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  • 思科可配置的三种路由模式

    千次阅读 2014-06-18 13:29:31
    路由是指导IP数据包发送的路径信息;路由器提供了异构网互联的机制,实现将一个网络的数据包发送到另一个网络;路由协议就是在路由指导IP数据包发送过程中... 思科Cisco路由器上可以配置三种路由:  (1)静态路由  (2

      路由是指导IP数据包发送的路径信息;路由器提供了异构网互联的机制,实现将一个网络的数据包发送到另一个网络;路由协议就是在路由指导IP数据包发送过程中事先约定好的规定和标准。

      一般地,路由器查找路由的顺序为静态路由,动态路由,如果以上路由表中都没有合适的路由,则通过缺省路由将数据包传输出去,可以综合使用三种路由。

      思科Cisco路由器上可以配置三种路由:

      (1)静态路由

      (2)动态路由

      (3)缺省路由

      缺省路由在全局设置模式下:

      ip route 0.0.0 0.0.0.0 相邻路由器的相邻端口地址或本地物理端口号。

      静态路由在全局设置模式下:

      ip route 目地子网地址 子网掩码 相邻路由器相邻端口地址或者本地物理端口号。

      路由协议创建了路由表,描述了网络拓扑结构;路由协议与路由器协同工作,执行路由选择和数据包转发功能。

      路由协议是通过在路由器之间共享路由信息来支持可路由协议的,路由信息在相邻路由器之间传递,确保所有路由器知道到其它路由器的路径。

      不管在单位、大公司或者网吧,掌握思科CiscoIP路由协议配置的基础知识与技巧都尤其重要。

      上海阜和进修学校

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  • 1. IGRP(Interior Gateway Routing Protocol 内部网关路由协议) ** 是基于D-V(贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford))算法的动态路由协议,它通过和相邻路由器之间交换路由信息来建立路由器。 特点如下: a)在IGRP中...

    13项思科非标准协议技术(即私有协议)清单
    **

    1. IGRP(Interior Gateway Routing Protocol 内部网关路由协议)

    **
    是基于D-V(贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford))算法的动态路由协议,它通过和相邻路由器之间交换路由信息来建立路由器。
    特点如下:
    a)在IGRP中,Metric 是由接口的最大传输单元。接口带宽(BANDWIDTH)。接口负载率(LOAD)、接口延迟(DELAY)和接口传输的可信度(Reliability)等参考值,通过一个合理的公式计算出来的综合值。
    b)采用触发刷新、路由保持、水平分割、毒性逆转等机制。
    它属于内部路由网关协议。本身定位于中小型网络的路由发布和学习,定位于RIP和EIGRP之间。
    **

    2. EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol增强型内部网关路由协议)

    **
    它仍然使用D-VD-V(贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford))算法,但它的收敛特性和工作效率比IGRP都有显著的提高。
    特点如下:
    A)快速收敛、无环路------收到的路由信息用扩散更新算法(DUAL)进行处理、生成到达各个目标网络的最短最由信息。
    B)部分更新------仅在路由发生变化时,领居路由器之间才进行路由信息的交换,并且只交换发生变化了的信息
    C)支持可变长子网掩码。
    D)任意路由聚合
    E)适合更大范围的网络
    **

    3. 快照(snapshot)

    **
    是为了克服采用D-V算法的协议应周期转发带来的带宽占用和开销问题所采取改进措施。当接口能使快照功能后,将按一定周期划分两个阶段:激活期和静止期,路由交换仅在激活期进行。在整个激活期内路由器之间进行正常的路由交换。在激活期结束时,路由器将所有路由以快照进行保存,这些路由项在随后的整个静止期内都不会更新。而在静止期结束时,另一个激活期又将开始,新的报文交换重新开始。
    该特性主要应用于各种中低路由的拨号应用中。
    **

    4. HSRP(Hot Standby Router Protocol 热备份路由器协议)

    **
    目的是利用备份机制提高路由器与外界连接的可靠性。它只是在路由器上运行,对于使用路由器的设备是透明的。实现方法是由多台路由器组成备份组(Standby Group).从主机看来这个备份组就是一台虚拟的路由器。有自己的虚拟IP地址和MAC地址。主机作用这台虚拟路由器作为网关。在备份组内总有一台路由器是活动路由器(处于Active状态),它完成虚拟路由器的工作,如负责转发主机送给虚拟路由器的数据包-,其他的路由器作为备份路由器(处于Standby状态),当活动路由器出现故障时,会有一以备份路由器变为活动路由,这样主机仍然可以正常地使用虚拟路由器,不间断地与外界保持通信。
    国家标准中规定的VRRP协议可以完全替代HSRP协议。
    **

    5. DLSW+(用来解决SNA网络跨ip网传输的协议)

    **
    DLSw上用来解决SNA网络跨IP网传输的协议。目前有标准FRC1795和RFC2166。DLSw+是Cisco在上述标准基础上推出的自己的DLSw协议,部分兼容RFC标准,又增加了许多其他的功能。主要用在金融等以IBM大型机为核心的SNA网络网络环境中,实现SNA跨IP传输。
    **

