华为HCIA


  1. 聚合

    一、Eth-Trunk:链路聚合

    1. 定义:将多个物理链路捆绑为一个逻辑链路
    • 增加带宽:链路聚合的接口带宽之和为最大带宽
    • 提高可靠性:提供基本的故障自动切换功能
    • 负载分担:在一个链路聚合内,可以实现各成员活动链路的负载负担
    2. 聚合方式:
    • 同板
    • 跨板
    • 跨框:指集群场景下,成员接口分布在集群各个成员设备上
    • 跨设备:指E-Trunk基于LACP进行扩展
    3. 聚合模式:
    • 手工模式:在不变更网络设备欸情况下进行链路带宽合并,而设备不支持LACP协议

      • 无法检测链路故障
      • 只能用于直连设备之间连接,无法跨设备使用
      • 不能提供链路备份
    • LACP模式:在不变更现网络设备的情况下进行链路带宽合并,而设备支持LACP协议,可以使用LACP静态模式

      • 可以检测链路故障
      • 可以跨设备使用
      • 可以提供链路备份
    • Eth-trunk转发原理

      • 通过LACP报文进行进行协商,确定活动端口和非活动接口,进行主备协商

      • 负载分担机制[load-balance]:

        • 逐包:以报文为单位分别从不同成员链路发送,有数据包乱序情况
        • 逐流:以数据流为单位分别从不同链路发送,避免数据包乱流情况
        • PS:目前仅支持逐流的负担分担
      • Eth-Trunk位于MAC与LLC子层之间,属于数据链路层

      • image

      • Eth-Trunk内部维护一张转发表

        • HASH值:根据数据包的MAC地址或IP地址等,经过HASH算法计算出
        • 接口号:转发表表项分布和接口成员数量相关,不同的HASH-KEY对应不同的出接口
    • Eth-Trunk配置

      • 聚合模式:手工模式/LACP

        • mode manual load-balance/lacp
      • 活动接口数量上限阈值

      • 活动设备接口下线预知:默认1

      • 系统LACP优先级:默认32768

      • 系统LACP抢占:启用/禁用

      • LACP抢占时间:默认30s

      • LACP抢占等待时间:默认90s

      • Eth-Trunk接口流量本地有限转发:启用/禁用

      #创建Eth-Trunk虚拟接口
      interface Eth-Trunk [number]
      	#聚合模式: manual load-balance/lacp
      	mode manual load-balance/lacp
      	#添加加入Eth-Trunk的接口
      	trunkport [interface number] to [interface number]
      	#配置最大活动接口数量
      	max active-linknumber 2
      	#配置最小活动接口数量,仅限于LACP
      	min active-linknumber 1
      	#配置抢占
      	lacp preempt enable
      	#设置抢占延迟时间
      	lacp preempt delay 10
      	#设置负载方式[仅聚合模式为:manual load-balance时配置]
      	load-balance
      	#带宽最大活动端口
      	max bandwidth=affected-linknumber 2
      
      	#集群环境下
      	#优先本地转发
      	local-preference enable
      
      #设置段亏加入聚合端口
      interface [interface number]
      	eth-trumk [number]
      
      #配置系统优先级
      lacp priority 1
      
      #验证配置信息和状态
      display [interface] eth-trunk [number]
      #验证成员信息
      display trunkmembership eth-trunk 1
      
      

    二、E-Trunk:增强型链路聚合

    • 实现跨设备链路聚合机制,基于LACP进行扩展

    • 实现多态设备之间的链路聚合,从而把链路可靠性从单板提高到设备级

    • 应用场景:CE双归接入,对CE与PE间的链路保护以及对PE设备故障的保护

      image

    • 基本工作原理:

      • PE1和PE2创建相同ID的Eth-Trunk,加入相同ID的E-Trunk
      • 选举E-Trunk主备(先根据E-Trunk优先级和系统ID,值越小优先级越高)
      • 选举Eth-Trunk主备

  2. IPV6

    一、地址格式:

    • 总长度123比特,分8组,每组4个十六进制数的形式,每组使用“:”分割

    • 包含网络前缀和恶接口标识两部分image

    • IPV6地址压缩格式

      • 每组开头的0可以省略
      • 连续为0的组可以使用“::”来代替,但只能使用一次
        image

    二、地址分配

    • 定义:
      image

      ​​
      类型
      备注
      Unicast 单播,一到一
      Muticast 组播,一到多,同时实现广播功能
      Anycast 任播,一到最近,多个设备可以使用相同地址,提供相同的服务,
      常用于提供冗余和负载分担
      image

