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桥接专题
第1章原理介绍
中兴公司目前交换路由器产品ZXR10主要包括两大部分，即C系列和E系列。
C系列全套产品都为switchrouter,E系列目前正在开发中的ZXR10-T32E是一款switchrouter。
而对一台交换机来讲，不管是普通的2层交换机还是3层或多层交换设备，可以讲桥接即交换功能都是最基本、最重要的一部分，是一切的基础。
今天，桥接和交换的概念基本可互换了。
早期，人们为了区别网桥和交换机而提出了桥接和交换的概念。
基本上桥接和交换的功能是相同的，不同在实现的机制上，基本认为桥接是由软件实现的，而交换是由硬件（ASIC）实现的。
性能方面体现在，交换速度快些。
桥接技术的掌握，简单来讲，首先要清楚，交换的过程是如何实现的。
其次，要了解出现了闭合环路的网络中，为避免广播风暴而引入的生成树协议（STP）。
交换机的基本功能有三个：
地址学习、转发/过滤、避免回路的生成。
1.1交换基本原理：
见下图：
MACADDTable
E0
0260.8c01.4444
0260.8c01.3333
0260.8c01.2222
0260.8c01.1111
D
C
B
A
E2
E1
E3
这时交换机的转发表是空的。
MACaddresstable
0260.8c01.3333
0260.8c01.1111
B
A
E0:
0260.8c01.1111
E3
E1
E0
E2
C
D
0260.8c01.4444
0260.8c01.2222
当主机A发送一个帧到C，交换机通过查帧的原地址学习到通过端口E0可以到达MAC地址0260.8C01.1111。
因为这时交换机不知道要通过哪个端口到达C的MAC地址，所以，它把A发出的帧从E0口之外的所有口发送出去。
这个动作称作flooding。
MACaddresstable
E1:
0260.8C01.1111
E3:
0260.8c01.4444
E0
E1
E2
E3
B
A
C
D
0260.8c01.3333
0260.8c01.1111
0260.8c01.4444
0260.8c01.2222
这时主机D发送数据帧到C，交换机通过查看数据帧的源地址，缓存了端口E3和主机DMAC地址地对应关系。
同理，主机D地帧从除了E3端口之外地所有端口flood出去。
MACaddresstable
E0:
0260.8c01.1111
E2:
0260.8c01.2222
E1:
0260.8c01.3333
E3:
0260.8c01.4444
B
A
X
X
0260.8c01.3333
0260.8c01.1111
E1
E0
D
C
E3
E2
0260.8c01.4444
0260.8c01.2222
主机A发帧到C，因为这时交换机知道目的地址C的MAC地址对应的端口，所以这个帧没有flood出去，而是根据MAC表提供的信息从端口E2中发送了出去。
简单的讲，任何一个交换机要经历如上的过程，创建一个MAC地址和端口对应的转发表，然后根据转发表中的信息，将帧交换到相应端口，从而到达目的主机。
1.2生成树协议（STP）部分：
生成树协议（STP）的引入是因为如此之多的类似如下网络的存在。
见下图：
RouterY
Server/hostX
Segment1
Segment2
闭合环路网络的最主要优点是冗余、备份的功能。
但同时带来了广播风暴、同个帧的多次重复到达、MAC地址表不稳定等问题。
下图中，当主机A发出一个广播包时：
Server/hostX
RouterY
Segment1
Broadcast
SwitchB
SwitchA
Segment2
交换机A收到主机X的广播包后，会从除了收到帧之外的所有端口发送出去。
同理，交换机B也会将这些广播包发送出去，这些广播包会到达Segment1，从而交换机A会再次受到这些广播包。
如此，广播风暴在网络中出现了。
如下图所示：
RouterY
Server/hostX
Segment1
Broadcast
SwitchB
SwitchA
最后再网络中会出现如下的情况：
Server/hostX
RouterY
Segment1
Broadcast
SwitchA
SwitchB
其他因网络中存在环路而产生的问题如多个相同帧的出现、MAC表不稳定等问题，此处不再赘述。
为解决此类问题，引入了生成树协议（STP）。
启用了STP的交换机间通过网桥协议数据单元（BPDU）的协商，选出网络中的根网桥、根端口、指定端口、阻塞端口等。
通过将环路中的某些端口置为阻塞状态，从而防止逻辑上闭合环路的出现，而又保证了物理上的冗余备份功能。
1.3VLAN部分：
以太技术中另外一个比较重要的概念是VLAN的概念。
VLAN实际上就是一个广播域，从3层的角度又可以理解为一个逻辑的子网。
一个逻辑的VLAN功能上类似一个网桥。
VLAN不仅限于一个交换机，也可以跨越多个交换机。
交换机的所有端口可以分成两类。
默认情况下，所有端口都为accessport。
只能一个VLAN信息。
也可指定端口为trunkport，可承载多个VLAN信息。
从而保证VLAN可跨越多个交换机。
ZXR10产品的trunk设计都符合IEEE802.1Q标准协议。
实现原理基本上是在从trunk口发送出去的以太帧在帧头内插入了4个字节的标识信息，用来标识此帧所属于的VLAN号。
