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15-HVRP配置
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请阅读…… |
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了解HVRP的基本原理和概念 |
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了解HVRP的配置任务及配置过程 |
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显示配置后HVRP的运行情况、清除HVRP的统计信息等 |
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HVRP的配置举例 |
目前运营商在组建城域网时，网络拓扑结构通常采用环状或者树状结构。不管采用哪种拓扑结构，都需要汇聚层设备能够支持大量的MAC地址表项，以满足下挂用户总数的需求。随着网络中用户数量的不断增加，交换机支持的MAC地址规格可能无法满足实际需求，导致部分用户的MAC地址无法被交换机学习。这时报文会在VLAN内广播，从而占用网络带宽，影响网络性能。
HVRP（Hierarchy VLAN Register Protocol，分层VLAN注册协议）协议可以解决交换机MAC地址规格小于下挂用户数目的问题。HVRP可以区分用户VLAN（Local VLAN）和非用户VLAN，在特定组网环境下，通过在端口上实现VLAN的动态注册和老化，达到节约MAC地址的目的，从而提高整台设备的用户容量。
HVRP在特定组网环境下能够节约交换机的MAC地址空间，提高网络的可扩展性。
配置了HVRP属性的端口，即能够收发处理HVRP协议报文的端口。
端口上配置了HVRP属性，且该端口的STP角色是根端口。
端口上配置了HVRP属性，且该端口的STP角色是指定端口。
没有使能HVRP的端口所在的VLAN为本地VLAN。
HVRP端口将符合条件的VLAN加到该端口上。
HVRP端口将指定的VLAN从该端口删除。
创建之后不会被HVRP端口老化的VLAN。
HVRP协议报文中包含Local VLAN的消息，使能了STP功能后，由HVRP根端口发送HVRP协议报文。
根端口每隔一个定时器周期发送一个HVRP VLAN注册报文。
在注册VLAN老化定时间隔内，HVRP指定端口没收到某个VLAN的注册报文，相应的VLAN被老化。
HVRP协议通过动态VLAN注册、老化，将那些不参与转发报文的端口上的VLAN老化掉，只保留必需的VLAN。当VLAN内端口数小于或等于2时，就可以不学习MAC，而直接在VLAN内广播数据报文，同时不影响网络带宽。
以图1-1为例，介绍一下HVRP协议的工作机制。
l 全网使能STP；
l 交换机之间互连的端口为Trunk端口，端口上都使能了HVRP，且允许通过的VLAN一致，都允许VLAN201～VLAN 600通过；
l 非STP环上的端口不能使能HVRP。
图1-1 HVRP协议简介示意图
(1) VLAN的注册
l 每台设备都周期性地将本设备的Local VLAN从HVRP根端口发出去。
l 每台设备将其他设备发送过来的Local VLAN从自己的根端口转发出去，同时将从指定端口收到的这些Local VLAN注册到本端口上去。
l 根桥只将收到的Local VLAN注册到收到HVRP报文的端口上去。
l VLAN注册只能在HVRP指定端口上进行。
l 端口上注册的VLAN必须是端口上静态配置的允许通过的VLAN，如某HVRP指定端口不属于VLAN 999，即使收到包含VLAN 999的Local VLAN，也不能注册成功。
l VLAN注册与老化是相对应的。
(2) VLAN的老化
HVRP指定端口如果在VLAN老化周期内没有收到VLAN注册信息，则对端口上的VLAN进行老化。
(3) Local VLAN的发送及维护
当Local VLAN发生变化时（如某VLAN原先是Local VLAN，由于配置改变，现在不是Local VLAN了），交换机立即通过HVRP根端口将Local VLAN发送出去。
HVRP根端口上存在一定时器，周期发送Local VLAN注册报文。
(4) HVRP端口状态发生UP、DOWN的状态转换处理
当HVRP端口状态发生UP、DOWN的状态变化时，老化的VLAN可能导致整网二层报文不能正确转发。因此一旦检测到HVRP端口状态发生UP或者DOWN的转换时，系统就立即发送restore 报文，通知网络里的所有交换机，将所有已经被老化的VLAN重新注册到原端口上。
(5) STP端口角色变化的处理
HVRP端口STP角色变化时，要立即将端口上老化掉的VLAN重新注册到该端口。
(6) VLAN内端口计数
l 端口加入VLAN、端口离开VLAN、VLAN注册、VLAN老化等，都需要更新VLAN内端口计数。
l 计数时聚合端口只算一个端口。
(7) 设置VLAN内MAC学习方式
l 当VLAN内非老化端口数大于2时，学习MAC；
l 当VLAN内非老化端口数小于或等于2时，不学习MAC，同时删除原先学习到的动态MAC。
图1-2 HVRP支持的单环网络示意图
单环网络特点：
l 整个网络都使能STP。
l Switch1、Switch2、Switch3、Switch4、Switch5都是二层交换机，Switch1是根桥，其它设备都通过Switch1接入三层设备。
l Switch3与Switch4之间的链路被STP阻断。
l 图1-2中的用户指该设备下挂的所有用户，包括终端用户、DSLAM用户等。
l 实际组网中Switch1可以是一个二/三层设备。
图1-3 HVRP支持的多环网络示意图
多环网络特点：
l 整个网络都使能MSTP，每个环对应一个MSTP实例，所有设备属于同一个域。
l Switch1-2、Switch1-3、Switch1-4、Switch1-5、Switch N-2、Switch N-3、Switch N-4、Switch N-5都是二层交换机，Switch1是所有实例的根桥，其它设备都通过Switch1接入三层设备（这里Switch1本身也可以是二/三层设备）。
HVRP配置包括：
l 配置HVRP功能
该配置分为在全局视图下开启HVRP功能和在HVRP视图下开启HVRP功能。在系统视图下全局关闭HVRP功能，或者在HVRP视图下关闭端口上的HVRP功能将会同时关闭端口上其它依赖HVRP的配置。
l 启动HVRP的端口必须是Trunk口
l 全局生成树协议开启
l 全局GVRP关闭
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命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
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使能HVRP功能 |
hvrp enable |
必选 缺省情况下，全局的HVRP功能处于关闭状态 |
表1-2 在HVRP视图下配置HVRP功能
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操作 |
命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
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进入以太网端口视图 |
interface interface-type interface-num |
- |
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使能HVRP功能 |
hvrp enable |
必选 缺省情况下，HVRP的HVRP功能处于关闭状态 |
注意：
l 启动HVRP的端口必须是Trunk口；
l 在HVRP下配置HVRP属性时，建议将VLAN 1从该端口删除；
