堆叠、DHCP 与链路聚合总结

一、堆叠（IRF）

1. 作用

堆叠是将多台物理交换机虚拟成一台逻辑交换机。

• 统一管理，只需要登录一个管理地址。

• 统一配置，不必分别配置每台成员设备。

• 提高设备可靠性，一台成员故障后，其他成员可以继续工作。

• 支持跨设备链路聚合。

• 减少生成树阻塞，提高链路利用率。

例如，SW1 和 SW2 组成 IRF 后：

SW1 + SW2 = 一台逻辑核心交换机

接口通过成员编号区分：

GigabitEthernet1/0/1    成员1的接口
GigabitEthernet2/0/1    成员2的接口

2. 工作原理

IRF 成员设备通过 IRF 物理链路连接，并进行主设备选举：

• Master：负责管理整个 IRF。

• Standby：作为备用，同时可以参与数据转发。

• IRF 链路：传递控制信息和跨成员的数据流量。

虽然管理层面只有一台 Master，但正常情况下所有成员设备都可以转发数据。

3. 堆叠分裂

堆叠分裂是指 IRF 链路中断后，原来的一个 IRF 分成两个独立运行的系统。分裂后，两边可能都认为自己是正常工作的 IRF，并同时使用原来的配置、网关地址和聚合接口。

网络环路

两套设备同时转发相同 VLAN 的流量，可能产生二层环路、广播风暴和 MAC 地址漂移。

业务损坏

可能出现网关 IP 冲突、管理 IP 冲突、MAC 地址漂移、跨成员聚合异常、网络时通时断甚至整体中断。

4. MAD BFD

MAD 是 Multi-Active Detection，即多 Active 检测。BFD 是 Bidirectional Forwarding Detection，即双向转发检测。

MAD BFD 用于快速检测 IRF 是否发生分裂：

1. IRF 正常时，两台成员属于同一个系统。

2. IRF 链路断开后，两个成员分别成为独立的 Active 系统。

3. MAD BFD 检测到网络中存在两个 Active 系统。

4. 系统选出继续工作的部分，失败的一侧进入 Recovery 状态。

5. Recovery 侧关闭业务接口，防止环路和地址冲突。

6. IRF 链路恢复后，设备重新加入 IRF。

MAD BFD 解决的是堆叠分裂后的双 Active 问题，不能代替 IRF 链路。

实验配置示例：

interface GigabitEthernet1/0/48
 port link-mode route
 port link-aggregation group 100
quit
​
interface GigabitEthernet2/0/48
 port link-mode route
 port link-aggregation group 100
quit
​
interface Route-Aggregation 100
 mad bfd enable
 mad ip address 10.1.1.5 255.255.255.252 member 1
 mad ip address 10.1.1.6 255.255.255.252 member 2
quit

检查命令：

display mad verbose
display bfd session

正常状态应显示 MAD status: Normal。

二、链路聚合

1. 作用

链路聚合是把多条物理链路组合成一条逻辑链路。

• 增加链路总带宽。

• 实现链路冗余。

• 分担不同业务流量。

• 某条成员链路故障后，流量切换到其他成员链路。

• 配合 IRF 实现跨设备链路冗余。

本实验可以规定每个聚合组最少使用 2 条、最多使用 4 条物理链路。需要注意，这是实验设计限制，不是所有 H3C 设备的固定上限，实际数量由设备型号决定。

2. 静态聚合

静态聚合不使用协议和对端协商，设备根据本地配置选择成员端口。

interface Bridge-Aggregation 1
 link-aggregation mode static
 port link-type trunk
 port trunk permit vlan 10 20 100
quit

特点：配置简单，不依赖 LACP；但两端配置错误时，发现故障的能力较弱，两端参数必须保持一致。

3. 动态聚合

动态聚合使用 LACP 与对端协商。

interface Bridge-Aggregation 1
 link-aggregation mode dynamic
 port link-type trunk
 port trunk permit vlan 10 20 100
quit

成员接口配置：

interface GigabitEthernet1/0/1
 port link-aggregation group 1
quit
​
interface GigabitEthernet1/0/2
 port link-aggregation group 1
quit

动态聚合能够检查两端配置和链路状态，动态选择可用成员，更容易发现错误接线和参数不一致。实际网络中通常优先使用动态聚合。

检查命令：

display link-aggregation verbose

• S：Selected，已选中并参与转发。

• U：Unselected，未选中。

• DOWN：物理链路未建立。

4. 链路聚合负载分担

链路聚合不是把一个数据包拆开后从多条链路同时发送。设备会读取报文中的部分字段并计算哈希值，然后把一条数据流固定分配到某个成员接口。

报文字段 -> 哈希计算 -> 选择成员接口 -> 从该接口转发

常见哈希字段包括源 MAC、目的 MAC、源 IP、目的 IP、IP 协议号、源端口号和目的端口号。

五元组是：

源IP + 目的IP + 源端口 + 目的端口 + 协议类型

示例：

流量A -> 哈希结果0 -> GE1/0/1
流量B -> 哈希结果1 -> GE1/0/2
流量C -> 哈希结果0 -> GE1/0/1

同一条会话通常固定走同一条成员链路，以避免数据包乱序。因此，多条不同会话能够负载分担，但单条会话通常不能叠加全部成员链路的带宽。哈希分担也不保证每条链路的流量绝对平均。

三、DHCP

1. 作用

DHCP 用于自动向终端分配以下网络参数：

• IP 地址

• 子网掩码

• 默认网关

• DNS 服务器

• 地址租期

2. 工作原理

DHCP 获取地址通常分为四个阶段，简称 DORA：

Discover -> Offer -> Request -> ACK

1. Discover：客户端通过广播寻找 DHCP 服务器。

2. Offer：服务器提供一个可用地址和相关参数。

3. Request：客户端表示接受某个服务器提供的地址。

4. ACK：服务器确认租约，客户端正式使用该地址。

3. 不同 VLAN 的地址池

每个 VLAN 应使用对应网段的地址池：

VLAN	地址段
VLAN 10	192.168.10.0/25
VLAN 100	192.168.10.128/25
VLAN 20	192.168.20.0/24

DHCP 服务器根据收到请求的三层接口，判断应该使用哪个地址池。

核心交换机配置示例：

dhcp enable
​
interface Vlan-interface20
 ip address 192.168.20.254 255.255.255.0
 dhcp select global
quit
​
dhcp server ip-pool VLAN20
 network 192.168.20.0 mask 255.255.255.0
 gateway-list 192.168.20.254
 address range 192.168.20.1 192.168.20.250
 dns-list 114.114.114.114
quit

终端获得 169.254.x.x 地址，表示没有成功获得 DHCP 地址。排查顺序为：

终端接入口VLAN
  -> 接入交换机上联聚合
  -> Trunk是否允许该VLAN
  -> 核心是否创建该VLAN
  -> Vlan-interface是否UP
  -> DHCP地址池与网关是否匹配

四、三项技术之间的关系

技术	主要作用
堆叠	提供设备级冗余，将两台交换机虚拟成一台逻辑设备
链路聚合	提供链路级冗余、增加总带宽，并通过哈希分担不同数据流
DHCP	为不同 VLAN 的终端自动分配正确的网络参数
MAD BFD	发现堆叠分裂，并关闭失败侧业务接口，防止双 Active

简单概括：

• 堆叠解决"设备坏了怎么办"。

• 链路聚合解决"线路坏了怎么办"和"多条线路如何利用"。

• DHCP 解决"终端如何自动获得网络参数"。

• MAD BFD 解决"堆叠分裂后两个系统同时工作怎么办"。