    6. FR、X.25的Cisco封装

    **
    FR.X.25协议的CISCO帧格式是Cisco 公司根据标准的FR协议和X.25协议提出的Cisco私有帧方式,用于Cisco自己设备之间的FR、X.25协议的互联互通。
    **

    7. Cisco HDLC(链路层协议)

    **HDLC(High-Level Data Link Control,高级数据链路控制),是链路层协议的一项国际标准,用以实现远程用户间资源共享以及信息交互。HDLC协议用以保证传送到下一层的数据在传输过程中能够准确地被接收,也就是差错释放中没有任何损失,并且序列正确。HDLC协议的另一个重要功能是流量控制,即一旦接收端收到数据,便能立即进行传输。
    在通信领域中,HDLC协议应用非常广泛,其工作方式可以支持半双工、全双工传送,支持点到点、多点结构,支持交换型、非交换型信道。
    特点:
    主要有四个特点:
    1·对于任何一种比特流都可透明传输。
    2·较高的数据链路传输效率。
    3·所有的帧都有帧校验序列(FCS),传输可靠性高。
    4·用统一的帧格式来实现传输。 **

    8. Tacacs+(主要用于接入用户的认证、授权和计费)
    9. Wccp (Web Cache Communication Protocol 路由器与网络缓存设备之间的通信协议)
    10. DPT (Dynamic Packet Transport 动态包传输)
    **

    11. VTP:思科VLAN中继协议(VTP:Cisco VLAN Trunking Protocol)(交换机到交换机、交换机到路由器VLAN管理协议)

    是思科私有的VLAN管理协议,用于集中分发与管理整个交换网络中的VLAN信息。
    VTP domain:VTP域名,必须由域名,手工建立,通过VTP通告(信息)自动学习。
    VTP版本:V1 V2 V3
    VTP版本号:
    VTP模式:server transparent client
    VTP工作的前提:交换机之间必须存在TRUNK链路
    Server:服务器,默认所有交换机模式为server,可以创建,删除,修改,传递,同步VLAN信息,保存在FLASH中 注意:不能创建扩展VLAN
    Client:客户端,不能创建删除修改vlan信息,只能同步和传递。
    Transparent:透明模式,可以创建,删除,修改,传递VLAN信息,不能同步。

    12.CDP(Cisco Discovery Protocol)思科发现协议

    思科发现协议CDP基本上是用来获取相邻设备的协议地址以及发现这些设备的平台。CDP也可为路由器的使用提供相关接口信息。CDP是-种独立媒体协议,运行在所有思科本身制造的设备上,包括路由器、网桥、接入服务器和交换机。

    **

    13.其它“私有协议”和技术

    **
    ISL 、NBAR、DWRED、DCBWFQ等。

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  • 是目前使用最为广泛的路由协议,主要因为OSPF是开放式协议,和IGRP、EIGRP思科的私有协议不同。 接口敏感型的协议; 链路状态路由协议 特点: 是一链路状态路由协议,无路由环路(全局拓扑),RFC2328 "开放"意味...

    OSPF协议

    OSPF开放式最短路径优先
    全称:Open Shortest Path First
    是目前使用最为广泛的路由协议,主要因为OSPF是开放式协议,和IGRPEIGRP思科的私有协议不同。
    接口敏感型的协议;

    链路状态路由协议
    jieshao-OSPF.png?raw=true

    特点:

    • 是一种链路状态路由协议,无路由环路(全局拓扑),RFC2328
    • "开放"意味着非私有的

    所有的厂商都可以使用的公有化的协议;

    • 管理型距离:110(AD值)
    • OSPF采用SPF算法计算达到目的地的最短路径

    什么叫链路(LINK)? = 路由器接口
    什么叫状态(State)? = 描述接口以及其与邻居路由器之间的关系

    OSPF metric

    每个路由器都把自己当做根,并且给予累计成本Cost值来计算到达目的地的最短路径
    Cost = 参考带宽(10^8) / 接口带宽(b/s)

    OSPF metric详细的计算方式:

    进来一条路由的所有路由器的如接口方向的累计;

    OSPF报文类型

    • Hello 简历和维护OSPF邻居关系
    • DBD 链路状态数据库描述信息(描述LSDBLSA头部信息)
    • LSR 链路状态请求,向OSPF邻居请求链路状态信息
    • LSU 链路状态更新(包含一条或多条LSA)
    • LSAck 对LSU中的LSA进行确认。

    OSPF区域

    • 在区域边界可以做路由汇总,减小了路由表
    • 减少了LSA洪范的范围,有效的把拓扑变化控制在区域内,提高了网络稳定性
    • 拓扑的变化影响可以只限制涉及本区域内
    • 多区域提高了网络的扩展性,萝莉与组件大规模网络

    OSPF的三张表

    • 邻居表(neighbor table):

    OSPF用邻居机制来发现和维护路由表的存在,邻居表存储了双向通信的邻居关 系OSPF路由器列表的信息。

    • 拓扑表(topology table):

    OSPFLSA(Link state Advertisement 链路状态通告)来描述网络拓扑信息,然后OSPF路由器用拓扑数据库来存储网络的这些LSA信息

    • OSPF路由表(routing table)

    对链路状态数据库进行SPF(Dijkstra)计算,而得出的OSPF路由表。

    OSPF基本的运行步骤:

    • 步骤1、建立邻居关系(Establish route adjacencies)
    • 步骤2、必要的时候进行DR的选举(Elect the DR / BDR)
    • 步骤3、发现路由(Discover routes)
    • 步骤4、选择合适的路由器(Select appropriate route)
    • 步骤5、维护路由信息(Maintain routing infomation)

    一、建立邻居关系
    下图中为OSPF在建立邻居关系发送的Hello包中的数据
    OSPF-hello-about.png
    OSPF-hello-bao.png

    • Hello包用来发现OSPF邻居关系并建立相邻关系,通过组播地址224.0.0.5来给ALLSPFRroutes
    • 通告两台路由器建立相邻关系必要的统一的参数。
    • 在以太网和帧中继网络等多路由访问网络中选举制定路由器(DR)和备用制定路由器(DBR)

    OSPF的网络类型

    • BMA广播性多路访问
    • Point-to-Point 点对点
    • NBMA非广播型多路访问

    以上三种是根据某一个路由器接口的二层封装来识别这个路由器的这个接口应该是OSPF的网络类型,从而影响到OSPF在这个接口上运转.

