链路聚合协议LACP

1.5.3.

2.4.4.5 链路聚合协议LACP

1.5.3.

2.4.4.5 链路聚合协议LACP

链路聚合的引入

随着以太网技术在网络领域的广泛应用，用户对采用以太网技术的骨干链路的带宽和可靠性提出越来越高的要求。在传统技术中，常用更换高速率的接口板或更换支持高速率接口板的设备的方式来增加带宽，但这种方案需要付出高额的费用，而且不够灵活。采用链路聚合技术可以在不进行硬件升级的条件下，通过将多个物理接口捆绑为一个逻辑接口实现增大链路带宽的目的。在实现增大带宽目的的同时，链路聚合采用备份链路的机制，可以有效的提高设备之间链路的可靠性。

作为链路聚合技术，Trunk可以完成多个物理端口聚合成一个Trunk口来提高带宽，同时能够检测到同一Trunk 内的成员链路有断路等故障，但是无法检测链路层故障、链路错连等故障。LACP（Link Aggregation Control Protocol）的技术出现后，提高了Trunk的容错性，并且能提供M:N备份功能，保证成员链路的高可靠性。

LACP为交换数据的设备提供一种标准的协商方式，以供系统根据自身配置自动形成聚合链路并启动聚合链路收发数据。聚合链路形成以后，负责维护链路状态。在聚合条件发生变化时，自动调整或解散链路聚合。

如图1所示，SwitchA与SwitchB之间创建Trunk，需要将SwitchA上的四个全双工GE接口与SwitchB捆绑成一个Trunk。由于错将SwitchA上的一个GE接口与SwitchC相连，这将会导致SwitchA向SwitchB传输数据时可能会将本应该发到SwitchB的数据发送到SwitchC上。而Trunk不能及时的检测到故障。

如果在SwitchA、SwitchB和SwitchC上都启用LACP协议，SwitchA的优先级设置高于SwitchB，经过协商

后，SwitchA发送的数据能够正确到达SwitchB。

图1 Trunk错连示意图

基本概念

链路聚合

将—组物理接口捆绑在一起作为一个逻辑接口来增加带宽及可靠性的方法。

链路聚合组

将若干条物理链路捆绑在一起所形成的逻辑链路称之为链路聚合组（LAG）或者Trunk。

如果这些被捆绑链路都是以太网链路，该聚合组被称为以太网链路聚合组，简写为Eth-Trunk。该聚

合组接口称之为Eth-Trunk接口。

组成Eth-Trunk的各个接口称之为成员接口。

Eth-Trunk接口可以作为普通的以太网接口来使用，它与普通以太网接口的差别只在于：转发的时候Eth-Trunk需要从众多成员接口中选择一个或多个接口来进行转发。所以，除了一些必须在物理接口下配置的特性，可以像配置普通以太网接口那样配置Eth-Trunk逻辑接口。

说明：

不能把已有的Eth-Trunk成员接口再捆绑成为其它Eth-Trunk的成员。

活动接口和非活动接口

链路聚合存在活动接口和非活动接口两种。转发数据的接口称为活动接口，而不转发数据的接口称为非活动接口。

活动接口对应的链路称为活动链路，非活动接口对应的链路称为非活动链路。

在链路聚合中为了提高链路的可靠性，引入了备份链路的机制。而这些备份链路对应的接口通常情况下担当了非活动接口的角色，只有当前活动接口出现故障时，备份的接口才可以由非活动接口转变为活动接口。

活动接口数上限阈值

在Eth-Trunk中，如果配置了活动接口数上限阈值，当活动接口数达到这个值后，再向Eth-Trunk中添加成员接口，不会增加Eth-Trunk活动接口的数目。

活动接口数下限阈值

设置活动接口数下限阈值主要目的是保证Eth-Trunk链路的带宽。防止由于活动接口数目过少而使这些链路负载过大，出现传输数据丢包的情况。

在Eth-Trunk中，如果配置了活动接口数下限阈值，当活动接口数目低于该值时，Eth-Trunk接口状态将变为Down，此时所有Eth-Trunk中的成员接口不再转发数据。

系统LACP优先级

系统LACP优先级是为了区分两端设备优先级的高低而配置的参数。静态LACP模式下，两端设备所选择的活动接口必须保持一致，否则链路聚合组就无法建立。而要想使两端活动接口保持一致，可以使其中一端具有更高的优先级，另一端根据高优先级的一端来选择活动接口即可。

系统LACP优先级值越小优先级越高，缺省情况下，系统LACP优先级值为32768。

接口LACP优先级

接口LACP优先级是为了区别不同接口被选为活动接口的优先程度。接口LACP优先级值越小，优先级越高。

成员端口间M:N备份

静态LACP模式链路聚合是一种利用LACP协议进行参数协商选取活动链路的聚合模式。该模式由LACP协议确定聚合组中的活动和非活动链路，又称为M:N模式，即M条活动链路与N条备份链路的模式。这种模式提供了更高的链路可靠性，并且可以在M条链路中实现不同方式的负载均衡。

如图2所示，两台设备间有M+N条属性相同的链路，在聚合链路上发送流量时在M条链路上负载分担，即主链路。不在另外的N条链路发送流量，这N条链路提供备份功能，即备份链路。此时链路的实际带宽为M条链路的总和，但是能提供的最大带宽为M+N的总和。

当M条链路中有一条链路故障时，LACP会从N条备份链路中找出一条正常链路替换有故障的链路，形成M:N备份。此时链路的实际带宽还是M条链路的总和，但是能提供的最大带宽就变为M+N-1条链路的总和。

