企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)

1、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì) 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì) 組網(wǎng)場(chǎng)景：總部，分公司，一棟大樓組網(wǎng)場(chǎng)景：總部，分公司，一棟大樓建網(wǎng)需求：一棟大樓建網(wǎng)需求：一棟大樓(總部大樓總部大樓)內(nèi)若干信息點(diǎn)內(nèi)若干信息點(diǎn)(幾十到幾百個(gè)幾十到幾百個(gè))和一和一組服務(wù)器要連接到網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行相互通信組服務(wù)器要連接到網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行相互通信,共享服務(wù)器等軟硬件資源，共享服務(wù)器等軟硬件資源，總部局域網(wǎng)同時(shí)連接各分公司?？偛烤钟蚓W(wǎng)同時(shí)連接各分公司。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌汉诵膶优c接入層的兩層結(jié)構(gòu)

2、，雙核心，每個(gè)接入交換網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌汉诵膶优c接入層的兩層結(jié)構(gòu)，雙核心，每個(gè)接入交換機(jī)雙上行到兩個(gè)核心交換機(jī)。機(jī)雙上行到兩個(gè)核心交換機(jī)。設(shè)備及鏈路設(shè)備及鏈路u 核心交換機(jī)：核心交換機(jī)：cisco4500/6500，Huawei 6500/8505u 接入交換機(jī)：接入交換機(jī)：cisco29xx/37xx，Huawei 2000/3000u 路由器：路由器：cisco7200/3800/2800，Huawei AR46/38關(guān)鍵技術(shù)：關(guān)鍵技術(shù)：u 雙核心設(shè)備解決核心單點(diǎn)故障雙核心設(shè)備解決核心單點(diǎn)故障u 部署部署STP解決組網(wǎng)環(huán)路問題解決組網(wǎng)環(huán)路問題u 部署部署DHCP解決解決ip地址分配管理問題地址分配

3、管理問題u 部署部署HSRP/VRRP解決網(wǎng)管備份問題解決網(wǎng)管備份問題 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)二層網(wǎng)絡(luò)冗余帶來的問題二層網(wǎng)絡(luò)冗余帶來的問題 提及生成樹協(xié)議的由來，我們先來看看沒有生成樹的網(wǎng)絡(luò)。如圖提及生成樹協(xié)議的由來，我們先來看看沒有生成樹的網(wǎng)絡(luò)。如圖1展示了現(xiàn)展示了現(xiàn)在普遍采用的多交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)冗余的局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在普遍采用的多交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)冗余的局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)二層網(wǎng)絡(luò)冗余帶來的問題二層網(wǎng)絡(luò)冗余帶來的問題 在圖在圖1所示的網(wǎng)絡(luò)中，可能產(chǎn)生如下的兩種情況：所示的網(wǎng)絡(luò)中，可能產(chǎn)生如下的兩種情況： 廣播環(huán)路（廣播環(huán)路（Broadcast Loop）

4、 顯然，當(dāng)顯然，當(dāng)PC A發(fā)出一個(gè)發(fā)出一個(gè)DMAC為廣播地址的數(shù)據(jù)幀時(shí)，該廣播會(huì)被無休為廣播地址的數(shù)據(jù)幀時(shí)，該廣播會(huì)被無休止的轉(zhuǎn)發(fā)。止的轉(zhuǎn)發(fā)。 MAC地址表震蕩（地址表震蕩（Bridge Table Flapping） 在圖在圖1中，即使是單播，也有可能導(dǎo)致異常。交換機(jī)中，即使是單播，也有可能導(dǎo)致異常。交換機(jī)SW1可以在端口可以在端口B上上學(xué)習(xí)到學(xué)習(xí)到PC B的的MAC地址，但是由于地址，但是由于SW2會(huì)將會(huì)將PC B發(fā)出的數(shù)據(jù)幀向自己其發(fā)出的數(shù)據(jù)幀向自己其它的端口轉(zhuǎn)發(fā)，所以它的端口轉(zhuǎn)發(fā)，所以SW1也可能在端口也可能在端口A上學(xué)習(xí)到上學(xué)習(xí)到PC B的的MAC地址。如此地址。如此SW1會(huì)不停的修

