CCIE知识点总结——二层技术

Posted 2022-08-13 魏晓蕾

1、VLAN
（1）基本配置
创建vlan
Switch(config)# vlan 2
Switch(config-vlan)# name VLAN2
一次创建多个vlan
连续创建：Switch(config)# vlan 2-10
不连续创建：Switch(config)# vlan 11,13,15,17,19
组合使用：Switch(config)# vlan 21-25,27,29
划分接口到vlan
Switch(config)# interface FastEthernet 0/1
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#switchport access vlan 10
使用range将多个接口同时划入某个vlan
Switch(config)# interface range f0/1-4,f0/9-12
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#switchport access vlan 10
（2）Trunk协议
ISL：思科私有协议，不修改原来的帧，只是做封装，将原数据帧封装在新数据帧中。支持PVST，没有定义native vlan，所有vlan的数据都需要封装。可使用ASIC芯片硬件完成封装，交换效率较高。用于标识vlan的字段只有10bit，故最多只能表示1024个vlan，不支持扩展vlan
802.1Q：公有协议，在原数据帧帧头中插入了一个4-byte的tag字段，修改了原有的帧的格式。添加的tag字段中包含优先级字段，用作QoS。Native VLAN不需要插入tag。兼容思科的语音技术。破坏原有数据帧，需重新计算校验和，无法基于硬件进行交换。VLAN ID字段有12位，可表示所有vlan。802.1Q在经过trunk时不需要打tag的vlan称为Native VLAN，默认为vlan 1。
配置trunk
Switch(config)# interface FastEthernet 0/1
Switch(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q/isl
Switch(config-if)#switchport mode trunk
修改Native VLAN
Switch(config)# interface FastEthernet 0/1
Switch(config-if)#switchport trunk native vlan 2
（3）VTP模式
<1>Server服务器：可创建删除、修改vlan信息，同步vlan信息给其他server或client。
<2>Client客户端：不能创建删除和修改vlan信息，只能通过同步学习vlan信息。
<3>Transparent透明：能创建删除、修改vlan，但不会学习或同步vlan信息。
VTP同步：基于域进行管理，相同域才能同步vlan，VTP Server和clients通过最高的修订号来同步数据库，VTP协议每隔5分钟发送一次VTP通告或者有变化时发生。
server和client之间凭修订号进行同步，修订号相同不同步，每次操作vlan修订号加1。
VTP配置
Switch(config)#vtp domain CCIE !设置VTP域名
Switch(config)#vtp mode server/client/transparent !设置模式
Switch(config)#vtp password CCIE ！设置VTP密码
MD5值相等是判断是否同步的唯一标准
（4）VLAN Trunk 和 VTP是组成二层通信的关键技术，决定了网络直连能否通信，做完后必须严格检查。
怎么输入带问号的密码？
同时按住Ctrl和v键，松开，再输入？
（5）VTP版本
VTP版本2较VTP版本1新增的支持项：
1）令牌环；
2）VTP版本2的服务器或客户端转发不能理解的TLV，也可以把不能识别的TLV保存在NVRAM中；
3）VTPv1：透明模式下，转发VTP消息要检查版本及域名；
VTPv2：透明模式下，转发VTP消息无需检查版本和域名；
4）一致性检查
仅当用户从CLI或者SNMP输入新信息时才执行VLAN一致性检查（如VLAN的名称和值）。从一个VTP消息获得信息或者从NVRAM中读取信息，只要MD5值正确，则接受，不进行一致性检查。
VTP版本3新增的支持项：
在VTP版本3的情况下，如果使用服务器模式，默认的是辅助服务器。在辅助服务器模式下不能创建、删除和修改VLAN，和VTP版本2中的客户端模式类似，但是辅助服务器模式会把配置保存在NVRAM中。
2、EtherChannel
（1）协商协议
PAgP：思科私有协议，模式有Auto和desirable
LACP：802.1ad标准，模式有active和passive
On模式：On模式为强制加入EC而不需要协商，当对端接口不支持PAgP或者LACP时使用，对端也必须是On模式。加入同一组EC的接口需要有相同的接口参数，例如速率和双工类型. 如果参数不同，即使使用On模式也无法形成EC。