图2 M:N备份示意图

这种场景主要应用在我们只想向用户提供M 条链路的带宽，同时又希望提供一定的故障保护能力。

当有一条链路出现故障时，系统能够自动选择一条优先级最高且可以使用的链路加到当前的聚合组

中。

如果在备用链路中无法找到可以激活的链路，并且目前处于Up 状态的链路数目低于配置活动接口数

下限阈值，那么系统将会把汇聚端口关闭。

链路的聚合方式

链路聚合根据是否启用链路聚合控制协议分为以下两种类型：

手工负载分担模式链路聚合

手工负载分担模式是一种最基本的链路聚合方式，在该模式下，Trunk 的建立，成员接口的加入，

以及哪些接口作为活动接口完全由手工来配置，没有链路聚合控制协议的参与。

该模式下所有活动接口都参与数据的转发，分担负载流量，因此称为负载分担模式。

手工负载分担模式下所有的成员接口可以平均分担数据流量。

如果活动链路中出现故障链路，链路聚合组自动在剩余的活动链路中平均分担数据流量。

静态LACP 模式链路聚合

静态LACP 模式下，Trunk 的建立，成员接口的加入，都是由手工配置完成的。但与手工负载分担模

式链路聚合不同的是，该模式下LACP 协议报文负责活动接口的选择。也就是说，当把一组接口加

入Trunk 后，这些成员接口中哪些接口作为活动接口，哪些接口作为非活动接口还需要经过LACP 协

议报文的协商确定。

手工负载分担模式链路聚合与静态LACP 模式链路聚合的区别和相同点如表1所示。

表1 手工模式链路聚合与静态模式链路聚合比较

手工负载分担模式链路聚合静态LACP 模式链路聚合区别不启用LACP

不会进行判断一个聚合组中的端

口是否可以真的被聚合在一起。

启用LACP 进行LACP 协议来判断在一个聚合组中的端口是否可以真的被聚合在一起。相同点聚合组的创建与删除以及成员链路的加入与退出都是由手动配置

手工负载分担链路聚合原理

手工负载分担模式链路聚合是应用比较广泛的一种链路聚合，允许在聚合组中手工加入多个成员接口，所有的接口均处于转发状态，分担负载的流量。当需要在两个直连设备间提供一个较大的链路带宽而对端设备又不支持LACP 协议时，可以使用手工负载分担模式。如图3所示，SwitchA 支持LACP ，SwitchB 不支持LACP 。图3 手工负载分担模式组网图

该模式下的所有接口参与数据的转发，并且在所有成员接口上分担负载。S7700支持两种方式的负载分担：

根据IP 报文或MPLS 标签进行负载分担。

根据MAC 地址进行负载分担。

静态LACP 模式实现原理

基于IEEE802.3ad标准的LACP，链路汇聚控制协议是一种实现链路动态聚合与解聚合的协议。LACP协议通过LACPDU（Link Aggregation Control Protocol Data Unit）与对端交互信息。

在静态LACP模式的Trunk中加入成员接口后，这些接口将通过发送LACPDU向对端通告自己的系统优先级、系统MAC、接口优先级、接口号和操作Key等信息。对端接收到这些信息后，将这些信息与自身接口所保存的信息比较以选择能够聚合的接口，双方对哪些接口能够成为活动接口达成一致，确定活动链路。

LACPDU报文详细信息如图4所示。

图4 LACPDU报文

如图4所示，主要字段信息解释如下：

Actor_Port/Partner_Port：本端/对端接口信息。

Actor_State/Partner_State：本端/对端状态。

Actor_System_Priority/Partner_System_Priority：本端/对端系统优先级。

Actor_System/Partner_System：本端/对端系统ID。

Actor_Key/Partner_Key：本端/对端操作Key。

Actor_Port_Priority/Partner_Port_Priority：本端/对端接口优先级。

静态模式Eth-Trunk建立的过程如下：

1. 两端互相发送LACPDU报文。

如图5所示，在设备SwitchA和SwitchB上创建Eth-Trunk并配置为静态LACP模式，然后向Eth-Trunk中手工加入成员接口。此时成员接口上便启用了LACP协议，两端互相发出LACPDU报文。

图5 静态LACP模式链路聚合互发LACPDU

2. 两端设备根据系统LACP优先级和系统ID确定主动端。

如图6所示，两端设备均会收到对端发来的LACP报文。以SwitchB为例，当SwitchB收到SwitchA发送的LACP报文时，SwitchB会查看并记录对端信息，并且比较系统优先级字段，如果对端设备SwitchA的系统优先级高于本端设备SwitchB的系统优先级，则确定SwitchA为LACP主动端，SwitchB将按照SwitchA的接口优先级选择活动接口，从而两端设备对于活动接口的选择达成一致。

图6 确定静态LACP模式主动端

3. 两端设备根据主动端接口LACP优先级和接口ID确定活动接口。

如图7所示，两端设备选出主动端后，两端都会以主动端的接口优先级来选择活动接口。

两端设备选择了一致的活动接口，活动链路组便可以建立起来，从这些活动链路中以负载分担的方式转发数据。

图7 静态LACP模式选择活动接口的过程

活动链路与非活动链路切换

静态模式链路聚合组两端设备中任何一端检测到以下事件，都会触发聚合组的链路切换：链路Down事件。

ETH-OAM检测到链路失效。

LACP协议发现链路故障。

接口不可用。

在使能了LACP抢占前提下，更改备份接口的优先级高于当前活动接口的优先级后，会

发生切换的过程。

当满足上述切换条件其中之一时，按照如下步骤进行切换：

1. 关闭故障链路。

2. 从N条备份链路中选择优先级最高的链路接替活动链路中的故障链路。

3. 优先级最高的备份链路转为活动状态并转发数据，完成切换。

LACP抢占

使能LACP抢占后，聚合组会始终保持高优先级的接口作为活动接口的状态。

如图8所示，GE1/0/1、GE1/0/2和GE1/0/3为Eth-Trunk 1的成员接口，活动接口数最大上限阈值为2，配置GE1/0/1和GE1/0/2接口的LACP优先级分别为9和10，GE1/0/3保持缺省接口LACP优先级。当通过LACP协议协商完毕后，GE1/0/1、GE1/0/2接口因为优先级较高被选作活动接

