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任務(wù)2.6配置快速生成樹【實訓(xùn)目的】掌握配置快速生成樹的方法?!緦嵱?xùn)任務(wù)】1.根據(jù)拓撲連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,構(gòu)建局域網(wǎng)。2.開啟生成樹。3.驗證生成樹。4.改變生成樹的根橋。交換機之間的冗余鏈路提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性。但也導(dǎo)致了廣播風(fēng)暴、多幀復(fù)制和地址表的不穩(wěn)定等諸多問題。廣播風(fēng)暴廣播風(fēng)暴廣播風(fēng)暴多幀復(fù)制主機X發(fā)關(guān)一單點幀給路由器Y路由器Y的MAC地址還沒有被交換機A和B學(xué)習(xí)到多幀復(fù)制路由器Y會收到同一幀的兩個拷貝MAC地址表不穩(wěn)定主機X發(fā)送一單點幀給路由器Y路由器Y的MAC地址還沒有被交換機A和B學(xué)習(xí)到交換機A和B都學(xué)習(xí)到主機X的MAC地址對應(yīng)端口0主機X發(fā)送一單點幀給路由器Y路由器Y的MAC地址還沒有被交換機A和B學(xué)習(xí)到交換機A和B都學(xué)習(xí)到主機X的MAC地址對應(yīng)端口0到路由器Y的數(shù)據(jù)幀在交換機A和B上會泛洪處理交換機A和B都錯誤學(xué)習(xí)到主機X的MAC地址對應(yīng)端口1MAC地址表不穩(wěn)定主要功能:利用生成樹算法,在以太網(wǎng)絡(luò)中,創(chuàng)建一個以某臺交換機的某個端口為根的生成樹,避免環(huán)路。在以太網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化時,通過生成樹協(xié)議達到收斂保護的目的。生成樹協(xié)議STP交換機或者網(wǎng)橋之間周期性地發(fā)送STP的橋接協(xié)議數(shù)據(jù)單元(BPDU),用于實現(xiàn)STP的功能STP剛啟動時,每臺交換機都認為自己是根網(wǎng)橋,向外泛洪BPDU當(dāng)交換機的一個端口收到高優(yōu)先級的BPDU(更小的RootBID或者更小的RootPathCost等等)就在該端口保存這些信息,同時向所有端口更新并傳播信息如果收到比自己低優(yōu)先級的BPDU,交換機就丟棄該信息BPDU傳播的最終結(jié)果:網(wǎng)絡(luò)中選擇了一個交換機為根網(wǎng)橋除根網(wǎng)橋外的每個交換機都有一個根端口,它提供最短路徑到根網(wǎng)橋的端口每個LAN都有了指定交換機,位于該LAN與根交換機之間的最短路徑中指定交換機和LAN相連的端口稱為指定端口根端口和指定端口進入轉(zhuǎn)發(fā)(Forwarding)狀態(tài)其他的冗余端口就處于阻塞狀態(tài)(Blocking)網(wǎng)橋ID用于選舉根網(wǎng)橋:最低網(wǎng)橋ID的交換機將成為根網(wǎng)橋網(wǎng)橋優(yōu)先級取值范圍:0到65535;默認值:32768(0x8000)首先判斷網(wǎng)橋優(yōu)先級,優(yōu)先級最低的網(wǎng)橋?qū)⒊蔀楦W(wǎng)橋如果網(wǎng)橋優(yōu)先級相同,則比較網(wǎng)橋MAC地址,具有最低MAC地址的交換機或網(wǎng)橋?qū)⒊蔀楦W(wǎng)橋STP的路徑成本路徑成本的計算和鏈路的帶寬相關(guān)聯(lián)根路徑成本就是到根網(wǎng)橋的路徑中所有鏈路的路徑成本的累計和修訂前后的802.1d路徑成本:鏈路帶寬成本(修訂前)成本(修訂后)10G121000M14100M101910M100100端口ID參與選舉根端口端口優(yōu)先級是從0到255的數(shù)字,默認值是128(0x80)端口優(yōu)先級越小,則優(yōu)先級越高如果端口優(yōu)先級相同,則編號越小,優(yōu)先級越高STP的工作過程第一步:選舉根橋;第二步:選舉根口;第三步:選舉端口;選舉根網(wǎng)橋依據(jù)網(wǎng)橋ID選舉根網(wǎng)橋,ID值最小者當(dāng)選根網(wǎng)橋每2s發(fā)送一次BPDUSW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRootBridge選舉根端口在非根交換機上選舉根端口選舉依據(jù):根路徑成本最小發(fā)送網(wǎng)橋ID最小發(fā)送端口ID最小SW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRootBridge根路徑成本:19根路徑成本:38選舉指定端口每個網(wǎng)段中選取一個指定端口用于向根交換機發(fā)送流量和從根交換機接收流量選舉依據(jù):根路徑成本最小所在交換機的網(wǎng)橋ID最小端口ID最小SW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRootBridge根路徑成本:0所在交換機網(wǎng)橋ID最小配置生成樹打開、關(guān)閉STPSwitch(config)#spanning-treeSwitch(config)#no