5、改自己的會(huì)不停的修改自己的MAC地址表。這樣就引起了地址表。這樣就引起了MAC地址表的抖動(dòng)地址表的抖動(dòng)（Flapping）。）。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)STP協(xié)議介紹協(xié)議介紹 STP可以消除網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路。其基本理論依據(jù)是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓可以消除網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路。其基本理論依據(jù)是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建（生成）無回路的連通圖（就是樹），從而保證數(shù)據(jù)撲構(gòu)建（生成）無回路的連通圖（就是樹），從而保證數(shù)據(jù)傳輸路徑的唯一性，避免出現(xiàn)環(huán)路報(bào)文流量增生和循環(huán)。傳輸路徑的唯一性，避免出現(xiàn)環(huán)路報(bào)文流量增生和循環(huán)。STP是工作在是工作在OSI第二層（第二層（Data Link Layer）的協(xié)議。）的協(xié)議。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)

6、規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)BPDU 交換機(jī)之間使用交換機(jī)之間使用BPDUBPDU來交換來交換STPSTP信息信息uBPDUBPDU Bridge Protocol Data Unit Bridge Protocol Data Unit 橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元u使用組播發(fā)送使用組播發(fā)送BPDUBPDU，組播地址為：，組播地址為： 01-80-c2-00-00-0001-80-c2-00-00-00uBPDUBPDU分為兩種類型：分為兩種類型： 配置配置BPDU BPDU 用于生成樹計(jì)算用于生成樹計(jì)算 拓?fù)渥兏ǜ妫ㄍ負(fù)渥兏ǜ妫═CNTCN）BPDU BPDU 用于通告網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?/p>

7、用于通告網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓髽I(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)BPDU包含的關(guān)鍵字段包含的關(guān)鍵字段 域域字節(jié)字節(jié)說明說明協(xié)議號(hào)協(xié)議號(hào)2總是總是0版本版本1總是總是0類型類型1當(dāng)前當(dāng)前BPDU的類型的類型0 = 配置配置BPDU，0 x80= TCN BPDU標(biāo)志標(biāo)志1最低位最低位 = TC（Topology Change，拓?fù)渥兓?biāo)志，拓?fù)渥兓?biāo)志最高位最高位 = TCA（Topology Change Acknowledgment，拓?fù)渥兓_認(rèn)）標(biāo)志拓?fù)渥兓_認(rèn)）標(biāo)志根橋根橋BID8當(dāng)前根橋的當(dāng)前根橋的BID根路徑開銷根路徑開銷4本端口累計(jì)到根橋的開銷本端口累計(jì)到根橋的開銷發(fā)送者發(fā)送者B

8、ID8本交換機(jī)的本交換機(jī)的BID發(fā)送端口發(fā)送端口PID2發(fā)送該發(fā)送該BPDU的端口的端口IDMessage Age2該該BPDU的消息年齡的消息年齡Max Age2消息老化年齡消息老化年齡Hello Time2發(fā)送兩個(gè)相鄰發(fā)送兩個(gè)相鄰BPDU間的時(shí)間間隔間的時(shí)間間隔Forward Delay2控制控制Listening和和Learning狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)STP的算法的算法企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)網(wǎng)橋網(wǎng)橋ID 取值范圍：取值范圍：0 65535缺省值：缺省值：32768企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)端口端口ID 企業(yè)網(wǎng)

9、絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)STP使用使用STP選擇根網(wǎng)橋選擇根網(wǎng)橋企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)選擇根端口的依據(jù)選擇根端口的依據(jù) 在非根網(wǎng)橋上選擇一個(gè)到根網(wǎng)橋最近的端口作為根端口在非根網(wǎng)橋上選擇一個(gè)到根網(wǎng)橋最近的端口作為根端口選擇根端口的依據(jù)是：選擇根端口的依據(jù)是：根路徑成本最低根路徑成本最低發(fā)送方網(wǎng)橋發(fā)送方網(wǎng)橋ID最小最小端口端口ID最小最小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)路徑成本路徑成本 帶寬帶寬STP路徑開銷路徑開銷4 Mbps25010 Mbps10016 Mbps6245 Mbps39100 Mbps19155 Mbps14622 Mbps61 Gbps41

10、0 Gbps2企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)網(wǎng)橋網(wǎng)橋ID和端口和端口ID 生成樹的生成計(jì)算有兩大基本度量依據(jù)：生成樹的生成計(jì)算有兩大基本度量依據(jù)：ID和路徑開銷（和路徑開銷（PC，Path Cost）。）。ID又分為兩種：又分為兩種：BID和和PID。BID即即Bridge ID，或稱為橋，或稱為橋ID。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這個(gè)值的規(guī)定是由。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這個(gè)值的規(guī)定是由16位的橋位的橋優(yōu)先級(jí)（優(yōu)先級(jí)（Bridge Priority）與橋）與橋MAC地址構(gòu)成。地址構(gòu)成。BID橋優(yōu)先級(jí)占據(jù)橋優(yōu)先級(jí)占據(jù)高高16位，其余的低位，其余的低48位是位是MAC地址。在地址。在STP網(wǎng)絡(luò)中，橋網(wǎng)絡(luò)中，橋ID最小的交最小

