交换协议

 

 

前言：

常见协议包括接入、交换、路由、MPLS VPN、数据中心、SDN和TSN七大类。

本文详细介绍交换协议，其它相关协议可点击以下分类查看具体内容。

• 接入  • 路由  • MPLS VPN  • 数据中心  • SDN  • TSN

 

本文关键词：

交换、VLAN、STP/RSTP/MSTP、Link Aggregation (LACP)、LLDP

 

交换协议一般被称为“二层协议”，这些协议都运行在数据链路层之上。起到维护链路层拓扑或邻居关系的作用。除了Vlan，这些协议都有属于慢速协议报文。

具体可分为以下几种类型，本文将分别做简单介绍。

    • VLAN协议

    • STP/RSTP/MSTP协议

    • Link Aggregation (LACP)协议 

    • LLDP协议     

 

1、       VLAN协议

VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网

以太网是一种基于CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）的共享通讯介质的数据网络通讯技术。当主机数目较多时会导致冲突严重、广播泛滥、性能显著下降甚至造成网络不可用等问题。通过交换机实现LAN互连虽然可以解决冲突严重的问题，但仍然不能隔离广播报文和提升网络质量。

在这种情况下出现了VLAN技术，这种技术可以把一个LAN划分成多个逻辑的VLAN，每个VLAN是一个广播域，VLAN内的主机间通信就和在一个LAN内一样，而VLAN间则不能直接互通，这样，广播报文就被限制在一个VLAN内。

2、STP/RSTP/MSTP协议

分别指STP（802.1D，Spanning Tree Protocol，生成树协议）、RSTP（802.1W，Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）和MSTP（802.1S，Multiple Spanning Tree Protocol，多生成树协议）。

在组网中，很可能会出现环路或者称冗余链路，为避免形成广播风暴,生成树协议将网络的拓扑修剪为树形拓扑，拓扑图形状与一棵树相似，这样就不会产生环路了。并且在主链路故障中断时候，可以将冗余链路自动切换为转发状态，以恢复网络的连通性。

STP中每一个端口在确认为根端口或指定端口后仍需要等待30s才能进入转发状态。RSTP优化了这个缺陷。

MSTP划分了多个域，主要减小了生成树，更方便维护。

 

3、LACP协议

LACP（Link Aggregation Control Protocol，链路汇聚控制协议）

这是一种实现链路动态汇聚与解汇聚的协议，可以把多个物理链路聚合成一个逻辑链路，提高带宽。实现流量负载均衡或链路备份。

分为手工聚合和静态聚合两种类型，包括负载均衡模式和主备模式两种模式。

其他协议运行在LACP之上，如BGP，MPLS VPN运行在聚合口。

 

4、LLDP协议

LLDP（Link Layer Discovery Protocol，链路层发现协议）。

 

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LLD PDU（Link Layer Discovery Protocol Data Unit，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。