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談一談GVRP協定與VTP協定

1. GVRP的引入

在大型的網絡中，華為交換機之間的串聯是很普遍的。一般交換機與交換機之間的互聯端口都是配置成Trunk，即允許傳輸多個VLAN的。對于使用者來說，手工配置太麻煩。一個規模比較大的網絡可能包含多個VLAN，而且網絡的配置也會随時發生變化，導緻網絡的拓撲結構逐個交換機配置TRUNK端口過于複雜。是以引入GVRP協定來解決這個問題：GVRP協定根據網絡情況動态配置幹道鍊路。

2.什麼是GVRP

GVRP(GARP VLAN registration protocol )：通用VLAN注冊協定。通用屬性注冊協定（GARP）提供了一種通用機制供橋接區域網路裝置互相之間（如終端站和交換機等）注冊或登出屬性值，如 VLAN 辨別符。GVRP是GARP的一種應用，它基于GARP的工作機制，維護交換機中的VLSN動态注冊資訊，并傳播該資訊到其它的交換機中。所有支援GVRP特性的交換機能夠接收來自其它交換機VLAN注冊資訊，并動态更新本地的VLAN注冊資訊。包括目前的VLAN成員、這些VLAN成員可以通過哪個端口到達等。而且所支援GVRP特性的交換機能夠将本地的VLAN注冊注冊資訊向其它交換機傳播，以使同一交換網内所有支援GVRP特性的裝置的VLAN資訊達成一緻。GVRP傳播的VLAN注冊資訊既包括本地手工配置的靜态注冊資訊，也包括來自其它交換機的動态注冊資訊。這樣的話，根據VLAN注冊資訊，各個交換機可以了解到幹道鍊路對端有哪些VLAN，進而自動配置幹道鍊路，隻允許對端交換機需要的VLAN在幹道鍊路上傳輸。

在華為交換機上和端口開啟了GVRP協定，本端交換機會根據對端VLAN情況決定是否透傳某個VLAN的封包。這樣，保證被Trunk鍊路傳送的廣播封包在對端交換機上肯定需要發送這個封包的端口。例如：交換機A與交換機B通過Trunk鍊路相連。交換機Ａ配置了兩個VLAN：VLAN1和VLAN2。由于交換機Ｂ上隻有VLAN1，GVRP協定根據VLAN注冊情況，決定TRUNK鍊路上隻能透傳VLAN1的封包。運作在兩個交換機上的GVRP協定會自動對VLAN注冊狀态進行更新，同時配置Trunk 鍊路，允許VLAN2的封包在TRUNK 鍊路上傳輸。将來如果某個交換機删除了一個VLAN，那麼GVRP同樣會更新VLAN注冊資訊，配置TRUNK 鍊路，禁止不必要的VLAN封包在Trunk鍊路上發送。

3. GVRP實驗配置

（1）eNSP模拟實驗拓撲圖：

談一談GVRP協定與VTP協定

（2）基本配置：

SWA的配置：

The device is running!

########

<Huawei>

<Huawei>undoter mon   //關閉調試輸出開關

Info:Current terminal monitor is off.

<Huawei>sys

Enter system view, return user view with Ctrl+Z.

[Huawei]sys SWA

[SWA]gvrp     //開啟全局GVRP功能，預設情況下，全局GVRP功能處于關閉狀态

//将SWA的兩個GE端口配置為Trunk類型，并允許所有VLAN 通過

[SWA]intg0/0/1

[SWA-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk  

[SWA-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all

[SWA-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2

[SWA-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk

[SWA-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all

//在兩個Trunk 端口上開啟GVRP功能，預設情況下，端口GVRP 功能處于關閉狀态

[SWA-GigabitEthernet0/0/2]gvrp

[SWA-GigabitEthernet0/0/2]int g0/0/1

[SWA-GigabitEthernet0/0/1]gvrp

//配置靜态VLAN2

[SWA-GigabitEthernet0/0/1]vlan2

SWB的配置：

<Huawei>undoter mon

Info:Current terminal monitor is off.

<Huawei>sys

Enter system view, return user view with Ctrl+Z.

[Huawei]sys SWB

[SWB]gvrp

[SWB]int g0/0/1

[SWB-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk

[SWB-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all

[SWB-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2

[SWB-GigabitEthernet0/0/2]portlink-type trunk

[SWB-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all

[SWB-GigabitEthernet0/0/2]gvrp

[SWB-GigabitEthernet0/0/2]int g0/0/1

[SWB-GigabitEthernet0/0/1]gvrp

[SWB-GigabitEthernet0/0/1]vlan3

[SWB-vlan3]q

SWC的配置：

<Huawei>undoter mon

Info:Current terminal monitor is off.