11、的交換機(jī)會(huì)被選舉為根橋。在設(shè)備上，橋優(yōu)先級(jí)可以手工配置換機(jī)會(huì)被選舉為根橋。在設(shè)備上，橋優(yōu)先級(jí)可以手工配置0 65535（默認(rèn)為（默認(rèn)為32768）。）。PID即即Port ID，或稱為端口，或稱為端口ID。也是由兩部分構(gòu)成的，高。也是由兩部分構(gòu)成的，高8位是端位是端口優(yōu)先級(jí)，低位是端口號(hào)?？趦?yōu)先級(jí)，低位是端口號(hào)。PID只在某些情況下對(duì)選擇指定端口有只在某些情況下對(duì)選擇指定端口有作用。在設(shè)備上，端口優(yōu)先級(jí)可以手工配置作用。在設(shè)備上，端口優(yōu)先級(jí)可以手工配置0 255（默認(rèn)為（默認(rèn)為128） 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)STP端口選舉端口選舉 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)ST

12、P的計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)器 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)STP的計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)器對(duì)于對(duì)于STP，一共有，一共有3個(gè)計(jì)時(shí)器影響著端口狀態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)的收斂，如下所述：個(gè)計(jì)時(shí)器影響著端口狀態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)的收斂，如下所述：1 Hello Timer：STP交換機(jī)發(fā)送交換機(jī)發(fā)送BPDU的時(shí)間間隔。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞€(wěn)定之后，的時(shí)間間隔。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞€(wěn)定之后，該計(jì)時(shí)器的修改只有在根橋修改才有效。根橋會(huì)在之后發(fā)出的該計(jì)時(shí)器的修改只有在根橋修改才有效。根橋會(huì)在之后發(fā)出的BPDU中填中填充適當(dāng)?shù)淖侄我韵蚱渌歉鶚騻鬟f該計(jì)時(shí)器修改信息。但當(dāng)拓?fù)渥兂溥m當(dāng)?shù)淖侄我韵蚱渌歉鶚騻鬟f該計(jì)時(shí)器修改信息。但當(dāng)拓?fù)渥?之后，之后，TCN B

13、PDU的發(fā)送不受這個(gè)計(jì)時(shí)器的管理。的發(fā)送不受這個(gè)計(jì)時(shí)器的管理。2 Forwarding Delay Timer：指一個(gè)端口：指一個(gè)端口Listening 和和Learning的各自時(shí)的各自時(shí)間，默認(rèn)為間，默認(rèn)為15秒，即秒，即Listening狀態(tài)持續(xù)狀態(tài)持續(xù)15秒，隨后秒，隨后Learning狀態(tài)再持續(xù)狀態(tài)再持續(xù)15秒。這兩個(gè)狀態(tài)下的端口會(huì)處于秒。這兩個(gè)狀態(tài)下的端口會(huì)處于Blocking狀態(tài)，這是狀態(tài)，這是STP用于避免臨時(shí)用于避免臨時(shí)環(huán)路的關(guān)鍵。環(huán)路的關(guān)鍵。3 Max Age：端口的：端口的BPDU老化的時(shí)間，前文已經(jīng)探討過。端口會(huì)根據(jù)接老化的時(shí)間，前文已經(jīng)探討過。端口會(huì)根據(jù)接收到的收到的

14、BPDU存儲(chǔ)所接收到的最好的四個(gè)信息（根橋存儲(chǔ)所接收到的最好的四個(gè)信息（根橋BID、累計(jì)根路徑開銷、累計(jì)根路徑開銷、發(fā)送者發(fā)送者BID和發(fā)送端口和發(fā)送端口PID）。每次接收到合適的）。每次接收到合適的BPDU，端口都會(huì)啟動(dòng)這，端口都會(huì)啟動(dòng)這個(gè)個(gè)Max Age計(jì)時(shí)器。超過這個(gè)計(jì)時(shí)器。超過這個(gè)Max Age時(shí)間端口接收不到合適時(shí)間端口接收不到合適BPDU，就，就會(huì)認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)直徑過大。這個(gè)時(shí)間默認(rèn)為會(huì)認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)直徑過大。這個(gè)時(shí)間默認(rèn)為20秒。秒。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)MSTP的基本概念的基本概念 在在MSTP中，角色的概念更加重要，一個(gè)端口可以在不同的中，角色的概念更加重要，一個(gè)端口可