1.4端口绑定（SmartTrunk）部分：
为实现冗余、负载分担等任务，引入了端口绑定的概念。
如Cisco的FastEtherchannel技术等。
ZXR10C系列交换路由器采用的端口绑定技术称为SmartTrunk。
SmartTrunk端口可看成是多个物理端口捆绑在一起的一个逻辑的端口。
设备之间的多个物理连接聚合成为一条逻辑的高速连接。
可实现各个物理端口之间的负载分担和备份冗余功能。
支持的端口包括10、100、1000以太端口。
同时支持和其他厂家设备的交换机、路由器、服务器的端口绑定互连。
但须注意，加到SmartTrunk中的端口必须符合以下条件：
●全双工
●属于相同的VLAN
●具有相同的2层特性，eg.STP状态、L2aging等。
第2章命令介绍：
2.1VLAN配置命令：
VLAN的配置方法有多种，基于端口的、基于协议的、基于MAC地址的等。
常用的是基于端口的和基于协议的VLAN。
ZXR10C系列交换路由器支持基于端口和基于协议及基于子网的VLAN。
●创建VLAN
vlancreateid
其中type可以是port-based。
或如下协议类型的组合：
IP、IPX、AppleTalk、DEC、SNA、Ipv6、bridged-protocols。
●给VALN添加端口
vlanaddportsto
●改变端口类型
vlanmakeaccess-port
vlanmaketrunk-port
●显示VLAN信息
vlanshowvlan-name
进一步详尽的命令及命令说明见ZXR10C系列路由器的命令手册。
2.2SmartTrunk常用配置命令：
●创建SmartTrunk
smarttrunkcreateprotocolno-protocol|huntgroup|lacp[no-llap-ack]
－huntgroup指出使用DECHuntGroupcontrolprotocol。
当ZXR10C系列互联或和另一支持此协议的设备对接时可使用。
－lacp即逻辑应用控制协议（LinkApplicationControlprotocol）。
－no-protocol指出不使用任何协议。
当对端设备不支持huntgroup协议的时候，指出”no-protocol”。
●SmartTrunk添加端口
Smarttrunkaddportsto
●设置smarttrunk中各端口间负载分担方式
smarttrunksetload-policyround-robin|link-utilizationon|all-smarttrunks
默认情况下，ZXR10C系列交换路由器使用round-robin（轮循）的方式在包含在某smarttrunk端口间进行负载分担。
也可指定采用根据端口的链路利用情况（link-utilization）进行负载分担。
●查看smarttrunk连接
smarttrunkshowconnections|all-smarttrunks
●查看smarttrunk端口负载分担情况
smarttrunkshowredistribution|all-smarttrunks
－流量在各物理端口间的分布情况。
●查看smarttrunk控制协议的状态
smarttrunkshowprotocol-state
●查看smarttrunk信息
smarttrunkshowtrunks
－显示所有smarttrunk的信息，包括端口及控制协议的信息
第3章实验配置及输出说明
3.1单一C系列路由器VLAN配置
ID=2ZXR10-T16C10/100ID=3
Greenvlan
Bluevlan
●基于端口地VLAN配置示例
zte（config）#vlancreateblueport-basedid2
zte（config）#vlancreategreenport-basedid3
zte（config）#vlanaddportset.1.（1-4）toblue
zte（config）#vlanaddportset.1.（5-8）togreen
InitialType/Data
输出说明：
ZTE#vlanshownameblue
VIDVLANNameUsedforPorts
-------------------------
2blueIP,IPX,ATALK,DEC,SNA,IPv6,L2et.1.（1-4）
ZTE#vlanshownamegreen
VIDVLANNameUsedforPorts
-------------------------
3greenIP,IPX,ATALK,DEC,SNA,IPv6,L2et.1.（5-8）
●基于协议的VLAN配置示例
zte（config）#vlancreateblueipid2
zte（config）#vlancreategreenipid3
zte（config）#vlanaddportset.1.（1-4）toblue
zte（config）#vlanaddportset.1.（5-8）togreen
输出说明
ZTE#vlanshownameblue
VIDVLANNameUsedforPorts
-------------------------
2blueIPet.1.（1-4）
ZTE#vlanshownamegreen
VIDVLANNameUsedforPorts
