华为网络--Hybrid接口工作原理与实验

其他 2020-02-20 18:51:46 阅读次数: 0

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前言：

  • Hybrid是华为、H3C交换机的一种端口模式，这个接口也能够允许多个VLAN帧通过并且还可以指定哪些VLAN数据帧被剥离标签，主要实现高隔离度的波分和复用。(华为路由、交换机接口默认模式就是Hybrid，思科则时access)
  • Hybrid端口和Trunk端口在接收数据时，处理思路方法是一样的，唯一区别之处在于发送数据时，Hybrid端口具有解除多VLAN标签的功能，Hybrid端口可以允许多个VLAN的报文发送时不打标签，从而增加了网络的灵活性，在一定程度上也增加了安全性，而Trunk端口只允许默认VLAN的报文发送时不打标签。

一、华为交换机基本配置

1.1 交换机设备创建、删除VLAN
<Huawei>system-view 
#批量创建Vlan10 到 Vlan30  （batch：批量）
[Huawei]vlan batch 10 to 30   
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
#批量删除VLAN	（batch：批量）
[Huawei]undo vlan batch 10 to 30
Warning: The configurations of the VLAN will be deleted. Continue?[Y/N]:y
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
1.2 设置接口类型
1.2.1 设置access类型
[Huawei]vlan batch 10 20
[Huawei]int e0/0/1			#进入e0/0/1接口
[Huawei-Ethernet0/0/1]port link-type access	#设置接口类型为access
[Huawei-Ethernet0/0/1]port default vlan 10	#配置接口默认Vlan 10
[Huawei-Ethernet0/0/1]undo shutdown 		#开启接口
1.2.2 设置Trunk类型
[Huawei]int e0/0/2
[Huawei-Ethernet0/0/2]port link-type trunk 	#设置接口类型为trunk
#假如vlan时，有以下几种方式：
#直接允许所有Vlan数据流通，如下：
[Huawei-Ethernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all
#指定允许Vlan 10 20 30的数据流通
[sw1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 10 20 30
[Huawei-Ethernet0/0/1]undo shutdown 		#开启接口
1.3 华为交换机日常维护查看命令
1、dis device						#查看设备信息
2、dis interface						#查看接口信息
3、dis versionn						#查看版本信息
4、slot-id							#查看某一单板、电子标签相关信息
5、dis env							#查看设备温度
6、dis cpu							#查看cpu信息
7、dis memory						#查看内存信息
8、dis interface						#查看接口信息
9、terminal monitor					#终端信息显示功能
10、terminal debug					#使终端显示调试信息
11、temperature thresholld			#设置温度的警告值
12、display diagnostic-information  	#显示诊断信息
13、display ip routing-table			#显示路由信息
14、display current-configuration 	#显示系统当前配置
15、display saved-configuration		#显示系统保存配置
16、displayy vlan					#显示VLAN信息
17、display stp						#显示生成树信息
18、display arp						#显示ARP信息表
19、display mac-address				#显示MAC地址表
20、display log						#显示系统日志
21、display clock					#显示系统时钟
22、display ip interface brief		#查看三层接口汇总信息

二、Hybrid 接口特性

2.1 Hyrid接口特点

  • 华为交换机接口默认为Hybrid 模式

  • 既可以实现Access接口的功能，也可以实现Trunk接口的功能

  • 不借助三层设备即可实现跨VLAN通信和访问控制

  • Hybrid接口相对于Access接口和Trunk接口具有更高的灵活性与可控性

2.2 Hybrid接口作用

  • 二层隔离、控制

    流量隔离

    流量互通

三、Hybrid接口工作原理

3.1 相关定义

  • Trunk口

    Trunk口上可以同时传送多个VLAN的包，一般用于交换机之间的链接。

  • Hybrid口

    Hybrid口上可以同时传送多个VLAN的包，一般用于交换机之间的链接或交换机于服务器的链 接。

  • Access口

    Access口只能属于1个VLAN，一般用于连接计算机的端口。

  • Tag 和 Untag

    tag是指 vlan的标签，即vlan的id，用于指名数据包属于那个vlan，untag指数据包不属于任何vlan，没有vlan标记。

  • pvid

    端口 vlan id号，是非标记端口的vlan id 设定，当非标记数据包进入交换机，交换机将检查vlan设定并决定是否进行转发。一个ip包进入交换机端口的时候，如果没有带tag头，且该端口上配置了pvid，那么，该数据包就会被打上相应的tag头！如果进入的ip包已经带有tag头（vlan数据）的话，那么交换机一般不会再增加tag头，即使是端口上配置了pvid号；当非标记数据包进入交换机。