<Huawei>sys

Enter system view, return user view with Ctrl+Z.

[Huawei]sys SWC

[SWC]gvrp

[SWC]intg0/0/1

[SWC-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk

[SWC-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all

[SWC-GigabitEthernet0/0/1]gvrp

[SWC-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2

[SWC-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk

[SWC-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all

[SWC-GigabitEthernet0/0/2]gvrp

[SWC-GigabitEthernet0/0/2]vlan4

[SWC-vlan4]q

顯示各個交換機的VLAN資訊如下：

談一談GVRP協定與VTP協定
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（3）現在增加配置如下：

[SWB-GigabitEthernet0/0/2]gvrp registration fixed  //配置SWB的GE0/0/2端口注冊模式為fixed類型（預設情況下，GVRP 端口注冊模式為Normal）

//配置SWC的GE0/0/1端口和GE0/0/2端口注冊模式為forbidden類型

[SWC-GigabitEthernet0/0/1]gvrp registration forbidden

[SWC-GigabitEthernet0/0/2]gvrp registration forbidden

顯示各個交換機的VLAN資訊如下：

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（4）解釋

以上三個交換機上的配置指令看着好像都一樣，但其實在最關鍵的地方都會有細微的差别。主要就是在配置端口的注冊模式時，三個交換機上端口的配置是不一樣的。SWA的兩個端口上沒有專門配置注冊模式，但預設情況下使用的就是Normal模式，是以SWA的GE0/0/1和GE0/0/2的端口注冊模式為Normal；SWB上的GE0/0/1也沒有專門配置注冊模式，是以它也是Normal模式，而SWB的GE0/0/2端口注冊模式配置成了Fixed模式；SWC上的兩個端口配置成了Forbidden模式。是以這幾個端口在實際的運作中，所傳播VLAN的機制會有所不同。

GVRP的端口注冊模式有以下三種：

  • Normal模式：允許在該接口靜态（本交換機建立的VLAN）和動态（其他交換機建立的VLAN，動态注冊到本交換機的VLAN）建立、注冊、登出VLAN。即：可以傳送本交換機建立的VLAN,可以把本交換機的VLAN傳輸到其他配有normal類型的trunk端口，可以接收對端交換機建立的VLAN（動态）注冊。
  • Fixed模式：允許手工靜态建立和注冊VLAN，靜止動态注冊、聲明和登出VLAN。即：可以傳送本交換機建立的VLAN（靜态），可以把本交換機的VLAN通過fixed注冊類型trunk端口傳到對端配有normal類型的trunk端口，不接收與本交換機fixed類型的trunk端口的對端交換機建立的VLAN的注冊，可傳遞出去，但不接收動态注冊、登出VLAN資訊。
  • Forbidden模式：登出除VLAN1以外的所有VLAN，并且禁止該接口上建立、聲明、注冊其他任何VLAN。即：此類型trunk 接口不傳遞、接收除VLAN1外的任何其他VLAN資訊。

注意：GVRP會自動裁剪不需要傳輸的VLAN，但隻要需要傳輸，仍可以傳輸（VTP協定裡也有類似的VTP裁剪）。

是以，SWA和SWB兩台交換機之間可以互相交換所建立的VLAN，這是因為SWA的GE0/0/1和SWB的GE0/0/1端口的注冊模式都是Normal模式，此模式允許端口動态注冊、傳播動态VLAN 以及靜态VLAN 資訊。但是在SWA和SW-B兩台交換機上看不到SWC交換機所建立的VLAN 4，同時在SWC上也看不到SWA和SWB兩台交換機所建立的VLAN 2和VLAN 3資訊，這是因為雖然分别在SW-A和SW-B的GE0/0/2端口上配置了Normal和Fixed模式，但SW-C兩個端口的注冊模式都是Forbidden，是以SWC和其它兩台交換機之間也就不能交換除VLAN 1以外的所有VLAN資訊。

4.什麼是VTP

VTP(VLAN TRUNKING PROTOCOL)：VLAN中繼協定，是CISCO專用協定，大多數交換機都支援該協定。VTP負責在VTP域内同步VLAN資訊，即在一台 VTP 伺服器上配置新的 VLAN 時，該 VLAN 将通過域中的所有交換機進行分發，這樣就不必在每個交換上配置相同的VLAN資訊，可以減少在各處配置相同 VLAN 的需求，是以在管理過程中提高了維護所有交換機資訊的效率。

