三层交换和链路聚合的应用

亦凉 2021-07-24 19:03 422阅读 0赞

一、三层交换的理解  
1、什么是三层交换  
2、三层交换机的应用  
3、三层交换机的优势特性  
二、链路聚合的概述  
1、链路聚合的产生  
2、聚合链路的原理和好处  
三、链路聚合的模  
1、手动负载均衡模式  
2、LACP（链路聚合控制协议）模式  
3、两者的区别  
四、数据流控制  
五、Eth-Trunk端口  
六、配置Eth-Trunk端口

**一、三层交换机的理解**  
1、什么是三层交换  
三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，工作在OSI网络标准模型的第三层：网络层。三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。  
2、三层交换机的应用  
三层交换机通过使用硬件交换机构实现了IP的路由功能，其优化的路由软件使得路由过程效率提高，解决了传统路由器软件路由的速度问题。因此可以说，三层交换机具有“路由器的功能、交换机的性能”。  
3、三层交换机的优势特性  
三层交换机拥有强大的路由传输、带宽分配、多媒体传输和安全控制功能, 能够根据不同的通信业务系统划分不同的用户群体, 实现电业业务的高效传输, 具有重要的作用。  
**二、链路聚合的概述**  
1、链路聚合的产生  
由于在企业网络中，核心层负责数据的高速转发，极其容易引发链路阻塞，所以在核心部署链路聚合可以整体提升网络的数据吞吐量，解决链路拥塞的问题。  
链路聚合是把两台设备之间的链路聚集在一块，当做一条逻辑链路使用。  
2、链路聚合带来的好处  
1）链路聚合可以提高链路的宽带。理论上，通过链路聚合，可使一个聚合端口的宽带最大为所有成员端口的宽带总和。  
2)链路聚合可以提高网络的可靠性。配置了链路聚合的端口，若其中一端口出现故障，则该成员端口的流量就会切换到成员链路中去。保障了网络传输的可靠性。  
3）链路聚合还可以实现流量的负载均衡。把流量平均分到所有成员链路中去，使得每个成员链路最低限度的降低产生流量阻塞链路的风险。

**三、链路聚合的模式**  
1、手动负载均衡模式  
在此模式下，Eth-Trunk的建立，成员接口的加入由手工配置。该模式下的所有活动链路参与数据的转发，平均分担流量，如果某条活动链路出现故障，则自动在剩余的活动链路中平均分担流量。适用于两直接设备之间，既需要大量的宽带，也不支持LACP协议时。可以基于MAC地址与IP地址进行负载均衡。  
2、LACP（链路聚合控制协议）模式  
在此模式下，Eth-Trunk的建立，成员接口的加入由手动配置。链路两端的设备相互发送LACP报文，协商聚合参数，从而选举出活动链路和非活动链路。  
活动成员链路M：用于在负载均衡模式中数据转发。  
非活动成员链路N：用于冗余备份。如果一条活动成员链路出现故障，非活动成员中优先级最高的将代替出现故障的活动链路。状态由非活动链路变为活动链路。  
3、两者的区别  
在手动负载均衡模式下，所有的端口都处于数据转发状态；在LACP模式下，会有一些链路充当备份链路。

**四、数据流控制**  
1、在一个聚合端口中，成员端口的所有参数必须一致，参数包括：物理口数量、传输速率、双工模式、流量控制模式。成员端口可以是二层也可以是三层。  
2、为了避免由于多个成员端口传输，数据帧前后到达顺序不一致而导致的数据包乱序的情况。Eth-Trunk采用逐流负载分担的机制，其数据帧可以根据实际情况的需求按照源MAC、目的MAC、源IP、vlan，物理端口等不同的条件进行流量的分流。

**五、Eth-Trunk端口**  
1、只能删除不包含任何成员端口的Eth-Trunk端口。  
2、二层的Eth-Trunk端口的成员端口必须是二层的接口；三层的Eth-Trunk端口的成员必须是三层的接口。  
3、一个Eth-Trunk端口最多可以加入8个成员端口。  
4、加入Eth-Trunk端口的接口类型必须是Hybrid接口（Access与Trunk类型的端口无法加入）。  
5、Eth-Trunk端口不能作为其他Eth-Trunk端口的成员端口。  
6、同一个以太网接口只能属于一个Eth-Trunk端口。  
7、同一个Eth-Trunk端口下的成员端口的类型必须一致。  
8、如果本端设备接口加入了Eth-Trunk端口，与该接口直连的对端接口也必须加入Eth-Trunk端口，两端才能正常通信。  
9、如果成员端口的速率不同，速率低的接口可能会发送拥塞，造成报文的丢失。  
10、接口加入Eth-Trunk端口后，成员端口不在学习MAC地址，Eth-Trunk端口进行MAC地址的学习。