生成樹及端口聚合技術(shù)與配置第1頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.1冗余拓撲結(jié)構(gòu)圖9-1交換機間冗余拓撲結(jié)構(gòu)第2頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.1.1廣播風(fēng)暴圖9-2交換機間的循環(huán)鏈路第3頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.1.2單幀的多次遞交圖9-3單幀的多次遞交第4頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.1.3橋接表的不穩(wěn)定圖9-4橋接表的不穩(wěn)定性問題第5頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.2生成樹協(xié)議（SpanningTreeProtocol）概述9.2.1生成樹協(xié)議概述生成樹協(xié)議（SpanningTreeProtocol，STP）起源于DEC公司的“網(wǎng)橋到網(wǎng)橋”協(xié)議。后來，IEEE802委員會制定了生成樹協(xié)議的規(guī)范802.1d。第6頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六圖9-5生成樹協(xié)議操作第7頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.2.2生成樹協(xié)議術(shù)語1．網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（BridgeProtocolDataUnit，BPDU）2．網(wǎng)橋號（BridgeID）3．根網(wǎng)橋（Rootbridge）4．指定網(wǎng)橋（Designatedbridge）5．根端口（Rootport）6．指定端口（Designatedport）7．非指定端口（NonDesignatedport）第8頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.2.2生成樹協(xié)議術(shù)語第9頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六圖9-8配置BPDU幀的解碼結(jié)果第10頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六圖9-9拓撲變更通告BPDU幀的解碼結(jié)果第11頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.2.3根網(wǎng)橋選舉圖9-10根網(wǎng)橋選舉第12頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.2.4生成樹代價第13頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六圖9-11根端口選舉第14頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.2.5生成樹協(xié)議操作圖9-12交換機端口的四種狀態(tài)第15頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.2.6生成樹的重新計算圖9-13生成樹的重新計算第16頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.2.7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第17頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六快速生成樹協(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是第18頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六快速生成樹協(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，則認為連接故障拓撲變更的機制改變第19頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六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)，不需要任何延時第20頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六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)議第21頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.3SpanningTree配置項目缺省值EnableStateDisable，不打開STPSTPPriority32768STPPortPriority128STPPortcost根據(jù)端口速率自動判斷，默認長整型HelloTime2sForward-delayTime15sMax-ageTime20sLinkType根據(jù)端口雙工狀態(tài)自動判斷9.3.1SpanningTree的缺省配置第22頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.3.2SpanningTree的配置恢復(fù)缺省配置Switch(config)#spanning-treereset

打開、關(guān)閉STPSwitch(config)#spanning-treeSwitch(config)#no

spanning-tree注意：銳捷交換機默認關(guān)閉spanningtree修改生成樹協(xié)議的類型Switch(config)#spanning-treemode{mstp|stp|rstp}

注意：默認為MSTP第23頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六配置交換機的優(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

9.3.2SpanningTree的配置第24頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六配置端口路徑成本的默認計算方法

Switch(config)#spanning-treepath-costmethod{long|short}注意：默認值為長整型（long）

接口速率端口類型IEEE802.1dIEEE802.1t10M普通端口1002000000AggregateLink951900000100M普通端口19200000AggregateLink181900001000M普通端口420000AggregateLink3190009.3.2SpanningTree的配置第25頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六配置HelloTime、Forward-delayTime和Max-ageTime