口，GE1/0/3接口成为备份接口。

图8 LACP抢占场景

以下两种情况需要使能LACP的抢占功能。

GE1/0/1接口出现故障而后又恢复了正常。当接口GE1/0/1出现故障时被GE1/0/3所取

代，如果在Eth-Trunk接口下未使能抢占，则故障恢复时GE1/0/1仍然保持备份接口状

态；如果使能了LACP抢占，当GE1/0/1故障恢复时可以重新成为活动接口，GE1/0/3再

次成为备份接口。

如果用户希望GE1/0/3接口替换GE1/0/1、GE1/0/2中的一个接口成为活动接口，可以通

过更改GE1/0/3的接口LACP优先级为8或更小的数值来实现，但前提条件是已经使能了

LACP抢占功能。如果没有使能LACP抢占功能，即使将备份接口的优先级调整为高于当

前活动接口的优先级，系统也不会进行重新选择活动接口的过程，不切换活动接口。

抢占延时

LACP抢占发生时，处于备用状态的链路将会等待一段时间后再切换到转发状态，这就是抢占延

时。抢占延时是一个可配置的值，默认为30s，可配置范围为10s～180s。

配置抢占延时是为了避免由于某些链路状态频繁变化而导致整个Eth-Trunk数据传输不稳定。

如图8所示，GE1/0/1由于链路故障切换为非活动接口，此后该链路又恢复了正常。由于系统使能了

LACP抢占，经过抢占延时后，GE1/0/1会重新切换到活动状态。

父主题：原理描述

STP.RSTP协议理解

修订记录Revision Record

目录 1 S TP 生成树协议 (7) 1.1STP的主要作用 (7) 1.2STP的基本原理： (7) 1.3STP端口的角色和状态 (8) 1.4端口状态： (9) 1.5STP算法 (9) 1.5.1问题1 (12) 1.5.2问题2 (13) 1.6STP的计时器： (13) 1.7STP拓扑结构改变 (14) 1.8问题讨论 (16) 1.8.1问题3的答案： (16) 1.8.2附加题： (16) 2 RSTP 快速生成树协议 (19) 2.1RSTP的改进 (19) 2.2P/A协商 (22) 2.3拓扑结构变化 (23) 2.3.1问题1： (24) 2.3.2问题2： (25) 2.3.3问题3 (25) 2.3.4问题4： (25) 2.3.5附加题 (26) 2.4RSTP新增特性 (26) 2.4.1BPDU Guard (26) 2.4.2Root Guard (27)

2.4.3Root Primary/Secondary (27) 2.4.4Loop Guard (27) 2.4.5STP Mcheck (28) 2.4.6STP TC-protection (28) 推荐资料： (29) 参考资料： (29)

软考网工之同步数据链路控制协议

软考网工之同步数据链路控制协议（SDLC）通过同步数据链路控制（SDLC）协议，数据链路层为特定通信网络提供了网络可寻址单元（NAUs：Network Addressable Units）间的数据差错释放（Error-Free）功能。信息流经过数据链路控制层由上层往下传送至物理控制层。然后通过一些接口传送到通信链路。SDLC 支持各种链路类型和拓朴结构。应用于点对点和多点链接、有界（Bounded）和无界（Unbounded）媒体、半双工（Half-Duplex）和全双工（Full-Duplex）传输方式，以及电路交换网络和分组交换网络。 SDLC 支持识别两类网络节点：主节点（Primary）和次节点（Secondary）。主节点主要控制其它节点（称为次节点：Secondaries）的操作。主节点按照预先确定的顺序选择次节点，一旦选定的次节点已经导入数据，那么它即可进行传输。同时主节点可以建立和拆除链路，并在运行过程中控制这些链路。主节点支配次节点，也就是说，次节点只有在主节点授权前提下才可以向主节点发送信息。 SDLC 主节点和次节点可以在四种配置中建立连接：点对点（Point-to-Point）：只包括两个节点：一个主节点，一个次节点。多点（Multipoint）：包括一个主节点，多个次节点。环（Loop）：包括一个环形拓朴：连接起始端为主节点，结束端为次节点。通过中间次节点相互之间传送信息以响应主节点请求。集线前进（Hub Go-Ahead）：包括一个Inbound 信道和一个Outbound 信道。主节点使用Outbound信道与次节点进行通信。次节点使用Inbound 信道与主节点进行通信。通过每个次节点，Inbound 信道以菊花链（Daisy-Chained）格式回到主节点。为适应不同环境，SDLC 具有一些派生类： HDLC，一种ISO 协议，适用于x.25 网络； LAPB，一种ITU-T 协议，适用于ISDN 网络； LAPF，一种ITU-T 协议，适用于帧中继（Frame Relay）网络； IEEE 802.2，通常指LLC，具有三种类型，适用于局域网（Local Area Network）；QLLC，适用于在X.25 网络上传输SNA数据。协议结构: 1 byte 1- 2 bytes 1-2 bytes V ariable 2 bytes 1 byte Flag Address field Control field Data FCS Flag 释义： Flag ―启动和终止差错校验。 Address ―包括次站SDLC 地址，表明帧来自于主站还是次站。 Control ―使用3种不同格式，取决于使用的SDLC 帧类型： Information（I）frame ―传递上层信息和一些控制信息。 Supervisory （S）frame ―提供控制信息。S 帧可以请求和挂起传输、报告状态、确认I 帧接收。S 帧不包含信息帧（information field）。