使用 VTP 時，必須密切注意兩件事：

  • 切記配置修改版号，以及每次在将新的交換機插入網絡時如何重置該修改版号，以免影響到整個網絡。
  • 盡量避免使 VLAN 跨整個網絡。

（1）VTP的組成部分：

  • VTP域：所有在一個域的交換機都共享一個VLAN設定用來通告VTP。
  • VTP通告：VTP用通告來配置設定和同步網絡中的VLAN設定。
  • VTP模式：一個交換機可以作為不同的三個角色：伺服器，用戶端，透明模式。
  • VTP伺服器：它是VLAN建立、删除和重命名的角色，也把VTP域通告和VTP資訊給其他啟用VTP的在同一個VTP域的交換機。伺服器把VLAN設定存儲到NVRAM裡。
  • VTP用戶端：角色功能和伺服器差不多，但是不能建立、删除和重命名VLAN，它把VLAN設定存儲到RAM裡，如果交換機關閉，VLAN資訊便丢失。
  • VTP透明模式：在透明模式下的交換機不參與到VTP裡面，它的VLAN資料不會傳遞到别的交換機上面，隻有本地有效，但是它轉發來自伺服器和用戶端的VTP通告。

（2）VTP的運作有如下特點：

  • VTP通過發送到特定MAC位址01－00－0C－CC－CC－CC的多點傳播VTP消息進行工作。
  • VTP通告隻通過中繼端口傳遞。
  • VTP消息通過VLAN1傳送（這就是不能将VLAN1從中繼鍊路中去除的原因）。
  • 在經過了DTP自動協商，啟動了中繼之後，VTP資訊就可以沿着中繼鍊路傳送。
  • VTP域内的每台交換機都定期在每個中繼端口上發送通告到保留的VTP多點傳播位址。
  • VTP通告可以封裝在ISL或者IEEE802.1Q幀内。

補充：在同一管理域中的交換機共享它們的VLAN資訊，并且，一個交換機隻能參加到一個VTP管理域，不同域中的交換機不能共享VTP資訊。

5. GVRP和VTP的比較

（1）相同點：二者都是對跨以太網交換機的VLAN進行動态注冊和删除的二層協定，交換機之間的協定封包互動都必須在VLAN Trunk鍊路上進行。

（2）不同點：

      ①GVRP是IEEE制定的基于GARP的協定；而VTP是CISCO公司開發的私有協定，目前華為等交換機也支援VTP協定；

      ②GVRP協定就是通過屬性的聲明－注冊機制将本地的VLAN資訊通告給其他交換機；而VTP協定是通過檢查通告封包中的配置版本号資訊，版本号低的交換機向版本号高的交換機進行學習，進而實作VLAN資訊的共享；

      ③支援VLAN數目不同，GVRP協定所支援的VLANID範圍為1-4094，而VTP協定隻支援1-1001号的VLAN。

      ④GVRP每個交換機都可以建立VLAN，vtp隻有伺服器端可以建立VLAN。

（3）GVRP和VTP兩個協定在實踐中的應用比較：

      ①在具體應用上，VTP支援的是伺服器－用戶端模式，即在主交換機建立VTP域，并将主交換機設定成VTPServer，然後在分交換機設定為VTPClient，這樣隻需在主交換機上建立VLAN，就會通知到區域網路中的任何一台交換機，這樣便于集中管理。

      ②GVRP相對繁瑣些，它需要在每一台交換機上建立VLAN，并且在每一個交換機（無論是主交換機還是分交換機）首先全局運作gvrp指令，開啟gvrp功能，然後在幹道彙聚連接配接上運作gvrp指令，開啟GVRP功能，這樣才會将本交換機上建立的VLAN通知注冊到區域網路中的其它交換機上。

      ③GVRP是IEEE制定的基于GVRP的協定，VTP是廠家開發的協定，是以GVRP的适用面比較寬泛，但VTP的設定要便捷些，并且有利于裝置的集中管理，在VLAN的劃分中得到廣泛應用。

      ④由于VTP模式本質上是把在核心交換機上劃分的VLAN複制到區域網路中的所有分交換機上，這樣整個網絡中的VLAN廣播還是會在彙聚連接配接上傳播，會加重核心交換機的負擔。GVRP本質上是在各交換機上分别劃分VLAN，并且通過GVRP裁減機制限制不必要的VLAN廣播，使得主交換機和分交換機的 VLAN廣播相對均衡，減少了主交換機的CPU占用率，是以在大型網絡中GVRP有較好的表現。

      ⑤現在的交換機在支援GVRP協定的同時，一般也都支援VTP協定，但是要記住這兩個協定是不允許同時開啟的。

參考資源：

http://network.51cto.com/art/201112/305938.htm

http://www.2cto.com/net/201510/446365.html

http://blog.sina.com.cn/s/blog_5e48a9160100i5o9.html

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