Switch(config)#spanning-treehello-time|forward-time|max-ageseconds

配置鏈路類型

Switch(config-if)#spanning-treelink-type{point-to-poin|shared}查看生成樹的配置

Switch#showspanning-treeSwitch#showspanning-treeinterfaceinterface-id9.3.2SpanningTree的配置第26頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六SW1:32768.00-d0-f8-b4-e5-4bF0/3F0/2F0/2F0/1F0/1F0/4SW2:32768.00-d0-f8-06-1c-91SW4:32768.00-d0-f8-21-a5-42SW3:32768.00-d0-f8-82-f4-a1將成為RootBridgeF0/4F0/3將成為RootPoot要求成為根網(wǎng)橋要求成為根端口9.3.3生成樹配置實例第27頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六SW1：S3760(config)#hostnameSW1SW1(config)#spanning-treeSW1(config)#spanning-treemoderstpSW1(config)#spanning-treepriority4096SW2：S3760(config)#hostnameSW2SW2(config)#spanning-treeSW2(config)#spanning-treemoderstp9.3.3生成樹配置實例第28頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六SW3：S3750(config)#hostnameSW3SW3(config)#spanning-treeSW3(config)#spanning-treemoderstpSW4：S3750(config)#hostnameSW4SW4(config)#spanning-treeSW4(config)#spanning-treemoderstpSW4(config)#spanning-treepriority245769.3.3生成樹配置實例第29頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六SW1:4096.00-d0-f8-b4-e5-4bF0/3F0/2F0/2F0/1F0/1F0/4SW2:32768.00-d0-f8-06-1c-91SW4:24576.00-d0-f8-21-a5-42SW3:32768.00-d0-f8-82-f4-a1F0/4F0/3RootBridge9.3.3生成樹配置實例第30頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六查看生成樹的配置SW1#showspanning-treeStpVersion:RSTPSysStpStatus:ENABLEDMaxAge:20HelloTime:2ForwardDelay:15BridgeMaxAge:20BridgeHelloTime:2BridgeForwardDelay:15MaxHops:20TxHoldCount:3PathCostMethod:LongBPDUGuard:DisabledBPDUFilter:DisabledBridgeAddr:00d0.f8b4.e54bPriority:4096TimeSinceTopologyChange:0d:0h:2m:42sTopologyChanges:7DesignatedRoot:1000.00d0.f8b4.e54bRootCost:0RootPort:0

9.3.3生成樹配置實例第31頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.3.4生成樹協(xié)議診斷1．showspanning-tree 顯示生成樹協(xié)議中交換機及其端口的情況2．showspanning-treeblockedports 顯示處于阻塞狀態(tài)的端口3．showspanning-treedetail 顯示生成樹詳細信息4．showspanning-treeinterface 用于顯示生成樹中某端口相關(guān)狀態(tài)5．showspanning-treevlan 用來顯示指定VLAN的生成樹內(nèi)容6．showspanning-treesummary 用于顯示生成樹總結(jié)第32頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六第33頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六第34頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六第35頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六第36頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六第37頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.4生成樹協(xié)議調(diào)整9.4.1加速生成樹收斂時間圖9-20配置快速端口第38頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.4.2每VLAN生成樹

（PerVlanSpanningTree，PVST）圖9-21PVST第39頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.4.3

根橋調(diào)整圖9-22默認情況下的根網(wǎng)橋與非根網(wǎng)橋第40頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六圖9-23交換機A的生成樹協(xié)議信息第41頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六圖9-26定義（主）根網(wǎng)橋圖9-27定義次根網(wǎng)橋第42頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.4.3

根橋調(diào)整圖9-28新的根網(wǎng)橋與非根網(wǎng)橋第43頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六圖9-29交換機A的生成樹協(xié)議信息第44頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六圖9-32修改網(wǎng)橋優(yōu)先級第45頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.4.4多VLAN生成樹多VLAN生成樹（MultipleVLANSpanningTree，MST）可以將多個VLAN映射到一個生成樹協(xié)議實例下。這一方面大量減少了需要維護的生成樹協(xié)議數(shù)量，另一方面還可以充分、合理地利用冗余鏈路進行負載均衡。在IEEE802.1s標準中，描述了多生成樹協(xié)議的規(guī)范。第46頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.5端口聚合個聚合端口AggregatePort（AP）：把多個物理接口捆綁在一起而形成的一個簡單邏輯接口標準為IEEE802.3ad可擴展鏈路帶寬實現(xiàn)成員端口上的流量平衡自動鏈路冗余備份1000MAggregateLink1000M1000M10/100M10/100M第47頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.5.1配置端口聚合的注意事項AP成員端口的端口速率必須一致AP成員端口必須屬于同一個VLANAP成員端口使用的傳輸介質(zhì)應(yīng)相同缺省情況下創(chuàng)建的AggregatePort是二層AP二層端口只能加入二層AP，三層端口只能加入三層APAP不能設(shè)置端口安全功能當(dāng)把端口加入一個不存在的AP時，AP會被自動創(chuàng)建一個端口加入AP，端口的屬性將被AP的屬性所取代一個端口從AP中刪除，則端口的屬性將恢復(fù)為其加入AP前的屬性當(dāng)一個端口加入AP后，不能在該端口上進行任何配置，直到該端口退出AP第48頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.5.2配置端口聚合創(chuàng)建APSwtich(config)#interfaceaggregateportn（n為AP號）將端口加入APSwitch(config)#interfacerange{port-range}Switch(config-if-range)#port-groupport-group-number