    • 点对多点

    不是路由器自己设别,需要手工配置

    OSPF-guangboleixing.png

    LSA的泛洪解决方式:

    选举DRBDR

    这里需要注意:DRBDR的选举,只在以太网(MA)或者是Frame relay的方式才会进行,并且DRBDR的选举,会影响路由器之间建立邻居关系的时间,因为在建立邻居关系的时候,会穿插着进行DRBDR的选举。

    • 为减小多路访问网络中的OSPF流量,OSPF会选举一个制定路由器(DR)和一个备用制定路由器(BDR)
    • 选举规则:最高接口优先级被选作DR,如果优先级相等(默认为1),具有最高的路由器ID(Router-ID)的路由器被选举程DR,并且DR具有非抢占性
    • 制定路由器(DR):DR负责使用该变化信息更新其他所有OSPF路由器(DRouter)
    • 备用制定路由器(BDR):BDR会监控DR的状态,并在当前DR发生故障时接替其角色

    RouterID

    用于表示OSPF路由器的ID,全网唯一性;可手动配置,也可动态选举(有Loopback接口时,选择最高的Loopback IP地址;否则,选择最高活跃物理接口的IP地址)。

    LSA泛洪

    当网络中某一台路由器R1线路发生变化时,R1会通过组播地址224.0.0.6发送通知LSA,而一个OSPF网络环境中,只有DRBDR会监听这个地址,也就是说该网络中,只有DRBDR会接收到通知
    DR接收到后,再通过组播地址224.0.0.5发送变更通知LSU,改地址代表网络中所有运行OSPF协议的路由器都会监听224.0.0.5地址,并受到通知
    路由器收到包含变化后的LSALSU后,更新自己的链路状态数据库,过一段时间(SPF延迟),对更新的链路状态数据库执行SPF算法,必要时更新路由表。


    OSPF基本配置

    • 开启OSPF进程
    • 宣告特定的网络到OSPF区域

    通配符掩码

    通配符是一个用于决定哪些IP地址位该精确匹配(0代表精确匹配)哪些地址被忽略的32位数值,通常用于处理访问控制列表(ACL)、OSPF和EIGRP等路由协议的网络通告。

    掩码:1位表示网络号;0位表示主机位。掩码用于区分IP地址中的网络及主机部分
    通配符:1位表示无所谓;-位表示需要严格匹配。通配符用于决定一个IP钟的那些为该匹配

    下面是实际配置:
    根据下图中的拓扑配置OSPF
    OSPF-tupu.png

    R1配置:

    R1>en
    R1#conf t
    R1(config)#int s 0/0
    R1(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
    R1(config-if)#no sh
    R1(config-if)#
    R1(config-if)#ex
    R1(config)#router ospf 1
    R1(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0

    R2配置:

    R2>en
    R2#conf t
    R2(config)#int s 0/0
    R2(config-if)#ip add 192.168.1.2 255.255.255.0
    R2(config-if)#no sh
    R2(config-if)#ex
    R2(config)#int s 0/1
    R2(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0
    R2(config-if)#no sh
    R2(config-if)#ex
    R2(config)#router ospf 1
    R2(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
    *Mar 1 00:05:06.847: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr 192.168.1.1 on Serial0/0 from LOADING to FULL, Loading Done # 这里提示邻居关系已经建立
    R2(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0

    R3配置:

    R3>en
    R3#conf t
    R3(config)#int s 0/0
    R3(config-if)#ip add 192.168.2.2 255.255.255.0
    R3(config-if)#no sh
    R3(config-if)#ex
    R3(config)#router ospf 1
    R3(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
    *Mar 1 00:06:41.635: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr 192.168.2.1 on Serial0/0 from LOADING to FULL, Loading Done # 这里提示邻居关系已经建立

    验证:

    R1:

    R1#show ip route
    Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
        D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
        N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
        E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
        i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
        ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
        o - ODR, P - periodic downloaded static route
    Gateway of last resort is not set
    C    192.168.1.0/24 is directly connected, Serial0/0
    O    192.168.2.0/24 [110/128] via 192.168.1.2, 00:00:05, Serial0/0
    R1#ping 192.168.2.2
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.2.2, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 8/14/32 ms

    R3:

    R3#show ip route
    Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
        D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
        N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
        E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
        i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
        ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
        o - ODR, P - periodic downloaded static route
    Gateway of last resort is not set
    O 192.168.1.0/24 [110/128] via 192.168.2.1, 00:00:14, Serial0/0
    C 192.168.2.0/24 is directly connected, Serial0/0
    R3#ping 192.168.1.1
    Type escape sequence to abort.
    Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.1, timeout is 2 seconds:
    !!!!!
    Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 8/18/36 ms

    此时可以看到192.168.1.0/24192.168.2.0/24网段都能互通,完成。

    转载于:https://www.cnblogs.com/winstom/p/9315658.html

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  • Three Day 总结:SPRH是思科私有协议, ...STP的三种记时器是; SVTP+的意义 SVTP+的配置命令;       一、热备份路由选择协议(HSRP) 1、 作用:Cisco私有协议,确保了当网络边缘设备