    1. 单播地址

      • 定义:如果地址的前三位不是000,则接口标识必须为64位,如果地址前三位是000,则没有限制

      • 分配

        • 未指定地址:::/128

          • 代表接口没有IP地址,也可以作为报文的源IP地址,如NS报文的重复地址检测,这种报文不会被路由设备转发
        • 环回地址:::1/128

          • 本地回环,用于测试协议栈
        • 链路本地地址:F80::/10

          • 只能在本地链路之间使用,不会被路由,用于自动地址配置,邻居发现,路由器发现等
          • 每个IPV6接口就必须有一个链路本地地址
          • 相邻链路之间不允许重复的链路本地地址,非相邻链路不做限制,可以重复
        • 全球单播地址(GUA Global Unicast Address):2000::/3-3FFF::/3

          • 公网地址,由全局路由前缀,子网ID和接口标识组成
            Provider Subnet ID Host
            3Bits 45Bits 16Bits 64Bits
            001 Global Routing Prefix Subnet Interface ID
          • 分配规则

            • EUI-64

              • 开启IPV6后或配置
        • 唯一(站点)本地地址:FC00::/7

          • 私网地址,仅在本地网络使用,在IPV6 Internet上不可被路由

          • image

            • L为1代表该地址在本地网络范围内使用;为0代表保留地址,以后扩展
            • Global ID:全球唯一前缀;通过伪随机方式产生

      • EUI-64:开启IPV6或者配置全球单播地址后,接口会采取EUI-64规范自动生成接口ID,从而生成链路本地地址,规则如下:

        • 在接口MAC地址中间插入FF:FF
        • 把接口MAC地址从左到右第七位二进制翻转
          image
    2. 组播地址

      1. 标识一组接口,法网组播地址的数据将被转发给帧听该地址的多个设备

      2. 范围:FF00::/8image

      3. 常见组播地址

        组播地址 范围 含义 描述
        FF01::1 节点(Node) 所有节点 在本地接口范围的所有节点
        FF01::2 节点 所有路由 在本地接口范围的所有路由
        FF02::1 本地链路(link-local) 所有节点 在本地链路范围的所有节点
        FF02::2 本地链路 所有路由器 在本地链路范围的所有路由器
        FF02::5 本地链路 OSPF路由器 所有OSPF路由器组播组播地址
        FF02::6 本地链路 OSPF DR路由器 所有OSPF的DR路由器组播地址
        FF02::9 本地链路 RIP路由器 所有RIP路由器组播地址
        FF02::13 本地链路 PIM路由器 所有PIM路由器组播地址
        FF05::2 站点 所有路由器 在一个站点范围内的所有路由器
      4. 组播MAC:33-33是专门为IPV6组播预留的MAC地址前缀,MAC地址的后32bit从高对应的组播IPV6地址的后32bit拷贝而来image

      5. 被请求节点组播地址:

        1. 通过节点的单播或任播地址生成
        2. 主要用于邻居发现机制和地址重复检测
        3. 开头FF02::1:FF00/104,加入单播地址最后24位
    3. 任播放地址

      1. 标识一组网络接口(通常属于不同的节点)
      2. 发往任播的报文只会被发送到最近的一个接口
      3. 任播地址与单播地址使用相同的地址空间,因此配置时必须明确表明是任播地址
      4. 目前任播地址主要应用于移动IPV6
      5. 在RFC3513中定义了子网路由器任播地址(Subnet-Router anycast Address),其接口ID为全0

    三、IPV6配置方法

    1. IPV6单播地址配置方式

      1. 单播地址配置方式

        image

        方式 地址 前缀 网关 DNS AUTO MAMAGER OTHER 描述
        静态 手动 手动 手动 手动
        SLAAC RA RA RA 1 0 0 Stateless Address Autoconfigure:无状态自动地址配置
        Stateless DHCPv6 RA RA RA DHCPv6 1 0 1 无状态自动dhcp地址配置
        Statefull DHCPv6 DHCPv6 DHCPv6 RA DHCPv6 0 1 Statefull Address Autoconfigure:有状态dhcp地址配置
      2. 静态基础配置

        #开启IPV6报文功能
        ipv6
        interface [number]
        	ipv6 enable
        
        	#配置全球单播地址[手动]
        	ipv6 address 2019::1 64
        	#配置全球单播链路地址[EUI-64]
        	ipv6 address 2019:: eui-64
        
        	#配置链路本地地址[手动]
        	ipv6 address [ipv6-address] link-local
        	#配置链路本地地址[自动]
        	ipv6 address auto link-local
        
