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生成树协议极其常见故障原因分析

生成树协议极其常见故障原因分析

――By Heaven于杭州生成树协议是在两个网络设备(网桥和交换机)之间使用的一种协议,目的是提供一个稳定、容错、无循环的网络环境。生成树协议(STP)通过运行生成树算法,检测多个物理路径的存在,并且从逻辑上停用一个或多个冗余链路,来实现这种网络环境,这可以保证在某个时间内网络设备之间只有一个路径是有效的。生成树协议工作在OSI模型的第二层,通过网桥之间交换网桥协议数据单元(BPDU)来最终决定转发和闭塞流量的数据端口。

通常生成树算法的错误将导致桥接环路,使某个本应处于闭塞状态的数据端口跃迁为转发状态,导致二层链路环路。

在一条点对点的链路上常常会发生双工不匹配的配置错误,尤其是当链路的一端被配置为全双工时,如果另一端仍为自动协商模式,最终,该端口将会处于半双工模式(当端口被强制配置为全双工模式后不再进行自动协商)。

当一台交换机通过一个配置为半双工的端口向一个对端为全双工的端口发送BPDU时,就会发生以下情况:

B C

如果A被配置为半双工,B被配置为全双工,那么A和B之间链路的双工不匹配将会导致二层链路环路,因为B被配置为全双工,它将不检测链路载波冲突而直接发送数据,不管A是否在使用此链路。A被配置为半,他将检测链路载波冲突。于是A检测到了冲突并运行回退算法以企图再次发送数据帧,如果B发往A的数据量足够大,结果将导致A发往B的每一个数据包(包括BPDU)都将被延迟、冲突,甚至丢弃。而由于B没有收到BPDU,于是B就认为失去了它的根链路,这将导致B将它连往C的链路改为转发状态,导致二层链路环路。在这种情况下,只要对端口进行重新配置后,环路现象就会消失。

STP在交换机默认状态下是打开的,但默认的生成树协议产生的拓扑结构却往往是很糟糕的,甚至是我们不想要的,生成树协议在进行决策时,选择根桥的条件顺序为:

1. BID最小

2.根路径代价最小

3.发送方BID最小

4.端口ID最小

BID(网桥ID)是由2字节的优先级和6字节的MAC地址构成,交换机的优先级一般都默认为32768,于是决定网桥ID(也就是根桥)的就成了MAC地址,于是在实际情况中就有可能产生如下的拓扑结构:

C1:

A: 00-01-42-3a-89-00

上图中C1和C2为汇聚层交换机,A为接入层交换机,核心交换机之间使用GE口相连,核心交换机与接入交换机之间使用FE口相连,在选定根桥的时候,A由于MAC地址比较小而被选为根网桥(默认网桥优先级为32768),交换机A的两个上联端口便成了指定端口,从C1和C2到交换机A的下联端口就成了根端口。交换机C1让它到C2的GE端口成了指定端口,因为他发送的BID较小,交换机C2必须让它连到C1的GE链路进入封锁状态,因为它既不是根端口,也不是指定端口。在这种网络拓扑结构下,所有通过核心的流量现在都必须绕过接入层交换机A的低速链路,这就会导致交换机A的负荷加重,使得核心交换机的功能无法发挥。解决这种故障的方法是将STP根网桥放在网络的核心或者层次结构的最高层,可以使用命令强制交换机C1或C2成为根网桥。

从以上的分析可以看出在生成树协议方面,正确的网络配置和完善的网络规划对二层网络的稳定性将起到一个关键性的作用。

STP.RSTP协议理解

STP/RSTP 协议理解 拟制 Prepared by 沈岭 Date 日期 2004-11-03 评审人 Reviewed by Date 日期 yyyy-mm-dd 批准 Approved by Date 日期 yyyy-mm-dd 华为三康技术有限公司 Huawei-3Com Technologies Co., Ltd. 版权所有 侵权必究 All rights reserved

修订记录Revision Record

目录 1 S TP 生成树协议 (7) 1.1STP的主要作用 (7) 1.2STP的基本原理: (7) 1.3STP端口的角色和状态 (8) 1.4端口状态: (9) 1.5STP算法 (9) 1.5.1问题1 (12) 1.5.2问题2 (13) 1.6STP的计时器: (13) 1.7STP拓扑结构改变 (14) 1.8问题讨论 (16) 1.8.1问题3的答案: (16) 1.8.2附加题: (16) 2 RSTP 快速生成树协议 (19) 2.1RSTP的改进 (19) 2.2P/A协商 (22) 2.3拓扑结构变化 (23) 2.3.1问题1: (24) 2.3.2问题2: (25) 2.3.3问题3 (25) 2.3.4问题4: (25) 2.3.5附加题 (26) 2.4RSTP新增特性 (26) 2.4.1BPDU Guard (26) 2.4.2Root Guard (27)

