實(shí)驗(yàn)五配置交換機(jī)間的冗余鏈路

1、實(shí)驗(yàn)五 配置交換機(jī)間的冗余鏈路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、交換機(jī) MAC 地址2、了解 STP (生成樹協(xié)議3、選擇并設(shè)置根網(wǎng)橋二、實(shí)驗(yàn)背景某公司使用三臺(tái)交換機(jī)將 60臺(tái)計(jì)算機(jī)相互連接起來構(gòu)成局域網(wǎng)。為確保交 換機(jī)和交換機(jī)之間的連接萬一出現(xiàn)故障時(shí)不致影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行, 網(wǎng)絡(luò)構(gòu) 建為如下圖所示的含有冗余鏈路的網(wǎng)絡(luò)。圖 5.1含有冗余鏈路的交換網(wǎng)絡(luò)三、分析準(zhǔn)備圖 5.1所示的網(wǎng)絡(luò)中,任意兩臺(tái)交換機(jī)之間都有兩條通路連接。但是,含有 冗余鏈路的交換網(wǎng)絡(luò)會(huì)造成交換環(huán)路, 容易形成廣播風(fēng)暴。 為此, 交換機(jī)通過運(yùn) 行 STP 協(xié)議來解決此問題。1、理論準(zhǔn)備STP 是一個(gè)開放式標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,基本不需要配置。使用 ST

2、P 的交換機(jī)運(yùn)行時(shí) 會(huì)不斷檢查網(wǎng)絡(luò),一旦發(fā)現(xiàn)環(huán)路,就會(huì)自動(dòng)阻止某些端口(使其進(jìn)入待命狀態(tài) 而保留其它一些端口, 使網(wǎng)絡(luò)中的所有交換機(jī)形成一個(gè)樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 從而確保網(wǎng)絡(luò)中不存在任何環(huán)路; 而當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有路徑出現(xiàn)故障而失效時(shí), 則通過自動(dòng)啟用 適當(dāng)?shù)拇窂絹碇匦屡渲镁W(wǎng)絡(luò)。在含有冗余鏈路的交換網(wǎng)絡(luò)中,位于 STP 生成的交換機(jī)樹形拓?fù)涞淖钌蠈?的交換機(jī)稱為 根交換機(jī) 。 STP 在生成樹形拓?fù)鋾r(shí),會(huì)根據(jù)各交換機(jī)的 BID 值選 擇 BID 值最小的交換機(jī)作為整棵樹的根交換機(jī),然后由根交換機(jī)來確定哪些端 口待命, 哪些端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù); 之后,根交換機(jī)還會(huì)向網(wǎng)絡(luò)中的其它交換機(jī)發(fā)送含 有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌?B

3、PDU (交換機(jī)協(xié)議數(shù)據(jù)單元信息,以便在出現(xiàn)故障時(shí)可自 動(dòng)重新構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。交換機(jī)的 BID 值由交換機(jī)優(yōu)先級(jí)和交換機(jī)的 MAC 地址構(gòu)成, 其格式為:“ 交 換機(jī)優(yōu)先級(jí):交換機(jī) MAC 地址” 。如某交換機(jī)的優(yōu)先級(jí)為 4096, MAC 地址為 000B.BE05.D89E ,則該交換機(jī)的 BID 值為:4096:000B.BE05.D89E 。所有交換機(jī)的默認(rèn)優(yōu)先級(jí)均為 32768, 因此默認(rèn)情況下, 交換機(jī) BID 值的大 小就決定于交換機(jī) MAC 地址值的大小。由于 MAC 地址值一般不能改變,因此 如果需要,管理員可以通過修改交換機(jī)優(yōu)先級(jí)值的方式來改變交換機(jī)的 BID 值。 交換機(jī)優(yōu)先級(jí)

4、的取值范圍是 0 65535,但必須是 4096的倍數(shù)。在一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)中,位于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中心位置的交換機(jī)最適合作為根交換 機(jī), 否則的話可能導(dǎo)致兩臺(tái)設(shè)備間傳送數(shù)據(jù)時(shí)選擇使用了較遠(yuǎn)的路徑。 而默認(rèn)情 況下自動(dòng)生成的拓?fù)錁?其根交換機(jī)并不是位于網(wǎng)絡(luò)中心位置的交換機(jī)。因此, 在含有冗余鏈路的交換網(wǎng)絡(luò)中, 管理員通常需要通過修改交換機(jī)優(yōu)先級(jí)的方式來 改變交換機(jī)的 BID 值,以便手工選擇一個(gè)合適的交換機(jī)作為根交換機(jī)。2、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備如圖 5.1所示,為完成本實(shí)驗(yàn),按下表配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備, PC3用于和各交換機(jī) 建立終端仿真會(huì)話。設(shè)備 IP 地址 子網(wǎng)掩碼 主機(jī)名加密使能秘密控制臺(tái) 密碼PC0192.168.1

5、.10PC11PC22Switch0jysw0s0jm s0kztSwitch1jysw1s1jm s1kzt Switch2jysw2s2jm s2kzt 首先,通過查看比較各交換機(jī)的 MAC 地址,分析判斷在默認(rèn)情況下哪個(gè)交 換機(jī)是根交換機(jī),觀察分析當(dāng)前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑;選擇并斷開當(dāng)前用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的某條交換機(jī)鏈路, 觀察新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的形 成;恢復(fù)圖 5.1的拓?fù)?修改當(dāng)前一臺(tái)非根交換機(jī)的優(yōu)先級(jí), 使其成為新的根交換機(jī), 觀察分析新數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的形成。構(gòu)造更復(fù)雜的含有冗