-------------------------
3greenIPet.1.（5-8）
3.2VLAN跨越C系列路由器和Cisco2924配置示例
本例如图示：
ZXR10-T16CCisco2924XL
trunk
et.1.1et.1.16fa0/16fa0/1
vlanbluevlanblue
zte（config）#vlanmaketrunk-portet.1.16
zte（config）#vlancreateblueid2
zte（config）#vlancreategreenid3
zte（config）#vlanaddportset.1.（1-4）toblue
zte（config）#vlanaddportset.1.（5-8）togreen
zte（config）#vlanaddportset.1.16toblue
zte（config）#vlanaddportset.1.16togreen
2924#interfaceFastEthernet0/1
2924#switchportaccessvlan2
!
2924#interfaceFastEthernet0/16
2924#switchporttrunkencapsulationdot1q
2924#switchportmodetrunk
!
输出说明：
2924#showvlanid2
VLANNameStatusPorts
----------------------------------------------------------------------------
2VLAN0002activeFa0/1,Fa0/2,Fa0/3,Fa0/4
VLANTypeSAIDMTUParentRingNoBridgeNoStpBrdgModeTrans1Trans2
--------------------------------------------------------------------
2enet1000021500-----00
另外需要注意地是作为trunkport的端口的状态，输出如下：
2924#shintf0/16switchport
Name:
Fa0/16
Switchport:
Enabled
Administrativemode:
trunk
OperationalMode:
trunk
AdministrativeTrunkingEncapsulation:
dot1q
OperationalTrunkingEncapsulation:
dot1q
NegotiationofTrunking:
Disabled
AccessModeVLAN:
0（（Inactive））
TrunkingNativeModeVLAN:
1（default）
TrunkingVLANsEnabled:
ALL
TrunkingVLANsActive:
1-3,10,20,23
PruningVLANsEnabled:
2-1001
Priorityforuntaggedframes:
0
………
注意蓝色字的内容。
此端口的工作模式为trunk模式，封装类型为IEEE802.1Q。
Cisco交换机Trunk端口的默认封装格式为ISL，本例和ZXR10-T16C对接，需要将默认封装改为802.1q封装。
再看一下作为accessport的端口fa0/1的输出：
2924#shintf0/1switchport
Name:
Fa0/1
Switchport:
Enabled
Administrativemode:
staticaccess
OperationalMode:
staticaccess
AdministrativeTrunkingEncapsulation:
isl
OperationalTrunkingEncapsulation:
isl
NegotiationofTrunking:
Disabled
AccessModeVLAN:
2（VLAN0002）
TrunkingNativeModeVLAN:
1（default）
TrunkingVLANsEnabled:
NONE
PruningVLANsEnabled:
NONE
Priorityforuntaggedframes:
0
Overridevlantagpriority:
FALSE
VoiceVLAN:
none
Appliancetrust:
none
同样注意蓝体字输出，这里fa0/1的工作模式为accessport。
提请注意，正因为fa0/1de工作模式为accessport,所以trunk封装格式，在这里没有意义。
另外，有一点需要强调的是，跨越交换机的VLAN的ID号，在两个交换机上必须配置相同。
3.3SmartTrunk配置示例
●ZXR10-TxxC设备间SmartTrunk互联
●ZXR10-TxxC交换路由器和Cisco2924XL端口绑定示例
以ZXR10-T16C为例
trunk
et.1.（1-2）fa0/1-2
配置如下：
2924（config）#intf0/1
2924（config-if）#portgroup1
2924（config-if）#exit
2924（config）#intf0/2
2924（config-if）#portgroup2
2924（config）#……..
