华为HCIA
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:
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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
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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
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Eth-trunk转发原理
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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
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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
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Eth-Trunk位于MAC与LLC子层之间,属于数据链路层
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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
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Eth-Trunk配置
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聚合模式:手工模式/LACP
- mode manual load-balance/lacp
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活动接口数量上限阈值
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活动设备接口下线预知:默认1
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系统LACP优先级:默认32768
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系统LACP抢占:启用/禁用
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LACP抢占时间:默认30s
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LACP抢占等待时间:默认90s
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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
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实现跨设备链路聚合机制,基于LACP进行扩展
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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
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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

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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
IPV6
一、地址格式:
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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
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包含网络前缀和恶接口标识两部分

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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

二、地址分配
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定义:

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
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单播地址
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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
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分配
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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
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环回地址:::1/128
- 本地回环,用于测试协议栈
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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
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全球单播地址(GUA Global Unicast Address):2000::/3-3FFF::/3
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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
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EUI-64
- 开启IPV6后或配置
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唯一(站点)本地地址:FC00::/7
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私网地址,仅在本地网络使用,在IPV6 Internet上不可被路由
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- 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
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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

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组播地址
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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
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范围:FF00::/8

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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 -
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

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被请求节点组播地址:
- 通过节点的单播或任播地址生成
- 主要用于邻居发现机制和地址重复检测
- 开头FF02::1:FF00/104,加入单播地址最后24位
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任播放地址
- 标识一组网络接口(通常属于不同的节点)
- 发往任播的报文只会被发送到最近的一个接口
- 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
- 目前任播地址主要应用于移动IPV6
- 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
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IPV6单播地址配置方式
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单播地址配置方式

方式 地址 前缀 网关 DNS AUTO MAMAGER OTHER 描述 静态 手动 手动 手动 手动 无 无 无 SLAAC RA RA RA 无 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 无 Statefull Address Autoconfigure:有状态dhcp地址配置 -
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 -
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 -
ipv6基础协议
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ICMPv6
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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
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报文结构:

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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
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NDP:Neoghbor Discovery Protocol,邻居发现协议
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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
133RA
134NS
135NA
136重定向
137地址解析 是 是 重复地址检测 是 是 前缀公告 是 是 前缀重新编址 是 是 路由重定向 是 -
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
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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 -
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

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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)
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IPv6过渡技术
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手动隧道
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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 -
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] -
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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
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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
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ISATAP隧道:
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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
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PPP
一、定义:Point-to-Point Protocol,点到点链路层协议
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对物理层,即支持同步链路又支持异步链路
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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
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提供LCP协议,用于链路层参数的协商
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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
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提供认证协议CHAP、PAP,更好的保证网络安全
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无重传机制,网络开销小,速度快
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:

### 四、PPP链路建立过程字段 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 
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
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PAP:Password Authentication Protocol,密码认证协议
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以明文方式发送密码,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
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CHAP:Challenge Handshake Authentication Protocol,挑战/质询握手认证协议
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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
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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
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2. NCP协商
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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
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IPCP静态协商IP地址:

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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
五、MP:MulitiLink PPP,将多个PPP链路捆绑使用
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实现增加带宽、负载均衡、链路备份的目的
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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
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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
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实现方式:
- 虚拟接口模板
- MP-Group
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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]
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六、PPPOE:PPP Over Ethernet
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把PPP帧封装到以太网帧中的链路层协议
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是以太网网络中多台主机连接到远端宽带接入服务器
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即Ethernet提供多台主机接入,PPP提供访问控制和计费
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具有适应范围广、安全性搞、计费方便的额特点
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组网结果采用Client/Server模型

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PPPOE报文结构和类型
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

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