配置：
Switch(config)#interface range f1/0-1
Switch(config-if-range)#channel-protocol pagp/lacp
Switch(config-if-range)# channel-group group-number mode
验证：
SW1# show etherchannel summary
负载均衡：
Switch(config)#port-channel load-balance ?
dst-ip Dst IP Addr
dst-mac Dst Mac Addr
src-dst-ip Src XOR Dst IP Addr
src-dst-mac Src XOR Dst Mac Addr
src-ip Src IP Addr
src-mac Src Mac Addr
3、STP
（1）种类
PVST：每一个vlan一颗生成树实例
PVST+：PVST兼容其他生成树
802.1D（普通生成树）
802.1S（MST）：多实例生成树，多个vlan组成一个实例
802.1W（RSTP）快速生成树，加入快速收敛机制
（2）802.1D选举规则
选举根桥：桥ID 越小越优
选举根端口：在所有非根桥中选举一个离根最近的接口，考虑因素：Cost>sender 桥ID>sender 端口ID
选举指定端口：在所有链路上选举一个离根最近的接口，考虑因素：Cost>sender 桥ID>sender 端口ID
（3）802.1D接口状态：
<1>down：接口未开启
<2>blocking:只接收BPD，不发出BPDU，不学习mac，不转发数据
切换时间：20s
<3>listening:接收和转发BPDU，不学习mac，不转发数据
切换时间：15s
<4>learning:接收和转发BPDU，学习mac，不转发数据
切换时间：15s
<5>forwarding:接收和转发BPDU，学习mac，转发数据
RSTP接口状态：
<1>discarding:blocking+listening
<2>learning
<3>forwarding
（4）配置
RPVST配置：
Switch(config)#spanning-tree mode rapid-pvst !设置模式
Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-id priority 0 !设置优先级

MST配置：
Switch(config)#spanning-tree mode mst !设置模式
Switch(config)#spanning-tree mst configuration !设置mst
Switch(config-mst)#instance 1 vlan vlan-id !设置实例
Switch(config)#spanning-tree mst 1 priority 0 !设置实例优先级
检查：
Switch#show spanning-tree summary
Switch#show spanning-tree vlan 1
Switch#show spanning-tree mst
Switch#show spanning-tree mst 1
（5）特性
portfast、backbonefast、uplinkfast、BPDUguard、BPDUfilter、rootguard、loopguard
4、PPP/PPPoE
（1）PAP和CHAP


（2）配置
<1>PAP单向认证（验证方R1—被验证方R2）

R1(config)#username R2 password cisco
R1(config)#int s1/0
R1(config-if)#encapsulation ppp
R1(config-if)#ppp authentication pap
R2(config)#int s1/0
R2(config-if)#encapsulation ppp
R2(config-if)#ppp pap sent-username R2 password 0 cisco

<2>PAP双向认证

R1(config)#username R2 password cisco
R1(config)#int s1/0
R1(config-if)#encapsulation ppp
R1(config-if)#ppp authentication pap
R1(config-if)#ppp pap sent-username R1 password 0 cisco
R2(config)#username R1 password cisco
R2(config)#int s1/0
R2(config-if)#encapsulation ppp
R2(config-if)#ppp authentication pap
R2(config-if)#ppp pap sent-username R2 password 0 cisco

<3>chap单向认证（验证方R1—被验证方R2）

R1(config)#username R2 password cisco
R1(config)#int s1/0
R1(config-if)#encapsulation ppp
R1(config-if)#ppp authentication chap
R2(config)#int s1/0
R2(config-if)#encapsulation ppp
R2(config-if)#ppp chap hostname R2
R2(config-if)#ppp chap password 0 cisco

<4>chap双向认证

R1(config)#username R2 password cisco
R1(config)#int s1/0
R1(config-if)#encapsulation ppp
R1(config-if)#ppp authentication chap
R2(config)#username R1 password cisco
R2(config)#int s1/0
R2(config-if)#encapsulation ppp
R2(config-if)#ppp authentication chap

