>网络的可靠性:
所有网络都会有出现故障的时候,对于故障的排除办法,不同网络环境有不同的要求;
网络业务比较少的小企业,对于网络故障也许可以手动排除,而对于金融等对网络实时性要求很高的行业,网络
出现故障时的自修复及快速切换成为必备的条件,这就涉及到了网络的可靠性的问题;
网络可靠性是网络性能的重要参数;
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网络的可靠性==》网络故障时的自修复和快速收敛==》防止单点故障的出现;
》三层的可靠性:
最常用,切换速度最快的措施:路由协议;
但对于三网关的冗余,路由协议时无法实现的,因为主机到网段之间没运行路由协议,这需要用HSRP、VRRP或
GLBP来实现网关的冗余,以实现网关的可靠性;
》二层的可靠性:
主机到网关之间的链路的可靠性,也就是避免单点故障;
避免单点故障,允许节点间多链路的存在==》有可能造成广播风暴、MAC地址表翻动及多帧复制等错误的出现;
图示:
单点故障: PC1------|sw1|----|sw2|------PC2
如果PC1和PC2中间的任一段链路断了,或任何一天设备坏了,两台PC间就无法通信了;
多条链路:
|-----a|sw1|b-----|
PC1-----| |------PC2
|-----a|sw2|b-----|
*以ARP请求为例,解释广播风暴、MAC地址翻动及多帧复制现象:
---广播风暴:PC1和PC2通信之前,要arp广播获取PC2的MAC地址,两台交换机都可以从自己的接口a收到广
播帧,并向其他端口b转发,之后,sw1的b接口又会收到sw2发出的帧,如此循环,网络内的广播帧越来越多,
不断循环,形成广播风暴;
---MAC表翻动:交换机从一个接口收到数据帧,会先检查其原MAC地址,如果原MAC不存在mac表中,或者存在
但对应的交换机接口不同,则立即更新,把该原MAC地址与收到数据帧的接口在mac表中绑定,但是由于arp广
播是在循环的,所以交换机会分别从a、b两个接×××替收到,所其原mac地址所对应的接口也会不断变动,即
而引起mac地址表的翻动;
---多帧复制,arp请求帧在网段中的循环,会造成,PC2收到多次同样的请求广播帧,这叫多帧复制;
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>STP的概念:
因为上述问题的存在,提出了STP生成树的概念,STP避免了二层环境中数据环路或逻辑环路的出现,而使物理上的环路
被允许存在,从而实现链路的冗余;
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example:
PC1---------|
|---------|SW|----|GW|-------internet
PC2---------|
PC1和PC2的MAC地址相同,当PC1去访问百度时,百度恢复的数据传给PC1 or PC2 ?
===》一个MAC地址在sw的mac表中只会和一个接口关联;
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为了避免数据传输的环路,STP用来打破链路的逻辑环路,就是在环路中逻辑上阻塞掉一个SW的接口,到底哪个接口被
阻塞掉,选择之前首先要找到一个参考点,就是我们生成树的根ROOT:
》STP root的选举:
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*BPDU桥协议数据单元:
Protocol ID---2字节,表示什么协议;
Version-------1字节,版本信息;
Message type--1字节,表示BPDU的类型(配置BPDU,TCN BPDU);
Flags---------1字节,表示配置BPDU的工作类型;
Root ID-------8字节,来标识跟桥;
Cost of path--4字节,发送者到跟桥的路径开销;
Bridge ID-----8字节,转发者的标识;
Port ID-------2字节,此BPDU是从哪个接口出来的;
Message age---2字节,BPDU的已存活时间;
Max age-------2字节,BPDU的最长有效时间,20秒;
Hellotime-----2字节,BPDU发送间隔,2s;
Forward delay-2字节,STP状态切换的时间间隔,15s;
交换机通过交换BPDU来协商各种决策;
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忘记NA阶段所学的选举机制,依据BPDU所携带的信息来选举根桥:
*标准STP中,是整个的二层环境中选举一个根桥,而在cisco的STP中是一个广播域一个根桥,也就是说一个二层环境
中可能存在多个根桥(每个vlan一个根桥);
>ROOT选举方法:
》选举BID最小的switch为根桥:BID=Priority+MAC地址,MAC地址是背板的MAC地址(show version可以查看);
Priority必须是4096的倍数,默认为32768;
MAC地址,一般情况下,对于同一个厂家,出场越早的sw的mac地址越小;
MAC地址不好修改,所以一般通过修改优先级来指定ROOT;
交换机刚开机时都认为自己是根桥,即BPDU中的RID和BID都是自己的MAC地址;
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开销值计算标准:
带宽 旧的计算标准 现用计算标准 最新计算标准
10M 100 100 200,0000
100M 10 19 20,0000