spanning-tree更改生成樹協(xié)議的類型Switch(config)#spanning-treemode{mstp|stp|rstp}
配置交換機的優(yōu)先級Switch(config)#spanning-treepriority
<0-61440>注意:網(wǎng)橋優(yōu)先級配置只能為4096的倍數(shù)配置端口的優(yōu)先級Switch(config-if)#spanning-treeport-priority
<0-240>注意:端口優(yōu)先級配置只能為16的倍數(shù)配置端口的路徑成本Switch(config-if)#spanning-treecost
cost
查看生成樹的配置
Switch#showspanning-treeSwitch#showspanning-treeinterfaceinterface-id快速生成樹協(xié)議RSTP(RapidSpanningTreeProtocol):對STP的補充,在物理拓撲變化或配置參數(shù)發(fā)生變化時,能夠顯著地減少網(wǎng)絡(luò)拓撲的重新收斂時間定義了2種新增加的端口角色,用于取代阻塞端口:替代(alternate)端口AP:為根端口到根網(wǎng)橋的連接提供了替代路徑備份(backup)端口BP:提供了到達同段網(wǎng)絡(luò)的備份路徑RootBridgeDPDPRPAPDPBP快速生成樹協(xié)議3種端口狀態(tài)——丟棄(discarding)、學(xué)習(xí)(learning)和轉(zhuǎn)發(fā)(forwarding)
運行狀態(tài)STP端口狀態(tài)RSTP端口狀態(tài)在活動的拓撲中是否包含此狀態(tài)DisabledDisabledDiscarding否EnabledBlockingDiscarding否EnabledListeningDiscarding否EnabledLearningLearning是EnabledForwardingForwarding是快速生成樹協(xié)議增加2個變量,用于主動地將端口立即轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)發(fā)狀態(tài):邊緣端口:指連接終端的端口連接類型:根據(jù)端口的雙工模式來確定,全雙工操作的端口為點到點鏈路,可以實現(xiàn)快速收斂BPDU的傳播機制改變:非根網(wǎng)橋即使沒有收到根網(wǎng)橋發(fā)來的BPDU,也會每隔2s發(fā)送一次BPDU如果連續(xù)3個hellotime里沒有收到鄰居發(fā)來的BPDU,則認為連接故障RSTP的優(yōu)點為根端口和指定端口設(shè)置了快速切換用的替換端口(AlternatePort)和備份端口(BackupPort)兩種角色在只連接了兩個交換端口的點對點鏈路中,指定端口只需與下游網(wǎng)橋進行一次握手就可以無時延地進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)邊緣端口可以直接進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài),不需要任何延時STP與RSTP的兼容性RSTP協(xié)議與STP協(xié)議完全兼容RSTP協(xié)議根據(jù)收到的BPDU版本號來自動判斷與之相連的交換機支持STP協(xié)議還是RSTP協(xié)議配置RSTP步驟1:開啟生成樹協(xié)議Switch(config)#spanning-tree步驟2:配置生成樹模式Switch(config)#spanning-treemoderstp配置RSTP——配置PortFast端口啟用接口的PortFast特性:Switch(config-if)#spanning-treeportfast禁用接口的PortFast特
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