HCIE3.0面试攻略：RSTP边缘端口详解与应用

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147 浏览量更新于2024-06-25 1 收藏 3.83MB PDF 举报

《HCIE3.0面试葵花宝典》是一本专门为准备参加HCIE考试或面试的人员编撰的实用指南。本书深入讲解了HCIE 3.0考试中的交换技术部分，特别是关于RSTP (快速生成树协议) 的边缘端口概念及其应用。第1部分详细介绍了边缘端口在STP中的作用。边缘端口的主要特点是，当端口连接到没有运行STP的设备（如Hub）时，可以在端口UP时直接进入转发状态，无需等待转发延时，从而提供更快的服务响应。这在一些特定场景中非常重要，例如： 1. 快速访问：边缘端口常用于接入终端设备、IP电话或服务器，确保这些关键设备能迅速获得网络服务。例如，在DHCP客户端上启用边缘端口，可以加速其获取IP地址的过程。 2. 网络稳定性保障：对于重要服务器，使用边缘端口可以避免在网络拓扑变化时接口被阻塞，保证业务连续性。在大规模网络中，特别是在高峰期，开启边缘端口有助于减轻因拓扑变化产生的流量泛洪问题。 3. 减少拓扑变化的影响：由于STP没有关闭拓扑变化通知(TC notification)的机制，边缘端口的存在有助于减少不必要的TC通知，从而降低网络震荡的可能性。然而，使用边缘端口也存在潜在问题，如临时环路和端口状态变化。为了避免临时环路，需要确保边缘端口在未收到BPDU时不会自动变为阻塞状态。当边缘端口收到BPDU时，它会失去边缘端口特性，进入正常STP计算流程，可能导致网络短暂震荡。为解决这个问题，交换机提供了BPDU保护功能，当边缘端口接收到BPDU时会被shutdown，但可以通过配置让其在延迟后自动恢复，或者手动管理恢复过程。《HCIE3.0面试葵花宝典》中的这部分内容强调了边缘端口在实际网络设计中的策略选择，不仅关注理论知识，还关注于实战场景的应用和可能遇到的问题及其解决方案，对考生理解和应对HCIE3.0面试中的交换技术环节非常有帮助。

同意对方的链路层参数则回 config-ack

不同意对方的链路层参数则回 config-nak

连续 10 次没有收到 config-request 的回应，则认为对方不可用。

LCP 是如何检测环路的？

答：

收到一个 Configure-Request 报文之后，其包含的魔术字需要和本地产生的魔术字做比较，

如

果不同，表示链路无环路，则使用 Confugure-Ack 报文确认（其他参数也协商成功），表示

魔

术字协商成功。在后续发送的报文中，如果报文含有魔术字字段，则该字段设置为协商成功

的魔术字，LCP 不再产生新的魔术字。

如果收到的 Configure-Request 报文和自身产生的魔术字相同，则发送一个 Configure-Nak

报文，

携带一个新的魔术字。然后，不管新收到的 Configure-Nak 报文中是否携带相同的魔术字，

LCP

都发送一个新的 Configure-Request 报文，携带一个新的魔术字。如果链路有环路，则这个

过

程会不停的持续下去，如果链路没有环路，则报文交互会很快恢复正常。

LCP 协商过程？

考官扩展问 LCP 协商的魔术字有什么作用？又问 chap 认证为什么比 pap 认证安

全？chap 认证不传密码，怎样验证？chap 认证中的 id 有什么作用？

答：

LCP magic number 用来放环.

Chap 不传输 password,

使用 md5 hash 验证，对 password + 随机数+ 消息 ID 做 md5 计算

CHAP 中的 ID 作用是用来标识 msg 的

考官问:有一个名词“CHAP 双认证”，听过吗？

答案：

CHAP 双认证应该是指 CHAP 的双向认证。

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PAP 认证过程

答案：

PAP 认证为两次握手认证，口令为明文，PAP 验证的过程如下：

<1>被验证方发送用户名和密码到验证方；

<2>验证方根据用户配置查看是否有此用户以及口令是否正确。只有认证成功才会进入阶段

3 的

协商。

PAP 认证的特点是在网络上以明文的方式传递用户名及口令。如果在传输过程中被截获，

便有可能对网络安全造成极大的威胁。

CHAP 认证过程?

答案：

CHAP 认证为三次握手验证，口令为密文，CHAP 验证的过程如下：

<1>验证方生成一个挑战数据包，向被验证方发送。里面包含报文 ID、随机数、路由器名称。

<2>被验证方根据对端路由器名称选择合适的口令。将报文 ID、随机数和口令放入到 MD5

散列生成器中通过计算得到一个 hash 值。被验证方向验证方发送一个挑战应答报文。里面

包

含序列号、hash 值，路由器名称。

<3>验证方根据对端路由器名称选择合适的口令。将报文 ID、随机数和口令放入到 MD5 散

列生成

器中通过计算得到一个 hash 值。比较生成的 hash 值和应答包中携带的 hash 值。两个 hash

值相同

表示认证成功。只有认证成功才能进入阶段 3 的协商。

CHAP 认证的特点是只在网络上传输用户名，而不是传输口令，因此它的安全性要比 PAP 高。

口令配置在接口和配置在全局的区别?