    Three Day

    总结:SPRH是思科私有协议,

    成员是;

    格式是;

    消息是;

    状态与计时器是;

    配置是;

     

    STP生成树协议

    作用是;

    ST的算法是;

    BPDU是;

    STP5种状态是;

    STP的三种记时器是;

    SVTP+的意义

    SVTP+的配置命令;

     

     

     

    一、热备份路由选择协议(HSRP

    1、 作用:Cisco私有协议,确保了当网络边缘设备或接入链路出现故障时,用户通信能迅速并透明地恢复,以此为IP网络提供冗余性。通过使用同一个虚拟IP地址和虚拟MAC地址,LAN网段上的两台或者多台路由器可以作为一台虚拟路由器对外提供服务。HSRP使组内的cisco路由器能互相监视对方的运行状态。(Cisco私有协议)

    2HSRP组成员

    活跃路由器、备份路由器、虚拟路由器(即该lan上的网关)、其他路由器

    3HSRP虚拟MAC地址格式

    0000.0c07.ac2f

    厂商编码

    HSRP虚拟MAC 地址,HSRP编码总是07.ac

    HSRP组号

    4HSRP消息

    HSRP中的所有路由器都发送或接收HSRP消息

    使用用户数据报协议UDP)端口号1985

    使用组播发送HSRP消息,组播地址224.0.0.2(不是专有,其他协议也用)

    生存时间TTL=1(信息内网传递,外网没有,否则。暴露拓扑结构不安全,1决定了同网段连接router,相邻router

    5HSRP状态

    1)初始状态

    2)学习状态

    3) 监听状态

    4发言状态:

    5备份状态:

    6活跃状态:

    6HSRP计时器

    Hello间隔(默认3s)

    保持时间(默认10s)

    拓展:show cdp neighbors——holdtime 保持时间减至120恢复

     

    五、HSRP的配置

    1、配置为HSRP的成员

    进入路由器的网关接口

    standby ip 虚拟网关IP

    2、配置HSRP的优先级

    standby  2   priority  优先级

    优先级范围0-255,默认为100

    3、查看HSRP摘要信息

    特权: show standby  brief

    4HSRP端口跟踪

    standby 2  track  f0/1

    5HSRP占先权

    standby  preempt

     

    二、STP(生成树协议)

    1STP简介

    STP - Spanning Tree Protocol(生成树协议)

    逻辑上断开环路,防止广播风暴的产生

    当线路故障,阻塞接口被激活,恢复通信,起备份线路的作用

    2、、生成树的算法

    每个广播域一个根网桥(root bridge

    每个非根网桥一个根端口(root ports)

    每个网段上一个指定端口(designated ports)

    非指定端口,非根端口被阻塞

    3、生成树算法分为3个步骤:

    1)、选择根网桥

    选择交换网络中网桥ID最小的交换机成为根网桥,网桥ID是一个八字的字段,前两个字节十进制数为网桥优先级,后六个字是网桥的MAC地址,优先级小的被选择为根网桥,如优先级相同则MAC地址小的为根网桥。

    网桥优先级的取值范围0-65535默认值为327684096的倍数根据算法决定)

     

    2)、选择根端口(root  ports)

    在非根网桥上选择根端口,每个非根桥只能选择一个根端口。

    依据:

    a) 到根网桥最低的根路径成本

    带宽越大,传输数据的成本也就越低。

    带宽与路径成本的关系:

    链路带宽(Mbps) 

    路径成本 

    10 

    100 

    16

    62

    45

    39

    100 

    19 

    155

    14

    622

    6

    1000

    4

    10000

    2

    b)直连的网桥ID最小

    当路径成本相同时候,比较连接的交换机的网桥ID值,选择网桥ID值小的作为根端口

    c端口ID最小

    当网桥ID相同的时候,(点对点端口)比较端口ID值(比较的是对端的端口ID值)选择较小的作为根端口。

    3)、选择指定端口(Designated  ports)

    根桥上的端口全是指定端口

    每个网段上,选择1个指定端口

    非根桥上的指定端口,选择顺序:

    a) 根路径成本较低

    b) 所在的交换机的网桥ID的值较小

    c) 端口ID的值较小(与选择根端口不同的是在比较端口ID值时,比较的是自身的端口ID值)

    4BPDU(桥协议数据单元)

    1)使用组播发送BPDU 

    2)2种类型:配置BPDU 

    拓扑变更通告

    BPDU

    3)BPDU报文字段

    主要关键字段:根网桥ID

    根路径成本:

    发送网桥ID

    端口ID

    5STP的收敛

    交换机端口的5种STP状态:

    状  态

    用  途

    转发Forwarding

    发送/接收用户数据

    学习(Learning

    构建网桥表

    侦听(Listening

    构建“活动”拓扑

    阻塞Blocking

    只接收BPDU

    禁用(Disabled

    强制关闭

     

     

    6STP的3种计时器

    Hello时间:网桥发送配置BPDU报文之间的时间间隔,默认2秒。

    转发延迟:一个端口在侦听到学习状态所花费的时间间隔,默认15

    最大老化时间:交换机在丢弃BPDU报文之前储存它的最大时间,默认20秒。

    每一个交换端口都保存一份它所侦听到的最好的BPDU备份,如果源BPDU失去了与交换机端口的联系,交换机则在最大老化时间之后通知网络已经发生了拓扑结构方面的变化。

     

     


    三、VLANSTP(生成树)之间的关系:

    PVST+增强的每vlan生成树

    PVST+配置的意义

    配置网络中比较稳定的交换机为根网桥

    利用PVST+实现网络的负载分担

    四、PVST+的配置命令

    1启用生成树命令

    全局:spanning-tree vlan 2

    2、指定根网桥

    1)改优先级

    全局:spanning-tree vlan 1 priority 优先级的值

    注意:优先级的值是4096的倍数;

    3、查看生成树的配置

    特权:show spanning-tree  vlan  1

    4、直接指定

    全局:spanning-tree vlan  2  root  primary 

    secondary 

     

    注:如果优先级的值都为默认值,配置primary,优先级是24576

    配置secondary,优先级是28672 ,如果已手动修改优先级的值则配置primary优先级会根据整体环境调整。

    4速端口

    使连接终端的端口快速进入到转达发状态

    ,该端口不经过侦听和学习状态,直接进入转发状态,节省30秒的转发延迟。速端口只能配置在连接终端的接口上。

    配置速端口

    接口模式:spanning-tree portfast 

    6查看某个VLAN的生成树详细信息

    特权:show spanning-tree vlan  2  detail

    1. 案例1:HSRP配置
    2. 案例2:三层交换配置HSRP
    3. 案例3:STP的配置
    4. 案例4:三层交换配置STP

    1 案例1:HSRP配置

    1.1 问题

    在企业网络到外部的连接方案中,要求不高的条件下可以是单出口。一旦该出口线路出现问题,整个企业网络就不能连接到外网了。为了使得企业网络到外网连接的高可用性,可以设置两个以上的出口,然而多个出口对于内网主机意味着我个网关。主机不能同时使用多个网关,当主机所使用的网关出现故障时,它不能实现网关的自动切换。

    • 配置热备份路由协议

    1.2 方案

    在出口设备上配置热备份路由协议(HSRP),组成一个HSRP组,组内两个出口设备共享一个虚拟IP地址,该IP地址作为内网主机的网关。

    HSRP组成员有主备之分,虚拟IP地址被附加到主设备上。如果主设备线路出故障,备份设备会成为主设备,虚拟IP地址也会迁移过来。这样,不管哪一个出口设备出现问题,不管哪个出口设备在提供外网接入,内网主机的网关都不需要改变。

    网络拓扑图如图-1所示:

    图-1

    1.3 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。

    步骤一:分别在三台路由器上配置端口IP地址

    1. tarena-R1(config)# interface f0/0
    2. tarena-R1(config-if)#ip address 192.168.1.252 255.255.255.0
    3. tarena-R1(config-if)#no shutdown
    4. tarena-R1(config-if)#interface f0/1
    5. tarena-R1(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
    6. tarena-R1(config-if)#no shutdown
    7. tarena-R2(config)#interface f0/0
    8. tarena-R2(config-if)#ip address 192.168.1.253 255.255.255.0
    9. tarena-R2(config-if)#no shutdown
    10. tarena-R2(config-if)#interface f0/1
    11. tarena-R2(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
    12. tarena-R2(config-if)#no shutdown
    13. tarena-R3(config)#interface f0/0
    14. tarena-R3(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
    15. tarena-R3(config-if)#no shutdown
    16. tarena-R3(config-if)#interface f0/1
    17. tarena-R3(config-if)#ip address 192.168.3.2 255.255.255.0
    18. tarena-R3(config-if)#no shutdown
    19. tarena-R3(config-if)#interface f1/0
    20. tarena-R3(config-if)#ip address 192.168.4.254 255.255.255.0
    21. tarena-R3(config-if)#no shutdown

    步骤二:在R1和R2上配置到外网的默认路由

    1. tarena-R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.2.2
    2. tarena-R1(config)#end
    3. tarena-R1#show ip route
    4. Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
    5. D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
    6. N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
    7. E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
    8. i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
    9. * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
    10. P - periodic downloaded static route
    11. Gateway of last resort is 192.168.1.2 to network 0.0.0.0
    12. C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
    13. C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
    14. S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 192.168.2.2
    15. tarena-R1#
    16. tarena-R2(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.3.2
    17. tarena-R2(config)#exit
    18. tarena-R2#show ip route
    19. Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
    20. D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
    21. N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
    22. E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
    23. i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
    24. * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
    25. P - periodic downloaded static route
    26. Gateway of last resort is 192.168.2.2 to network 0.0.0.0
    27. C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
    28. C 192.168.3.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
    29. S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 192.168.3.2

    步骤三:在R3上配置到企业内网的静态路由

    1. tarena-R3(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.2.1
    2. tarena-R3(config)#ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.3.1
    3. tarena-R3(config)#end
    4. tarena-R3#show ip route
    5. Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
    6. D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
    7. N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
    8. E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
    9. i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
    10. * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
    11. P - periodic downloaded static route
    12. Gateway of last resort is not set
    13. S 192.168.1.0/24 [1/0] via 192.168.2.1
    14. [1/0] via 192.168.3.1
    15. C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
    16. C 192.168.3.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
    17. C 192.168.4.0/24 is directly connected, FastEthernet1/0
    18. tarena-R3#

    步骤四:在R1上配置HSRP,指定其优先级为200

    HSRP的默认优先级为100,路由器启动后,根据优先级决定谁可以成为活跃路由器,优先级高的将胜出。如果路由器优先级相同,再比较端口IP地址,IP地址大的成为活路跃路由器。

    另外,如果优先级低的路由器先启动了,它将成为活跃路由器。优先级高的路由器启动后,发现已有活跃路由器存在,它将接受现状,直到活跃路由器出现故障它才会在重新选举时成为活跃角色。