        	#配置任播地址
        	ipv6 address 2222::2 anycast
        
        #接口验证
        display ipv6 interface brief
        dispaly this ipv6 interface
        
      3. 正常节点具备的地址标识(红色为路由器额外具备的地址)

        必须地址 IPV6标识
        链路本地地址 FE80::/10
        环回地址 ::1/128
        所有节点、路由器组播地址 FF01::1、FF02::1、FF01::2、FF02::2、FF05::2
        分配的可聚合全球单播地址 2000::/3
        每个单播/任播地址对应的被请求节点组播地址、子网-路由器任播地址、其它任播地址 FF02::1:FF00:/104、UNICAST_PREFIX:0:0:0:0、2000::/3
        主机所属的所有的组播地址 FF00::/8
      4. ipv6基础协议

        1. ICMPv6

          • icmpv6除了提供ICMPv4常用的功能之外,还是其它一些功能的基础,如邻居发现,无状态地址配置,PMTU发现等

          • 报文结构:

            image

          • 报文Code类型

            消息类型 TYPE 名称 CODE
            差错消息
            1
            目的不可达
            0 无路由
            1 因管理原因禁止访问
            2 未指定
            3 地址不可达
            4 端口不可达
            2 数据包过长 0
            3
            超时
            0 跳数到0
            1 分片重组超时
            4
            参数错误
            0 错误的包头字段
            1 无法识别的下一包头类型
            2 无法识别的IPV6选项
            信息消息
            128 Echo request 0
            129 Echo replay 0
        2. NDP:Neoghbor Discovery Protocol,邻居发现协议

          • 报文类型

            功能 备注
            路由器发现 发现链路上的路由器,获得路由器的信息
            无状态自动配置 通过路由器通告的地址前缀,中断自动生成IPv6地址
            重复地址检测 获取地址后,进行地址重复检测,保证地址不存在冲突
            地址解析 请求目的网络地址对应的数据链路车嗯地址,类似IPv4的ARP
            邻居状态跟踪 通过NDP发现链路上的邻居并跟踪邻居状态
            前缀重编址 路由器对所有通告的地址前缀进行灵活设置实现网络重编址
            路由重定向 告知其它设备,到达目标网络的更优下一跳
          • 相关报文

            报文类型
            功能
            RS
            133
            RA
            134
            NS
            135
            NA
            136
            重定向
            137
            地址解析
            重复地址检测
            前缀公告
            前缀重新编址
            路由重定向
          • IPv6地址发现技术:通过NS和NA报文实现ARP、DAD(重复地址检测)功能

            类型 报文类型 备注
            NS ICMP 135 Neighbor Solicitation,邻居请求,类似IPv4中的ARP请求报文,向IPv6组发送地址以及MAC以及需要发送对方的地址
            NA ICMP 136 Neighbor Advertisement,邻居通告,类似于IPv4中的ARP应答报文,IPv6组收到数据,通过组播通知组员,发现一致的节点,向NS相应对方数据
          • 邻居状态

            状态 备注
            Incomplete 未完成,邻居请求已经发送,但没收到邻居通告
            Reachable 可达,收到确认,不续再发包确认
            Stale 陈旧,从收到上一次可达确认后过了超过30s
            Delay 延迟,在陈旧状态后发送一个报文,并且5s内没有可达性确认
            Probe 探查,每隔1s重传邻居请求来确认请求可达性,直到收到确认
          • DAD:Duplicate Address Detect ,重复地址检测,接口再启用任何一个单播IPv6地址前都需要先进行DAD,包括Link-Local地址

        3. IPv6路由器发现技术:通过RS和RA技术实现SLAAC-无状态自动地址配置

          类型 报文类型 方式 备注
          RS ICMP 133 1. 主机向路由组播地址(如:FF02::2)发送路由请求通告(RS),路由器收到组通知,向主机发送路由通告(RA)
          2. 由器直接向注册到路由组播地址(如:FF02::2)内主机发送RA路由通告
          Router Solicitation,路由器请求,请求网络前缀,网关等信息
          RA ICMP 134 Router Advertisement,路由器通告,通告网络前缀,网关等信息
          命令 备注
          undo ipv6 nd ra halt 开启接口RA报文功能
          ipv6 nd ra min-interval 100 默认RA最小间隔
          ipv6 nd ra max-interval 200
          默认RA最大间隔
        4. 重定向:当网关路由器知道更好的转发路径时,会以重定向报文的方式告知主机

          image

        5. Path MTU:发现路径上最小MTU(IPv6不允许中途切片,减少中间设备压力)

    2. IPv6过渡技术

      1. 手动隧道

        1. IPv6 over IPv4:直接再IPV6包头前封装IPV4包头(tunnel-protocol ipv6-ipv4)

          IPv4 Header(协议号41)
          IPv6 Header
          IPv6 Data
        2. GRE IPv6 over IPv4:再IPv6包头与IPv4包头中间插入GRE包头(tunnel-protocol gre)