汽车分布式控制多路复用系统及其通信协议

汽车分布式控制多路复用系统及其通信协议 1．汽车上采用多种多路复用系统的原因及典型的多路复用系统通信芯片版本在汽车上采用多路复用通信系统是电子控制汽车的一项必须技术，世界各大汽车公司和半导体公司近年来都在设置、应用和不断地开发此项技术。各个汽车公司设置的多路复用系统的通信芯片版本不同，例如雷诺和标致公司的RCP VAN通信芯片有双缓冲器，而大众公司的U5001M PRD1018通信芯片的集成电路所要求的附加软件和硬件均最少——没有CRC(循环冗余校验)等。因此，ISO、SAE和JSAE等标准化组织为各大汽车公司推荐和制定了各自的多路复用系统通信协议标准，不同的通信协议对信息传输顺序、格式和内容等均有不同的约定。到目前为止，世界上尚无一个可以兼容各大汽车公司通信协议的通用标准，也就是说，想用某个公司的通信协议取代其他公司的协议，是很难做到的，因此，在汽车上就形成了多种类型的多路复用系统共存的局面。目前汽车上应用的典型通信芯片版本有8种。此外，还有多种因篇幅所限不能全部阐述的其他协议，如宝马公司(BMW)1994年提出的增强型通

信协议，该协议的技术关键在于采用集成局部控制器(LCU)和数据压缩(DC)算法——整个数据块的传输时间较无数据压缩时减少约2/3，这样，在不增加物理波特率的前提下，减少了总线负载和信息响应时间，与此同时增加了信息转换速率。另外，在发送器和接收器中，编码表不会发生“失同步”；阿尔法·罗密欧公司的DAN集中式网络协议；卢卡斯(Lucas)公司的光学分布式星形藕合器系统；日立公司的集中式光学单纤维双向通信；飞利浦公司的D2R分布式网络协议等。8种通信芯片版本见表1。表1典型通信芯片版本 2．典型通信芯片版本的通信协议的名称及匹配的“CPU”类型 8种典型的通信协议名称及匹配的CPU类型见表2。除了AN82526-Q8841(CAN)和REV BB(HBCC)通信芯片因采用不同的总线和接口而匹配不同的CPU外，其他6种通信芯片皆各对应一种CPU。表2 典型通信芯片版本的通信协议及匹配的CPU

数据链路层协议分析

【里论套习 4、理解MAC '地址的作用; 实验二以太网链路层帧格式分析一实验目的 1、分析EthernetV2 标准规定的MAC 层帧结构，了解IEEE802.3标准规定的MAC 层帧结构和TCP/IP 的主要协议和协议的层次结构。 2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。 3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。 "时］工严11 1 厶-*■ ―鼻八匸二实验内容 1、学习网络协议编辑软件的各组成部 ___________ Slepl:设走夹验环墳 2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能; — ￡伽|12:运行ipconfig 命令 3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包；厂 5始閃：娠輻LLC 信息輔并灰洪 Step4:编頤IXC 噩拦巾贞和无 5、理解MAC 酩部中的LLC — PDU 长度/类型字段的功能； 6、学会观察并分析地址本中的 MAC 地址三实验环境四实验流程图 2.1-2( 五实验原理在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。局域网(LAN)是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资开始

源的共享和数据通信。局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。 1、三个主要技术 1）传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。 2）拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。 3）媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）技术。 2、IEEE802标准的局域网参考模型 IEEE802参考模型包括了OSI/RM最低两层（物理层和数据链路层）的功能，OSI/RM 的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制MAC（MediumAccessCo ntrol）和逻辑链路控制LLC（LogicalLi nkCon trol）两个子层。由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为了使数据帧的传送独立于所采用的物理媒体和媒体访问控制方法，IEEE802标准特意把LLC独立出来形成单独子层，使LLC子层与媒体无关，仅让MAC子层依赖于物理媒体和媒体访问控制方法。LLC子层中规定了无确认无连接、有确认无连接和面向连接三种类型的链路服务。媒体访问控制技术是以太网技术的核心。以太网不提供任何确认收到帧的应答机制，确认必须在高层完成。3、以太网帧结构以太网中传输的数据包通常被称为“帧”，以太网的“帧”结构如下：各字段的含义：目的地址：6个字节的目的物理地址标识帧的接收结点。源地址：6个字节的源物理地址标识帧的发送结点。

理解快速生成树协议(RSTP)

快速生成树协议（802.1w）注：本文译自思科的白皮书Understanding Rapid Spanning Tree Protocol（802.1w）. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 介绍 Catalyst 交换机对RSTP的支持新的端口状态和端口角色端口状态（Port State）端口角色（Port Roles）新的BPDU格式新的BPDU处理机制 BPDU在每个Hello-time发送信息的快速老化接收次优BPDU 快速转变为Forwarding状态边缘端口链路类型 802.1D的收敛 802.1w的收敛 Proposal/Agreement 过程 UplinkFast 新的拓扑改变机制拓扑改变的探测拓扑改变的传播与802.1D兼容结论 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 介绍在802.1d 生成树（STP）标准设计时，认为网络失效后能够在1分钟左右恢复，这样的性能是足够的。随着三层交换引入局域网环境，桥接开始与路由解决方案竞争，后者的开放最短路由协议（OSPF）和增强的内部网关路由协议（EIGRP）能在更短的时间提供备选的路径。思科引入了Uplink Fast、Backbone Fast和Port Fast等功能来增强原始的802.1D标准以缩短桥接网络的收敛时间，但这些机制的不足之处在于它们是私有的，并且需要额外的配置。快速生成树协议（RSTP；IEEE802.1w）可以看作是802.1D标准的发展而不是革命。802.1D 的术语基本上保持相同，大部分参数也没有改变，这样熟悉802.1D的用户就能够快速的配置新协议。在大多数情况下，不经任何配置RSTP的性能优于思科的私有扩展。802.1w能够基于端口退回802.1D以便与早期的桥设备互通，但这会失去它所引入的好处。