注意：如果這個AP不存在，則同時創(chuàng)建這個AP將端口從AP中刪除Switch(config-if)#noport-group第49頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.5.2配置端口聚合手工配置接口組，將AP設(shè)置為三層接口Switch(config)#interfaceaggregateportaggregate-port-number

Switch(config-if)#noswitchportSwitch(config-if)#ipaddressip-addressmask

選擇接口組，并將其設(shè)置為三層模式，加入三層接口組SW3550(config)#intrangef0/1-2SW3550(config-if-range)#noswitchport

//將接口組設(shè)置為三層接口Switch(config-if-range)#port-group1//將f0/1和f0/2接口加入ap組1查看端口聚合配置Switch#showinterfaceaggregateportNSwitch#showaggregateport[port-number]{load-balance|summary}第50頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六9.5.3端口聚合的流量平衡流量平衡把流量平均地分配到AP的成員鏈路中去，可以根據(jù)源MAC地址、目的MAC地址或源IP地址/目的IP地址應(yīng)根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)置合適的流量分配方式配置流量平衡命令Switch(config)#aggregateportload-balance{dst-mac|src-mac|src-dst-mac|dst-ip|src-ip|ip}注意：以RG-S3750-24型號的交換機為例，不同型號交換機支持的流量平衡算法可能會不同第51頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六實驗10-1STP/RSTP配置實驗F0/2F0/1F0/2F0/1SW1SW2PC1PC2F0/24F0/24實驗?zāi)康模候炞CSTP/RSTP協(xié)議的特點及工作過程實驗內(nèi)容：1）按照拓撲圖在相應(yīng)交換機上完成STP/RSTP配置。2）配置PC機的IP網(wǎng)段地址為192.168.100.X/Y。實驗要求：1）在配置STP及PC機的IP后連線，并使用showspan查看生成樹的運行情況及各接口狀態(tài)；2）在配置STP及PC機的IP后連線前間在PC機上使用ping-t192.168.100.X/Y驗證PC間的通信，插線后然后在正常通信的情況下拔掉交換機間的一條連接線，以驗證他們間的通信中斷情況；3）配置RSTP協(xié)議，驗證上述兩點情況，并比較與STP的異同點。第52頁，共55頁，2023年，2月20日，星期六實驗10-2二層端口聚合及負載平衡配置F0/2F0/1F0/2F0/1SW1SW2二層聚合端口配置：將二層的以太網(wǎng)接口f0/1和f0/2配置成二層aggregateport5成員：S1/2(config)#interfacerangef0/1-2S1/2(config-if-range)#port-group5

//將接口加入aggregateport5，若不存在，則同時創(chuàng)建它。調(diào)整二層AP負載均衡模式的配置：S1(config)#aggregateportload-balancedst-mac

//選擇基于目的MAC的負載均衡方S2(config)#aggregateportload-balancesrc-mac

//選擇基于源MAC的負載均衡方式查看接口組配置信息：

S1/2#showaggregateportsummary//查看聚合端口的匯總信息

S1/