8021AB链路层发现协议——LLDP网络维护好助手

1、即将获得批准的ieee标准802.1 ab链接层发现协议(link layer discovery protocol),将能够使企业网络的故障査找变得更加容易，并加强网络管理丄具在多厂商环 境中发现和保持精确网络拓扑结构的能力。该i办议可望在下刀成为一项止式的标准。网络用户是否真正地了解他们的网络呢？假如对网络的物理链路拓扑细节不是非常清 楚，那么这个答案就是否定的。虽然这是个属于第二层的网络信息，但它对信息统计、诊断 和设计都至关重要。遗憾的是，对网络的变化进行实追踪和记录却是非常'困难的。许多网络管理软件都使用“口动发现”功能(automated discovery)来跟踪拓扑的变

2、化 和条件，但绝大多数软件最多也只是到达第三层，将设备分组到各个ip子网而已。但这些 都是非常原始的数据，只是有关设备增加和移除的基本事件，而不是这些设备在哪里或怎样 与网络服务进行操作等详情。第二层发现(layer 2 discovery)则深度触及了诸如哪些设备附带有哪些端口，以及哪 些交换机与其他设备相互连接等信息，并显示出了客八端、交换机、路山辭和应用服务器以 及网络服务器之间的路径。如此详细的侑息对计划和查询网络失败的根源将很有意义。如今 些网络管理厂商都己将第二层发现功能集成进其软件中，并已取得了初步成效。在很人程 度上，这些应用软件系统的准确率都能达到90%,而将剩下的10%的缺

3、口基本留给第二层 的连接。而这10%对网络管理员而言也是不小的工作量，他们必须手工统计大多数的网络, 以查询出那些尚未被发现的元素。至于难于管理笫二层网络这种状况，其原因是多方而的，主要是建立这些网络十分容易。 因为交换机可以透明地连接，甚至于插上线缆就对以建立一个局域网。而这种连接的简便性 使得局域网对网络管理软件都是透明的。但这并不意味着第二层发现功能将无所作为。关键 基础设施的厂商们已经开发出了口有的发现协议，对将数据存储于snmp企业版，例如 cisco 公司的 cdp 协议(cisco discovery protocol)、extreme networks 的 edp 协议(ext

4、reme discovery protocol) > enterasys networks 的 cdp 协议(cabletron discovery protocol)以及 nortelnetworks 的 ndp 协议(nortel discovery protocol)等。这里的一个 明显问题是，这些协议都不能工作在混合厂商设备集成的网络环境下。显而易见，一个单一 厂商的网络系统，并且只使用这个厂商的管理软件系统是解决方案之一，但不现实；而另一 个比较好的办法就是映射第二层连接。映射连接的主要问题是界构网络中连接的映射十分困难，主要有以下儿个原因：缺乏统 的标准，常用的snmp br

5、idge mib很难实现；许多网络不得不实施早期的snmp,甚至 t脆不用它；此外网络设备也并不总是运转正常，经常出现以陈旧的mac地址入口替代缓 存溢出等现象，例如，己经失效的设备依旧显示为连接在网络上。网络管理工具中最常使用的办法是从snmp bridge mib中读取桥接表(bridge tables)。它的工作原理是翻译桥接表，并通过一定的算法建立端口与mac地址的映射。 如果网络使用生成树协议(spanning tree protocol),那么位于该配置表底部的交换机仅 含有单个网段或设备的端口信息，而每个根交换的端口则包含了在桥接表中位于其以卜的所 有设备的全部信息。因此只耍支持

6、第二层发现功能，对于桥接表中的入(扩大生成树)或出 (删除叶子节点)，用户只需对对彖计数。但这只有在桥接表十分准确的前提下才是町行的, 桥接表也可能有课，而且它的更新时间间隔越长，映射第二层就越困难。而一个虚拟接口， 也就是多个真实接口的聚合体，在这里又提出了另一个问题，也就是网络管理工具有时不能 e确地读取桥接表，以至于将虚拟接口当作了真止的接口，导致错误的第二层映射。令人欣喜的是，ieee正在起草一份有关发现设备之间物理拓扑的标准802.1 abo 该标准捉供的信息可使网络管理系统发现网络基础设施和设备之间的笫二层连接。也就是 说，交换机将可以精确地定位他们的邻近设备，并在标准snmpmi

7、bs屮存储这些信息。链路层发现协议(link layer discovery protocol, lldp)是802.1 ab屮定义的新协议, 它可使邻近设备向其他设备发岀其状态信息的通知，并且所有设备的每个端口上都存储着定 义口己的信息，如果需耍述对以向与它们直接连接的近邻设备发送更新的信息，近邻的设备 会将信息存储在标准的snmp mibso网络管理系统可从mib处查询出当前第二层的连接情 况。lldp不会配置也不会控制网络元素或流量，它只是报告第二层的配置。802.1ab中的 另一个内容是使网络管理软件利用lldp所提供的信息去发现某些第二层的矛盾z处。ieee 冃前使用的是ietf现有