第五章数据链路控制及其协议

第五章数据链路控制及其协议主要内容 5.1 定义和功能 5.1.1 定义 5.1.2 为网络层提供服务 5.1.3 成帧 5.1.4 差错控制 5.1.5 流量控制 5.2 错误检测和纠正 5.2.1 纠错码 5.2.2 检错码 5.3 基本的数据链路层协议 5.3.1 无约束单工协议 5.3.2 单工停等协议 5.3.3 有噪声信道的单工协议 5.4 滑动窗口协议 5.4.1 一比特滑动窗口协议 5.4.2 退后n帧协议 5.4.3 选择重传协议 5.5 协议说明与验证 5.5.1 通信协议中的形式化描述技术 5.5.2 有限状态机模型 5.5.3 P etri网模型 5.6 常用的数据链路层协议 5.6.1 高级数据链路控制规程HDLC 5.6.2 X.25的链路层协议LAPB 5.6.3 Internet数据链路层协议 5.6.4 ATM数据链路层协议 5.1 定义和功能 5.1.1 定义要解决的问题：如何在有差错的线路上，进行无差错传输。 ISO关于数据链路层的定义：数据链路层的目的是为了提供功能上和规程上的方法，以便建立、维护和

数据链路：从数据发送点到数据接收点（点到点point to point）所经过的传输途径。虚拟数据通路，实际数据通路。 Fig. 3-1 数据链路控制规程：为使数据能迅速、正确、有效地从发送点到达接收点所采用的控制方式。数据链路层协议应提供的最基本功能数据在数据链路上的正常传输（建立、维护和释放）定界与同步，也处理透明性问题差错控制顺序控制流量控制 5.1.2 为网络层提供服务为网络层提供三种合理的服务无确认无连接服务适用于误码率很低的线路，错误恢复留给高层；实时业务大部分局域网有确认无连接服务适用于不可靠的信道，如无线网。

RSTP快速生成树协议的配置课程设计

石河子大学信息科学与技术学院 <网络技术>课程设计成果报告
2014—2015 学年第一学期
题目名称：
利用快速生成树协议（RSTP）实现现交换机之间的冗余链路备份
专班学
业：级：号：
计算机科学与技术计科 2012（一）班 2012508013 蒋曹能传凯东
学生姓名：指导教师：
完成日期：二○一五
年
一月七
日

目
录
一课题介绍 ......................................................................................................................................................... - 3 1.1 课题名称 ............................................................................................................................................... - 3 1.2 课题简介 ............................................................................................................................................... - 3 1.3 课题拓展 ............................................................................................................................................... - 3 二 RSTP 简介....................................................................................................................................................... - 3 三实验环境介绍 ................................................................................................................................................. - 5 3.1 实验软硬件环境 ................................................................................................................................... - 5 3.2 实验参数 ............................................................................................................................................... - 5 3.3 实验拓扑图 ........................................................................................................................................... - 8 四实验内容 ......................................................................................................................................................... - 8 五实验详细步骤 ................................................................................................................................................. - 9 5.1 绘制实验拓扑 ....................................................................................................................................... - 9 5.2 交换机及 PC 的基本配置 .................................................................................................................... - 9 5.3 Spanning-tree 的配置 .......................................................................................................................... - 13 5.3 链路测试 ............................................................................................................................................. - 14 六课题总结 ....................................................................................................................................................... - 17 附录 A 参考文献................................................................................................................................................ - 18 -

链路聚合协议LACP

链路聚合协议LACP 目录 1.5.3. 2.4.4.5 链路聚合协议LACP 1.5.3. 2.4.4.5 链路聚合协议LACP 链路聚合的引入随着以太网技术在网络领域的广泛应用，用户对采用以太网技术的骨干链路的带宽和可靠性提出越来越高的要求。在传统技术中，常用更换高速率的接口板或更换支持高速率接口板的设备的方式来增加带宽，但这种方案需要付出高额的费用，而且不够灵活。采用链路聚合技术可以在不进行硬件升级的条件下，通过将多个物理接口捆绑为一个逻辑接口实现增大链路带宽的目的。在实现增大带宽目的的同时，链路聚合采用备份链路的机制，可以有效的提高设备之间链路的可靠性。作为链路聚合技术，Trunk可以完成多个物理端口聚合成一个Trunk口来提高带宽，同时能够检测到同一Trunk 内的成员链路有断路等故障，但是无法检测链路层故障、链路错连等故障。LACP（Link Aggregation Control Protocol）的技术出现后，提高了Trunk的容错性，并且能提供M:N备份功能，保证成员链路的高可靠性。 LACP为交换数据的设备提供一种标准的协商方式，以供系统根据自身配置自动形成聚合链路并启动聚合链路收发数据。聚合链路形成以后，负责维护链路状态。在聚合条件发生变化时，自动调整或解散链路聚合。如图1所示，SwitchA与SwitchB之间创建Trunk，需要将SwitchA上的四个全双工GE接口与SwitchB捆绑成一个Trunk。由于错将SwitchA上的一个GE接口与SwitchC相连，这将会导致SwitchA向SwitchB传输数据时可能会将本应该发到SwitchB的数据发送到SwitchC上。而Trunk不能及时的检测到故障。如果在SwitchA、SwitchB和SwitchC上都启用LACP协议，SwitchA的优先级设置高于SwitchB，经过协商后，SwitchA发送的数据能够正确到达SwitchB。图1 Trunk错连示意图基本概念链路聚合将—组物理接口捆绑在一起作为一个逻辑接口来增加带宽及可靠性的方法。链路聚合组将若干条物理链路捆绑在一起所形成的逻辑链路称之为链路聚合组（LAG）或者Trunk。如果这些被捆绑链路都是以太网链路，该聚合组被称为以太网链路聚合组，简写为Eth-Trunk。该聚合组接口称之为Eth-Trunk接口。组成Eth-Trunk的各个接口称之为成员接口。

实验13 快速生成树协议RSTP

实验十三快速生成树协议RSTP 实验名称快速生成树协议RSTP。实验目的理解生成树协议的配置及原理。实现功能使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生，避免广播风暴等。实验设备锐捷S2126（或S3550）交换机2台，网线4根。实验步骤 1.用2根网线从交换机（除了1和2号端口）分别连到2台计算机，这两台计算机的IP 地址设为同一个网段地址。 2.连到交换机1，对交换机1进行配置。 3.对交换机1开启生成树协议。 configure terminal(进入交换机全局配置模式) spanning-tree(开启生成树协议) spanning-tree mode rstp(设置生成树模式为802.1W) spanning-tree priority 8192(设置此交换机的生成树优先级为8192) end show spanning-tree(显示交换机生成树的状态) StpVersion : RSTP

