1、生成樹(shù)協(xié)議（STP）,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握STP的原理，生成樹(shù)收斂的過(guò)程，掌握RSTP與MSTP的作用與原理。 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 H3C 3100系列交換機(jī)3臺(tái)、網(wǎng)線若干。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 一、STP的基本概念 1.廣播風(fēng)暴 在二層交換網(wǎng)絡(luò)中，環(huán)路會(huì)引起廣播風(fēng)暴。,在實(shí)際應(yīng)用中，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的冗余配置，往往需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵鏈路進(jìn)行備份。因此，想要保證網(wǎng)絡(luò)上不存在物理環(huán)路是不現(xiàn)實(shí)的。,2、生成樹(shù)協(xié)議概述 STP（Spanning Tree Protocol，生成樹(shù)協(xié)議）是根據(jù)IEEE協(xié)會(huì)制定的802.1D標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)行該協(xié)議的設(shè)備通過(guò)彼此交互報(bào)文發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

2、中的環(huán)路，并有選擇的對(duì)某些端口進(jìn)行阻塞，最終將環(huán)路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)修剪成無(wú)環(huán)路的樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而防止報(bào)文在環(huán)路網(wǎng)絡(luò)中不斷增生和無(wú)限循環(huán)，避免主機(jī)由于重復(fù)接收相同的報(bào)文造成的報(bào)文處理能力下降的問(wèn)題發(fā)生。 3、STP工作原理 STP采用的協(xié)議報(bào)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(guò)在設(shè)備之間傳遞BPDU來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。,（1）根網(wǎng)橋（Root Bridge）:橋ID最小的網(wǎng)橋。 （2）根端口（Root Port）:到達(dá)根橋的路徑是該端口所在網(wǎng)橋到達(dá)根橋的最佳路徑。 （3）指定端口（Designated Port）:每一個(gè)網(wǎng)段

3、選擇到根橋最近的網(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(shù)協(xié)議工作過(guò)程 STP協(xié)議的工作原理主要包括三個(gè)部分，一是確定根橋，二是計(jì)算到根橋的最小距離，三是確定網(wǎng)橋各個(gè)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(bào)文 Blocking：不接收或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接收但不發(fā)送BPDU，不進(jìn)行地址學(xué)習(xí) Listening：不接收或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接受并發(fā)送BPDU，不進(jìn)行地址學(xué)習(xí) Learning：不接收或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接受并發(fā)送BPDU，開(kāi)始地址學(xué)習(xí) Forwarding：接收并轉(zhuǎn)

4、發(fā)數(shù)據(jù)，接收并發(fā)送BPDU，進(jìn)行地址學(xué)習(xí)。,二、RSTP RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成樹(shù)協(xié)議）是STP協(xié)議的優(yōu)化版。其“快速”體現(xiàn)在，當(dāng)一個(gè)端口被選為根端口和指定端口后，其進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的延時(shí)在某種條件下大大縮短，從而縮短了網(wǎng)絡(luò)最終達(dá)到拓?fù)浞€(wěn)定所需要的時(shí)間。 快速生成樹(shù)協(xié)議較STP的改進(jìn)之處： （1）根端口的快速切換 如果舊的根端口已經(jīng)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，而且新的根端口連接的對(duì)端交換機(jī)的指定端口處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，在新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的根端口可以立刻進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。 （2）邊緣端口概念的引入 在STP協(xié)議里，對(duì)于連接主機(jī)的端口的狀態(tài)改變，會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定，實(shí)際上連

5、接主機(jī)的端口是不會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的，因此在STP協(xié)議的計(jì)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(gè)共同的不足，就是兩種協(xié)議都是單生成樹(shù)協(xié)議，不能形成基于VLAN的多生成樹(shù)協(xié)議，所有VLAN只能沿另一條物理鏈路上行，不能實(shí)現(xiàn)基于VLAN的負(fù)載分擔(dān)。多生成樹(shù)協(xié)議解決了這個(gè)問(wèn)題，它能夠針對(duì)不同的VLAN群組生成互不相干的生成樹(shù)。,MSTP的特點(diǎn)如下： MSTP設(shè)置VLAN映射表（即VLAN和生成樹(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表），把VLAN和生成樹(shù)聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)增加“實(shí)例”(將多個(gè)VLAN整合到一個(gè)集合中)這個(gè)概念，將多個(gè)VLAN捆綁到一

