名词解释
| 简称 | 全称 | 备注 |
|---|---|---|
| PBR | Policy-Based Routing | 策略路由 |
| ECMP | Equal-Cost Multi-Path | 等价路由 |
| GE | Gigabit Ethernet | 吉比特以太网 |
| TE | Terabit Ethernet | 太比特以太网 |
| TOR | Top Of Rack | 柜顶 |
| EOR | End Of Row | 列尾 |
| ISP | Internet Service Provider | 互联网服务提供商 |
| IDC | Internet Data Center | 互联网数据中心 |
| MSS | Maximum Segment Size | 最大分段大小 |
| MTU | Maximum Transmission Unit | 最大传输单元 |
| RTT | Round-Trip Time | 往返时延 |
网络设备
| OSI | 设备 | 作用 |
|---|---|---|
| 网络层 | 路由器（Router）、三层交换机（L3 Switch） | 基于IP转发（Forwarding Information Base，FIB），互联/分割广播域（VLAN） |
| 数据链路层 | 网桥（Bridge）、二层交换机（L2 Switch，即多端口网桥） | 基于MAC转发（Forwarding DataBase，FDB），互联/分割碰撞域，扩展广播域（VLAN） |
| 物理层 | 中继器（Repeater）、集线器（Hub，即多端口中继器） | 向所有端口（除了接收端口）转发原始比特流，扩展碰撞域，发包时一个碰撞域中的所有设备都会收到包 |
1、中继器/集线器转发包：逐比特转发
2、网桥/二层交换机转发包（网桥/二层交换机没有MAC和IP，转发包时不会修改包）：
- 2-1、把整个帧存储下来
- 2-2、根据源MAC查找FDB（自学习）
- 没找到：增加条目（源MAC、端口、时间）
- 找到：更新条目
- 2-3、根据目的MAC查找FDB（转发包）
- 没找到，向所有端口（除了接收端口）转发包
- 找到，向对应端口转发包
3、路由器/三层交换机转发包（路由器/三层交换机有MAC和IP，转发包时会修改源和目的MAC，但不会修改源和目的IP）：
- 根据目的IP查找路由表（线索二叉树）
- 没找到叶子节点：丢包
- 找到叶子节点：通过子网掩码与运算判断是否匹配
- 不匹配：丢包
- 匹配：根据路由类型转发
- 直连路由：请求目的MAC后转发给目的
- 非直连路由：请求下一跳MAC后转发给下一跳
总结：
1、路由器/三层交换机按最长前缀匹配（Longest Prefix Match，LPM）查询路由表
2、一个路由条目是一个三元组（目的网段、下一跳IP、出端口）
3、路由汇聚可以减少路由条数
4、路由器和三层交换机的区别：
- 路由器：每次路由，转发速度慢
- 三层交换机：一次路由、多次交换，转发速度快
三层交换
http://www.h3c.com/CN/D_200911/922197_30005_0.htm
http://www.ruijie.com.cn/special/wzwn/download/pdf/lpm.pdf
三层交换机的CPU在更新路由和ARP时，同时更新硬件三层表项（三层交换的本质是路由和ARP下沉硬件）
1、初始硬件三层表项
- 直连路由："to CPU"标志位为1
- 非直连路由："to CPU"标志位为1
2、更新硬件三层表项
- 2.1 收到ARP请求：上送CPU，CPU响应自己MAC，增加请求方的主机路由表项，更新下一跳为请求方的非直连路由表项
- 2.2 目的IP命中直连路由：上送CPU，CPU请求目的MAC，增加响应方的主机路由表项，更新下一跳为响应方的非直连路由表项
- 2.3 目的IP命中非直连路由：上送CPU，CPU请求下一跳MAC，增加响应方的主机路由表项，更新下一跳为响应方的非直连路由表项
- 直连路由："to CPU"标志位为1
- 非直连路由1："to CPU"标志位为1
- 非直连路由2："to CPU"标志位为0（目的网段、下一跳MAC、出口VLAN、出端口）
- 主机路由："to CPU"标志位为0（目的IP、目的MAC、出口VLAN、出端口）
3、转发