SysStpStatus : Enabled BaseNumPorts : 24 MaxAge : 20 HelloTime : 2 ForwardDelay : 15 BridgeMaxAge : 20 BridgeHelloTime : 2 BridgeForwardDelay : 15 MaxHops : 20 TxHoldCount : 3 PathCostMethod : Long BPDUGuard : Disabled BPDUFilter : Disabled BridgeAddr : 00d0.f8b8.1c5b Priority : 8192 TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:7m:24s TopologyChanges : 0 DesignatedRoot : 200000D0F8B81C5B RootCost : 0 RootPort : 0 freezing1# 4.连到交换机2，对交换机2进行配置。 5.对交换机2开启生成树协议。 configure terminal(进入交换机全局配置模式) spanning-tree(开启生成树协议) spanning-tree mode rstp(设置生成树模式为802.1W) spanning-tree priority 16384(设置此交换机的生成树优先级为16384) end

逻辑链路控制协议

逻辑链路控制协议 1、IEEE802.2是描述LAN协议中逻辑链路 LLC子层的功能、特性和协议，描述LLC 子层对网络层、MAC子层及LLC子层本身管理功能的界面服务规范。 6.由于乙方的过失造成货物过期到达，超过双方所约定的时间(且没有取得甲方的认可)，每次乙方需支付给甲方人民币500元的违约金。由于不可抗力造成乙方交货延误，影响执行合同时，乙方应及时通知甲方并采取措施防止事件的扩大。经双方协商可适当放宽到货时间。 2、LLC子层界面服务规范IEEE802.2定义了三个界面服务规范:(1)网络层/LLC子层界面服务规范;(2)LLC子层/MAC子层界面服务规范;(3)LLC子层/LLC子层管理功能的界面服务规范。 3、网络层/LLC子层界面服务规范提供两处服务方式不确认无连接的服务:不确认无连接数据传输服务提供没有数据链路级连接的建立而网络层实体能交换链路服务数据单元LSDU手段。数据的传输方式可为点到点方式、多点式或广播式。这是一种数据报服务协议签订后，任何一方不得擅自变更或解除。如确有特殊原因不能继续履行或需变更时，需经双方同意，协商解决。面向连接的服务:提供了建立、使用、复位以及终止数据链路层连接的手段。这些连接是LSAP之间点到点式的连接，它还提供数据链路层的定序、流控和错误恢复，这是一处虚电路服务。 4、LLC子层/MAC子层界面服务规范本规范说明了LLC子层对MAC子层的服务要求，以便本地LLC子层实体间对等层LLC 子层实体交换LLC数据单元。本协议所称竞业禁止，是指乙方在《特许经营合同》(或《劳动合同》)(以下简称合同)规定的期限内，不得从事与特许系统相竞争的业务，包括以下列任何一种方式参与竞争的行为： (1)服务原语是:MA-DATA.request 、MA-DATA.indication、MA-DATA.confirm (2)LLC协议数据单元结构LLC PDU:

实验二数据链路层协议分析

实验二以太网链路层帧格式分析一实验目的 1、分析EthernetV2标准规定的MAC层帧结构，了解IEEE802.3标准规定的 MAC层帧结构和TCP/IP的主要协议和协议的层次结构。 2、掌握网络协议分析软件的基本使用方法。 3、掌握网络协议编辑软件的基本使用方法。二实验内容 1、学习网络协议编辑软件的各组成部分及其功能； 2、学习网络协议分析软件的各组成部分及其功能； 3、学会使用网络协议编辑软件编辑以太网数据包； 4、理解MAC地址的作用； 5、理解MAC首部中的LLC—PDU长度/类型字段的功能； 6、学会观察并分析地址本中的MAC地址。三实验环境回2.1- L 四实验流程小亠| /I J ■ v 开始

结束图21 2| 五实验原理在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。数据链路的建立、拆除、对数据的检错，纠错是数据链路层的基本任务。局域网（LAN）是在一个小的范围内，将分散的独立计算机系统互联起来，实现资源的共享和数据通信。局域网的技术要素包括了体系结构和标准、传输媒体、拓扑结构、数据编码、媒体访问控制和逻辑链路控制等，其中主要的技术是传输媒体、拓扑结构和媒体访问控制方法。局域网的主要的特点是：地理分布范围小、数据传输速率高、误码率低和协议简单等。 1、三个主要技术 1）传输媒体：双绞线、同轴电缆、光缆、无线。 2）拓扑结构：总线型拓扑、星型拓扑和环型拓扑。 3）媒体访问控制方法：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD技术 2、IEEE 802标准的局域网参考模型 IEEE 802参考模型包括了OSI/RM最低两层(物理层和数据链路层)的功能，OSI/RM 的数据链路层功能，在局域网参考模型中被分成媒体访问控制 MAC(Medium Access Control) 和逻辑链路控制LLC(Logical Link Control)两个子层。由于局域网采用的媒体有多种，对应的媒体访问控制方法也有多种，为

Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置

实验8 Cisco 快速生成树协议RSTP 协议原理及配置一、相关知识介绍 1、生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树，避免环路。二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。 2、根网桥的选择流程：（1）第一次启动交换机时，自己假定是根网桥，发出BPDU报文宣告。（2）每个交换机分析报文，根据网桥ID选择根网桥，网桥ID小的将成为根网桥（先比较网桥优先级，如果相等，再比较MAC地址）。（3）经过一段时间，生成树收敛，所有交换机都同意某网桥是根网桥。（4）若有网桥ID值更小的交换机加入，它首先通告自己为根网桥。其它交换机比较后，将它当作新的根网桥而记录下来。 3、RSTP 协议原理 STP并不是已经淘汰不用，实际上不少厂家目前还仅支持STP。STP的最大缺点就是他的收敛时间太长，对于现在网络要求靠可靠性来说，这是不允许的，快速生成树的目的就是加快以太网环路故障收敛的速度。（1）RSTP 5种端口类型 STP定义了4种不同的端口状态，监听（Listening），学习（Learning），阻断（Blocking）和转发（Forwarding），其端口状态表现为在网络拓扑中端口状态混合（阻断或转发），在拓扑中的角色（根端口、指定端口等等）。在操作上看，阻断状态和监听状态没有区别，都是丢弃数据帧而且不学习MAC 地址，在转发状态下，无法知道该端口是根端口还是指定端口。RSTP有五种端口类型。根端口和指定端口这两个角色在RSTP中被保留，阻断端口分成备份和替换端口角色。生成树算法（STA）使用BPDU来决定端口的角色，端口类型也是通过比较端口中保存的BPDUB来确定哪个比其他的更优先。 1）根端口：非根桥收到最优的BPDU配置信息的端口为根端口，即到根桥开销最小的端口，这点和STP 一样。请注意图8-16上方的交换机，根桥没有根端口。按照STP的选择根端口的原则，SW-1和SW-2和根连接的端口为根端口。 2）指定端口：与STP一样，每个以太网网段段内必须有一个指定端口。假设SW-1的BID比SW-2 优先，而且SW-1的P1口端口ID比P2优先级高，那么P1为指定端口，如图8-17所示。

生成树协议实验

实验3 以太网链路聚合实验时间:2016年9月30日地点:1#215 一、实验目的掌握链路聚合配置过程，了解链路聚合控制协议LACP的协商过程，了解MAC帧分发算法，掌握VLAN与链路聚合之间的相互作用过程。二、实验内容某企业采用两台交换机组成一个局域网，由于很多数据流量是跨过交换机进行转发的，因此需要提高交换机之间的传输带宽，并实现链路冗余备份，为此网络管理员在两台交换机之间采用两根网线互连，并将相应的两个端口聚合为一个逻辑端口，现要在交换机上做适当配置来实现这一目标。三、实验原理端口聚合（Aggregate-port）又称链路聚合，是指两台交换机之间在物理上将多个端口连接起来，将多条链路聚合成一条逻辑链路，从而增大链路带宽，解决交换网络中因带宽引起的网络瓶颈问题。多条物理链路之间能够相互冗余备份，其中任意一条链路断开，不会影响其他链路的正常转发数据。四、实验环境电脑一台，Packet tracer软件。五、实验组网六、实验步骤步骤1 配置两台交换机A的主机名。 SwitchA命令行配置过程如下： Switch>enble Switch#configure termianl Switch(config)#hostname SwitchA SwitchA(config)# SwitchA#SwitchB命令行配置过程如下： Switch>enable

Switch#configure terminal Switch(config)#hostname SwitchB SwitchB(config)# 步骤2交换机A的基本配置：创建VLAN 10，并将fa0/5端口已划分到VLAN 10中。命令行配置过程如下： SwitchA#conf t SwitchA(config)#vlan 10 SwitchA(config-vlan)#name vlan10 SwitchA(config-vlan)#exit SwitchA(config)#interface F0/5 SwitchA(config-if)#switchport mode access SwitchA(config-if)#switchport access vlan 10 步骤3 在交换机SwitchA上将fastEthernet 0/1和0/2 配置聚合端口。 SwitchA(config)#port-channel load-balance src-dst-mac SwitchA(config)#interface range f0/1-f0/2 SwitchA(config-if-range)#channel-protocol lacp SwitchA(config-if-range)#channel-group 1 mode active 步骤4交换机B的基本配置：创建VLAN 10，并将fa0/5端口已划分到VLAN 10中。命令行配置过程如下： SwitchB(config)#vlan 10 SwitchB(config-vlan)#name vlan10 SwitchB(config-vlan)#switchport mode access SwitchB(config-vlan)#exit SwitchB(config)#interface f0/5 SwitchB(config-if)#switchport mode access SwitchB(config-if)#switchport access vlan 10 SwitchB(config-if)#exit 步骤5在交换机SwitchB上将fastEthernet 0/1和0/2 配置聚合端口。命令行配置过程如下： SwitchB(config)#port-channel load-balance src-dst-mac SwitchB(config)#interface range f0/1-f0/2 SwitchB(config-if-range)#channel-protocol lacp SwitchB(config-if-range)#channel-group 1 mode active

以太网数据链路层协议分析

v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} w\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} st1\:* {behavior:url(#ieooui) } 相信很多新人在学习协议的时候会遇到很多问题，有些地方可能会总是想不明白（因为我自己也是新人^_^），所以，跟据我自己学习的经历和我在学习中所遇到的问题，我总结了一下列出来。如果能对大家有所帮助，将是我莫大的荣耀！关于局域网的起源和发展，这里就不多说，因为很多书上和网上都有详细的说明，我们将直接进入对局域网协议的学习中。局域网的几种协议，主要包括以太网第二版、IEEE802系列、令牌环网和SNAP等（之所以加个“等”字，是因为我只知道这几种，如果还有其他的，欢迎朋友们给我补充）。而最为常见的，也就是以太网第二版和IEEE802系列，我们也主要去了解这两种（IEEE802包括好多种，我们也不一一介绍，只对其中常见做研究）。一，以太网（V2）以太网第二版是早期的版本，是由DEC、Intel和Xerox联合首创，简称DIX。帧格式如下图：：采用1和0的交替模式，在每个数据包起始处提供5MHZ的时钟信号，以充许接收设备锁定进入的位流。：数据传输的目标MAC地址。：数据传输的源MAC地址。型：标识了帧中所含信息的上层协议。：这一帧所带有的数据信息。（以太网帧的大小是可变的。每个帧包括一个1 4字节的报头和一个4字节的帧校验序列域。这两个域增加了1 8字节的帧长度。帧的数据部分可以包括从4 6