zte（config）#smarttrunkcreatest.1protocolno-protocol
zte（config）#smarttrunkaddportset.1.（1-2）tost.1
!
h
此时smarttrunk的协议类型选为no-protocol是因为对接设备不支持hunt-group。
而且选用no-protocol的另外一个好处是可以节省用于协议协商的网络带宽。
输出说明：
ZTE#smarttrunkshowprotocol-stateall-smarttrunks
SmartTRUNKProtocolStatePortPortState
-------------------------------------
st.1NoneUpet.1.1Forwarding
et.1.2Forwarding
此时协议状态为up，并且所有的端口都处于转发状态。
ZTE#smarttrunkshowdistributionall-smarttrunks
SmartTRUNKMember%LinkUtilizationLinkStatusGrpStatus
-----------------------------------------------------------
st.1et.1.10.00ForwardingUp
st.1et.1.20.00ForwardingUp
以上输出命令可显示各个smarttrunk成员的端口利用率。
再来看一下Cisco2924XL上的输出：
2924#showspanning-treeintf0/1
InterfaceFa0/1（port1）inSpanningtree1isFORWARDING
Portpathcost12,Portpriority128
Designatedroothaspriority32768,address0003.6b6b.40c0
Designatedbridgehaspriority32768,address0003.6b6b.40c0
Designatedportis1,pathcost0
Timers:
messageage0,forwarddelay0,hold0
BPDU:
sent443,received0
2924#showspanintfa0/2
InterfaceFa0/2（port2）inSpanningtree1isFORWARDING
Portpathcost19,Portpriority128
Designatedroothaspriority32768,address0003.6b6b.40c0
Designatedbridgehaspriority32768,address0003.6b6b.40c0
Designatedportis2,pathcost0
Timers:
messageage0,forwarddelay0,hold0
BPDU:
sent82,received0
可以看到，此时fastetherchannel的成员端口都处于转发状态。
第4章工程实例
山东寿光电信城域网：
教委
洛城
牛头
东埠
孙集
纪台
稻田
卧铺
田柳
上口
广菱
道口
马店
古城
大洼
五台
留吕
现代中学
Et.1.1
Et.1.1
Gi.4.1
St.1
东局
Gi.4.1
西局
Gi.4.2
Gi.4.1
东2环
Gi.4.2
Gi.4.1
Et.1.1
学校用户VLAN1
为说明方便，原图进行了简化。
我们以东2环为例说明一下。
本工程中，各个环中分别有一些VLAN跨越了整个环到达位于教委的交换路由器ZXR10T-16C（红体字标识）。
应用户要求每个乡镇的学校用户要能够和教委在2层互通。
假设广菱学校用户所在VLAN1，由图可知，广菱学校用户可通过留吕－东局－西局到达教委，也可通过上口－洛城－西局到教委。
为实现在2层的冗余备份，我们在两个方向上都做了配置。
以留吕方向为例说明。
我们需要在广菱、留吕、东局、西局、教委的每个路由器上配置VLAN1，同时将在环上的千兆端口设为trunkport，并将trunk端口加入到需要承载的VLAN中。
如下配置信息只与2层有关
广菱配置：
Guangling（config）#vlancreateglport-basedid1
Guangling（config）#vlanaddports
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