2.4.3Root Primary/Secondary (27) 2.4.4Loop Guard (27) 2.4.5STP Mcheck (28) 2.4.6STP TC-protection (28) 推荐资料: (29) 参考资料: (29)

生成树协议STP的应用实验1

实验四、生成树协议 STP的应用实验 【相关知识】 1.生成树协议 STP简介 在局域网中,为了提高网络连接可靠性,经常提供冗余链路。所谓冗余链路就像公路、铁路一 样,条条道路通北京,这条不通走那条。例如在大型企业网中,多半在核心层配置备份交换机(网 桥),则与汇聚层交换机形成环路,这样做使得企业网具备了冗余链路的安全优势。但原先的交换机 并不知道如何处理环路,而是将转发的数据帧在环路里循环转发,使得网络中出现广播风暴,最终 导致网络瘫痪。 为了解决冗余链路引起的问题, IEEE802 通过了 IEEE 802.1d协议, 即生成树协议 (Spanning Tree Protocol,STP)。IEEE 802.1d协议通过在交换机上运行一套复杂的算法,使冗余端口置于“阻塞状 ,从而使网络中的计算机通信时只有一条链路生效,而当这个链路出现故障时,STP 将会重新计 态” 算出网络的最优链路,将“阻塞状态”的端口重新打开,从而确保网络连接的稳定可靠。 生成树协议和其它协议一样,是随着网络的不断发展而不断更新换代的。在生成树协议发展的 过程中,老的缺陷不断被克服,新的特性不断被开发出来。按照功能特点的改进情况,习惯上生成 树协议的发展过程被分为三代: 第一代生成树协议:STP/RSTP 第二代生成树协议:PVST/PVST+ 第三代生成树协议:MISTP/MSTP 2.IEEE 801.1D生成树协议简介 生成树协议(Spanning Tree Protocol,STP)最初是由美国数字设备公司(DEC)开发的,后经 IEEE 修改并最终制定了 IEEE 802.1d标准。 STP 协议的主要思想是当网络中存在备份链路时,只允许主链路激活,如果主链路失效,备份 链路才会被打开。大家知道,自然界中生长的树是不会出现环路的,如果网络也能够像树一样生长 就不会出现环路。STP 协议的本质就是利用图论中的生成树算法,对网络的物理结构不加改变,而 在逻辑上切断环路,封闭某个网桥,提取连通图,形成一个生成树,以解决环路所造成的严重后果。 为了理解生成树协议,必先了解以下概念: (1)桥协议数据单元(Bridge Protocol Data Unit,BPDU):交换机通过交换 BPDU来获得建立 最佳树型拓扑结构所需的信息。生成树协议运行时, 交换机使用共同的组播地址 “01-80-C2-00-00-00”来发送 BPDU; (2)每个交换机有唯一的桥标识符(Brideg ID),由桥优先级和 MAC 地址组成; (3)每个交换机的端口有唯一的端口标识符(Port ID),由端口优先级和端口号组成; (4)对生成树的配置时,对每个交换机配置一个相对的优先级,对每个交换机的每个端口也配 置一个相对的优先级,该值越小优先级越高; (5)具有最高优先级的交换机被称为根桥(Root Bridge),如果所有设备都具有相同的优先级, 则具有最低 MAC 地址的设备将成为根桥; (6)网络中每个交换机端口都有一个根路径开销(Root Path Cost),根路径开销是某交换机到 根桥所经过的路径开销(与链路带宽有关)的总和; (7)根端口是各个交换机通往根桥的根路径开销最低的端口,若有多个端口具有相同的根路径 开销,则端口标识符小的端口为根端口; (8)在每个 LAN 中都有一个交换机被称为指定交换机(Designated Bridge),它是该 LAN 中与 根桥连接而且根路径开销最低的交换机; (9)指定交换机和 LAN 连接的端口被称为指定端口(Designated Port)。如果指定桥中有两个 以上的端口连在这个 LAN 上,则具有最高优先级的端口被选为指定端口。根桥上的端口都可以成为

理解快速生成树协议(RSTP)