    1. tarena-R1(config)#interface f0/0
    2. tarena-R1(config-if)#standby 1 ip 192.168.1.254
    3. tarena-R1(config-if)#standby 1 priority 200
    4. %HSRP-6-STATECHANGE: FastEthernet0/0 Grp 1 state Speak -> Standby
    5. %HSRP-6-STATECHANGE: FastEthernet0/0 Grp 1 state Standby -> Active

    配置HSRP后,通过输出日志可以观察到路由器角色的改变。

    步骤五:在R2上配置HSRP,指定其优先级为195

    1. tarena-R2(config)#interface f0/0
    2. tarena-R2(config-if)#standby 1 ip 192.168.1.254
    3. tarena-R2(config-if)#standby 1 priority 195
    4. %HSRP-6-STATECHANGE: FastEthernet0/0 Grp 1 state Speak -> Standby

    步骤六:分别在R1和R2上查看HSRP信息

    1. tarena-R1#show standby brief
    2. P indicates configured to preempt.
    3. |
    4. Interface Grp Pri P State Active Standby Virtual IP
    5. Fa0/0 1 200 Active local 192.168.1.253 192.168.1.254
    6. tarena-R2#show standby brief
    7. P indicates configured to preempt.
    8. |
    9. Interface Grp Pri P State Active Standby Virtual IP
    10. Fa0/0 1 195 Standby 192.168.2.252 local 192.168.1.254

    步骤七:在内部主机上测试到外网主机的连通性

    1. SERVER>ipconfig
    2. FastEthernet0 Connection:(default port)
    3. Link-local IPv6 Address.........: FE80::207:ECFF:FE80:557D
    4. IP Address......................: 192.168.1.1
    5. Subnet Mask.....................: 255.255.255.0
    6. Default Gateway.................: 192.168.1.254
    7. PC>ping 192.168.4.1
    8. Pinging 192.168.4.1 with 32 bytes of data:
    9. Reply from 192.168.4.1: bytes=32 time=0ms TTL=126
    10. Reply from 192.168.4.1: bytes=32 time=0ms TTL=126
    11. Reply from 192.168.4.1: bytes=32 time=0ms TTL=126
    12. Reply from 192.168.4.1: bytes=32 time=1ms TTL=126
    13. Ping statistics for 192.168.4.1
    14. Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
    15. Approximate round trip times in milli-seconds:
    16. Minimum = 0ms, Maximum = 1ms, Average = 0ms

    步骤八:在R1配置端口跟踪、R2配置占先权

    1. tarena-R1(config)#interface fastEthernet 0/0
    2. tarena-R1(config-if)#standby 1 track f0/1
    3. tarena-R2(config)#interface fastEthernet 0/0
    4. tarena-R2(config-if)#standby 1 preempt

    步骤九:关闭R1的f0/1接口,模拟设备故障,查看R2的HSRP信息

    1. tarena-R1(config)#interface fastEthernet 0/1
    2. tarena-R1(config-if)#shutdown
    3. tarena-R2#show standby brief
    4. P indicates configured to preempt.
    5. |
    6. Interface Grp Pri P State Active Standby Virtual IP
    7. Fa0/0 1 195 Active local unknown 192.168.1.254

    结果显示R2已成为活跃路由器,而备份路由器状态未知。虚拟路由器的IP地址192.168.1.254/24也已迁移到R2上了。

    步骤十:在R1配置占先权,并激活R1的f0/1接口并查状态

    备份路由器成为活跃路由器后,原来的活跃路由器R1即使线路修复也不会重新成为进入活跃状态。

    为了使路由器完全根据优先级来决定其状态,需要配置占先权。占先权保证了严格根据优先级来决定哪台设备进入活跃状态。

    1. tarena-R1(config)#interface f0/0
    2. tarena-R1(config-if)#standby 1 preempt
    3. tarena-R1(config)#interface f0/1
    4. tarena-R1(config-if)#no shutdown
    5. tarena-R1#show standby brief
    6. P indicates configured to preempt.
    7. |
    8. Interface Grp Pri P State Active Standby Virtual IP
    9. Fa0/0 1 200 Active local 192.168.1.253 192.168.1.254

    2 案例2:三层交换配置HSRP

    2.1 问题

    以三层交换机代替路由器作为网关设备。

    2.2 方案

    以三层交换机代替路由器作为网关设备,以vlan1作为网关接口

    网络拓扑如图-2所示:

    图-2

    2.3 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。

    步骤一:分别为三层交换机和路由器配置IP并开启三层交换机路由功能。

    1. SM1(config)#ip routing
    2. SM1(config)#interface vlan 1
    3. SM1(config-if)#ip address 192.168.1.252 255.255.255.0
    4. SM1(config-if)#no shutdown
    5. SM1(config-if)#eixt
    6. SM1(config)#interface fastEthernet 0/1
    7. SM1(config-if)#no switchport
    8. SM1(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
    9. SM1(config-if)#no shutdown
    10. SM2(config)#ip routing
    11. SM2(config)#interface vlan 1
    12. SM2(config-if)#ip add 192.168.1.253 255.255.255.0
    13. SM2(config-if)#no shutdown
    14. SM2(config-if)#exit
    15. SM2(config)#interface f0/1
    16. SM2(config-if)#no switchport
    17. SM2(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
    18. Router(config)#interface fastEthernet 0/0
    19. Router(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
    20. Router(config-if)#no shutdown
    21. Router(config-if)#exit
    22. Router(config)#interface fastEthernet 0/1
    23. Router(config-if)#ip address 192.168.3.2 255.255.255.0
    24. Router(config-if)#no shutdown
    25. Router(config-if)#exit
    26. Router(config)#interface fastEthernet 1/0
    27. Router(config-if)#ip address 192.168.4.254 255.255.255.0
    28. Router(config-if)#no shutdown