（3）PPPoE：point to point protocol over Ethernet
在 以太网上承载PPP协议（点到点连接协议），它利用以太网将大量主机组成网络，通过一个远端接入设备连入因特网，并对接入的每一个主机实现控制、计费功能。客户端设备可以是PC或者路由器。
（4）PPPOE 协议分为三个阶段
PPPOE的发现阶段：PPPOE Discovery Stage
PPPOE的会话阶段：PPPOE Session Stage
PPPOE的结束阶段：PPPOE Terminate Stage
<1>Discovery阶段由四个过程组成。完成之后通信双方都会知道PPPoE的Session_ID 以及对方以太网地址，它们共同确定了唯一的PPPoE Session。
1）PPPoE Client广播发送一个PADI报文，在此报文中包含PPPoE Client想要得到的服务类型信息。PADI（PPPOE Active Discovery Initiation）。
2）所有的PPPoE Server收到PADI报文之后，将其中请求的服务与自己能够提供的服务进行比较，如果可以提供，则单播回复一个PADO报文。PADO（PPPOE Active Discovery Offer）。
3）根据网络的拓扑结构，PPPoE Client可能收到多个PPPoE Server发送的PADO报文，PPPoE Client选择最先收到的PADO报文对应的PPPoE Server做为自己的PPPoE Server，并单播发送一个PADR报文。PADR（PPPOE Active Discovery Request）。
4）PPPoE Server产生一个唯一的会话ID（SESSION ID），标识和PPPoE Client的这个会话，通过发送一个PADS报文把会话ID发送给PPPoE Client，如果没有错误，会话建立后便进入PPPoE Session阶段。PADS（PPPOE Active Discovery Session-confirmation）。

PPPoE Discovery阶段的工作为PPPoE Client和PPPoE之间建立了Session，之后PPPoE便进入了Session阶段，Session阶段可划分为两部分，一是PPP协商阶段，二是PPP报文传输阶段。
PPPoE Session上的PPP协商和普通的PPP协商方式一致，分为LCP、认证、NCP三个阶段。
1）LCP阶段主要完成建立、配置和检测数据链路连接。
2）LCP协商成功后，开始进行认证工作，认证协议类型由LCP协商结果（CHAP或者PAP）决定。
3）认证成功后，PPP进入NCP阶段，NCP是一个协议族，用于配置不同的网络层协议，常用的是IP控制协议（IPCP），它负责配置用户的IP和DNS等工作。
<2>PPPoE Session的PPP协商成功后，其上就可以承载PPP数据报文。
在PPPoE Session阶段所有的以太网数据包都是单播发送的。
<3>PPP通信双方应该使用PPP协议自身（比如PPP终结报文）来结束PPPoE会话，但在无法使用PPP协议结束会话时可以使用PADT报文。
进入PPPoE Session阶段后，PPPoE Client和PPPoE Server都可以通过发送PADT报文的方式来结束PPPoE连接。PADT数据包可以在会话建立以后的任意时刻单播发送。在发送或接收到PADT后，就不允许再使用该会话发送PPP流量了，即使是常规的PPP结束数据包也不允许发送。
（5）PPPoE配置

R2：PPPoE Server

username R1 password cisco 
ip local pool PPPOE 12.1.1.1
bba-group pppoe CCIE                  /--开启PPPoE拨号组CCIE--/
  virtual-template 1                  /--将虚拟模版1加载到拨号组中--/
!
Interface Ethernet0/0 
  ip address 12.1.1.2 255.255.255.0
  pppoe enable group CCIE             /--将该物理接口映射到拨号组PPPOE2，这样从该接口进入的拨号数据包就会调用该拨号组-//
  no shutdown
!
interface Virtual-Template1           /--创建虚拟模版用于拨号--/
  ip unnumbered Ethernet0/0           /--借用接口E0/0的地址--/
    ip mtu 1492                       /--PPP头部是8个字节，防止不必要的分片--/
  peer default ip address pool PPPOE  /--为对端分发地址池PPPOE中的IP--/
   ppp authentication chap`

R1:PPPoE Client

Interface Ethernet0/0
  pppoe enable group global 
  pppoe-client dial-pool-number 1 
  no ip address
  no shutdown
! 
interface Dialer 1                  /--配置客户端拨号接口--/
  ip address negotiated             /--地址通过协商获得--/
  ip mtu 1492
  encapsulation ppp
  dialer pool 1
  ppp chap hostname R1 
  ppp chap password cisco

