2上,創(chuàng)建AG1接口，默認為手工負載分擔模式,將端口加入到接口，配置命令如下。SW2(config)#interfaceaggregateport1SW2(config-if-AggregatePort1)#exitSW2(config)#interfaceGigabitEthernet0/5SW2(config-if-GigabitEthernet0/5)#port-group1SW2(config-if-GigabitEthernet0/5)#exitSW2(config)#interfaceGigabitEthernet0/6SW2(config-if-GigabitEthernet0/6)#port-group1SW2(config-if-GigabitEthernet0/6)#exit任務(wù)20-2配置交換機聚合鏈路（3）在交換機SW1上配置AG1聚合口為Trunk端口，允許VLAN10和VLAN20通過。配置命令如下。SW1(config)#interfaceaggregateport1SW1(config-if-AggregatePort1)#switchportmodetrunk//修改端口類型Trunk模式SW1(config-if-AggregatePort1)#switchporttrunkallowedvlanonly10,20//允許端口通過VLAN任務(wù)20-2配置交換機聚合鏈路（4）在交換機SW2上配置AG1聚合口為Trunk端口，允許VLAN10和VLAN20通過。配置命令如下。SW2(config)#interfaceaggregateport1SW2(config-if-AggregatePort1)#switchportmodetrunkSW2(config-if-AggregatePort1)#switchporttrunkallowedvlanonly10,20任務(wù)20-2配置交換機聚合鏈路任務(wù)驗證（1）在SW1上使用【showaggregateport1summary】命令查看端口狀態(tài)，配置命令如下?？梢钥吹?，G0/1和G0/2已經(jīng)加入了鏈路聚合組。該鏈路聚合組的總帶寬，是G0/1和G0/2接口帶寬之和。SW1(config)#showaggregateport1summaryAggregatePortMaxPortsSwitchPortModePorts------------------------------------------------------------------------Ag116EnabledTRUNKGi0/5,Gi0/6任務(wù)20-2配置交換機聚合鏈路（2）在SW2上使用【showaggregateport1summary】命令查看端口狀態(tài)，配置命令如下?？梢钥吹?，G0/1和G0/2已經(jīng)加入了鏈路聚合組。SW2(config)#showaggregateport1summaryAggregatePortMaxPortsSwitchPortModePorts------------------------------------------------------------------------Ag116EnabledTRUNKGi0/5,Gi0/6任務(wù)20-3配置各部門計算機的IP地址任務(wù)描述根據(jù)項目規(guī)劃設(shè)計的IP地址規(guī)劃表為各臺計算機配置IP地址。任務(wù)實施PC1的IP地址配置結(jié)果如圖20-9所示，同理完成其他PC的IP地址配置。圖20-9財務(wù)部-PC1IP配置圖任務(wù)20-3配置各部門計算機的IP地址任務(wù)驗證（1）在財務(wù)部-PC1上使用【ipconfig】命令查看IP地址，配置命令如下?？梢钥吹?，PC1上已經(jīng)配置了IP地址。（2）在其他PC上同樣使用【ipconfig】命令查看IP地址。C:\Users\Administrator>ipconfig//顯示本機IP地址配置的信息本地連接:連接特定的DNS后綴.......:IPv4地址............:10.0.1.1(首選)子網(wǎng)掩碼............:255.255.255.0默認網(wǎng)關(guān).............:項目驗證項目驗證（1）通過【Ping】命令，測試各部門內(nèi)部通信的情況。使用財務(wù)部計算機PC1Ping本部門的計算機PC2，并在Ping的過程中斷開任意一條交換機互聯(lián)鏈路，通信不中斷，命令運行過程如下。C:\Users\Administrator>ping10.0.1.2-t正在Ping10.0.1.2具有32字節(jié)的數(shù)據(jù):來自10.0.1.2的回復(fù):字節(jié)=32時間=1msTTL=64來自10.0.1.2的回復(fù):字節(jié)=32時間=5msTTL=64來自10.0.1.2的回復(fù):字節(jié)=32時間=1msTTL=64來自10.0.1.2的回復(fù):字節(jié)=32時間=1msTTL=64來自10.0.1.2的回復(fù):字節(jié)=32時間=1msTTL=64項目驗證可以看到，財務(wù)部PC1在中斷任意一條鏈路時，仍然可以和財務(wù)部PC2通信。來自10.0.1.2的回復(fù):字節(jié)=32時間=5msTTL=64來自10.0.1.2的回復(fù):字節(jié)=32時間=1msTTL=64來自10.0.1.2的回復(fù):字節(jié)=32時間=1msTTL=6410.0.1.2的Ping統(tǒng)計信息:數(shù)據(jù)包:已發(fā)送=8，已接收=8，丟失=0(0%丟失)，往返行程的估計時間(以毫秒為單位):最短=1ms，最長=5ms，平均=2ms項目驗證(2）使用財務(wù)部的計算機Ping技術(shù)部的計算機，配置命令如下?？梢钥吹?，財務(wù)部PC1不可以Ping通技術(shù)部PC4，鏈路聚合保持交換機間跨VLAN通信的特性。C:\Users\Administrator>ping10.0.1.12正在Ping10.0.1.12具有32字節(jié)的數(shù)據(jù):來自10.0.1.1的回復(fù):無法訪問目標主機。來自10.0.1.1的回復(fù):無法訪問目標主機。來自10.0.1.1的回復(fù):無法訪問目標主機。來自10.0.1.1的回復(fù):無法訪問目標主機。10.0.1.12的Ping統(tǒng)計信息:數(shù)據(jù)包:已發(fā)送=4，已接收=4，丟失=0(0%丟失)，項目拓展一、理論題1.兩臺以太網(wǎng)交換機之間使用鏈路聚合技術(shù)進行互聯(lián)時，各個成員端口不需要滿足以下哪個條件（ ）A.兩端相連的物理口數(shù)量一致 B.兩端相連的物理端口速率一致C.兩端相連的物理端口編號一致 C.兩端相連的物理口雙工模式一致2.以下關(guān)于動態(tài)聚合模式的鏈路聚合說法正確的是？()動態(tài)聚合模式下最多只能有4個活動端口動態(tài)聚合模式下不能設(shè)置活動端口的數(shù)量動態(tài)聚合模式下所有活動接口都參與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，分擔負載流量動態(tài)聚合模式下鏈路兩端的設(shè)備相互發(fā)送LACP報文一、理論題3.為保證同一條數(shù)據(jù)流在同一條物理鏈路上進行轉(zhuǎn)發(fā)，AggregatePort采用哪種方式的負載分擔？()A.基于流的負載分擔 B.基于包的負載分擔C.基于應(yīng)用層信息的負載分擔 D.基于數(shù)據(jù)包入