【H3C实验】华三交换机 Smart Link和Monitor Link

时间:2024-05-18 22:35:46

1、Smart Link简介

双上行组网能提高网络可靠性,但引入环路问题。通常通过STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)或RRPP(Rapid Ring Protection Protocol快速环网保护协议)来消除环路。STP在收敛速度上只能达到秒级,不适用于对收敛时间有很高要求的用户。RRPP尽管在收敛速度满足要求,但是组网配置复杂度较高,主要适用于较复杂的环形组网。

Smart Link实现了主备链路的冗余备份,并在主用链路发生故障后使流量能够迅速切换到备用链路上,显然具备较高的收敛速度。

Smart Link技术专用于双上行组网,收敛性能可达到毫秒级,配置简单,便于用户操作。

2、Smart Link相关概念

当设备收到Flush报文时,判断该Flush报文的Control VLAN ID(控制VLAN ID)和接收Flush报文的端口下配置的接收控制VLAN ID是否相同。如果两个Control VLAN ID不同设备对该Flush报文不做处理,直接转发。如果两个Control VLAN ID相同,设备将提取Flush报文中的VLAN Bitmap数据,将设备在这VLAN内学习到的MAC地址转发表项和ARP表项删除。

  • Smart Link组:Smart
    Link组也叫灵活链路组,每个组内只包含两个端口,其中一个为主端口,另一个为副端口。正常情况下,只有一个端口处于转发状态,另一个端口被阻塞,处于待命状态。

  • 主端口:主(Master)端口是Smart Link组的一种端口角色。当Smart Link组中两个端口都处于UP状态时,主端口将优先进入
    转发状态。主端口并不是一直处于转发状态,当主端口链路发生故障时,处于待命的副端口将切换为转发状态。在没有配置角色抢占的情况下,即使主端口链路恢复正常,也只能处于待命状态,直到下一次链路切换。

  • 副端口:副(Slave)端口是Smart Link组 的另一种端口角色。当Smart
    Link组中的两个端口都处于UP状态时,副端口保持待命状态。但是副端口并不一直处于待命状态,当主端口发生链路故障后,副端口将切换到转发状态。

  • Flush报文:当Smart
    Link组发生链路切换时原有的转发表项将不适用于新的拓扑网络,需要网络中的所有设备进行MAC地址转发表项和ARP/ND表项的更新。Smart
    Link组通过发送Flush报文通知其他设备进行MAC地址转发表和ARP/ND表项的刷新操作。

  • 发送控制VLAN:发送控制VLAN是用于发送Flush报文的VLAN。当发生链路切换时,设备会在发送控制VLAN内广播发送Flush。

  • 接收控制VLAN:接收控制VLAN是用于接收并处理Flush报文的VLAN,当发生链路切换时,设备接收并处理属于接收控制VLAN的Flush报文,进行MAC地址转发表项和ARP/ND表项的刷新操作。

  • 保护VLAN:保护VLAN是Smart Link组控制其转发状态的用户数据VLAN。同一端口上不同的Smart
    Link组保护不同的VLAN。端口在保护VLAN上的转发状态由端口在其所属Smart Link组内的状态决定。

3、Smart Link运行机制

当主链路出现故障发生链路切换时网络中各设备上的MAC地址转发表项和ARP表项可能已经错误,需要提供一种MAC及ARP更新的机制。

与不支持Smart Link功能的设备对接Smart Link功能时,设备自动通过流量刷新MAC地址转发表项及ARP表项。这种MAC地址转发表和ARP表的更新方式需要上行流浪触发。切换期间,流量会中断。

与支持Smart Link功能的设备对接Smart Link功能时由Smart Link组从新的链路上发送Flush报文,刷新MAC地址转发表和ARP表项。当上游设备收到Flush报文时,删除从VLAN Bitmap内VLAN学习的MAC表项和ARP表项。如果有ARP表项被删,设备自动触发ARP更新,链路整个切换过程是在毫秒级的时间内完成的,基本无流量丢失。

Smart Link链路备份机制指当处于转发状态的端口出现链路故障时,Smart Link组会自动将该端口阻塞,并将原阻塞的处于待命状态的端口切换到转发状态。当端口切换到转发状态时,系统会输出日志信息通知用户

Smart Link角色抢占机制指主端口链路恢复后的抢占机制。主端口的链路是主用链路,副端口的链路时备用链路,当主端口所在的链路出现故障时,主端口将自动阻塞并切换到待命状态,副端口处于转发状态。当主端口所在的链路恢复后,如果该Smart Link组配置允许角色抢占,副端口将自动阻塞并切换到待命状态,而主端口将切换到转发状态。