GPRS工作原理以及其通信协议

-------GPRS的工作原理简介 GPRS工作时，是通过路由管理来进行寻址和建立数据连接的，而GPRS的路由管理表现在以下3个方面：移动终端发送数据的路由建立；移动终端接收数据的路由建立；以及移动终端处于漫游时数据路由的建立。对于第一种情况，当移动终端产生了一个PDU（分组数据单元），这个PDU经过SNDC 层处理，称为SNDC数据单元。然后经过LLC层处理为LLC帧，通过空中接口（空中接口（Air Interface）是指用户终端（UT）和无线接入网络（RAN）之间的接口）送到GSM网络中移动终端所处的SGSN。SGSN把数据送到GGSN。GGSN把收到的消息进行解装处理，转换为可在公用数据网中传送的格式（如PSPDN的PDU），最终送给公用数据网的用户。为了提高传输效率，并保证数据传输的安全，可以对空中接口上的数据做压缩和加密处理。在第二种情况中，一个公用数据网用户传送数据到移动终端时，首先通过数据网的标准协议建立数据网和GGSN之间的路由。数据网用户发出的数据单元（如PSPDN中的PDU），通过建立好的路由把数据单元PDU送给GGSN。而GGSN再把PDU送给移动终端所在的SGSN上，GSN把PDU封装成SNDC数据单元，再经过LLC层处理为LLC帧单元，最终通过空中接口送给移动终端。第三种情况是一个数据网用户传送数据给一个正在漫游的移动用户。这种情况下的数据传送必须要经过归属地的GGSN，然后送到移动用户A。 ------GPRS的英文全称是：“General Packet Radio Service”（译作“通用无线分组服务”），它是利用“包交换”（Packet－Switched）的概念发展起来的一套无线传输方式。所谓“包交换”就是将Data封装成许多独立的封包，再将这些封包一一传送出去，形式上有点类似邮局中的寄包裹。其作用在于只有当有资料需要传送时才会占用频宽，而且可以以传输的资料量计价，这对广大用户来说是较合理的计费方式，因为像Internet这类的数据传输大多数的时间频宽是闲置的。 GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。在现有的GSM网络中需增加一些节点，如GGSN（Gateway GPRS Supporting Node，GPRS网关支持节点）和SGSN（Serving GSN，GPRS服务支持节点），GSN是GPRS网络中最重要的网络节点。GSN具有移动路由管理功能，它可以连接各种类型的数据网络，并可以连到GPRS寄存器。GSN可以完成移动终端（即手机）和各种数据网络之间的数据传送和格式转换。GSN可以是一种类似于路由器的独立设备，也可以与GSM中的MSC（Mobile Switching Center，移动交换中心，将本网和其它网络连接起来）集成在一起。GSN有两种类型：一种为SGSN（Serving GSN，服务GSN），另一种为GGSN（Gateway GSN，网关GSN），SGSN的主要作用是记录移动终端的当前位置信息，并且在移动终端和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN（综合业务数字网）、PSPDN(分组交换公用数据网)和LAN（局域网）等。国外有些资料甚至将GGSN称为GPRS路由器。GGSN可以把GSM网中的GPRS 分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP／IP或X.25网络。 GPRS网不但具有覆盖范围广、数据传输速度快、通信质量高、永远在线和按流量计费等优点，而且其本身就是一个分组型数据网，支持TCP/IP协议，可以直接与Internet互通。因此，GPRS在无线上网、环境监测便携型、交通监控、移动办公等行业中具有无可比拟的性价比优势。

快速生成树协议(RSTP)

快速生成树协议（RSTP）

目录 1.RSTP定义 (1) 2.STP技术原理 (1) 3.端口状态 (1) 4.RSTP的P/A机制 (4) 5.RSTP相对于STP的改进 (4)

RSTP（生成树协议） 1. RSTP定义快速生成树协议（rapid spanning Tree Protocol IEEE802.1w）是由生成树协议（STP IEEE802.1d）发展而来，该协议在网络结构发生变化时，能更快的收敛网络。它比802.1d 多了两种端口类型：预备端口类型（alternate port）和备份端口类型。 2. STP技术原理 RSTP是从STP发展而来，其实现基本思想与STP一致，但它更进一步处理了网络临时失去连通性的问题。RSTP规定在某些情况下，处于Blocking状态的端口不必经历2倍的Forward Delay时延而可以直接进入转发状态。如网络边缘端口（即直接与终端相连的端口），可以直接进入转发状态，不需要任何时延。或者是网桥旧的根端口已经进入Blocking状态，并且新的根端口所连接的对端网桥的指定端口仍处于Forwarding状态，那么新的根端口可以立即进入Forwarding状态。即使是非边缘的指定端口，也可以通过与相连的网桥进行一次握手，等待对端网桥的赞同报文而快速进入Forwarding状态。当然，这有可能导致进一步的握手，但握手次数会受到网络直径的限制。功能介绍生成树协议最主要的应用是为了避免局域网中的网络环回，解决成环以太网网络的“广播风暴”问题，从某种意义上说是一种网络保护技术，可以消除由于失误或者意外带来的循环连接。STP也提供了为网络提供备份连接的可能，可与SDH保护配合构成以太环网的双重保护。新型以太单板支持符合ITU-T 802.1d标准的生成树协议STP及802.1w规定的快速生成树协议RSTP，收敛速度可达到1s。 3. 端口状态（1）STP（802.1d）端口状态 STP定义了的5种端口状态：阻塞blocking、监听listening、学习learning、转发forwarding、关闭(disable)。 Blocking：处于这个状态的端口不能够参与转发数据报文，但是可以接收配置消息，并交给CPU进行处理。不过不能发送配置消息，也不进行地址学习。 Listening：处于这个状态的端口也不参与数据转发，不进行地址学习；但是可以接收并发送配置消息。 Learning：处于这个状态的端口同样不能转发数据，但是开始地址学习，并可以接收、处理和发送配置消息。 Forwarding：一旦端口进入该状态，就可以转发任何数据了，同时也进行地址学习和配置消息的接收、处理和发送。