生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告

1、生成樹協(xié)議（STP）n實驗目的 掌握STP的原理，生成樹收斂的過程，掌握RSTP與MSTP的作用與原理。n實驗環(huán)境 H3C 3100系列交換機3臺、網(wǎng)線若干。n實驗內(nèi)容 一、STP的基本概念 1.廣播風暴 在二層交換網(wǎng)絡中，環(huán)路會引起廣播風暴。 在實際應用中，為了實現(xiàn)設備之間的冗余配置，往往需要對網(wǎng)絡中的關鍵設備和關鍵鏈路進行備份。因此，想要保證網(wǎng)絡上不存在物理環(huán)路是不現(xiàn)實的。 2、生成樹協(xié)議概述 STP（Spanning Tree Protocol，生成樹協(xié)議）是根據(jù)IEEE協(xié)會制定的802.1D標準建立的，用于在局域網(wǎng)中消除數(shù)據(jù)鏈路層物理環(huán)路的協(xié)議。運行該協(xié)議的設備通過彼此交互報文發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡

2、中的環(huán)路，并有選擇的對某些端口進行阻塞，最終將環(huán)路網(wǎng)絡結構修剪成無環(huán)路的樹型網(wǎng)絡結構，從而防止報文在環(huán)路網(wǎng)絡中不斷增生和無限循環(huán)，避免主機由于重復接收相同的報文造成的報文處理能力下降的問題發(fā)生。 3、STP工作原理 STP采用的協(xié)議報文是BPDU（Bridge Protocol Data Unit，橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元），也稱為配置消息 。STP通過在設備之間傳遞BPDU來確定網(wǎng)絡的拓撲結構。 （1）根網(wǎng)橋（Root Bridge）:橋ID最小的網(wǎng)橋。（2）根端口（Root Port）:到達根橋的路徑是該端口所在網(wǎng)橋到達根橋的最佳路徑。（3）指定端口（Designated Port）:每一個網(wǎng)段選擇

3、到根橋最近的網(wǎng)橋作為指定網(wǎng)橋，該網(wǎng)橋到這一網(wǎng)段的端口為指定端口。（4）可選端口（Alternate Port）:既不是指定端口，也不是根端口的端口。 4.生成樹協(xié)議工作過程 STP協(xié)議的工作原理主要包括三個部分，一是確定根橋，二是計算到根橋的最小距離，三是確定網(wǎng)橋各個端口的角色。 在STP協(xié)議中有5種端口態(tài):Disabled：不收發(fā)任何報文Blocking：不接收或轉發(fā)數(shù)據(jù)，接收但不發(fā)送BPDU，不進行地址學習Listening：不接收或轉發(fā)數(shù)據(jù)，接受并發(fā)送BPDU，不進行地址學習Learning：不接收或轉發(fā)數(shù)據(jù)，接受并發(fā)送BPDU，開始地址學習Forwarding：接收并轉發(fā)數(shù)據(jù)，接收并發(fā)

4、送BPDU，進行地址學習。二、RSTPnRSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成樹協(xié)議）是STP協(xié)議的優(yōu)化版。其“快速”體現(xiàn)在，當一個端口被選為根端口和指定端口后，其進入轉發(fā)狀態(tài)的延時在某種條件下大大縮短，從而縮短了網(wǎng)絡最終達到拓撲穩(wěn)定所需要的時間。n快速生成樹協(xié)議較STP的改進之處：（1）根端口的快速切換 如果舊的根端口已經(jīng)進入阻塞狀態(tài)，而且新的根端口連接的對端交換機的指定端口處于轉發(fā)狀態(tài)，在新的拓撲結構中的根端口可以立刻進入轉發(fā)狀態(tài)。 （2）邊緣端口概念的引入 在STP協(xié)議里，對于連接主機的端口的狀態(tài)改變，會引起網(wǎng)絡的不穩(wěn)定，實際上連接主機的端口是不會引

5、起網(wǎng)絡環(huán)路的，因此在STP協(xié)議的計算中可以不考慮這種端口狀態(tài)的變化。所以在RSTP中引入了邊緣端口的概念。三、MSTP多生成協(xié)議 RSTP和STP還存在一個共同的不足，就是兩種協(xié)議都是單生成樹協(xié)議，不能形成基于VLAN的多生成樹協(xié)議，所有VLAN只能沿另一條物理鏈路上行，不能實現(xiàn)基于VLAN的負載分擔。多生成樹協(xié)議解決了這個問題，它能夠針對不同的VLAN群組生成互不相干的生成樹。 MSTP的特點如下：nMSTP設置VLAN映射表（即VLAN和生成樹的對應關系表），把VLAN和生成樹聯(lián)系起來。通過增加“實例”(將多個VLAN整合到一個集合中)這個概念，將多個VLAN捆綁到一個實例中，以節(jié)省通信開

