07. 快速生成樹協議

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快速生成樹協議配置

 

技術原理

1） 生成樹協議（spanning-tree）,作用是在交換網絡中提供冗餘備份鏈路，並且解決交換網絡中的環路問題；

2）生成樹協議是利用SPA算法，在存在交換機環路的網絡中生成一個沒有環路的屬性網絡，運用該算法將交換網絡的冗餘備份鏈路從邏輯上斷開，當主鏈路出現故障時，能夠自動的切換到備份鏈路，保證數據的正常轉發；

3） 生成樹協議版本：STP、RSTP（快速生成樹協議）、MSTP（多生成樹協議）；

4）生成樹協議的特點收斂時間長。從主要鏈路出現故障到切換至備份鏈路需要50秒時間；

5）快速生成樹在生成樹協議的基礎上增加了兩種端口角色，替換端口或備份端口，分別作爲根端口和指定端口。當根端口或指定端口出現故障時，冗餘端口不需要經過50秒的收斂時間，可以直接切換到替換端口或備份端口，從而實現RSTP協議小於1秒的快速收斂；

6）查看交換機樹配置指令及參數

 

1. Switch#show spanning-tree //查看生成樹的配置信息
2. 返回參數說明：
3. StpVersion : RSTP 生成樹協議的版本
4. SysStpStatus : Enabled 生成樹協議運行狀態，disable 爲關閉狀態
5. Priority : 32768 交換機的優先級
6. RootCost : 200000 交換機到達根交換機的開銷
7. RootPort : Fa0/1 交換機上的根端口
8. 或：
9. RootCost: 0 交換機到達根交換機的開銷，0 代表本交換機爲根
10. RootPort: 0 交換機上的根端口，0 代表本交換機爲根
11.  
12. Switch#show spanning-tree interface fastEthernet 0/1 //顯示Switch 端口fastethernet 0/1 的狀態
13. 返回參數說明
14. PortState : forwarding 端口狀態（forwarding：轉發狀態，discarding：阻塞狀態 ）
15. PortRole : rootPort 查看端口角色爲根端口

 

實驗說明

 使網絡在有冗餘鏈路的情況下避免環路的產生，避免廣播風暴等，可以在冗餘鏈路的交換機之間配置生成樹協議；

 

實驗步驟

1）默認情況下STP協議是啓用的。通過兩臺交換機之間傳送BPDU協議數據單元。選出跟交換機、根端口等，以便確定端口的轉發狀態。圖中標記爲黃色的端口處於block堵塞狀態。

2）設置RSTP。

3）查看交換機show spanning-tree狀態，瞭解跟交換機和根端口情況。

4）通過更改交換機生成樹的優先級spanning-tree vlan 10 priority 4096可以變化跟交換機的角色。

5） 測試。當主鏈路處於down狀態時候，能夠自動的切換到備份鏈路，保證數據的正常轉發。

 

實驗設備

Switch_2960 2臺；PC 2臺；直連線（各設備互聯）

※ 按照拓撲圖連接網絡時注意，兩臺交換機都配置快速生成樹協議後，再將兩臺交換機連接起來。

    如果先連線再配置會造成廣播風暴，影響交換機的正常工作。

 

實驗設備配置

PC0

        IP:                    192.168.1.2

        Submask:         255.255.255.0

        Gateway:         192.168.1.1

PC1

        IP:                    192.168.1.3

        Submask:         255.255.255.0

        Gateway:         192.168.1.1

 

1. PC0 ping PC1 reply

 

 

Switch0

 

1. Switch>en
2. Switch#conf t
3. Switch(config)#vlan 10
4. Switch(config-vlan)#exit
5. Switch(config)#inter fa 0/10 //將fa 0/10 端口綁定到 vlan10
6. Switch(config-if)#switchport access vlan 10
7. Switch(config-if)#exit
8. Switch(config)#inter rang fa 0/1 - 2
9. Switch(config-range)#switchport mode trunk //將 fa0/1 fa0/2端口工作模式改爲 trunk
10. Switch(config-range)#exit
11. Switch(config)#spanning-tree mode rapid-pvst //指定生成樹協議的類型爲RSTP
12. Switch(config)#end

 

Switch1

配置過程同Switch0

 

實驗驗證

PC0

 

1. Ipconfig /all //查看所有IP配置
2. ping -t 192.168.1.3 reply //PC0不間斷地ping PC1

 

Switch1

關閉fa 0/1端口，PC0重新 Ping PC1，查看PC0的ping情況是否正常；

 

1. Switch>en
2. Switch#conf t
3. Switch(config)#int fa 0/1
4. Switch(config-if)#shutdown //關閉fa 0/1端口

檢查哪一個是根交換機，哪一個是根端口，哪些端口是阻塞的。