快速生成树协议(802.1w) 注:本文译自思科的白皮书Understanding Rapid Spanning Tree Protocol(802.1w). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 介绍 Catalyst 交换机对RSTP的支持 新的端口状态和端口角色 端口状态(Port State) 端口角色(Port Roles) 新的BPDU格式 新的BPDU处理机制 BPDU在每个Hello-time发送 信息的快速老化 接收次优BPDU 快速转变为Forwarding状态 边缘端口 链路类型 802.1D的收敛 802.1w的收敛 Proposal/Agreement 过程 UplinkFast 新的拓扑改变机制 拓扑改变的探测 拓扑改变的传播 与802.1D兼容 结论 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 介绍 在802.1d 生成树(STP)标准设计时,认为网络失效后能够在1分钟左右恢复,这样的性能是足够的。随着三层交换引入局域网环境,桥接开始与路由解决方案竞争,后者的开放最短路由协议(OSPF)和增强的内部网关路由协议(EIGRP)能在更短的时间提供备选的路径。 思科引入了Uplink Fast、Backbone Fast和Port Fast等功能来增强原始的802.1D标准以缩短桥接网络的收敛时间,但这些机制的不足之处在于它们是私有的,并且需要额外的配置。快速生成树协议(RSTP;IEEE802.1w)可以看作是802.1D标准的发展而不是革命。802.1D 的术语基本上保持相同,大部分参数也没有改变,这样熟悉802.1D的用户就能够快速的配置新协议。在大多数情况下,不经任何配置RSTP的性能优于思科的私有扩展。802.1w能够基于端口退回802.1D以便与早期的桥设备互通,但这会失去它所引入的好处。

stp协议

Stp协议 STP(Spanning Tree Protocol)是生成树协议的英文缩写,是OSI网络互联模型中的第二层(Date Link Layer)中的协议。 STP是基于什么需要所开发的协议: 一个优秀的网络工程师,冗余的思想是尤为重要的,因此在做某些网络互联的项目时,会使用多个交换机Switch进行保障通信,避免单点故障。可是如果几个交换机同时作用时,难免会发生一些问题:1,广播风暴。一个PC或者Host Server 发送一个广播broadcast,从而使形成环路的交换机不停的泛洪(由于交换机是二层设备,没有网络层封装帧的TTL数,所以这种广播风暴更为严重),直到网络堵塞。2,帧的多重复制。由于多台Switch转发数据,可以使目标路由器接收到几个相同的帧,这在三层路由的一些协议中,会出现故障。3,MAC地址表不稳定。由于交换机中MAC表中,一个端口可对应多个MAC地址,而一个MAC无法对应多个端口。然而在多个Switch同时作用环路时,难免会造成MAC 表学习重复,使MAC地址对应的端口不断被覆盖,造成MAC地址表不稳定。 基于以上问题,开发出来了STP生成树协议,该协议可应用于环路网络,通过一定的算法实现路径冗余,同时将环路网络修剪成无环路的树型网络,从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。 生成树协议STP/RSTP 一. 技术原理: STP的基本思想就是生成“一棵树”,树的根是一个称为根桥的交换机,根据设置不同,不同的交换机会被选为根桥,但任意时刻只能有一个根桥。由根桥开始,逐级形成一棵树,根桥定时发送配置报文,非根桥接收配置报文并转发,如果某台交换机能够从两个以上的端口接收到配置报文,则说明从该交换机到根有不止一条路径,便构成了循环回路,此时交换机根据端口的配置选出一个端口并把其他的端口阻塞,消除循环。当某个端口长时间不能接收到配置报文的时候,交换机认为端口的配置超时,网络拓扑可能已经改变,此时重新计算网络拓扑,重新生成一棵树。 总之,其目的就是在不影响冗余的情况下,避免交换机环路的出现。

生成树协议故障排除

附件2: 北京理工大学珠海学院实验报告 ZHUHAI CAMPAUS OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 班级学号姓名指导教师成绩实验题目生成树协议故障排除实验时间 拓扑图 地址表

端口分配- S2 学习目标 ?观察所有中继的初始状态 ?更正存在的错误 ?记录交换机配置 场景 拓扑图所示的冗余交换 LAN 由您负责维护。您和您的用户发现在网络高峰期延时会变长,经过分析,您怀疑是中继拥塞所致。您发现在所配置的六条中继中,只有两条在当前运行的默认 STP 配置中转发数据包。要解决此问题,就需要提高对可用中继的使用率。 任务1:观察所有中继的初始状态 在每台交换机上,使用show spanning-tree命令列出其上的生成树表。注意观察每台交换机上的转发端口,找出在默认配置中哪些中继没有被使用。您可以使用网络拓扑图来记录所有中继端口的初始状态。 任务2:更正存在的错误 修改生成树配置,使所有三条中继都能用上。假设三个用户LAN(10、20 和30)承载等量的流量。尝试找出一个解决方案,使三个用户VLAN 中的每一个都使用不同的一组端口进行转发。 要使本次练习得到正确评分,您必须满足以下条件: ?S1 成为VLAN 10 的根桥(优先级4096)、VLAN 20 的备用根桥(优先级16384)?S2 成为VLAN 20 的根桥(优先级4096)、VLAN 30 的备用根桥(优先级16384)?S3 成为VLAN 30 的根桥(优先级4096)、VLAN 10 的备用根桥(优先级16384) 任务3:记录交换机配置 实施完毕您的解决方案后,在每台交换机上捕获show run命令的输出并保存在文本文件中。

