GVRP技術介紹


GVRP

GVRP簡介

GVRPGARP VLAN Registration ProtocolGARP VLAN注冊協議)是GARPGeneric Attribute Registration Protocol,通用屬性注冊協議)的一種應用,下麵首先介紹一下GARP的相關內容。

GARP簡介

GARP提供了一種機製,用於協助同一個局域網內的交換成員之間分發、傳播和注冊某種信息(如VLAN、組播地址等)。

GARP本身不作為一個實體存在於設備中,遵循GARP協議的應用實體稱為GARP應用,GVRP就是GARP的一種應用。當GARP應用實體存在於設備的某個端口上時,該端口對應於一個GARP應用實體。

1. GARP消息和定時器

(1)        GARP消息

GARP成員之間的信息交換借助於消息的傳遞來完成,主要有三類消息起作用,分別為Join消息、Leave消息和LeaveAll消息。

l              當一個GARP應用實體希望其它設備注冊自己的屬性信息時,它將對外發送Join消息;當收到其它實體的Join消息或本設備靜態配置了某些屬性,需要其它GARP應用實體進行注冊時,它也會向外發送Join消息。

l              當一個GARP應用實體希望其它設備注銷自己的屬性信息時,它將對外發送Leave消息;當收到其它實體的Leave消息注銷某些屬性或靜態注銷了某些屬性後,它也會向外發送Leave消息。

l              每個GARP應用實體啟動後,將同時啟動LeaveAll定時器,當該定時器超時後GARP應用實體將對外發送LeaveAll消息,LeaveAll消息用來注銷所有的屬性,以使其它GARP應用實體重新注冊本實體上所有的屬性信息。

Join消息、Leave消息與LeaveAll消息配合確保信息的重新注冊或注銷。

通過消息交互,所有待注冊的屬性信息可以傳播到同一局域網配置了GARP的所有設備上。

(2)        GARP定時器

GARP消息發送的時間間隔是通過定時器來實現的,GARP定義了四種定時器,用於控製GARP消息的發送周期:

l              Hold定時器:當GARP應用實體接收到其它設備發送的注冊信息時,不會立即將該注冊信息作為一條Join消息對外發送,而是啟動Hold定時器,當該定時器超時後,GARP應用實體將此時段內收到的所有注冊信息放在同一個Join消息中向外發送,從而節省帶寬資源。

l              Join定時器:GARP應用實體可以通過將每個Join消息向外發送兩次來保證消息的可靠傳輸,在第一次發送的Join消息沒有得到回複的時候,GARP應用實體會第二次發送Join消息。兩次Join消息發送之間的時間間隔用Join定時器來控製。

l              Leave定時器:當一個GARP應用實體希望注銷某屬性信息時,將對外發送Leave消息,接收到該消息的GARP應用實體啟動Leave定時器,如果在該定時器超時之前沒有收到Join消息,則注銷該屬性信息。

l              LeaveAll定時器:每個GARP應用實體啟動後,將同時啟動LeaveAll定時器,當該定時器超時後,GARP應用實體將對外發送LeaveAll消息,以使其它GARP應用實體重新注冊本實體上所有的屬性信息。隨後再啟動LeaveAll定時器,開始新的一輪循環。

&  說明:

l      GARP定時器的值將應用於所有在同一局域網內運行的GARP應用(如GVRP)。

l      Hold定時器、Join定時器和Leave定時器的值可以在每個以太網端口單獨進行設置;而LeaveAll定時器隻需在設備的全局進行設置即可,設置完成後,該值將在設備的所有端口上生效。

l      在全網有多台設備的情況下,各個設備的LeaveAll定時器的取值可能不相同,但各設備都將以全網最小的LeaveAll定時器為準發送LeaveAll消息。因為每次發送LeaveAll消息時,當其它設備接收到之後都會清零LeaveAll定時器,因此即使全網存在很多不同的LeaveAll定時器,也隻有最小的那個LeaveAll定時器起作用。

 

2. GARP運行過程

通過GARP機製,一個GARP成員上的配置信息會迅速傳播到整個局域網。GARP成員可以是終端工作站或網橋。GARP成員通過聲明或回收聲明來通知其它的GARP成員注冊或注銷自己的屬性信息,並根據其它GARP成員的聲明或回收聲明注冊或注銷對方的屬性信息。當端口接收到一個屬性聲明時,該端口將注冊該屬性,如果端口接收到回收屬性的聲明,該端口將注銷該屬性。

GARP應用實體的協議數據報文以特定的組播MAC地址為目的MAC。設備在接收到GARP應用實體的報文後,會根據其目的MAC地址加以區分並交給不同的GARP應用(如GVRP)去處理。

3. GARP的報文格式

圖1 GARP報文格式

GARP的報文格式如1所示,其中各字段的說明如1所示。

表1 各個字段的說明

字段

含義

取值

Protocol ID

協議ID

取值為1

Message

消息,每個MessageAttribute TypeAttribute List構成

-

Attribute Type

屬性類型,由具體的GARP的應用定義

對於GVRP,屬性類型為0x01,表示屬性取值為VLAN ID

Attribute List

屬性列表,由多個屬性構成

-

Attribute

屬性,每個屬性由Attribute LengthAttribute EventAttribute Value構成

-

Attribute Length

屬性長度

2255,單位為字節

Attribute Event

屬性描述的事件

0LeaveAll Event

1JoinEmpty Event

2JoinIn Event

3LeaveEmpty Event

4LeaveIn Event

5Empty Event

Attribute Value

屬性取值

GVRP的屬性取值為VLAN ID,但LeaveAll屬性的Attribute Value值無效

End Mark

結束標誌、GARPPDU的結尾標誌

0x00取值表示

 

GVRP實現原理

GVRPGARP的一種應用。它基於GARP的工作機製,維護設備中的VLAN動態注冊信息,並傳播該信息到其它的設備中。

設備啟動GVRP特性後,能夠接收來自其它設備的VLAN注冊信息,並動態更新本地的VLAN注冊信息,包括當前的VLAN成員、這些VLAN成員可以通過哪個端口到達等。而且設備能夠將本地的VLAN注冊信息向其它設備傳播,以便使同一局域網內所有設備的VLAN信息達成一致。GVRP傳播的VLAN注冊信息既包括本地手工配置的靜態注冊信息,也包括來自其它設備的動態注冊信息。

GVRP的端口注冊模式有三種:NormalFixedForbidden,各模式描述如下。

l              Normal模式:允許該端口動態注冊、注銷VLAN,傳播動態VLAN以及靜態VLAN信息。

l              Fixed模式:禁止該端口動態注冊、注銷VLAN,隻傳播靜態VLAN信息,不傳播動態VLAN信息。也就是說被設置為Fixed模式的Trunk口,即使允許所有VLAN通過,實際通過的VLAN也隻能是手動配置的那部分。

l              Forbidden模式:禁止該端口動態注冊、注銷VLAN,不傳播除VLAN1以外的任何的VLAN信息。也就是說被配置為Forbidden模式的Trunk端口,即使允許所有VLAN通過,實際通過的VLAN也隻能是VLAN 1

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