答案：

被认证方：接口优先，接口没配再查全局。

认证方：只使用全局用户名对应的密码。

【扩展问题 4】接口的配置的信息起什么作用？

答案：

接口配置的用户名：认证方：发送挑战报文时携带的用户名；被认证方：发送回应报文时携

带的用户名；

接口配置的密码：认证方：不用

被认证方：用来进行 hash 计算的素材

【扩展问题 5】认证方发送的消息携带的用户名是什么？

答案：

如果认证方在接口配置用户名的话，发送的挑战报文中携带接口配置的用户名。如果接口

没有

配置用户名的话，不同厂家实现的方式有所不同，华为保持为空，思科携带路由器主机名。

LAB 中使用了 PPP 链路的认证，请阐述下 PPP 链路的认证过程？

答:

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(略)

【扩展问题 1】CHAP 认证挑战报文里的用户名是怎么来的？

回答：

认证方的用户名：认证方的用户名是在认证接口上面配置上去的，如果没有配置用户名，不

同的厂家实现方式有所不同，有的是携带设备主机名，我们华为设备上如果接口上没有配置

用户名，则发送的挑战报文里是不携带用户名的。

被认证方的用户名：被认证方的用户名也是在接口上配置上去的，而且被认证方接口下必须

配置用户名.

【扩展问题 2】如果认证方发送的挑战报文没有携带用户名，被认证方怎么去

处理？对 CHAP 认证有没有什么影响？

回答：

如果挑战报文没有携带用户名，被认证方则直接使用认证接口下的配置口令用做 HASH 计

算

的。认证方发送的挑战报文不携带用户名对 CHAP 认证没有影响。但被认证方接口下的

password 要设置.

【扩展问题 3】认证方发的用户名和被认证方发的用户名本身有没有什么关联

关系？

回答：

本身是没有什么强制关联关系的，都是在本地上进行配置的，通过 chap 消息携带到对方去,

并据此寻找 password, 如果 secret key mistmatch,则 fail.

【扩展问题 4】被认证方的接口下如果没有配置用户名会导致什么情况？

回答：

认证方法送 conf Request ,在被认证方法送 config reject , LCP 协商 authentication 就 fail 了;

Note:

无论认证方送否 username ; 被验证方一定也要支持 chap, 一种方式是在接口下也开启 chap

authentication mode, 另外一种方式是接口下一定要添加 ppp chap username ;

只有上面 2 种方法,才能 LCP 协商通过 ;

如果被认证方没有找到 password or 认证方未传输用户名, 都会致验证 failure;

又追问了下：谁会发送认证失败的报文？

答:

验证方发送 chap failure 消息

【扩展问题 5】挑战报文里的 ID 号是做什么用的？

答：

The ID is used to find the original challenge packet.

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The ID is fed into the MD5 hash generator

Note:

The ID chosen for the random challenge is also used in the corresponding response, success,

and

failure packets. A new challenge with a new ID must be different from the last challenge with

another ID. If the success or failure is lost, the same response can be sent again, and it triggers

the

same success or failure indication. For MD5 as hash the response value

is MD5(ID||secret||challenge), the MD5 for the concatenation of ID, secret, and challenge

【扩展问题 6】挑战报文里的随机数是做什么用的？

答:主要是用来防止重放攻击的

The Challenge Value is a variable stream of octets. The importance of the uniqueness of the

Challenge Value and its relationship to the secret is described above. The Challenge

Value MUST be changed each time a Challenge is sent. The length of the Challenge Value

depends upon the method used to generate the octets, and is independent of the hash

algorithm

used.

The Response Value is the one-way hash calculated over a stream of octets consisting of the

Identifier, followed by (concatenated with) the "secret", followed by (concatenated with) the

Challenge Value. The length of the Response Value depends upon the hash algorithm used

(16

octets for MD5)

Each challenge value SHOULD be unique, since repetition of a challenge value in conjunction

with

the same secret would permit an attacker to reply with a previously intercepted response.

Since

it is expected that the same secret MAY be used to authenticate with servers in disparate

geographic regions, the challenge SHOULD exhibit global and temporal uniqueness.

Each challenge value SHOULD also be unpredictable, least an attacker trick a peer into

responding

to a predicted future challenge, and then use the response to masquerade as that peer to an

authenticator.

Although protocols such as CHAP are incapable of protecting against realtime active

wiretapping

attacks, generation of uniqueunpredictable challenges can protect against a wide range of

activeattacks.