          IPv4 Header(协议号47) GRE Header IPv6 Header
          IPv6 Data
        #创建隧道接口
        interface tunnel [number]
        	#开启IPv6
        	ipv6 enable
        	#配置地址
        	ipv6 address fc02::1/64
        	tunnel-protocol [protocol-type]
        	#隧道源
        	source [ip_address]
        	#隧道目的
        	destination [ip_address]
        
        	#如果是GRE隧道
        	#配置GRE包头校验
        	gre checksun
        	#配置GRE关键字
        	gre key
        
        #验证
        display ipv6 interface tunnel [number]
        
      2. 自动隧道:隧道的两个几口的IPv6地址采用内嵌IPv4地址的特殊IPv6形式

        1. 6to4隧道:支持Router-Router、Router-Host、Host-Host

          • 地址前缀固定为2002::/16
          • 网络地址必须规划为2002:IPv4地址::/48
          • 后16位是由用户自定义
      3. ISATAP隧道:

    3. NAT64:NAT64继承传统NAT技术原理,不同的是对整个报文格式进行转换

      特性 转换前 转换后
      传统NAT 源地址为私网IPv4 源地址为公网IPv4
      NAT64 报文格式为IPv6/IPv4 包报文格式为IPv4/IPv6
      • NAT64前缀:知名前缀为,64:FF9B::/96;也可以自定义前缀,前缀长度为:28,32,48,56
      • 静态NAT64映射:实现IPv6与IPv4用户之间互访
      • 动态NAT64映射:只能用于IPv6用户主动发起访问IPv4服务器

  3. PPP

    一、定义:Point-to-Point Protocol,点到点链路层协议

    • 对物理层,即支持同步链路又支持异步链路

    • 具有良好的扩展性,例如在以太网链路上承载PPP同时,可扩展为PPPOE

    • 提供LCP协议,用于链路层参数的协商

    • 提供各种NCP协议(如:IPCP, MPSP),用于各种网络层参数协商,更好的支持网络层协议

    • 提供认证协议CHAP、PAP,更好的保证网络安全

    • 无重传机制,网络开销小,速度快

      • image

    二、PPP三大协议组件:

    协议 备注
    LCP
    Link Control Protocol
    链路监控协议
    建立、拆除和监控PPP数据链路
    NCP
    Network Control Protocol
    网络层控制协议
    对不同的网络层协议进行连接建立和参数协商
    CHAP/PAP 扩展协议,用用户认证

    三、PPP报文:

    image

    字段 备注
    Flag 标识一个物理帧的起始和结束,该字节为0x7E
    Address 唯一标识对端。该字节填充为全1的广播地址,即0xFF,无实际意义
    Control 默认为0x03,表明无序号帧,PPP默认没有序号和确认来实现可靠传输
    Address与Control共同组成PPP报文头,即固定为FF03
    Protocol Protocol域可用来区分PPP数据帧中信息域所承载的数据包类型
    Information 填充域的内容,最大长度为接受单元MRU,默认为1500字节
    Information报文域组成
    Code 标识LCP数据报文类型
    Identifier 认证域名
    Length 标识数据域长度
    Data 报文数据域
    尾部
    FCS 校验域
    ### 四、PPP链路建立过程

    image

    阶段 备注
    Dead 链路不可用阶段
    Eatablish 链路建立阶段
    进行LCP参数协商,内容包括MRU、认证方式、魔术字等
    协商成功后进入Opened状态,标识链路层已经建立
    Authenticate 认证阶段
    居民行CHAP或PAP验证
    Network 网络层协商阶段
    进行NCP协商,只有相应的网络层协议协商成功后,才发送报文
    Terminate 网络终止阶段
    1. LCP协商
    • PAP:Password Authentication Protocol,密码认证协议

      • 明文方式发送密码,二次握手机制,发起方为被认证方,可以做无限次的尝试(暴力破解),只在链路建立的阶段进行认证,一旦链路建立成功则不再认证。

        • 报文类型 备注
          Authenticate-Request 被认证方发送用户名和密码
          Authenticate-Ack、Authenticate-Nak 认证方发送验证成功信息或认证失败信息
    • CHAP:Challenge Handshake Authentication Protocol,挑战/质询握手认证协议