6、個(gè)實(shí)例中，以節(jié)省通信開(kāi)銷和資源占用率。 MSTP把一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)域，每個(gè)域內(nèi)形成多棵生成樹(shù)，生成樹(shù)之間彼此獨(dú)立 MSTP兼容STP和RSTP。,MSTP協(xié)議的基本概念 總根（CIST Root）:由全網(wǎng)絡(luò)中的所有交換機(jī)競(jìng)選出的優(yōu)先級(jí)別最高的交換機(jī)。 域根（Region Root）:在一個(gè)域內(nèi)擁有相同域配置的MSTP交換機(jī)為某一多生成樹(shù)實(shí)例競(jìng)選出的優(yōu)先級(jí)別最高的交換機(jī)成為該生成樹(shù)實(shí)例的域根。 MSTI多生成樹(shù)實(shí)例：在一個(gè)域內(nèi)與一個(gè)或一組VLAN對(duì)應(yīng)的一棵生成樹(shù)。 IST內(nèi)部生成樹(shù)：是多生成樹(shù)的一個(gè)特殊實(shí)例（instance ID=0） CST公共生成樹(shù)：將各個(gè)MST區(qū)域看作一個(gè)交換機(jī)，與

7、各個(gè)MST區(qū)域之間互聯(lián)的鏈路形成的單生成樹(shù)稱為公共生成樹(shù)。 CIST公共內(nèi)部生成樹(shù)：由所有IST,CST,STP交換機(jī)和RSTP交換機(jī)組成的一棵貫穿整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的單生成樹(shù)。,四、MSTP具體配置 1、配置當(dāng)前交換機(jī)的優(yōu)先級(jí) 2、啟用MSTP特性 system-view Sysname stp enable 3、配置MST域,4. 指定當(dāng)前交換機(jī)為根網(wǎng)橋或備份根網(wǎng)橋 MSTP 可以通過(guò)計(jì)算來(lái)確定生成樹(shù)的根橋。用戶也可以通過(guò)交換機(jī)提供的命令來(lái)指定當(dāng)前交換機(jī)為根橋。 （1）指定當(dāng)前交換機(jī)為特定生成樹(shù)的根橋 （2）指定當(dāng)前交換機(jī)為特定生成樹(shù)的備份根橋,（3）配置舉例 # 指定當(dāng)前交換機(jī)為生成樹(shù)實(shí)例 1的根

8、橋，生成樹(shù)實(shí)例 2的備份根橋。 system-view Sysname stp instance 1 root primary Sysname stp instance 2 root secondary,五、上機(jī)操作 1.實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D,2.實(shí)驗(yàn)步驟 （1）交換機(jī)B1上的配置 將交換機(jī)名稱改為B1 設(shè)置B1的優(yōu)先級(jí)，將B1對(duì)應(yīng)實(shí)例0的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為0。 B1 stp instance 0 priority 0 開(kāi)啟MSTP特性 B1 stp enable 進(jìn)入MST域視圖，配置域名、實(shí)例與vlan的映射，并激活MST配置 B1 stp region-configuration /進(jìn)入MST域視圖 B

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

10、優(yōu)先級(jí)，將B2對(duì)應(yīng)實(shí)例1的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為0。 B2 stp instance 1 priority 0 開(kāi)啟MSTP特性 B2 stp enable 進(jìn)入MST域視圖，配置域名、實(shí)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 創(chuàng)建vlan1、vlan10、vlan20 把

11、Ethernet1/0/1 、Ethernet1/0/2端口配置成trunk口，并允許vlan10、vlan 20通過(guò)。,（3）交換機(jī)B3上的配置 將交換機(jī)名稱改為B3 設(shè)置B3的優(yōu)先級(jí)，將B3對(duì)應(yīng)實(shí)例2的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為0 B3 stp instance 2 priority 0 開(kāi)啟MSTP特性 B3 stp enable 進(jìn)入MST域視圖，配置域名、實(shí)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-re

12、gion instance 2 vlan 20 B3-mst-region active region-configuration 創(chuàng)建vlan1、vlan10、vlan20 把Ethernet1/0/1 、Ethernet1/0/2端口配置成trunk口，并允許vlan10、vlan 20通過(guò)。,3.實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)驗(yàn)報(bào)告中分別繪制出vlan 1、vlan10和vlan20的生成樹(shù)情況。 根端口：ROOT PORT 指定端口：designated port 可選端口：alternate port,stp enable | disable 【視圖】 系統(tǒng)視圖、以太網(wǎng)端口視圖 【參數(shù)】 enable：用來(lái)開(kāi)啟全局或端口的MSTP特性。 disable：用來(lái)關(guān)閉全局或端口的MSTP特性。 【描述】 在MSTP啟動(dòng)后，交換機(jī)會(huì)根據(jù)用戶配置的協(xié)