- 3.1 目的IP命中直连路由：CPU转发（同2.2）
- 3.2 目的IP命中非直连路由1：CPU转发（同2.3）
- 3.3 目的IP命中非直连路由2：硬件转发
- 3.4 目的IP命中主机路由：硬件转发
VLAN
https://support.huawei.com/enterprise/zh/doc/EDOC1000102470?section=k008
| 简称 | 全称 | 备注 |
|---|---|---|
| VLAN | Virtual Local Area Network | |
| VID | VLAN ID | |
| Access | 交换机的访问端口，连接主机，收/发包都不带VID | |
| Trunk | 交换机的汇聚端口，连接交换机 |
1、交换机1的Access收包后，打上本端口的VID，交给交换机1
2、交换机1根据VID和目的MAC将包交给对应的出端口
- 若出端口为Access：去掉VID，发包
- 若出端口为Trunk：发包
3、交换机2的Trunk收包后，交给交换机2
4、交换机2根据VID和目的MAC将包交给对应的出端口
- 若出端口为Access：去掉VID，发包
- 若出端口为Trunk：发包
总结：
1、不同的VLAN通过VID区分，一个VID代表一个VLAN广播域
2、互联不同VLAN时，可以在路由器上创建子接口或在三层交换机上创建VLANIF作为VLAN网关（https://forum.huawei.com/enterprise/zh/thread-273763.html）
VXLAN
https://support.huawei.com/enterprise/zh/doc/EDOC1000074415?section=k005
http://support.huawei.com/huaweiconnect/enterprise/thread-334207.html
| 简称 | 全称 | 备注 |
|---|---|---|
| VXLAN | Virtual eXtensible Local Area Network | |
| VNI | VXLAN Network Identifier | |
| VTEP | VXLAN Tunnel EndPoint | |
| BD | Bridge Domain | 大二层 |
总结：
1、不同的VXLAN通过VNI区分，一个VNI代表一个VXLAN广播域
2、互联不同VXLAN时，可以在三层交换机上创建BDIF作为VXLAN网关
3、VTEP根据头端复制列表（VNI、local VTEP，remote VTEPs）确定VXLAN广播域
4、VTEP收到包后，首先自学习FDB，然后根据FDB转发包，FDB中的条目分为两种：
- local VM：三元组（MAC、VNI、local Port）
- remote VM：三元组（MAC、VNI、remote VTEP）
5、当VTEP收到BUM（Broadcast & Unknown-unicast & Multicast，广播 & 未知单播 & 组播）包时，复制包并根据头端复制列表广播
6、当VTEP收到已知单播包时，根据FDB转发
ARP
https://tools.ietf.org/html/rfc826
普通ARP
1、一台主机广播ARP请求
2、同VLAN的其它主机接收到该ARP请求后，令Merge_flag = false，检查源IP是否在本机的ARP缓存中
- 若在，更新ARP缓存，令Merge_flag = true（同VLAN的其它主机选择性更新ARP缓存）
3、检查目的IP是否为本机IP
- 若是，检查Merge_flag
- 若Merge_flag == false，增加ARP缓存（响应方增加ARP缓存）
- 返回ARP响应
- 若不是，丢包
4、主机收到ARP响应，增加ARP缓存（请求方增加ARP缓存）
免费ARP
1、一台主机广播免费ARP请求（源和目的IP都为本机IP）
2、同VLAN的其它主机接收到该ARP请求后，令Merge_flag = false，检查源IP是否在本机的ARP缓存中
- 若在，更新ARP缓存，令Merge_flag = true（同VLAN的其它主机选择性更新ARP缓存）
3、正常情况下，主机不会收到ARP响应，若收到ARP响应，表示IP冲突了
转载自原文链接, 如需删除请联系管理员。
原文链接：网络知识学习，转载请注明来源！