6、余鏈路的交換網(wǎng)絡(luò),將中心交換機(jī)設(shè)為根交換機(jī)。 四、實(shí)驗(yàn)過程任務(wù) 1構(gòu)建如圖 5.1的網(wǎng)絡(luò);配置 PC0 PC2;使用 PC3建立和 Switch0的終端仿真會(huì)話,配置 Switch0;使用 PC3建立和 Switch1的終端仿真會(huì)話,配 置 Switch1; 使用 PC3建立和 Switch2的終端仿真會(huì)話, 配置 Switch2; 測試網(wǎng)絡(luò) 連通性。任務(wù) 2通過查看比較各交換機(jī)的 MAC 地址,分析判斷在默認(rèn)情況下哪個(gè) 交換機(jī)是根交換機(jī),觀察分析當(dāng)前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。步驟 1分別使用 PC3建立和 Switch0、 Switch1、 Switch2的終端仿真會(huì)話, 查看并記錄交換機(jī) Switc

7、h0、 Switch1、 Switch2的 MAC 地址。jysw0#showversion /查看交換機(jī)的 IOS 版本Cisco Internetwork Operating System SoftwareIOS (tmC2950Software (C2950-I6Q4L2-M,Version 12.1(22EA4,RELEASE SOFTWARE(fc1Copyright (c1986-2005by cisco Systems, Inc.Compiled Wed 18-May-0522:31by jharirbaImage text-base:0x80010000, data-base:

8、0x80562000ROM:Bootstrap program is is C2950boot loaderSwitch uptime is 52minutes, 24secondsSystem returned to ROM by power-onCisco WS-C2950-24(RC32300processor (revisionC0 with 21039K bytes ofmemory.Processor board ID FHK0610Z0WCLast reset from system-resetRunning Standard Image24FastEthernet/IEEE80

9、2.3interface(s32K bytes of flash-simulated non-volatile configuration memory.Motherboard assembly number:73-5781-09Power supply part number:34-0965-01Motherboard serial number:FOC061004SZPower supply serial number:DAB0609127DModel revision number:C0Motherboard revision number:A0Model number:WS-C2950

10、-24System serial number:FHK0610Z0WCConfiguration register is 0xFjysw0#交換機(jī) Switch0的 MAC 地址是交換機(jī) Switch1的 MAC 地址是交換機(jī) Switch2的 MAC 地址是說明:查看交換機(jī) MAC 地址通常使用 show hardware 命令,模擬軟件中 沒有該命令,因此我們用 show version 命令代替。步驟 2分析本網(wǎng)絡(luò)中默認(rèn)的根交換機(jī)是哪個(gè)?分析當(dāng)前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。默認(rèn)的根交換機(jī)是為什么?當(dāng)前各計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳遞路徑分別是(可在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ较掠^察 ICMP 包的傳遞過程來驗(yàn)證 :PC0和 PC1

11、PC0和 PC2PC1和 PC2步驟 3查看各交換機(jī)的生成樹表(參考如下步驟 ,驗(yàn)證分析結(jié)果。 Switch#showspanning-treeVLAN0001Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 8193Address 0060.7060.5978This bridge is the rootHello Time 2sec Max Age 20sec Forward Delay 15sec Bridge ID Priority 8193(priority8192sys-id-ext 1Address 0060.7060.597

12、8Hello Time 2sec Max Age 20sec Forward Delay 15sec Aging Time 20Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type-Fa0/1Desg FWD 19128.1P2pFa0/2Desg FWD 19128.2P2pFa0/3Desg FWD 19128.3P2p查看另一臺(tái)交換機(jī)示例如下:Switch#showspanning-treeVLAN0001Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 8193Address 0060.7060.5978Cos

13、t 19Port 2(FastEthernet0/2Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority Address 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1 00D0.FF90.8E12 Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Hello Time 2 sec Aging Time 20 Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type - - - - - -Fa0/1 Fa0/2 Fa0/3 Altn BLK 1

14、9 Root FWD 19 Desg FWD 19 128.1 128.2 128.3 P2p P2p P2p 任務(wù) 3 斷開當(dāng)前用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的某條交換機(jī)鏈路，觀察新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的 形成；恢復(fù)圖 5.1 的拓?fù)洹?步驟 1 斷開當(dāng)前用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的某條交換機(jī)鏈路，觀察新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的 形成。 觀察是否自動(dòng)形成新的數(shù)據(jù)傳遞路徑 如果是，現(xiàn)在各計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳遞路徑分別是： PC0 和 PC1 PC0 和 PC2 PC1 和 PC2 為什么？ 步驟 2 恢復(fù)圖 5.1 的拓?fù)洹?任務(wù) 4 修改當(dāng)前一臺(tái)非根交換機(jī)的優(yōu)先級(jí)，使其成為新的根交換機(jī)，觀察 分析新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的形成。 步驟 1 使用 PC3

15、建立和當(dāng)前某臺(tái)非根交換機(jī)的終端仿真會(huì)話， 修改其優(yōu)先 級(jí)為 8192（4096 的倍數(shù)）使其成為新的根交換機(jī)，保存配置，觀察分析新數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)發(fā)路徑的形成。參考步驟如下： Switch(config#spanning-tree vlan 1 priority 8192 Switch(config#exit Switch#write 步驟 2 觀察分析新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的形成。 /修改交換機(jī)優(yōu)先級(jí) 觀察是否自動(dòng)形成新的數(shù)據(jù)傳遞路徑 如果是，現(xiàn)在各計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳遞路徑分別是： PC0 和 PC1 PC0 和 PC2 PC1 和 PC2 為什么？ 步驟 3 查看各交換機(jī)的生成樹表（參考如下步驟） ，驗(yàn)證分析結(jié)果。 任務(wù) 5 構(gòu)