    步骤二:在三层交换机和路由器上配置动态路由,在路由器上查看路由表。

    1. SM1(config)#router rip
    2. SM1(config-router)#version 2
    3. SM1(config-router)#no auto-summary
    4. SM1(config-router)#network 192.168.1.0
    5. SM1(config-router)#network 192.168.2.0
    6. SM2(config)#router rip
    7. SM2(config-router)#version 2
    8. SM2(config-router)#no auto-summary
    9. SM2(config-router)#network 192.168.1.0
    10. SM2(config-router)#network 192.168.3.0
    11. Router(config)#router rip
    12. Router(config-router)#version 2
    13. Router(config-router)#no auto-summary
    14. Router(config-router)#network 192.168.2.0
    15. Router(config-router)#network 192.168.3.0
    16. Router(config-router)#network 192.168.4.0
    17. Router#show ip route
    18. Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
    19. D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
    20. N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
    21. E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
    22. i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
    23. * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
    24. P - periodic downloaded static route
    25. Gateway of last resort is not set
    26. R 192.168.1.0/24 [120/1] via 192.168.3.1, 00:00:10, FastEthernet0/1
    27. [120/1] via 192.168.2.1, 00:00:04, FastEthernet0/0
    28. C 192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
    29. C 192.168.3.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
    30. C 192.168.4.0/24 is directly connected, FastEthernet1/0

    步骤三:在三层交换机vlan1中配置虚拟网关并设置优先级和占先权

    1. SM1(config)#interface vlan 1
    2. SM1(config-if)#standby 1 ip 192.168.1.254
    3. SM1(config-if)#standby 1 priority 200
    4. SM1(config-if)#standby 1 preempt
    5. %HSRP-6-STATECHANGE: Vlan1 Grp 1 state Speak -> Standby
    6. %HSRP-6-STATECHANGE: Vlan1 Grp 1 state Standby -> Active
    7. SM2(config)#interface vlan 1
    8. SM2(config-if)#standby 1 ip 192.168.1.254
    9. %HSRP-6-STATECHANGE: Vlan1 Grp 1 state Speak -> Standby
    10. SM2(config-if)#standby 1 priority 195
    11. SM2(config-if)#standby 1 preempt

    步骤四:在三层交换机vlan1中配置端口跟踪,关闭被跟踪接口并查看SM1的HSRP状态

    当三层交换机SM1并没有故障,而是上连端口f0/1接口线路损坏时主备无法快速切换,所以要在主设备上配置端口跟踪,确保当主设备线路出现问题时备份设备可以快速切换身份

    1. SM1(config)#interface vlan 1
    2. SM1(config-if)#standby 1 track f0/1
    3. SM1(config)#interface f0/1
    4. SM1(config-if)#shutdown
    5. SM1(config-if)#end
    6. SM1#show standby brief
    7. P indicates configured to preempt.
    8. Interface Grp Pri P State Active Standby Virtual IP
    9. Vl1 1 1 190 P Standby 192.168.1.253 local 192.168.1.254
    10. SM1#

    步骤五:测试网路连通性

    模拟主设备故障或被跟踪的端口故障时测试网络的连通性,确保备份设备被启用

    1. server>ping 192.168.4.1
    2. Pinging 192.168.4.1 with 32 bytes of data:
    3. Reply from 192.168.4.1: bytes=32 time=1ms TTL=126
    4. Reply from 192.168.4.1: bytes=32 time=1ms TTL=126
    5. Reply from 192.168.4.1: bytes=32 time=14ms TTL=126
    6. Reply from 192.168.4.1: bytes=32 time=15ms TTL=126
    7. Ping statistics for 192.168.4.1:
    8. Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
    9. Approximate round trip times in milli-seconds:
    10. Minimum = 1ms, Maximum = 15ms, Average = 7ms

    3 案例3:STP的配置

    3.1 问题

    二层网络中有可能出现因为线路故障而导致的通信故障,通过冗余线路可以消除因为某一线路故障而导致的网络中断。

    但是因为冗余线路的存在,又可能会出现广播风暴、相同帧的不断复制和MAC地址表不稳定。

    • 配置Switch1为vlan1的主根,Switch2为vlan1的次根

    3.2 方案

    为了保证在冗余环境下不会出广播风暴等问题,引入了生成树(STP)协议。通过生成树协议可以把冗余线路上的某一个端口置为阻塞(BLOCKING)状态,防止广播风暴的产生,当某一线路出现故障时,被阻塞的端口自动进入转发(FORWARDING)状态,保证网络的畅通性。

    网络拓扑如图-3所示:

    图-3

    3.3 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。

    步骤一:将三台交换机相连的端口配置为中继端口

    1. tarena-sw1(config)#interface range f0/12 -13
    2. tarena-sw1(config-if-range)#switchport mode trunk
    3. tarena-sw2(config)#interface range f0/12, f0/23
    4. tarena-sw2(config-if-range)#switchport mode trunk
    5. tarena-sw3(config)#interface range f0/13 ,f0/23
    6. tarena-sw3(config-if-range)#switchport mode trunk

    步骤二:调整优先级设置tarena-sw1为根网桥

    根网桥唯一的依据是BID最小。BID分为两个部分:优先级+MAC地址。比较BID时,先比较优先级,如果优先级相同才比较MAC地址。

    优先级取值范围是0到65535,默认值为32768。在查看优先级时,即使是默认值看到的也不是32768,因为交换机的优先级采用系统优先级+VLAN编号的方式,所以查看到的VLAN1默认优先级是32769(系统优先级32768+VLAN编号1)。