（6）PPPoE验证
R1#show ip interface brief
R1#show pppoe session
5、errdisable recovery
引起接口errdisable recovery的原因如下：
（1）双工类型不匹配；
（2）port channel配置错误；
（3）BPDU Guard违规；
（4）单向链路检测（UDLD）失败；
（5）安全违规；
（6）二层隧道协议（L2TP）Guard 失败；
（7）DHCP Snooping速率限制；
（8）地址解析协议（ARP）检测失败。
配置命令：
Switch(config)#errdisable recovery cause xx
Switch(config)#errdisable recovery interval <30-86400>
查看命令：
Switch#show errdisable recovery
Switch#show interfaces gigabitethernet 4/1 status
Switch#show interfaces status err-disabled
6、LLDP（Link Layer Discovery Protocol）链路层发现协议
（1）LLDP简介
目前，网络设备的种类日益繁多且各自的配置错综复杂，为了使不同厂商的设备能够在网络中相互发现并交互各自的系统及配置信息，需要有一个标准的信息交流平台。它提供了 一种标准的链路层发现方式，可以将本端设备的的主要能力、管理地址、设备标识、接口标识等信息组织成不同的TLV（Type/Length/Value，类型/长度/值），并封装在 LLDPDU（链路层发现协议数据单元）中发布给与自己直连的邻居，邻居收到这些信息后将其以标准 MIB（Management Information Base，管理信息库）的形式保存起来，以供网络管理系统查询及判断链路的通信状况。
（2）LLDP工作模式
LLDP 有以下四种工作模式：
1）Tx Rx：既发送也接收 LLDP 报文。
2）Tx：只发送不接收 LLDP 报文。
3）Rx：只接收不发送 LLDP 报文。
4）Disable：既不发送也不接收 LLDP报文。
当端口的 LLDP 工作模式发生变化时，端口将对协议状态机进行初始化操作。为了避免端口工作模式频繁改变而导致端口不断执行初始化操作，可配置端口初始化延迟时间，当端口工作模式改变时延迟一段时间再执行初始化操作。
（3）LLDP报文的发送机制
当端口工作在 TxRx 或 Tx 模式时，设备会周期性地向邻居设备发送 LLDP 报文。如果设备的本地配置发生变化则立即发送 LLDP 报文，以将本地信息的变化情况尽快通知给邻居设备。但为了防止本地信息的频繁变化而引起 LLDP 报文的大量发送，每发送一个 LLDP 报文后都需延迟一段时间后再继续发送下一个报文。
当设备的工作模式由 Disable/Rx 切换为 TxRx/Tx，或者发现了新的邻居设备（即收到一个新的 LLDP 报文且本地尚未保存发送该报文设备的信息）时，该设备将自动启用快速发送机制，即将 LLDP 报 文的发送周期缩短为 1 秒，并连续发送指定数量的 LLDP 报文后再恢复为正常的发送周期。
（4）LLDP报文的接收机制
当端口工作在 TxRx 或 Rx 模式时，设备会对收到的 LLDP 报文及其携带的 TLV 进行有效性检查，通过检查后再将邻居信息保存到本地，并根据TTL（TimeToLive，生存时间）TLV中TTL的值来设置邻居信息在本地设备上的老化时间，若该值为零，则立刻老化该邻居信息。
（5）LLDP配置

SW1(config)#lldp run                  所有接口使能LLDP
SW1(config-if)#lldp receive           Receives LLDP packets on the interface.
SW1(config-if)#lldp transmit          Sends LLDP packets on the interface.
SW1#show lldp neighbors
SW1#show lldp
SW1# show lldp entry *

7、Voice VLAN
Voice VLAN：专用于传输语音数据的VLAN。用户通过创建Voice VLAN并将连接语音设备的端口加入Voice VLAN，可以使语音数据集中在Voice VLAN中进行传输。

（1）Voice VLAN配置




8、流量镜像 SPAN，RSPAN，ERSPAN
（1）SPAN配置

monitor session 1 source interface fa0/7
monitor session 1 destination interface fa0/8

（2）RSPAN配置

vlan 100
     name SPAN-VLAN
     remote-span
monitor session 2 source interface fa0/7
monitor session 2 destination remote vlan 100

（3）ERSPAN配置
1）Configuring ERSPAN Source Sessions


2）Configuring ERSPAN Destination Sessions


9、Multilink PPP
（1）Multilink PPP配置

（2）Multilink PPP案例

（3）Multilink PPP验证

R1#show interfaces multilink 1