3、端口初始化時間分析

　　以上2種設置三層交換端口IP地址的方法，出來使用的命令不同以外，在某些網絡環境端口下連接設備時所需花費的初始化時間也會有所不同。當把設備連上已經啟動的交換機的端口時，交換機端口的初始化可分為以下4 個步驟：交換機端口速度與全雙工的自適應、以太通道配置測試、Trunk配置測試有線和無線網絡、生成樹協議（STP） 初始化。

　　1） 交換機端口速度與企雙工的自適應。首先，交換機端口需要與客戶進行速度與全雙工的自動握手。舉例來說，一個交換機端口可支持1000Mbit/s （1Gbit/s） 的全雙工速度，但是客戶機只是支持100Mbit/s的全雙工，則交換機和看韓劇很大協商彼此能支持的最高速率。

　　2） 以太通道配置。以太通道配置可以將快速以太網或千兆以太網連接進行擁綁，使得交換機或路由器的端口合并起來作為一個單獨的端口使用，從而獲得更高的速度，如果一天通道不行，以太通道通常會提供冗余，這個過程使用端口聚合協議（PAGP），耗時大約15S。

　　3） Trunk 配置測試網絡。接下來，交換機開始測試端口是否Trunk端口（交換機之間互聯用的端口）。Trunking通過單一的交換機端口，在多個VLAN之間交換數據，對Trunk端口的測試耗時很少，約1S 左右。

　　4 ）生成樹協議（STP，Spanning Tree Protocol ）初始化。STP 協議可應用于環路網絡，通過一定的算法實現路徑冗余，同時將環路網絡修剪成無環路的樹型網絡，從而避免報文在環路網絡中增生和無限循環。在STP 初始化階段，端口會經歷STP 的5 個階段，即阻塞、傾聽、學習、轉發和禁用，整個過程大約耗時15S。

　　在STP 協議開啟的情況F，不同VLAN之問通信需要STP 協議先為其計算出最佳路徑，避免產生環路，因此在STP 協議工作的網絡環境中，利用邏輯VLAN端口來配置IP地址，需要STP 協議為VLAN 之間的通信進行初始化; 而通過物理端口配置IP地址，可以直接在三層協議下工作，勿需經過STP 過程進行路由收斂，因此節省了二層的STP 協議初始化的時間。

　　4、三層環網切換試驗

　　通過以上的分析可以知道在STP協議開啟的情況下，利用邏輯VLAN端口配置IP地址和方法在端口初始化時會經歷一個STP 協議切換過程，而作者單位的實際網絡為環網結構，并未開啟STP協議，所以為了進一步分析2 種配置方法在實際網絡中的區別，搭建了測試環境來進行環網的切換試驗。網絡試驗環境如下： 使用6臺（SW1SW6）「‘家的三層交換機組成環網，關閉三層交換機的STP 協議，用一臺同廠的兩層交換機（SW7） 作為接入設備。測試環境的拓撲圖如圖2所示。

　　現對開環時網絡恢復正常所需時間進行測試。

　　PC2 至PCI 有2 條鏈路一條是SH1-SW6 SN5 -SW4 -SW7，記傲鏈路A; 另一強是SW1-SW2 -SW3 -S84 -SW7 記做鏈路B。現將SW1和SH2之間OSPF路由COST值調高到20，采用點到點類型，使得鏈路A 成為默認鏈路，鏈路B 為備份鏈路。hello 包間隔由10S 調整到1s，以縮短鏈路的收斂時間。

　　第1次使用通過邏輯VLAN 端口的方式設置IP地址，斷開SN5 Sb之間鏈路，路由自動切換到各份鏈路B，再恢復SW5 SW6之間的鏈路，同時通過Sniffer 發包（每s 發送1000 個包）、觀察路由恢復到鏈路A的時間，期間PC1發送4110 個包，PC2收到3582 個包，包大小為74 個字節，發送和接收包數址相差528 個。經過計算，路由恢復日時間約0.528s，沒有丟包現象，測試截圖如圖3和圖4所示。

　　第2 次使用物理端口設置IP地址、將SW1和SW2之間OSFP路由COST 值調高到20，采用點到點類型。hello 間隔由10S 調整到1s，默認路由為鏈路A，斷開SW5 SH6之間鏈路后路由自動切換到鏈路B，再恢復SW5 -S16 之間的鏈路，通過Sniffer 發包（每s 發送1000個包）。觀察路由恢復到鏈路A的時間，期間PC1發送10202 個包，PC2收到9909 個包，包大小為74 個字節，發送和接收包數址相差293 個，經過計算，路由恢復時間約0.293s，ping沒有丟包現象，測試截圖如圖5和圖6所示。

　　從以上測試中可以發現在測試環境下，直接在物理端口上配置IP地址的路由恢復時間為0.293s，通過邏輯VLAN端口配置IP地址的路由恢復時間為0.528s，兩者相差僅為0.235s，這種差別在實際使用中可以忽略不計。由此可見2 種配置IP 的方法進行三層協議收斂所花費的時間沒有明顯差別。

　　5、結語

　　目前市場上有的廠家可以同時支持本文介紹的2中配置IP地址的方法，有的廠家只支持邏輯VLAN端口配置IP地址的方法。通過本文的分析比較可以發現，在交換機物理端口上直接配置IP地址可以節省生成樹協議（STP） 收斂所需的時問，且不需要規劃額外的VLAN，給日后的運行維護工作帶來了方便。