3.1.1 端口的Tag和Untag
  • 若某一端口在vlan设定中被指定为非标记端口untagged
    port, 所有从此端口转发出的数据包上都没有标记 (untagged)。若有标记的数据包进入交换机，则其经过非标记端口时，标记将被去除。因为目前众多设备并不支持标记数据包，其也无法识别标记数据包，因此，需要将与其连接的端口设定为非标记。
  • 若某一端口在vlan设定中被指定为标记端口tagged port，所有从此端口转发出的数据包上都将有标记 (tagged)。若有非标记的数据包进入交换机，则其经过标记端口时，标记将被加上。此时，其将使用在ingress 端口上的pvid设定作为增加的标记中的vlan id号。
3.1.2 各端口收发数据的区别

在这里插入图片描述

3.2 Hybrid接口属性

  • Hyrid接口的工作原理涉及接口的三个属性：

    ① untag列表：

    交换机接口可设置untag列表，当数据从接口出去时，会查看untag表

    若表中存在对应标签，则会脱掉标签，放通数据。

    若表中没有对应标签，则会查看tag表。若存在对应标签，则会放通，若不存在，则丢弃数据。

    ② tag列表：

    交换机接口可设置tag列表，当数据进入接口是，会查看数据有无标签，

    若没有标签，则会打上PVID标签，放通

    若有标签，会查看tag表是否存在对应标签，若存在，则放通，若不存在则丢弃

    ③ PVID标签：

    交换机接口可设置PVID，数据进入接口时，会查看数据是否有标签

    若没有标签，则会打上PVID标签后放通

    若有标签，则会查看tag表

3.2 根据PVID封装802.1Q

在这里插入图片描述

  • Access接口属于哪个vlan，则PVID就为几

    没有标签的数据经过F0/0接口时，根据接口PVID=3，封装自己的标签vlan 3

  • Trunk接口PVID默认为1

    没有标签的数据经过F0/1接口时，根据接口PVID=1，封装自己的标签vlan1

  • Hybrid接口自定义PVID数值

    没有标签的数据经过F0/2接口时，根据PVID=5，封装自己的标签vlan 5

3.3 Hybrid接口数据收发原理

  • 接口根据untag列表和tag列表进行收发

    只针对Hybrid接口

    untag列表（默认VLAN 1）

    tag列表（默认为空）

3.3.1 数据发送时untag列表原理

在这里插入图片描述

  • 带有 vlan 3 标签的数据从 F0/0 接口出去

    通过时查看 untag 列表，发现有对应的标签，将标签脱掉发送出去

  • 带有 vlan 8 标签的数据从 F0/1 接口出去

    通过时查看 untag 列表，发现没有对应的标签，继续查看tag 表，发现有对应标签，所以直接带有 vlan 8 标签的数据发送出去

  • 带有 vlan 5 标签的数据从 F0/2 接口出去

    通过时查看 untag 列表，发现没有对应的标签 ，继续查看 tag 列表，发现也没有对应的标签，所以数据直接被丢弃

3.3.2 tag列表处理数据帧的接收和发送的原理

在这里插入图片描述

  • 没有标签的数据进入F0/0接口

    接口查看到数据没有标签，根据接口 PVID=3，将 vlan 3 标签打入数据

  • 带有 vlan 9 标签的数据进入接口 F0/1

    接口查看到数据带有标签，接着查看 tag 列表，发现列表中存在对应标签，放通数据

  • 带有 vlan 5 标签的数据从接口 F0/2出去

    接口查看到数据带有标签，查看 untag 列表，发现列表中没有对应vlan 5 标签，继续查看tag列表，发现列表中存在对应标签 vlan 5， 放通数据出去

    带有 vlan 3 标签的数据从 F0/2 接口出去，查看 untag 列表，发现列表中存在对应 vlan 3 标签，将标签脱掉，放通数据出去

    带有 vlan 9 标签的数据从 F0/2 接口出去，查看 untag 表，发现列表中不存在对应 vlan 9 标签，继续查看 tag 列表，发现列表中不存在 vlan 9 标签，将数据丢弃