      • 以MD5隐藏密码,三次握手机制,发起方为认证方,有效避免暴力破解,在链路建立成功后具有再次认证检测机制

        • 报文类型 报文信息组成 备注
          Challenge Identifier+随机数+用户名(可选) 认证方发送Challenge,发起认证过程
          Response MD5(Identifier+密码+随机数)+用户名 被认证方返回用户信息
          Success、Failure 认证方发送认证成功信息或认证失败信息
    • 配置接口PPP认证

      #配置接口封装协议
      link-protocol ppp
      
      • 认证方命令

        #配置PPP认证方式
        ppp authentication-mode chap/pap
        #配置认证参数
        aaa
        	local-user wakin password cipher huawei
        	local-user wakin service-type ppp
        
      • 被认证方命令

        #配置PAP认证
        ppp pap local-user wakin password cipher huawei
        #配置CHAP认证
        ppp chap user wakin
        ppp chap password cipher huawei
        
    2. NCP协商
    • IPCP:用于协商控制IP参数,使PPP可用于传输IP数据包

      • 使用和LCP相同的协商机制、报文类型,但IPCP并非调用LCP,只是工作过程报文等和LCP相同
    • IPCP静态协商IP地址:image

    • 相关配置

      • 命令 备注
        ip address ppp-negotiate 配置接口的IP地址可协商属性
        remote address ip-address/poo name 配置为客户端分配的IP地址
      • 认证方

        #配置认证参数
        aaa
        	local-user huawei password cipher hello
        	local-user huawei service-type ppp
        #配置认证接口
        interface [number]
        	#配置封装协议为PPP
        	link-protocol ppp
        	#配置接口地址
        	ip address 12.1.1.1 24
        	#配置远程认证地址
        	remote address 12.1.1.2
        	#配置认证协议为chap
        	ppp authentication-mode chap
        	#配置认证用户
        	ppp chap user huawei
        
      • 被认证方

        #配置认证接口
        interface [number]
        	#配置封装协议
        	link-protocol ppp
        	#配置IP获取为PPP协商
        	ip address ppp-negotiate
        	#配置认证用户名
        	ppp chap user huawei
        	#配置认证密码
        	ppp chap password cipher hello
        
    • 实现增加带宽、负载均衡、链路备份的目的

    • 允许将报文分片,分片将从多个点对点链路上送到目的地,从而降低延迟

      • image
    • 链路协商过程

      • LCP阶段,需验证对端接口是否工作在MP方式下
      • NCP阶段,根据MP-Group接口或指定虚拟接口模板的各项NCP参数(如IP地址等)进行NCP协商
    • 实现方式:

      • 虚拟接口模板
      • MP-Group
    • 相关配置

      #创建MP-Group
      interface mp-group [number]
      	#将指定接口加入MP-Group
      	ppp mp mp-group [number] to [number]
      #PS:配置完成后,需要重启所有成员接口
      
      #验证配置
      display ppp mp
      display interface mp-group
      
      • 认证方

        #配置认证账户
        aaa
        	local-user huawei password cipher hello
        	local-user huawei service-type ppp
        #配置MP-Group
        interface mp-group [number]
        	ip address 12.1.1.1 24
        #将接口加入MP-Group
        interface [number]
        	link-protocol ppp
        	ppp authentication-mode pap
        	ppp mp-group [number]
        
      • 被认证方

        #配置MP-Group
        interface mp-group [number]
        	ip address 12.1.1.2 24
        #将接口加入MP-Group
        interface [number]
        	link-protocol ppp
        	ppp pap local-user huawei pasword simple hello
        	ppp mp mp-group [number]
        

    六、PPPOE:PPP Over Ethernet

    • 把PPP帧封装到以太网帧中的链路层协议

    • 是以太网网络中多台主机连接到远端宽带接入服务器

    • 即Ethernet提供多台主机接入,PPP提供访问控制和计费

    • 具有适应范围广、安全性搞、计费方便的额特点

    • 组网结果采用Client/Server模型image

    • PPPOE报文结构和类型
      image
      Code 类型 备注
      Ox09 广播PAD1 PPPoE发现初始报文
      0x07 单播PAD0 PPPoE发现提供报文
      0x19 单播PADR PPPoE发现请求报文
      0x65 单播PADS PPPoE发现会话确认报文
      0xa7 单播PADT PPPoE发现终止报文
      0x00 会话数据
    • 会话建立过程

      image


华为HCIA
https://www.lingyepro.com/archives/4072ea1a-48bb-4104-8d46-0868406d8477
作者
零叶独舞
发布于
2026年04月25日
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