6、銷和資源占用率。nMSTP把一個交換網(wǎng)絡劃分成多個域，每個域內(nèi)形成多棵生成樹，生成樹之間彼此獨立nMSTP兼容STP和RSTP。MSTP協(xié)議的基本概念 總根（總根（CIST Root）:由全網(wǎng)絡中的所有交換機競選出的優(yōu)先級別最高的交換機。 域根（域根（Region Root）:在一個域內(nèi)擁有相同域配置的MSTP交換機為某一多生成樹實例競選出的優(yōu)先級別最高的交換機成為該生成樹實例的域根。 MSTI多生成樹實例：多生成樹實例：在一個域內(nèi)與一個或一組VLAN對應的一棵生成樹。 IST內(nèi)部生成樹：內(nèi)部生成樹：是多生成樹的一個特殊實例（instance ID=0） CST公共生成樹：公共生成樹：將各個M

7、ST區(qū)域看作一個交換機，與各個MST區(qū)域之間互聯(lián)的鏈路形成的單生成樹稱為公共生成樹。 CIST公共內(nèi)部生成樹：公共內(nèi)部生成樹：由所有IST,CST,STP交換機和RSTP交換機組成的一棵貫穿整個網(wǎng)絡的單生成樹。四、MSTP具體配置1、配置當前交換機的優(yōu)先級 2、啟用MSTP特性 system-viewSysname stp enable3、配置MST域4. 指定當前交換機為根網(wǎng)橋或備份根網(wǎng)橋 MSTP 可以通過計算來確定生成樹的根橋。用戶也可以通過交換機提供的命令來指定當前交換機為根橋。（1）指定當前交換機為特定生成樹的根橋（2）指定當前交換機為特定生成樹的備份根橋 （3）配置舉例 # 指定當

8、前交換機為生成樹實例 1的根橋，生成樹實例 2的備份根橋。 system-view Sysname stp instance 1 root primary Sysname stp instance 2 root secondary五、上機操作1.實驗拓撲圖2.實驗步驟（1）交換機B1上的配置n將交換機名稱改為B1n設置B1的優(yōu)先級，將B1對應實例0的優(yōu)先級設置為0。B1 stp instance 0 priority 0 n開啟MSTP特性B1 stp enablen進入MST域視圖，配置域名、實例與vlan的映射，并激活MST配置B1 stp region-configuration /進入

9、MST域視圖B1-mst-region region-name MSTP_1 /配置域名B1-mst-region instance 1 vlan 10 /配置實例1與VLAN10映射B1-mst-region instance 2 vlan 20 /配置實例2與VLAN20映射B1-mst-region active region-configuration /激活MST配置n創(chuàng)建vlan1、vlan10、vlan20 n把Ethernet1/0/1 、Ethernet1/0/2端口配置成trunk口，并允許vlan10、vlan 20通過。（2）交換機B2上的配置n將交換機名稱改為B2n設

10、置B2的優(yōu)先級，將B2對應實例1的優(yōu)先級設置為0。B2 stp instance 1 priority 0 n開啟MSTP特性B2 stp enable進入MST域視圖，配置域名、實例與vlan的映射，并激活MST配置B2 stp region-configuration B2-mst-region region-name MSTP_1 B2-mst-region instance 1 vlan 10 B2-mst-region instance 2 vlan 20 B2-mst-region active region-configuration n創(chuàng)建vlan1、vlan10、vlan20

11、n把Ethernet1/0/1 、Ethernet1/0/2端口配置成trunk口，并允許vlan10、vlan 20通過。n（3）交換機B3上的配置n將交換機名稱改為B3n設置B3的優(yōu)先級，將B3對應實例2的優(yōu)先級設置為0B3 stp instance 2 priority 0 n開啟MSTP特性B3 stp enable進入MST域視圖，配置域名、實例與vlan的映射，并激活MST配置B3 stp region-configuration B3-mst-region region-name MSTP_1 B3-mst-region instance 1 vlan 10 B3-mst-reg

12、ion instance 2 vlan 20 B3-mst-region active region-configuration n創(chuàng)建vlan1、vlan10、vlan20n把Ethernet1/0/1 、Ethernet1/0/2端口配置成trunk口，并允許vlan10、vlan 20通過。3.實驗結果（1）配置完成后使用以下兩條命令查看各STP配置信息 display stp brief（2）在實驗報告中分別繪制出vlan 1、vlan10和vlan20的生成樹情況。根端口：ROOT PORT指定端口：designated port可選端口：alternate portstp enable | disable 【視圖】系統(tǒng)視圖、以太網(wǎng)端口視圖【參數(shù)】enable：用來開啟全局或端口的MSTP特性。disable：用來關閉全局或端口的MSTP特性?！久枋觥?在MSTP啟動后，交換機會根據(jù)