用Port-priority做Vlan间流量的负载均衡

bwangshang

1、理论支持
    在交换网络中，通常会做主根和备份根在做冗余，假设两台设备分别为SW1和SW2，而网络中有两个VLAN，vlan10和vlan 100，很多时候会把SW1做为vlan10的主根，同时作为vlan100的备份根（secondary root），相反的SW2做为vlan100的主根，作为vlan10 的备份根。
    本文档讲述的是在两条trunk链路上应用port-priority对不同vlan的流量做负载的情况，让我们讲回生成树，当我们的根已经确定下来的时候，非根交换机通过两条trunk链路连接到根，在非根交换机上有且只有一个根端口，如何选举:选出一条到达根的最小开销的链路（但此时两条trunk链路cost同为19）；接下来通过最小的发送者的Bridge ID（2字节优先级+6字节的MAC地址组成）选举，但是此时发送者是同一台交换机，Bridge ID相同，无法选出；最后最小的发送者的Port ID（由端口优先级+Port ID组成），这将是我们研究的内容。
2、拓扑描述
    SW1和SW2之间Trunk链路，Sw1为两个VLAN的根，两个Vlan：Vlan 10和Vlan 100

3、实验步骤
①完成Vlan和Trunk的配置，在Sw1和Sw2上分别做如下配置

• SW2(config)#vlan 10
• SW2(config-vlan)#vlan
• SW2(config-vlan)#vlan 100！
• SW2(config)#int range f0/5 - 6
• SW2(config-if-range)# switchport trunk encapsulation dot1q
• SW2(config-if-range)# switchport mode trunk
• SW2#show interfaces trunk
• Port        Mode             Encapsulation  Status        Native vlan
• Fa0/5       on               802.1q         trunking      1
• Fa0/6       on               802.1q         trunking      1
• Port        Vlans allowed on trunk
• Fa0/5       1-4094
• Fa0/6       1-4094
• 把SW1和SW2的10口划入Vlan 100
• SW2(config)#int f0/10
• SW2(config-if)#switchport mode access
• SW2(config-if)#switchport access vlan 100
• 验证：SW2#sh vlan brief
  

VLAN Name                             Status    Ports
---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    Fa0/1, Fa0/3, Fa0/4, Fa0/7
                                                Fa0/8, Fa0/9, Fa0/11, Fa0/12
                                                Fa0/13, Fa0/14, Fa0/15, Fa0/16
                                                Fa0/17, Fa0/18, Fa0/19, Fa0/20
                                                Fa0/21, Fa0/22, Fa0/23, Fa0/24
                                                Gi0/1, Gi0/2
10   VLAN0010                         active   
100  VLAN0100                         active    Fa0/10
②把SW1配置成为Vlan10和vlan100的根，来看默认的情况

• SW1(config)#spanning-tree vlan 100 priority 0
• SW1(config)#spanning-tree vlan 10 priority 0
  

两台路由器上在相应接口配置接口(省略)
验证：R1#ping 10.1.1.2

• Type escape sequence to abort.
• Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.1.1.2, timeout is 2 seconds:!!!!!
• Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/4 ms
  

最主要的是验证生成树的情况：

• SW1#  sh spanning-tree vlan 100
• VLAN0100
• Spanning tree enabled protocol ieee
• Root ID    Priority    100
• Address     9caf.ca47.8c00
• This bridge is the root
• Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
• Bridge ID  Priority    100    (priority 0 sys-id-ext 100)
• Address     9caf.ca47.8c00
• Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
• Aging Time  15  sec
  

Interface           Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/5               Desg FWD 19        128.7    P2p ---sw1是根，所以其设备都为转发状态
Fa0/6               Desg FWD 19        128.8    P2p
Fa0/10              Desg FWD 19        128.12   P2p

查看SW2的情况：

• SW2#sh spanning-tree vlan 100
• VLAN0100
• Spanning tree enabled protocol ieee
• Root ID    Priority    100
• Address     9caf.ca47.8c00
• Cost        19
• Port        5 (FastEthernet0/5)
• Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
• Bridge ID  Priority    32868  (priority 32768 sys-id-ext 100)
• Address     0016.9dd7.5180
• Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
• Aging Time 15
  