8、的物理拓扑、接口和entity mibs。与其他的草案标准一样，802.1 ab 离正式成为网络设备和管理软件的一部分述有很长一段距离，但至少在现在，802.1 ab还是 自动layer 2 discovery和更广泛的网络管理工具的授佳侯选。简单说來，lldp是一种邻近发现协议。它为以a网网络设备，如交换机、路由器和无 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。具体来说，lldp定义了一个通用公告信息集、一个传输公告的协议和一种用来存储所 收到的公告信息的方法。要公告自

9、身信息的设备可以将多条公告信息放在一个局域网数据包 内传输，传输的形式为类型长度值(tlv)域。工作原理ll.dpieee 802.1 ab链接层发现协议为以太网设备 定义了一种标准的方法.使英可以向网络中其 他节点公告自身的存在并保存各邻近设备的发 现信息。o 一台局城网交换机一台路由器自已的机身/端口id号及系统描述公吿给其 他设备。o毎一台设备都可以将荻得的信息存储至本地mib数据库中.井可通过snmp网络管理系统可以检裳毎台设备存储的数据,并理立一份网络拓扑结构映射图。所有具备lldp能力的设备必须支持设备机身id和端i i id公告，但根据预计，多数设 备还要支持系统名称、系统描述和

10、系统能力公告。系统名称和系统描述公告可以为收集网络 流虽数据提供非常有用的信息。系统描述公告可以包含诸如公告设备的全名和系统的硬件类 型及软件操作系统的版本信息等数据。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）屮, 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。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

11、设备发送 和接收公告，这些设备将会把口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，都有助丁确定邻近设备到底丿成于什么类型，以及它们通过哪 些端口实现互联。ieee还允许其他标准组织和厂商创建定制的公告信息，这使得lldp协议具备了更高 的价值。目前电信行业i办会（tia）正在开发一种lldp的扩展标准，主要用于voip网络 设备。tia的标准将添加voip和特别针对电话的公告域，向网络提供有关voip电话的信 息，并且可以协助开发voipe911紧急呼叫服务标准。lldp将成为一种非常有用的管理工具，提供精确的网络映射、流量数据和网络故障查 找信息。dat

12、e document26 sep 2002 802.1ab, draft 05 nov 2002 802.1 ab, draft 13 jan 2003 802.1ab, draft 228 feb 2003 802.1 ab, draft 310 mar 2003 802.1ab, draft 3 comment dispositionsapr 2003 802.1 ab, draft 4may 2003 802.1 ab, draft 4 proposed comment dispositionsjul 2003 802.1 ab, draft 4 comment dispositions

13、jul 2003 802.1 ab, draft 5aug 2003 802.1 ab, draft 5.1sep 2003 802.1ab, draft 5.1 proposed comment dispositionsoct 2003 802.1 ab, draft 5.1 comment dispositionsoct 2003 802.1 ab, draft 6nov 2003 802.1 ab, draft 6 proposed comment dispositions14 nov 2003 802.1ab, draft 6 comment dispositions08 dec 20

14、03 802.1ab, draft 708 dec 2003 draft 7 mib08 dec 2003 draft 7 .1 mib08 dec 2003 draft 7 .3 mib12 jan 2004 draft 7 proposed comment dispositions20 jan 2004 draft 7 comment dispositions19 feb 2004 802.1ab, draft 820 feb 2004 lldp mib, draft 820 feb 2004 lldp mib for 802.1 draft 820 feb 2004 lldp mib f

15、or 802.3 draft 813 mar 2004 draft 8 proposed comment dispositions13 mar 2004 802.1 ab, draft 8 proposed comment dispositions13 mar 2004 preview lldp mib, draft 913 mar 2004 preview lldp mib for 802.1, draft 913 mar 2004 preview lldp mib for 802.3, draft 915 mar 2004 preview lldp notifications30 mar

16、2004 preview-2 mib differences (pdf)30 mar 2004 preview-2 lldp mib, draft 930 mar 2004 preview-2 lldp mib for 802.1 differences, draft 9 (pdf)30 mar 2004 preview-2 lldp mib for 802.1, draft 930 mar 2004 preview-2 lldp mib for 802.3 differences, draft 9 (pdf)30 mar 2004 preview-2 lldp mib for 802.3,

17、draft 923 apr 2004 802.1 ab, draft 8 comment dispositions27 apr 2004 802.1ab, draft 9 rls27 apr 2004 802.1ab, draft 927 apr 2004 lldp mib, draft 927 apr 2004 lldp mib for 802.1, draft 927 apr 2004 lldp mib for 802.3, draft 914 may 2004 802.1 ab, draft 9 proposed comment dispositions18 may 2004 802.1

18、ab, draft 9 comment dispositions28 may 2004 802.1 ab, draft 1028 may 2004 lldp mib, draft 1028 may 2004 lldp mib for 802.1, draft 1028 may 2004 lldp mib for 802.3, draft 1001 jun 2004 802.1ab, draft 10 markup09 jul 2004 802.1ab, draft 10 proposed comment dispositions20 aug 2004 802.1ab, draft 10 comment dispositions20 sep 2004 802.