15、以在不同的生成樹實(shí)例中充當(dāng)不同的角色。正是由于交換機(jī)和端口在不生成樹實(shí)例中充當(dāng)不同的角色。正是由于交換機(jī)和端口在不同的實(shí)例上可以扮演不同的角色，同的實(shí)例上可以扮演不同的角色，MSTP才體現(xiàn)出其意義。才體現(xiàn)出其意義。此外，此外，MSTP采用了一種抽象的思想：把一段網(wǎng)絡(luò)及其連接采用了一種抽象的思想：把一段網(wǎng)絡(luò)及其連接的各種設(shè)備抽象成一個(gè)節(jié)點(diǎn)。整個(gè)的各種設(shè)備抽象成一個(gè)節(jié)點(diǎn)。整個(gè)CIST域就是一個(gè)大的生成域就是一個(gè)大的生成樹結(jié)構(gòu)，而其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)可能是一個(gè)單獨(dú)的運(yùn)行樹結(jié)構(gòu)，而其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)可能是一個(gè)單獨(dú)的運(yùn)行STP/RSTP的交換機(jī)或者是一個(gè)的交換機(jī)或者是一個(gè)MSTP域。域。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)

16、需求與設(shè)計(jì)MSTP的基本概念的基本概念 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)MSTP的基本概念的基本概念若干個(gè)若干個(gè)VLAN可以捆綁到一個(gè)實(shí)例上。不同的實(shí)例通過可以捆綁到一個(gè)實(shí)例上。不同的實(shí)例通過ID來標(biāo)識(shí)，我司的交換機(jī)可配置的來標(biāo)識(shí)，我司的交換機(jī)可配置的MST實(shí)例實(shí)例ID范圍范圍1-16，默認(rèn)實(shí)例默認(rèn)實(shí)例0。如果不手工配置，則所有存在的。如果不手工配置，則所有存在的VLAN都會(huì)都會(huì)自動(dòng)映射到實(shí)例自動(dòng)映射到實(shí)例0。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)MSTP的基本概念的基本概念 在整體上，在整體上，CST和和IST共同構(gòu)成共同構(gòu)成CIST。在一個(gè)。在一個(gè)MST域域內(nèi)部由內(nèi)部由IST提供

17、的連通性，提供的連通性，IST可以看作可以看作CIST在在MST域中的樹狀片斷，是域中的樹狀片斷，是MST域中的實(shí)例域中的實(shí)例 0。而。而CST是是CIST的域間部分（把每個(gè)域抽象成一個(gè)節(jié)點(diǎn)）。的域間部分（把每個(gè)域抽象成一個(gè)節(jié)點(diǎn)）。 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì) MSTP的基本概念的基本概念 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)MSTP的基本概念的基本概念 域，是域，是MSTP比較獨(dú)特的概念。是一組劃分了相同比較獨(dú)特的概念。是一組劃分了相同VLAN-實(shí)例對(duì)應(yīng)關(guān)系的相互連接的交換機(jī)的集合。對(duì)外可以看作實(shí)例對(duì)應(yīng)關(guān)系的相互連接的交換機(jī)的集合。對(duì)外可以看作一個(gè)一個(gè)STP節(jié)點(diǎn)?；谶@個(gè)概

18、念，節(jié)點(diǎn)。基于這個(gè)概念，MSTP成功的組織起了一成功的組織起了一種種“大樹套小樹大樹套小樹”的嵌套結(jié)構(gòu)。的嵌套結(jié)構(gòu)。需要注意以下幾點(diǎn)：需要注意以下幾點(diǎn)：各交換機(jī)的各交換機(jī)的MCID被配置后，協(xié)議將自動(dòng)確定被配置后，協(xié)議將自動(dòng)確定MST域的范域的范圍；圍；每個(gè)每個(gè)MST域包含一個(gè)或多個(gè)域包含一個(gè)或多個(gè)MST橋和若干橋和若干LAN；MSTI是域中的概念；是域中的概念；橋接網(wǎng)絡(luò)中可以有多個(gè)域，每個(gè)域內(nèi)各實(shí)例獨(dú)立計(jì)算拓橋接網(wǎng)絡(luò)中可以有多個(gè)域，每個(gè)域內(nèi)各實(shí)例獨(dú)立計(jì)算拓?fù)?，不同域的?shí)例互不干擾。撲，不同域的實(shí)例互不干擾。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)總部大樓網(wǎng)絡(luò)需求與設(shè)計(jì)MSTP的基本概念的基本概念 關(guān)于四個(gè)字段的說明：關(guān)于四個(gè)字段的說明：Format Selector：1字節(jié)字節(jié)0（無需配置）；（無需配置）；Configuration Name：“域名域名”，32字節(jié)長(zhǎng)字符串（默字節(jié)長(zhǎng)字符串