l 只有在全局启动HVRP功能后，才能在以太网端口上打开HVRP功能；
l 全局关闭HVRP功能将同时关闭所有端口上的HVRP功能；
l 使能HVRP功能后，不要在VLAN上配置mac-address max-count命令；
l HVRP不支持端口配置拷贝；
l HVRP与GVRP互斥；
l XP4类单板（XP4L类单板除外）不支持HVRP。
HVRP时间参数和属性配置的任务包含：
l HVRP注册VLAN定时器时长
l HVRP注册VLAN老化时间
必须同时具备以下两个条件：
l 全局已开启HVRP功能
l 指定端口已经开启HVRP功能
表1-3 配置HVRP时间参数和属性
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操作 |
命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
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配置HVRP注册VLAN定时器时长 |
hvrp timer registervlan timer-num |
可选 缺省情况下，HVRP注册VLAN定时器时长为5秒 |
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配置HVRP注册VLAN老化时间间隔 |
hvrp timer registervlan-age timer-num |
可选 缺省情况下，注册VLAN时间老化间隔为15秒 |
注意：
l 配置时，HVRP注册VLAN定时器时长必须小于HVRP注册VLAN老化时间间隔。建议后者长度是前者的三倍以上。
l 对于环状拓扑，环上的每个设备定时器时长要一致。
HVRP端口参数和属性配置的任务包含：
l 配置永久VLAN
HVRP指定端口上的VLAN可能会被老化掉，永久VLAN则不能被老化。配置的前提是指定的VLAN必须都已经创建。
HVRP端口上的VLAN可能会被老化掉，永久VLAN则不能被老化。
只有在指定的VLAN必须都已经创建之后的情况下，才可以配置该VLAN的永久属性。
表1-4 配置永久VLAN
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操作 |
命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
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配置永久VLAN |
hvrp permanent-vlan vlan-id [ to vlan-id ] |
可选 缺省情况下，所有VLAN都不是永久VLAN |
注意：
配置了IP地址的VLAN建议配置为永久VLAN。
对于单环网络、多环网络，既可以配置系统老化所有VLAN功能，又可以配置系统只老化Local VLAN功能，建议使用默认配置。使用hvrp vlan-age all命令用来配置系统老化所有VLAN功能。
当交换机的位于相交环的相交点时，必须启用老化所有VLAN功能。
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操作 |
命令 |
说明 |
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进入系统视图 |
system-view |
- |
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配置系统老化所有VLAN功能 |
hvrp vlan-age all |
可选 |
在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后HVRP的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。
在用户视图下执行debugging命令可以调试HVRP。
表1-6 HVRP显示和维护
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操作 |
命令 |
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显示HVRP的简要状态信息 |
display hvrp brief |
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显示HVRP的详细信息 |
display hvrp verbose |
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显示本地VLAN信息 |
display hvrp local-vlan |
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显示端口实际允许通过的VLAN信息 |
display hvrp port-vlan |
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打开HVRP错误调试开关 |
debugging hvrp error |
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打开HVRP VLAN表调试开关 |
debugging hvrp info |
l 网络拓扑结构为单环网络。
l 全局使能STP，假定Switch1被推选为根桥。
l Switch1、Switch2、Switch3、Switch4、Switch5都是二层交换机，通过Switch1接入三层设备。
l Switch3与Switch4之间的链路被STP阻断。
l User1与User4是家庭用户，只需要通过Switch1访问外网；User2与User3是企业用户，除需要通过Switch1访问外网外，还需要互访。
l 用户指设备下挂的所有用户，包括终端用户、DSLAM用户等。
图1-4 HVRP典型配置组网图
# 在Switch1～Switch5设备上创建VLAN 201～600，各下接用户设备的端口配置允许通过相应的VLAN。如Switch2上连接User1设备端口Ethernet3/1/1配置如下。
<H3C> system-view
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C] interface Ethernet 3/1/1
[H3C-Ethernet3/1/1] port link-type trunk
[H3C-Ethernet3/1/1] port trunk permit vlan 401 to 500
# 全局使能STP功能。
[H3C-Ethernet3/1/1] quit
[H3C] stp enable
# 全局使能HVRP协议功能。
[H3C] hvrp enable
# 配置环网上端口Ethernet3/1/2为Trunk端口，并配置允许通过相应的VLAN。
<H3C> system-view
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C] interface Ethernet 3/1/2
[H3C-Ethernet3/1/2] port link-type trunk
[H3C-Ethernet3/1/2] port trunk permit vlan 200 to 600
# 在端口Ethernet3/1/2上使能HVRP。
[H3C-Ethernet3/1/2] hvrp enable
STP环上其它端口的配置与端口Ethernet3/1/2的配置类似，其它直接与用户相连的端口配置同端口Ethernet3/1/1的配置类似，这里不再一一阐述。
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