Interface           Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/5               Root FWD 19        128.5    P2p
Fa0/6               Altn BLK 19        128.6    P2p-就像我们前边分析的一样，根据cost（19）和BID无法选出根端口，此时的情况是由于默认情况下6口的port id大于5口的端口ID ，也就是说现在VLAN100的流量经过的是F0/5
Fa0/10              Desg FWD 19        128.10   P2p Edge
如果此时VLAN10也有流量的话，其实也是经过f0/5的，我们查看spanning的情况：

• SW2#sh spanning-tree vlan 10
• VLAN0010
• Spanning tree enabled protocol ieee
• Root ID    Priority    10
• Address     9caf.ca47.8c00
• Cost        19
• Port        5 (FastEthernet0/5)
• Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
• Bridge ID  Priority    32778  (priority 32768 sys-id-ext 10)
• Address     0016.9dd7.5180
• Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
• Aging Time 300
  

Interface           Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/5               Root FWD 19        128.5    P2p
Fa0/6               Altn BLK 19        128.6    P2p
③通过修改Cost值或者port-priority可以做到Vlan间的负载均衡，不过两者的不同之处是port-priority在根上修改来影响，端口的Cost在非根上修改

• SW1(config)#int f0/6
• SW1(config-if)#spanning-tree vlan 100 port-priority ?
• <0-240>  port priority in increments of 16
  

对端口优先级来说，默认是128，越小越优先
SW1(config-if)#spanning-tree vlan 100 port-priority 0
我们针对vlan100修改了优先级0，那么此时f0/6会由阻塞变为转发
SW2#sh spanning-tree vlan 100

Interface           Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/5               Altn BLK 19        128.5    P2p
Fa0/6               Root FWD 19        128.6    P2p
Fa0/10              Desg FWD 19        128.10   P2p Edge
我们在具体的查看一下SW1：

• SW1#sh spanning-tree interface f0/6 detail
• Port 8 (FastEthernet0/6) of VLAN0010 is designated forwarding
• Port path cost 19, Port priority 128, Port Identifier 128.8.
• Designated root has priority 10, address 9caf.ca47.8c00
• Designated bridge has priority 10, address 9caf.ca47.8c00
• Designated port id is 128.8, designated path cost 0
• Timers: message age 0, forward delay 0, hold 0
• Number of transitions to forwarding state: 2
• Link type is point-to-point by default
• BPDU: sent 533, received 153
• Port 8 (FastEthernet0/6) of VLAN0100 is designated forwarding
• Port path cost 19, Port priority 0, Port Identifier   0.8.
• Designated root has priority 100, address 9caf.ca47.8c00
• Designated bridge has priority 100, address 9caf.ca47.8c00
• Designated port id is 0.8, designated path cost 0
• Timers: message age 0, forward delay 0, hold 0
• Number of transitions to forwarding state: 1
• Link type is point-to-point by default
• BPDU: sent 476, received 2
  

此时如果有Vlan10 的流量，那么是经过5口转发的：
SW2#sh spanning-tree vlan 10
Interface           Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/5               Root FWD 19        128.5    P2p
Fa0/6               Altn BLK 19        128.6    P2p

自然也可以通过修改非根设备的cost来做到这种效果，我们演示一下vlan10的情况：

• SW2(config-if)#int f0/6
• SW2(config-if)# spanning-tree vlan 10 cost 1--自然我们要把cost改小
• SW2#sh spanning-tree vlan 10
• VLAN0010
• Spanning tree enabled protocol ieee
• Root ID    Priority    10
• Address     9caf.ca47.8c00
• Cost        1
• Port        6 (FastEthernet0/6)
• Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
• Bridge ID  Priority    32778  (priority 32768 sys-id-ext 10)
• Address     0016.9dd7.5180
• Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
• Aging Time 300
  

Interface           Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/5               Altn BLK 19        128.5    P2p
Fa0/6               Root FWD 1         128.6    P2p

suwenliang

学习了支持啊！！！！！！！！！！