详解生成树协议STP RSTP

详解生成树协议STP/RSTP 生成树协议是一种二层管理协议,它通过有选择性地阻塞网络冗余链路来达到消除网络二层环路的目的,同时具备链路的备份功能。 生成树协议和其他协议一样,是随着网络的不断发展而不断更新换代的。“生成树协议”是一个广义的概念,并不是特指IEEE 802.1D中定义的STP协议,而是包括STP以及各种在STP基础上经过改进了的生成树协议。 STP/RSTP 在网络发展初期,透明网桥的运用。它比只会放大和广播信号的集线器聪明得多。它的学习能力是把发向它的数据帧的源MAC地址和端口号记录下来,下次碰到这个目的MAC地址的报文就只从记录中的端口号发送出去,除非目的MAC地址没有记录在案或者目的MAC地址本身就是多播地址才会向所有端口发送。通过透明网桥,不同的局域网之间可以实现互通,网络可操作的范围得以扩大,而且由于透明网桥具备MAC地址学习功能而不会像Hub那样造成网络报文冲撞泛滥。 透明网桥也有它的缺陷,它的缺陷就在于它的透明传输。透明网桥并不能像路由器那样知道报文可以经过多少次转发,一旦网络存在环路就会造成报文在环路内不断循环和增生,出现广播风暴。 为了解决这一问题,后来提出了生成树协议。 STP协议中定义了根桥(RootBridge)、根端口(RootPort)、指定端口(DesignatedPort)、路径开销(PathCost)等概念,目的就在于通过构造一棵自然树的方法达到裁剪冗余环路的目的,同时实现链路备份和路径最优化。用于构造这棵树的算法称为生成树算法SPA(Spanning TreeAlgorithm)。 要实现这些功能,网桥之间必须要进行一些信息的交流,这些信息交流单元就称为配置消息BPDU(BridgeProtocol Data Unit)。STP BPDU是一种二层报文,目的MAC是多播地址01-80-C2-00-00-00,所有支持STP协议的网桥都会接收并处理收到的BPDU报文。该报文的数据区里携带了用于生成树计算的所有有用信息。 生成树协议的工作过程: 首先进行根桥的选举。选举的依据是网桥优先级和网桥MAC地址组合成的桥ID(Bridge ID),桥ID最小的网桥将成为网络中的根桥。在网桥优先级都一样(默认优先级是32768)的情况下,MAC地址最小的网桥成为根桥。 接下来,确定根端口,根据与根桥连接路径开销最少的端口为根端口,路径开销等于‘1000’除于‘传输介质的速率’假设中SW1和跟桥之间

RSTP快速生成树协议的配置课程设计

石河子大学 信息科学与技术学院 <网络技术>课程设计成果报告
2014—2015 学年第一学期
题目名称:
利用快速生成树协议(RSTP) 实现现交换机之间的冗余链路备份
专 班 学
业: 级: 号:
计算机科学与技术 计科 2012(一)班 2012508013 蒋 曹 能 传 凯 东
学生姓名: 指导教师:
完成日期:二○一五

一 月 七




一 课题介绍 ......................................................................................................................................................... - 3 1.1 课题名称 ............................................................................................................................................... - 3 1.2 课题简介 ............................................................................................................................................... - 3 1.3 课题拓展 ............................................................................................................................................... - 3 二 RSTP 简介....................................................................................................................................................... - 3 三 实验环境介绍 ................................................................................................................................................. - 5 3.1 实验软硬件环境 ................................................................................................................................... - 5 3.2 实验参数 ............................................................................................................................................... - 5 3.3 实验拓扑图 ........................................................................................................................................... - 8 四 实验内容 ......................................................................................................................................................... - 8 五 实验详细步骤 ................................................................................................................................................. - 9 5.1 绘制实验拓扑 ....................................................................................................................................... - 9 5.2 交换机及 PC 的基本配置 .................................................................................................................... - 9 5.3 Spanning-tree 的配置 .......................................................................................................................... - 13 5.3 链路测试 ............................................................................................................................................. - 14 六 课题总结 ....................................................................................................................................................... - 17 附录 A 参考文献................................................................................................................................................ - 18 -

