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生成樹協議、CDP思科設備發現協議、SSH協議

密碼庫 mark native 選中 pvst+ 技術分享 AS PE 關閉

線路冗余->交換機成環

交換機成環導致:

1 廣播風暴

2 mac地址表震蕩

一個mac在一臺交換機上只能對應一個接口,但一個接口可以對應多個mac

3 重復幀拷貝

生成樹協議:

802.1DPVSTPVST+802.1s802.1w

生成樹協議用於實現二層線路冗余,在網絡中邏輯的阻塞部分接口來實現從源到目的僅有一條唯一路徑;

最佳路徑故障時,阻塞端口自動工作來實現備份的作用;

所謂生成樹,就是在二層網絡中構建一個樹形結構,形成唯一、最短、星型拓撲;

802.1D

公有

PDU:協議數據單元

應用層 報文

傳輸層 數據段

網絡層 數據包

數據鏈路層 數據幀

物理層 比特流

BPDU:橋協議數據單元,跨層封裝到二層;

配置BPDU:最初未選出根橋時所有交換機均會發出,選出根橋後僅根橋可以發出

次優BPDUTCN,拓撲變更消息

Hello time 2sHold time 20s

選舉四個角色:

根網橋:一棵樹僅有一個,負責整棵樹的管理、維護

比較橋ID,ID最小的成為根;

ID=網橋優先級(默認32768,取值範圍0-65535+mac

根端口:所有非根設備上存在且僅有一個,負責接收根橋的BPDU和轉發用戶流量

1 基於cost值,比較入向cost(選舉根端口是為了接收BPDU),小則為根端口

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Cost:

10M=100

100M=19

1000M=4

10000M=2

>10000M=1

2 入向cost值相同,比較兩個接口對端交換機的橋ID,最佳對應接口為根端口

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3 兩個接口對端橋ID相同,比較對端接口的PID=優先級(默認128+接口編號(小優)

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4 兩個接口對應對端的橋IDPID和到根的cost值均相同,比較本地接口PID,小優

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指定端口:一條鏈路一個,轉發根橋BPDU和用戶流量,根橋的端口全是指定端口

1 比較出向cost值,小優

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2 出向cost值相同,比較鏈路兩端設備的本地BID,小優,即未來誰當老大誰為指定端口

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3 本地BID相同,比較本地PID,即優先級和接口編號,小優

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4 本地PID相同,即一根網線兩頭接同一接口;由於無法控制HUB的接口,為了破環,交換機將直接阻塞自己本身的接口

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非指定端口:以上角色選舉完後剩余未被分配的端口,會被阻塞,對控制層面流量只接收不轉發,對數據層面流量不轉發也不接收

mac地址本身用於管理vlan,二層交換機僅一個mac,三層交換機有多個mac

參選時三層交換機會用自己最小的mac地址;

對生成樹協議的幹涉,至少要關註根網橋位置,最合適的地點為匯聚層設備

接口狀態:

1 down

最初交換機剛插上網線,接口處於down狀態,接口信號燈不顯示;

此時開始通電,信號燈變為橘紅色,開始發BPDU並進入2狀態;

2 偵聽(listening):固定15s

該階段為選舉階段,該階段四種角色全部判定完畢;

判定完畢後,根端口和指定端口進入狀態3

非指定端口進入狀態4

3 學習(learning):固定15s

該狀態的接口需要記錄所有接口收發的mac地址;生成mac地址表;

4 阻塞

非指定端口也非根端口則進入該狀態,指示燈顯示橙色;

5 轉發(forwarding

指定和根端口進入學習完成後進入該狀態,此時收斂完成;

收斂慢:以前網絡設備運算速度慢

鏈路利用率低:端口被阻塞

直連檢測

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當交換機連接根橋的唯一一根網線斷開時觸發直連檢測,再過30s阻塞的接口進入轉發狀態(成為根)

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鏈路斷開,交換機從兩個接口均無法收到根的BPDU,於是向阻塞端口發送次優BPDU(即交換機自己的BPDU),另一臺交換機從阻塞端口收到該BPDU後會等待20s的保活時間,然後才進入30s的偵聽、學習階段,總共耗時50s

PVST

私有,基於vlan的生成樹協議

算法與802.1D一致;

僅支持ISL,不支持802.1q

基於vlan,每個vlan獨立一棵樹,可實現分流、備份,提高鏈路利用率;

基於vlan發出BPDU,分別選舉不同vlan下的根橋、根端口,指定、阻塞端口,具體選舉規則與802.1D一樣;

為了基於不同vlan,在vlan2下發出的BPDU優先級為32770,32770-32768=2,則此時進行的是基於vlan2的選舉;

若不幹涉選舉,最終會使一個mac最小的交換機成為多個vlan的根,所以需要手工幹預選舉,調整優先級使不同交換機成為不同vlan的根;

修改優先級時必須以32768的倍數修改,否則會使一個vlanBPDU混入其他vlan中;

該協議可以分流;

選舉速度慢;

僅支持ISL

生成樹多(一個vlan一個);

PVST+

私有,PVST升級版,目前思科交換機默認運行該算法

實現部分加速;

支持802.1qISL

樹多問題未處理;

擁有一個vlan的樹的條件:

設備上創建了vlan 2

設備連接有vlan 2的用戶或有trunk幹道;

PVSTPVST+幹涉選舉:

1 網橋優先級:影響根橋位置

2 接口優先級或cost值:影響根端口和指定、阻塞端口位置

修改基於vlan2的設備優先級幹涉根橋選舉:

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修改SW1vlan1的主根橋(優先級下調2倍的4096);

修改SW1vlan2的備份根橋(優先級下調一個4096);

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修改某個接口在某個vlan的接口優先級(以16的倍數修改,範圍0-240);

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修改某個接口的開銷值;

PVST+部分加速

1 端口加速

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0/1-22調整為portfast接口,調整後接口不參與STP選舉直接進入轉發狀態(指定端口);

Switchport host會將選中的接口全部調整為access模式再做portfast

一般連接終端的接口使用,trunk幹道一般不使用;

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不進入接口的情況下將所有access模式的接口調整為portfast

不對trunk幹道生效;

2 上行鏈路加速

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當接口存在直連檢測的情況下,可以以毫秒為單位快速打開另一個被阻塞的接口,不需要30s偵聽和學習;

運行uplinkfast的交換機橋優先級和接口cost值變大,優先級大則交換機不會搶占根橋,cost值大則交換機上存在阻塞端口可能性變大,存在阻塞端口方便直連檢測;

該命令只能在接入層交換機使用;

3 骨幹加速

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所有設備均可配置

針對上面的50s的情況,交換機一個接口對端是根橋的指定端口,另一個接口對端是一個阻塞端口,此時若連接根橋的鏈路故障,則該交換機無法從任何端口收到根的最優BPDU,此時交換機將發出自己的次優BPDU,假設交換機開啟了骨幹加速,則可以省掉維持穩定性的20s,直接進入30s(偵聽+學習),然後原先的阻塞端口進入轉發狀態;

PVST+的優點:

1 基於vlan分流

2 部分加速

3 兼容802.1q

PVST+的缺點:

1 初次收斂30s

2 無直連檢測則仍需30s

3 生成樹多

RPVST/RSTP(cisco)802.1W(公有)

快速生成樹(1-2s內收斂完成)

不計時,主動切換狀態:直接偵聽決定端口身份,決定好不再等待後直接學習,學習完成後不再等待直接進入相應狀態開始工作

RSTP/RPVST基於vlan,一個vlan一棵樹;

802.1W不基於vlan,多個vlan一棵樹;

技術分享圖片 調整使用的生成樹協議為RSTP

不是所有接口都支持RSTP

點到點接口:快速接口即全雙工接口,可以支持

共享接口(share):慢速即半雙工接口,不支持

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可以修改接口類型,使其支持RSTP

cisco私有特點:

優點:快速、分流(基於vlan)、兼容(支持802.1qISL

缺點:樹多

公有特點:

優點:快速

缺點:僅一棵樹(不分流,鏈路利用率低)

MSTP/802.1S

多生成樹/組生成樹

快速生成樹;

基於組,一個組一棵樹,將多個vlan加入該組,如vlan1/2/3在組1vlan4/5/6在組2,總共形成兩棵生成樹;

借鑒PVST,組1的優先級為32769=32768+1,組2的優先級為32770=32768+2,靠優先級區分不同的組,一旦決定運行MSTP,則網絡中所有設備都必須統一運行MSTP

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此時交換機上有3棵樹,0號組樹、1號組樹、2號組樹

技術分享圖片0號組包含的vlan

技術分享圖片 1號組包含的vlan

技術分享圖片2號組包含的vlan

此時網絡中所有其他交換機的組vlan信息必須與此交換機保持一致,否則可能出環;

技術分享圖片 指定交換機的主根

技術分享圖片 指定交換機的備份根

其余命令基本都是將原來敲vlan的部分修改為mst 組號;

多生成樹協議,會基於不同vlan或不同的組實現多生成樹,此時要求:

本地存在這些vlan且本地有這些vlan的活動用戶或存在活動的trunk幹道,否則交換機上不會出現該vlan的樹;

CDP:思科設備發現協議

可以幫助遠程了解網絡拓撲;

默認開啟且每60s為周期向所有鄰居告知本地信息;

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從左到右:

Device ID:顯示連接的對端設備

Local intrfce:本地接口編號

Holdtime

Capability:對端是什麽設備,此處R S表示對端為三層交換機(R=routingS=switching

Platform:對端設備型號

Port ID:對端接口編號

技術分享圖片可以看到完整的CDP信息(可以提供的信息包括設備名稱、設備的SVI管理地址、操作系統版本、VTP域名、native vlan等信息)

技術分享圖片 在設備上全局關閉CDP

技術分享圖片關閉某個接口的CDP

一般安全起見需要關閉所有連接終端的接口的CDP

SSH

相當於加密版的telnet

只要1.99以上的版本均稱為版本2

Linux系統默認開啟SSH登錄服務;

SSH使用非對稱算法(RSA),使用該算法安全性極高,網銀、支付寶均使用該算法;

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可以被SSH的設備必定有K,表示設備支持安全加密(SSH

開啟telnet

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開啟密文登錄認證(開啟SSH):

技術分享圖片 指定密碼庫名稱,庫名稱為r1.haojian.comr1.域名)

技術分享圖片開啟加密算法,默認生成密鑰長度512

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修改密鑰長度為1024

使用SSH從一臺設備登入另一臺設備:

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用用戶ccna登錄

指定僅允許ssh

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