3.4 Hybrid 接口发送数据帧流程图

在这里插入图片描述

四、局域网中Hybrid配置（实验）

实验目的：实现全网互通，充分理解Hybrid接口手法数据帧原理

4.1 实验拓扑图

在这里插入图片描述

4.2 实验过程
4.2.1 LSW1配置
<Huawei>system-view 					#进入系统视图
[Huawei]sysname sw1					#更改交换机名称
[sw1]vlan batch 2 3 10	#创建VLAN
[sw1]int e0/0/1						#进入e0/0/1接口
[sw1-Ethernet0/0/1]port link-type hybrid 		#更改接口连接模式
[sw1-Ethernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 1 2	#设置接口untag表
[sw1-Ethernet0/0/1]undo shutdown			#开启接口
[sw1-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[sw1-Ethernet0/0/2]port link-type hybrid 		#更改接口连接模式
[sw1-Ethernet0/0/2]port hybrid untagged vlan 1 2 	#设置untag表
[sw1-Ethernet0/0/2]undo shutdown 			#开启接口
[sw1-Ethernet0/0/2]int e0/0/3               
[sw1-Ethernet0/0/3]port link-type hybrid		#更改连接模式
[sw1-Ethernet0/0/3]port hybrid pvid vlan 10		#设置接口PVID
[sw1-Ethernet0/0/3]port hybrid untagged vlan 3 10	#设置接口untag表
[sw1-Ethernet0/0/3]undo shutdown			#开启接口
[sw1-Ethernet0/0/3]int g0/0/1
[sw1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type hybrid		#更改接口模式
[sw1-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 1 2 #设置接口untag表
[sw1-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid tagged vlan 3 10	#设置tagged表
[sw1-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown			#开启接口
LSW2配置
  • 与SW1配置类似
[Huawei]sysname sw2
[sw2]
[sw2]vlan batch 2 3 10
[sw2]int e0/0/1
[sw2-Ethernet0/0/1]port link-type hybrid 
[sw2-Ethernet0/0/1]port hybrid pvid vlan 2
[sw2-Ethernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 1 2 
[sw2-Ethernet0/0/1]undo shutdown 
[sw2-Ethernet0/0/1]int e0/0/2
[sw2-Ethernet0/0/2]port link-type hybrid
[sw2-Ethernet0/0/2]port hybrid pvid vlan 3
[sw2-Ethernet0/0/2]port hybrid untag vlan 3 10
[sw2-Ethernet0/0/2]undo shutdown
[sw2-Ethernet0/0/2]int g0/0/1
[sw2-GigabitEthernet0/0/1]port link-type hybrid 
[sw2-GigabitEthernet0/0/1]port hy	
[sw2-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 1 2 
[sw2-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid tagged vlan 3 10
[sw2-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown

在这里插入图片描述

4.3 连通验证
  • 我们使用PC主机ping其他四台主机
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
4.4 总结 （通讯分析）
4.4.1 PC1 ping不通 PC5

分析**：**
① PC 1 发送的数据到达SW1的e0/0/1接口（无标签），SW1的hybrid接口查看数据，发现数据无标签，便给数据打赏vlan 1（pvid）的标签
② 数据从e0/0/1接口转发到g0/0/1出口时，接口发现数据有vlan1标签，经查询自己的untag表之后，匹配成功，脱去标签，放通数据。
③ 数据从SW1的g0/0/1接口出来，到达SW2的g0/0/1接口，接收到无标签的数据后，给数据打上vlan1（pvid）的标签后放通
④ 数据到达e0/0/2接口，发现数据有vlan1标签，随机查看自己的untag表，发现表中不存在与之对应的标签，将数据丢弃。
② 所以PC1的数据到达不了PC5