stp协议选举规则

1选取根网桥(rootbridge)---------------只选取一个根交换机1)比较交换机的BridgeID(16位优先级+48位MAC),取ID小的。 优先级可配,如果优先级相同(默认是32768),则比较MAC。 2选取根接口(rootport)-----------------每个非根交换机上选 取一个根接口 1)先比较到达根网桥所经过的所有交换机的出接口的cost值的总和。取cost总和值小的为根接口。 2)当cost总和相同时,则比较对端交换机的BridgeID,取值小的为根接口 3)当BridgeID也相同时,则比较对端PortiD,去小的为根接口。 3选取指定接口(DesignatedPort)--------------每条链路上选取一个指定端口 1)根网桥上的接口都是指定接口。 2)比较该链路两端的交换机到达根网桥所经过的所有交换机的出 接口的cost值的总和。取小的为指定端口。 3)如果cost值的总和相同,则比较该条链路两端的交换机BridgeID,取BridgeID小的上面的端口为指定端口。 4)如果链路两端交换机BridgeID也是相同,则比较对端接口的PortID(由接口优先级和接口号构成,默认优先级128),取小的为 指定接口。 4将其它非根、非指定接口至为替补接口(AlternatePort)。即阻塞。

[SW3]stppriority4096 //修改交换机的优先级 修改接口的代价值// [SW3-Ethernet0/0/3]stpcost4096 [SW3]displaystp //查看详细的stp信息 信息stp查看简单的// displaystpbrief [SW3]

STP 生成树协议配置

实验八生成树配置 实验1 【实验名称】 生成树协议STP 【实验目的】 理解生成树协议STP的配置及原理。 【背景描述】 某学校为了开展计算机教学和网络办公,建立了一个计算机教室和一个校办公区,这两处的计算机网络通过两台交换机互连组成内部校园网,为了提高网络的可靠性,网络管理员用2条链路将交换机互连,现要在交换机上做适当配置,使网络避免环路。 本实验以2台S2126G交换机为例,2台交换机分别命名为SwitchA, SwitchB。PC1与PC2在同一个网段,假设IP地址分别为192.168.0.137,192.168.0.136,网络掩码为255.255.255.0 。 【实现功能】 使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生,避免广播风暴等。 【实验拓扑】 F0/3F0/3 【实验设备】 S2126G(2台) 【实验步骤】

第一步:在每台交换机上开启生成树协议.例如对SwitchA做如下配置: SwitchA#configure terminal !进入全局配置模式 SwitchA(config)#spanning-tree !开启生成树协议 SwitchA(config)#end 验证测试:验证生成树协议已经开启 SwitchA#show spanning-tree !显示交换机生成树的状态 StpVersion : MSTP SysStpStatus : Enabled BaseNumPorts : 24 MaxAge : 20 HelloTime : 2 ForwardDelay : 15 BridgeMaxAge : 20 BridgeHelloTime : 2 BridgeForwardDelay : 15 MaxHops : 20 TxHoldCount : 3 PathCostMethod : Long BPDUGuard : Disabled BPDUFilter : Disabled ###### MST 0 vlans mapped : All BridgeAddr : 00d0.f8ef.9e89 Priority : 32768 TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:0m:8s TopologyChanges : 0 DesignatedRoot : 800000D0F8EF9D09 RootCost : 200000 RootPort : Fa0/1 CistRegionRoot : 800000D0F8EF9E89 CistPathCost : 0 SwitchA#show spanning-tree interface fastthernet 0/1 !显示交换机接口fastthernet 0/1的状态 PortAdminPortfast : Disabled PortOperPortfast : Disabled PortAdminLinkType : auto PortOperLinkType : point-to-point PortBPDUGuard: Disabled PortBPDUFilter: Disabled

