「LLDP」- 链路层发现协议(Link Layer Discovery Protocol,IEEE 802.1ab)

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问题描述

传统网络管理系统多数只能分析到三层网络拓扑结构,无法确定详细确定拓扑信息、是否存在配置冲突等。

随着网络规模越来越大,网络设备种类繁多,并且各自的配置错综复杂,对网络管理能力的要求也越来越高。传统网络管理系统多数只能分析到三层网络拓扑结构,无法确定网络设备的详细拓扑信息、是否存在配置冲突等。因此需要有一个标准的二层信息交流协议。

解决方案

LLDP(Link Layer Discovery Protocol,链路层发现协议)是在 IEEE 802.1ab 中定义的链路层(第二层)发现协议。通过采用LLDP技术,在网络规模迅速扩大时,网管系统可以快速掌握二层网络拓扑信息、拓扑变化信息。它能够准确定位诸如哪些设备附带有哪些接口,以及哪些接口与其他设备相互连接等信息,并能够显示客户端、交换机、路由器、应用服务器和网络服务器之间的路径。

LLDP是种邻近发现协议。它为以太网网络设备,如交换机、路由器、无线局域网接入点定义了一种标准的方法,使其可以向网络中其他节点公告自身的存在,并保存各个邻近设备的发现信息。例如设备配置和设备识别等详细信息都可以用该协议进行公告。

LLDP是种标准的二层发现方式,可以将本端设备的管理地址、设备标识、接口标识等信息组织起来,并发布给自己的邻居设备,邻居设备收到这些信息后将其以标准的 MIB(Management Information Base)的形式保存起来,以供网络管理系统查询及判断链路的通信状况。

LLDP提供了一种标准的链路层发现方式。通过LLDP获取的设备二层信息能够快速获取相连设备的拓扑状态;显示出客户端、交换机、路由器、应用服务器以及网络服务器之间的路径;检测设备间的配置冲突、查询网络失败的原因。企业网用户可以通过使用网管系统,对支持运行LLDP协议的设备进行链路状态监控,在网络发生故障的时候快速进行故障定位。

原理简述

该协议使网络管理系统能够精确地发现和模拟物理网络拓扑结构。由于 LLDP 设备发送和接收公告,这些设备将会把自己发现的邻近设备信息存储下来。公告数据,如邻近设备的管理地址、设备类型和端口号,都有助于确定邻近设备到底属于什么类型,以及它们通过哪些端口实现互联。

特性说明

LLDP提供了一种标准的链路层发现方式。
获取相连设备的拓扑状态;
显示设备之间的路径;
检测设备间的配置冲突、查询网络失败的原因。
可使用网管系统,对运行LLDP的设备进行链路状态监控,在网络发生故障的时候快速进行故障定位。

应用场景

如图所示,交换机之间直接或者通过Eth-Trunk相连,网络管理站与交换机之间路由可达且网管协议配置已经完成。
通过LLDP协议机制,发现网络中链路层邻居信息,同时通过网络管理协议上报给网络管理站,从而图形化展示网络拓扑结构。

LLDP 在华为智简园区解决方案中的应用:

概念术语

组网模式

单邻居组网模式:单邻居组网模式是指交换机设备的接口之间直接相连,而且接口只有一个邻居设备的情况。
链路聚合组网模式:链路聚合组网模式是指交换机设备的接口之间存在链路聚合,接口之间是直接相连,链路聚合之间的每个接口只有一个邻居设备。

生存时间

LLDP信息是定期传输的,并且只在一定的期限内保留。IEEE已经定义了一个建议的传输频率,即每30秒传输一次。LLDP设备在收到邻近网络设备发出的LLDP信息后,将把LLDP信息存储在一个IEEE定义的简单网络管理协议(SNMP)管理信息库(MIB)中,并且在一定的时限内保持有效。定义该时限的LLDP“生存时间”(TTL)值就包含在所收到的数据包内。