Smart Link组的保护VLAN是通过引用MSTP实例来实现的

在同一个环网中,可能同时存在多个VLAN的数据流量,Smart Link可以实现流量的负载分担,既不同VLAN的流量沿不同Smart Link组所确定的路径进行转发

通过把一个端口配置为多个Smart Link组的成员端口(每个Smart Link组的保护VLAN不同)且该端口在不同组中的转发状态不同,这样就能实现不同VLAN的数据流量的转发路径不同,从而的达到负载分担的目的。

1、Monitor Link 简介

Monitor Link是一种端口联动方案,主要用于配合Smart Link协议的组网应用,监控设备上行链路。根据上行链路的UP/DOWN状态变化来触发下行链路的UP/DOWN变化。从而触发下游设备上Smart Link协议所控制备份链路的切换。

Monitor Link组:也叫监控链路组,每个组由上行链路和下行链路共同组成,成员角色由用户配置决定。其中上行链路和下行链路中都可以有多个成员端口,但每个成员只能属于一个Monitor Link组。成员端口可以是二层以太网端口,也可以是二层聚合端口。

上行链路:上行链路(Uplink)是Monitor Link组被监控的链路。当Monitor Link组中没有上行链路成员或所有上行链路成员端口都为DOWN时,Monitor Link组就处于DOWN状态。而当Monitor Link组中只要有一个上行链路成员为UP时,Monitor Link组就处于UP状态。

下行链路:下行链路(Downlink)是Monitor Link组中受动链路。当Monitor Link组的UP/DOWN状态变化时,Monitor Link就相应的改变下行链路成员端口的状态使之与Monitor Link组保状态持一致

Monitor Link运行机制

每个Monitor Link组独立进行上行链路监控和下行链路的联动,实现下行端口的状态随上行端口状态的变化而变化。

当Monitor Link组中没有上行链路成员端口或所有上行链路成员端口都为DOWN时,Monitor Link组就处于DOWN状态,并将强制使其下行链路成员端口都为DOWN状态,只要有一个上行链路成员端口从DOWN转为UP状态时,则Monitor Link组就恢复到UP状态,并重新使下行链路成员端口都恢复UP状态。

实验

实验1目的:Smart Link的配置方法
实验2目的:Smart Link 和Monitor Link配置方法
实验模拟器版本号:HCL7.1.59
实验主机使用的IP地址:192.168.1.0/24
实验使用的设备:四台交换机两台路由器(代替主机)
实验1

拓扑图
【H3C实验】华三交换机 Smart Link和Monitor Link

基础配置

主机IP地址配置

Pc1
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Pc2
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测试两主机的连通性(因为华三设备默认开启了stp所以,只要配置地址之后就可以通信)
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交换机配置

SW3**(注意:在该设备上配置Smart Link一定要将设备之间相连的借口关闭stp功能,因为华三设备默认开启stp功能,与主机相连的则不必)**
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配置Smart link**(注意:配置完下面的步骤,需要在相连接的所有设备接口都要开启发送flush报文,与主机相连的除外)**
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SW4
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SW5
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SW6
【H3C实验】华三交换机 Smart Link和Monitor Link
查看SW3的smart-link组的状态
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测试

在PC1不停的ping PC2来验证上面的理论

Ping命令跟上c加上不需要ping的次数
【H3C实验】华三交换机 Smart Link和Monitor Link
让该主机一直ping(注意:这里我只截了一部分图)
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现在将SW3的主端口shutdown,查看smart-link组的状态。理论上是不会出现丢包的现象。我做出的实验也是一样。
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在将该端口打开,因为我们配置了端口抢占,看是否有效果。
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实验2目的:Smart Link 和Monitor Link配置方法

这个实验,就是在前面的基础上做的,所以前面的一些配置我就不再重新配置了**(注意:为什么要使用monitor link因为刚刚我们只是将smart-link组设备的端口shutdown了,如果是其他设备的端口故障,或者链路故障,那smart-link组设备是感觉不到的,所以使用该技术辅助smart-link)**

SW4
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查看该组的信息
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SW5配置与SW4配置一样就不在文字叙述。
【H3C实验】华三交换机 Smart Link和Monitor Link
测试还是一样的使主机不停的ping。

将SW6的端口shutdown看一下会有什么变化
【H3C实验】华三交换机 Smart Link和Monitor Link
后面就不在写了,太晚了,实验结果就留给读者吧(ˇ?ˇ) 。。。晚安!

参考链接 :
【H3C实验】华三交换机 Smart Link和Monitor Link : https://mp.weixin.qq.com/s/7HVEzCIxixQokM6R_stv9Q