计算机网络实验三 生成树的协议配置

惠州学院《计算机网络》实验报告 实验三生成树的协议配置 一.实验目的 在掌握环路产生的原因及危害性的基础上,学习STP的功能、原理及配置方法,从而了解利用冗余链路来提高网络安全性和可靠性的相关技术。 二.实验环境 1.交换机2台,二层三层均可,本实验使用的是二层交换机 2.实验用PC机2台 3.Console电缆2根 4.直连双绞线2根 5.交叉双绞线2根 三.实验内容和要求 (1)掌握链路冗余的重要性。 (2)了解广播风暴对网络性能造成的影响。 (3)掌握STP、RSTP和MSTP的概念以及相互之间的区别。 (4)学习生成树协议的配置方法。 四.网络拓扑图 五、实验步骤 生成树协议在部分交换机(如思科)上是自动打开的,管理员不需要进行配置。但在一些交换机(如锐捷)上默认是关闭的,如果网络中存在环路,则必须手动开启。根据如上的拓扑图,具体配置如下: 1.在交换机A上创建一个VLAN,然后将与PC1连接的端口添加到VLAN 10中。同时,将用于交换机之间连接的两个端口设置为tag模式。 Switch-A#configure terminal Switch-A(config)#vlan 10

Switch-A(config-vlan)#name test Switch-A(config-vlan)#exit Switch-A(config)#interface FastEthernet 0/6 Switch-A(config-if)#switchport access vlan 10 Switch-A(config-if)#end Switch-A(config)#interface FastEthernet 0/3 Switch-A(config-if)#Switchport mode trunk Switch-A(config-if)#exit Switch-A(config)#interface FastEthernet 0/4 Switch-A(config-if)#Switchport mode trunk Switch-A(config-if)#end 2.在交换机B上创建一个VLAN,然后将与PC2连接的端口添加到VLAN 10中。同时,将用于交换机之间连接的两个端口设置为tag模式。 Switch-B#configure terminal Switch-B(config)#vlan 10 Switch-B(config-vlan)#name test Switch-B(config-vlan)#exit Switch-B(config)#interface FastEthernet 0/6 Switch-B(config-if)#switchport access vlan 10 Switch-B(config-if)#end Switch-B(config)#interface FastEthernet 0/3 Switch-B(config-if)#Switchport mode trunk Switch-B(config-if)#exit Switch-B(config)#interface FastEthernet 0/4 Switch-B(config-if)#Switchport mode trunk Switch-B(config-if)#end 3.如果该交换机没有启用生成树协议,则分别在A和B交换机上启用相应的协议,以免产生环路。Cisco交换机开启生成树协议的命令为:spanning-tree vlan 1 Switch-A(config)#spanning-tree vlan 1 Switch-B(config)#spanning-tree vlan 1 锐捷交换机开启生成树协议的命令为:spanning-tree mode rstp 六、实验截图

生成树协议STP配置

项目五:生成树协议STP配置 1、实验目的 理解快速生成树协议RSTP的配置及原理。 2、背景描述 某学校为了开展计算机教学和网络办公,建立了一个计算机教师和一个校办公区,这两处的计算机网络通过两台交换机互连组成内部校园网,为了提高网络的可靠性,网络管理员用2条链路将交换机互连,现要在交换机上做适当配制,使网络避免环路。 本实验以2台S2690交换机为例,2台交换机分别命名为SwitchA,SwitchB。PC1与PC2在同一个网段,假设IP地址分别为192.168.0.137,192.168.0.136,网络掩码为255.255.255.0。 3、实验功能 使用网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生,避免广播风暴等。 4、实验拓扑 5、实验设备 S2126G(2台),PC机(2台),直通线(4条)。 6、实验步骤 步骤1:交换机SwitchA的基本配置。 Switch#configure terminal !进入交换机全局配置模式 Switch(config)#vlan 10 !创建VLAN 10 Switch(config-vlan)#name sales !将其命名为sales Switch(config-vlan)#exit switch(config)#interface fastethernet 0/5 !进入接口配置模式 switch(config-if)#switchport access vlan 10 !将fastethernet 0/5端口加入VLAN 10中switch(config-if)#exit switch(config)#interface range fastethernet 0/1-2 !进入接口0/1和0/2 switch(config-if-range)#switchport mode trunk !配置为trunk 步骤2:交换机B上的基本配置 Switch#configure terminal !进入交换机全局配置模式 Switch(config)#vlan 10 !创建VLAN 10 Switch(config-vlan)#name sales !将其命名为sales

Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置

Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置

实验8 Cisco 快速生成树协议RSTP 协议原理及配置 一、相关知识介绍 1、生成树协议的主要功能有两个:一是在利用生成树算法、在以太网络中,创建一个以某台交换机的某个 端口为根的生成树,避免环路。二是在以太网络拓扑发生变化时,通过生成树协议达到收敛保护的目的。 2、根网桥的选择流程: (1)第一次启动交换机时,自己假定是根网桥,发出BPDU报文宣告。 (2)每个交换机分析报文,根据网桥ID选择根网桥,网桥ID小的将成为根网桥(先比较网桥优先级,如果相等,再比较MAC地址)。 (3)经过一段时间,生成树收敛,所有交换机都同意某网桥是根网桥。 (4)若有网桥ID值更小的交换机加入,它首先通告自己为根网桥。其它交换机比较后,将它当作新的根网桥而记录下来。 3、RSTP 协议原理 STP并不是已经淘汰不用,实际上不少厂家目前还仅支持STP。STP的最大缺点就是他的收敛时间太长,对于现在网络要求靠可靠性来说,这是不允许的,快速生成树的目的就是加快以太网环路故障收敛 的速度。 (1)RSTP 5种端口类型 STP定义了4种不同的端口状态,监听(Listening),学习(Learning),阻断(Blocking)和转发(Forwarding),其端口状态表现为在网络拓扑中端口状态混合(阻断或转发),在拓扑中的角色(根 端口、指定端口等等)。在操作上看,阻断状态和监听状态没有区别,都是丢弃数据帧而且不学习MAC 地址,在转发状态下,无法知道该端口是根端口还是指定端口。RSTP有五种端口类型。根端口和指定端口这两个角色在RSTP中被保留,阻断端口分成备份和替换端口角色。生成树算法(STA)使用BPDU来决定端口的角色,端口类型也是通过比较端口中保存的BPDUB来确定哪个比其他的更优先。 1)根端口:非根桥收到最优的BPDU配置信息的端口为根端口,即到根桥开销最小的端口,这点和STP 一样。请注意图8-16上方的交换机,根桥没有根端口。按照STP的选择根端口的原则,SW-1和SW-2和根连接的端口为根端口。 2)指定端口:与STP一样,每个以太网网段段内必须有一个指定端口。假设SW-1的BID比SW-2 优先,而且SW-1的P1口端口ID比P2优先级高,那么P1为指定端口,如图8-17所示。

实验3:交换机端口配置与生成树协议配置

大连理工大学本科实验报告 课程名称:网络综合实验 学院(系):软件学院 专业:软件工程 班级: 学号: 学生姓名: 2010年7月6日

大连理工大学实验报告 学院(系):软件学院专业:金融信息化班级:OOXX班实验时间:2010.7.6 实验室:D图407 实验台:3 指导教师签字:成绩: 实验三:交换机端口配置与生成树协议配置 一、实验目的 掌握Quidway系列以太网交换机端口常见配置命令的使用方法、重点掌握端口聚合的配置命令的使用方法;掌握STP协议基本配置,通过改变交换机参数来改变生成树结构,从而进一步加深对STP协议的理解。 二、实验原理和内容 1、交换机的基本工作原理 2、配置交换机的方法和命令 3、STP的基本原理及配置 三、实验环境以及设备 环境一:2台交换机、2台Pc机、双绞线若干 环境二:4台交换机、2台Pc机、双绞线若干 四、实验步骤(操作方法及思考题) 0、在作实验前,请在用户视图下使用“reset saved-configuration”命令和“reboot” 命令分别将2台交换机的配置都清空,以免前一个班的实验留下的配置对本次实验产生影响。 1、请任选一台交换机,练习使用如下端口配置或显示命令,请把它们的语法和 功能写到实验报告中。 (1)description(1分)

VLAN 接口描述配置: [Quidway-vlan1] description string (2)duplex (1分) 端口工作模式配置: [Quidway-Ethernet0/1] duplex { full | half | auto} (3)speed (1分) 端口速率配置: [Quidway-Ethernet0/1] speed { 10 | 100 | 1000 | auto } (4)flow-control (1分) 流量控制配置: a) [Quidway-Ethernet0/1] flow-control b) [Quidway-Ethernet0/1] undo flow-control (5)display interface (1分) 显示交换机的某个端口的配置信息: [任意视图] display interface ethernet0/1 2、链路聚合配置 E0/1 E0/1E0/2 E0/2E0/3 E0/3192.168.0.10/24192.168.0.20/24E0/4E0/4 S3526或S3928或S3610S2008-EI 或S2403-EI 图1:链路聚合配置 (1) 请采用2台交换机组网,交换机之间通过3条双绞线互连,网络环境 如图1所示(注:E0/1即为 Ethernet0/1端口,在39或36系列的交换机上,是E1/0/1端口)。请分别在两台交换机上输入必要的命令,实 现三条链路的聚合。请把你所输入的命令写到实验报告中。(两台交 换机上的命令都要写)(10分) 参加聚合的端口必须工作在全双工方式下并且速率相同 交换机A : [Quidway-Ethernet0/3] duplex full [Quidway-Ethernet0/3] speed 100 [Quidway-Ethernet0/4] duplex full [Quidway-Ethernet0/4] speed 100 [Quidway-Ethernet0/5] duplex full