    1. tarena-sw1(config)# spanning-tree vlan 1 priority 28672
    2. tarena-sw1(config)#exit
    3. tarena-sw1#show spanning-tree
    4. VLAN0001
    5. Spanning tree enabled protocol ieee
    6. Root ID Priority 28673 //默认优先级为32768
    7. Address 0060.478B.607B
    8. This bridge is the root
    9. Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
    10. Bridge ID Priority 28673 (priority 24576 sys-id-ext 1)
    11. Address 0060.478B.607B
    12. Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
    13. Aging Time 20
    14. Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
    15. ----------- ------ --- -------- -------- ----------------------
    16. Fa0/13 Desg FWD 19 128.13 P2p
    17. Fa0/12 Desg FWD 19 128.12 P2p

    查看到的结果,Root ID部分指的是根网桥信息,Bridge ID部分是当前所操作的交换机信息,如果二者一致表示当前操作的交换机就是根网桥。

    4 案例4:三层交换配置STP

    4.1 问题

    配置Switch1为vlan1的次根,Switch2为vlan1的次根。

    配置Switch1为vlan2的次根,Switch2为vlan2的次根

    4.2 方案

    如图网络拓扑如图-4所示:

    图-4

    4.3 步骤

    实现此案例需要按照如下步骤进行。

    步骤一:将四台交换机相连的端口配置为中继端口,分别创建vlan2

    1. SM1(config)#vlan 2
    2. SM1(config)#exit
    3. SM1(config)#interface range fastEthernet 0/1-3
    4. SM1(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1q
    5. SM1(config-if-range)#switchport mode trunk
    6. SM2(config)#vlan 2
    7. SM2(config)#exit
    8. SM2(config)#interface range fastEthernet 0/1-3
    9. SM2(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1q
    10. SM2(config-if-range)#switchport mode trunk
    11. Switch1(config)#vlan 2
    12. Switch1(config)#exit
    13. Switch1(config)#interface range fastEthernet 0/1-2
    14. Switch1(config-if-range)#switchport mode trunk
    15. Switch2(config)#vlan 2
    16. Switch2(config)#exit
    17. Switch2(config)#interface range fastEthernet 0/1-2
    18. Switch2(config-if-range)#switchport mode trunk

    步骤二:设置SM1为vlan1的主根vlan2的次根,设置SM2为vlan2的主根vlan1的次根并查看

    1. SM1(config)#spanning-tree vlan 1 root primary
    2. SM1(config)#spanning-tree vlan 2 root secondary
    3. SM1#show spanning-tree
    4. VLAN0001
    5. Spanning tree enabled protocol ieee
    6. Root ID Priority 24577
    7. Address 00D0.972A.43E5
    8. This bridge is the root
    9. Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
    10. Bridge ID Priority 24577 (priority 24576 sys-id-ext 1)
    11. Address 00D0.972A.43E5
    12. Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
    13. Aging Time 20
    14. Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
    15. ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
    16. Fa0/2 Desg FWD 19 128.2 P2p
    17. Fa0/3 Desg FWD 19 128.3 P2p
    18. Fa0/1 Desg FWD 19 128.1 P2p
    19. VLAN0002
    20. Spanning tree enabled protocol ieee
    21. Root ID Priority 24578
    22. Address 00E0.F9CE.7424
    23. Cost 19
    24. Port 3(FastEthernet0/3)
    25. Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
    26. Bridge ID Priority 28674 (priority 28672 sys-id-ext 2)
    27. Address 00D0.972A.43E5
    28. Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
    29. Aging Time 20
    30. Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
    31. ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
    32. Fa0/2 Desg FWD 19 128.2 P2p
    33. Fa0/3 Root FWD 19 128.3 P2p
    34. Fa0/1 Desg FWD 19 128.1 P2p
    35. SM2(config)#spanning-tree vlan 1 root secondary
    36. SM2(config)#spanning-tree vlan 2 root primary
    37. SM2#show spanning-tree
    38. VLAN0001
    39. Spanning tree enabled protocol ieee
    40. Root ID Priority 24577
    41. Address 00D0.972A.43E5
    42. Cost 19
    43. Port 3(FastEthernet0/3)
    44. Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
    45. Bridge ID Priority 28673 (priority 28672 sys-id-ext 1)
    46. Address 00E0.F9CE.7424
    47. Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
    48. Aging Time 20
    49. Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
    50. ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
    51. Fa0/2 Desg FWD 19 128.2 P2p
    52. Fa0/1 Desg FWD 19 128.1 P2p
    53. Fa0/3 Root FWD 19 128.3 P2p
    54. VLAN0002
    55. Spanning tree enabled protocol ieee
    56. Root ID Priority 24578
    57. Address 00E0.F9CE.7424
    58. This bridge is the root
    59. Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
    60. Bridge ID Priority 24578 (priority 24576 sys-id-ext 2)
    61. Address 00E0.F9CE.7424
    62. Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
    63. Aging Time 20
    64. Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
    65. ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
    66. Fa0/2 Desg FWD 19 128.2 P2p
    67. Fa0/1 Desg FWD 19 128.1 P2p
    68. Fa0/3 Desg FWD 19 128.3 P2p

    查看到的结果,Root ID部分指的是根网桥信息,Bridge ID部分是当前所操作的交换机信息,如果二者一致表示当前操作的交换机就是根网桥。



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