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三层架构通用技术

分类: 文章 • 2022-10-07 16:17:46

一、三层架构通用技术汇总

    网关作为一个广播域的中心出口；生成树的根网桥也是一棵树的中心，也是流量的集合点；若将两者分配到不同的设备将导致网络通讯资源浪费，故强烈建议两者在同一台设备上。

1、链路聚合

    1）若使用基于vlan或基于分组的STP协议来工作三层架构中，将导致vlan间或组间通讯时对汇聚层间链路带宽要求较高，可以通过以太网通道channel（cisco）、以太网中继Eth-Trunk（华为）技术来解决通道技术将多个接口逻辑的整合为一个接口，实现带宽叠加的作用；
        配置要求：
            1、通道的对端必须为同一台设备；
            2、通道的所有物理接口应该具有相同的速率，双工模式，相同的类型，相同的vlan允许列表
            [sw1]interface Eth-Trunk 0 创建通道接口
            [sw1-Eth-Trunk0]q
            [sw1]interface GigabitEthernet 0/0/1 将物理接口加入到通道内
            [sw1-GigabitEthernet0/0/1]eth-trunk 0
            [sw1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
            [sw1-GigabitEthernet0/0/2]eth-trunk 0

            [sw1-Eth-Trunk0]load-balance ? 基于流的选择
             dst-ip                  According to destination IP hash arithmetic
             dst-mac              According to destination MAC hash arithmetic
             src-dst-ip              According to source/destination IP hash arithmetic
             src-dst-mac          According to source/destination MAC hash arithmetic
             src-ip                 According to source IP hash arithmetic
             src-mac              According to source MAC hash arithmetic

            [sw1-Eth-Trunk0]load-balance { ip | packet-all } 修改基于流或者基于包
            注：华为设备，之后设备的配置进入eth-trunk口修改；

    2）三层通道：成为通道的所有物理链路必须先为三层接口，其意义在于将多个需要配置ip地址的接口逻辑为一个接口，配置一个ip即可
        配置：
            [sw1]interface Eth-Trunk 0
            [sw1-Eth-Trunk0]undo portswitch 切换为3层接口
            [sw1-Eth-Trunk0]ip add 192.168.1.1 255.255.255.0 配置ip地址

            [sw1]interface GigabitEthernet 0/0/1 将物理接口加入到通道内
            [sw1-GigabitEthernet0/0/1]eth-trunk 0
            [sw1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2
            [sw1-GigabitEthernet0/0/2]eth-trunk 0

2、管理vlan

         二层交换机物理接口正常无法配置IP地址；故存在一个SVI（交换虚拟接口）；该接口可以配置ip地址，出场存在MAC地址；用于远程登录该设备；该接口默认在vlan1中，故vlan1就被称为默认的管理vlan
        二层交换机仅存在一个svi，默认在vlan1中，转移到其他vlan时，之前的vlanif接口将自动被关闭
        三层交换机支持多个是svi接口，所有的svi可以共存
            [Huawei]interface Vlanif 2
            [Huawei-Vlanif2]ip address 192.168.2.1 24
        若其他的网段设备需要访问svi，那么交换机必须定义网关地址，或缺省路由，否则无法回复；
            [Huawei]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.2.254

3、三层交换机

        普通的二层交换机具有三层路由器设备的功能，标准的三层交换机不具有nat功能，只能作为汇聚层设备，无法成为核心层连接互联网的设备
        默认情况下，Cisco和华为的三层交换机所有物理接口为二层接口；
        可以将三层交换机的接口修改为三层功能

        Cisco命令
            Switch(config)#interface fastEthernet 0/1
            Switch(config-if)#no switchport
            Switch(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0

        华为命令
            [sw1]interface GigabitEthernet 0/0/10
            [sw1-GigabitEthernet0/0/10]undo portswitch
            [sw1-GigabitEthernet0/0/10]ip address 192.168.1.1 24

         注：华为的三层交换机默认存在三层路由功能，但Cisco需要手工开启
            Switch(config)#ip routing
        切记：三层设备最大的意义在还可以使用SVI接口来作为路由接口
            Switch(config)#interface vlan 2
            Switch(config-if)#ip address 192.168.4.254 255.255.255.0

        注:svi接口双up的条件：1）该接口上创建了vlan，同时该vlan内部存在双up的接口（划分进入的）或该交换机上同时存在双up的Trunk允许了该vlan通过

四、网关冗余

        VRRP：虚拟路由冗余协议 — 公有协议，原理同HSRP一致
        区别：1、多台设备；2、仅master发送hello；3、可以使用物理接口的ip地址来作为网关地址；4、抢占默认开启；5、hold time 3s；

        VRRP在一个组内可以存在多台三层设备，存在一个master和多个backup；
        正常产生一个虚拟IP（可以为真是接口IP）和一个虚拟MAC
        默认每1s来检测一次master是否活动     224.0.0.18    TTL=1     hold time = 3s

        选举规则：先优先级，默认为100，大优；再接口IP地址，大优；
        特点：切换速度快；可以使网关的IP和MAC地址不用变化；网关的切换对主机使透明的；可以实施上行链路追踪
        在网关冗余技术中，ICMP重定向是失效的；故当上行链路DOWN时。网关不会切换。
        可以定义上行链路追踪 — 该配置必须在抢占开启的情况下生效，且两台设备间的优先值差值小于下调值；若本地存在多条上行或下行链路，建议上行链路追踪配置时的下调值之和大于优先值差值 — 所有上行链路全DOWN时，才让备份设备抢占；下行链路大部分DOWN时，可以让备份链路抢占。

        配置：
三层架构通用技术
        注：正常在三层架构中由于生成树的存在，负载分担方式可能由于不同vlan根网桥位置不同，导致部分链路阻塞，使得负载分担反而成为累赘；因此仅建议在直接使用路由器作为网关时，才使用负载分担方式。

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