【扩展问题 7】请说出哪些是必须配置的参数？

答: 认证方的全局用户名及对应的密码。被认证方接口用户名

【扩展问题 8】请说出哪些是一定不会使用的参数？

答: 认证方接口下的密码

【扩展问题 9】如果验证方接口下没有配置用户名，则还有什么参数是必须的？

答: 被验证方接口下的密码

【扩展问题 10】如果被验证方全局没有配置用户名及对应密码，则还有什么参数是必须的？

答: 被验证方接口下的密码

【扩展问题 11】如果被验证方接口没有配置密码，则还有什么参数是必须的？

答: 被验证方全局用户名及对应的密码，验证方接口发的用户名。

PPP 协议支持同步传输和异步传输，请解释什么是同步传输，什么是异步传输？

答：异步传输：传输不连续，以字符为单位进行传输，由起始位，数据位，奇偶校验位(可省

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略)，停止位这 4 部分组成。

空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。

起始位：先发出一个逻辑”0”信号，表示传输字符的开始。

停止位：发出一个逻辑”1”信号，表示 1 帧数据的结束

异步传输格式：

异步工作过程：

（1）当初始化后，或者没有信息需要发送时，发送端输出逻辑 1，即空闲位，空闲位可以有

任意数量。

（2）当需要发送时，发送端首先输出逻辑 0，作为起始位。

（3）接着，发送端首先发送 D0 位，直到各数据位发送完。

（4）如果需要的话，发送端输出校验位。

（5）最后，发送端输出停止位（逻辑 1）。

（6）如果没有信息需要发送时，发送端输出逻辑 1，即空闲位，空闲位可以有任意数量。

如果还有信息需要发送，转入第（2）步。

同步传输（Synchronous Transmission）：同步传输的比特分组要大得多。它不是独立地

发送每个字符，每个字符都有自己的开始位和停止位，而是把它们组合起来一起发送。我

们将这些组合称为数据帧，或简称为帧。

数据帧的第一部分包含一组同步字符，它是一个独特的比特组合，类似于前面提到的

起始位，用于通知接收方一个帧已经到达，但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的

到达速度保持一致，使收发双方进入同步。

帧的最后一部分是一个帧结束标记。与同步字符一样，它也是一个独特的比特串，类

似于前面提到的停止位，用于表示在下一帧开始之前没有别的即将到达的数据了。

同步传输通常要比异步传输快速得多。接收方不必对每个字符进行开始和停止的操作。

一旦检测到帧同步字符，它就在接下来的数据到达时接收它们

同步传输方式中发送方和接收方的时钟是统一的、字符与字符间的传输是同步无间隔的。

异步传输方式并不要求发送方和接收方的时钟完全一样，字符与字符间的传输是异步的。

同步与异步传输的区别

1,异步传输是面向字符的传输，而同步传输是面向比特的传输。

2,异步传输的单位是字符而同步传输的单位是桢。

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3,异步传输通过字符起止的开始和停止码抓住再同步的机会，而同步传输则是以数据中抽取

同步信息。

4,异步传输对时序的要求较低，同步传输往往通过特定的时钟线路协调时序。

5,异步传输相对于同步传输效率较低。

PPP 协议是否支持以太网？

答：PPP 扩展协议族（如 PPPoE）主要用于提供对 PPP 功能的进一步支持。

PPPoE 如何协商的？

答案：

PPPoE 有两个明确的阶段（PerRFC2516）：发现阶段和 PPP 会话阶段。在发现阶段有四个

步骤：

<1>PPPoE 客户端（终端 PC 或者路由器）广播一个 PPPoE ActiveDiscovery Initiation 报文

（PADI），包含它请求的服务类型。目的 MAC 地址为广播地址。

<2>PPPoE 服务器（聚合路由器）发送一个 PPPoEActiveDiscoveryOffer 报文（PADO），描

述它能提供

哪些服务。目的 MAC 地址为客户（终端用户或路由器）的单播地址。

<3>PPPoE 客户发送一个单播 PPPoEActiveDiscoveryRequest 报文（PADR）给 PPPoE 服务

器。

<4>PPPoE 服务器发送一个单播 PPPoEActiveDiscoverySession-confirm 报文（PADS）给客

户端。这

是一个确认报文，并且会话建立完成。里面包含 Session ID。

当发现阶段完成后，PPPoE 客户端和被选择的 PPPoE 服务器具有用来在以太网上建立

PPP 连接的信息。

当 PPPoE 回话开始后，PPP 经历正常的链路控制协议（LCP）和网络控制协议（NCP）过程。

任何时候一个已经建立的会话指出这个 PPPoE 会话要被终止的时候，将会发送 PPPoE

ActiveDiscovery Terminate（PADT）报文。PPPoE 客户或 PPPoE 服务器都可以发送 PADT 报

文。

PPP 用在什么地方？

答：一般使用在广域网线路上。

7. Smart Link

Smart Link 原理，能否实现负载分担，如何实现？

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