4.4.2 PC 1 可以ping通 PC4
  • PC 1 数据流向 PC 4
    ① PC 1发送数据到SW1的e0/0/1接口，接口查看到数据无标签，便给数据打上vlan1（pvid）的标签
    ② 数据到达sw1 g0/0/1接口时，接口发现数据上有vlan1的标签，经查询untag表，匹配包含，脱去标签后放通
    ③ 数据从SW1 g0/0/1接口放出后，到达sw g0/0/1接口，发现数据没有标签，给数据打上VLAN1(pvid)的标签后放通
    ④ 数据到达e0/0/1接口，发现数据又vlan1标签，查看自己的untag表，发现表中存在记录，脱去标签后放通
  • PC 4 返回 PC 1
    ① PC 4没有标签的数据到达sw2 的e0/0/1接口，接口查看进来的数据，发现数据没有标签，便给数据打上vlan 1（pvid）标签
    ② 数据到达sw2 g0/0/1接口准备出去，接口发现数据上有vlan1标签，查看自己untag表，发现表中存在，脱掉标签，放通
    ③ 数据从sw2 g0/0/1接口出来，到达sw1 的g0/0/1接口，发现数据没有标签，给数据打上vlan1（pvid） 的标签后放通
    ④ 数据到达e0/0/1接口，发现数据有vlan1标签，查看自己untag表，发现表中存在与之对应的标签，脱掉标签，放通。
    ⑤ 结果就是PC 1 的数据可以到达 PC4，PC4的数据也可以返回PC 1.
4.4.3 PC 1 无法ping通 PC 3
  • PC 1 数据流向 PC 3
    ① PC 1没有标签的数据到达sw1 的e0/0/1接口，接口查看进来的数据，发现数据没有标签，便给数据打上vlan 1（pvid）标签
    ② 数据到达sw1 e0/0/3接口准备出去，接口发现数据上有vlan1标签，查看自己untag表，发现表中不存在与之对应的标签，丢弃
    ③ 所以PC 1 的数据无法到达PC3
4.4.4 PC 1 可以ping通 PC 2
  • PC 1 数据流向 PC 2
    ① PC 1没有标签的数据到达sw1 的e0/0/1接口，接口查看进来的数据，发现数据没有标签，便给数据打上vlan 1（pvid）标签
    ② 数据到达sw1 e0/0/2接口准备出去，接口发现数据上有vlan1标签，查看自己untag表，发现表中存在，脱掉标签，放通
  • PC 2 返回 PC 1
    ① PC 2没有标签的数据到达sw1 的 e0/0/2接口，接口查看进来的数据，发现数据没有标签，便给数据打上vlan 1（pvid）标签
    ② 数据到达sw1 e0/0/1接口准备出去，接口发现数据上有vlan1标签，查看自己untag表，发现表中存在，脱掉标签，放通
    ③ 结果就是PC 1 的数据可以到达PC2，PC2的数据也可返回PC1
    2
  • PC 1 数据流向 PC 2
    ① PC 1没有标签的数据到达sw1 的e0/0/1接口，接口查看进来的数据，发现数据没有标签，便给数据打上vlan 1（pvid）标签
    ② 数据到达sw1 e0/0/2接口准备出去，接口发现数据上有vlan1标签，查看自己untag表，发现表中存在，脱掉标签，放通
  • PC 2 返回 PC 1
    ① PC 2没有标签的数据到达sw1 的 e0/0/2接口，接口查看进来的数据，发现数据没有标签，便给数据打上vlan 1（pvid）标签
    ② 数据到达sw1 e0/0/1接口准备出去，接口发现数据上有vlan1标签，查看自己untag表，发现表中存在，脱掉标签，放通
    ③ 结果就是PC 1 的数据可以到达PC2，PC2的数据也可返回PC1**
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