试验二快速生成树协议配置

实验二快速生成树协议配置 一、实验目的 理解快速生成树协议RSTP的原理及配置。 二、实验设备 二层交换机(2台)、主机(2台)、直连线(4条) 三、实验原理 生成树协议(spanning-tree),作用是在交换网络中提供冗余备份链路,并且解决交换网络中的环路问题。生成树协议是利用SPA算法(生成树算法),在存在交换环路的网络中生成一个没有环路的树形网络。运用该算法将交换网络冗余的备份链路逻辑上断开,当主要链路出现故障时,能够自动的切换到备份链路,保证数据的正常转发。生成树协议目前常见的版本有STP(生成树协议IEEE802.1d)、RSTP(快速生成树协议IEEE802.1w)、MSTP(多生成树协议IEEE802.1s)。 生成树协议的特点是收敛时间长。当主要链路出现故障以后,到切换到备份链路需要50秒的时间。快速生成树协议(RSTP)在生成树协议的基础上增加了两种端口角色:替换端口(alternate Port)和备份端口(backup Port),分别做为根端口(root Port)和指定端口(designated Port)的冗余端口。当根端口出现故障时,冗余端口不需要经过50秒的收敛时间,可以直接切换到替换端口或备份端口。从而实现RSTP协议小于1秒的快速收敛。四、实验内容 为了提高网络的可靠性,用2条链路将交换机互连,同时要求在交换机上做快速生成树协议配置,使网络避免环路。本实验以两台S2126交换机为例,两台交换机分别命名为SwitchA,SwitchB。PC1和PC2在同一网段,假设IP地址分别为192.168.0.137,192.168.0.136,网络掩码为255.255.255.0。实验拓扑如图2所示。 五、实验步骤 步骤1:对交换机进行基本配置。 Switch#configure terminal

华为生成树协议STP分析过程与配置方法

华为生成树协议STP分析过程与配置方法 一、学习目的: 1、掌握配置STP的方法 2、掌握修改网桥优先级影响根选举的方法 3、掌握修改端口优先级影响根端口与指定端口选举的方法 4、掌握配置RSTP的方法 5、掌握STP与RSTP的相互兼容问题 6、掌握配置MSTP实现不同vlan负载均衡的方法 7、掌握MSTP与STP的相互兼容问题 8、掌握生成树中的保护方法 二、重点命令 1、开启stp [plain]view plain copy 1.stp enable 2.stp mode stp 2、查看stp状态

[plain]view plain copy 1.dis stp 2.dis stp brief 3、指定stp主根和备根 [plain]view plain copy 1.stp root primary 2.stp root secondary 4、手工指定根桥优先级 [plain]view plain copy 1.stp priority 4096(4096的倍数) 5、指定RP [plain]view plain copy 1.int g0/0/10 2.stp port priority 16(16的倍数)

6、指定DP [plain]view plain copy 1.int g0/0/24 2.stp cost 2000000 7、开启rstp [plain]view plain copy 1.stp enable 2.stp mode rstp 8、配置mstp [plain]view plain copy 1.stp enable 2.stp mode mstp 3.stp region-configuration 4.region-name RG1 5.instance 1 vlan 1 to 10 6.instance 2 vlan 11 to 20 7.active region-configuration

交换机快速生成树协议配置

交换机生成树协议配置 一、实验目的: 1.理解生成树协议工作原理; 2.掌握快速生成树协议的配置方法。 二、实验环境: 操作系统:windows XP professional SP3 Cisco公司开发的packet tracer软件平台。 三、实验步骤: 1.打开cisco packet tracer软件平台,构建网络拓扑图,如图1.1; 其中两台普通台式机的FastEthernet端口分别与两台2960交换机的FastEthernet0/7 端口用双绞线连接,两台交换机再用双绞线连接,端口号对应都是fastEthernet0/1、FastEhernet0/2。 图1.1 2.配置PC1的IP Address:192.168.0.7,Subnet Mask:255.255.255.0 Gateway:192.168.0.1 PC2的IP Address:192.168.0.17,Subnet Mask:255.255.255.0 Gateway:192.168.0.1 此时两台主机是已经彼此连通,可用ping命令检测,如图1.2;

图1.2 交换机之间经过传送BPDU协议单元选出跟交换机和根端口,以确定各端口的转发状态。有图1.1可看出两台交换机相连之间的四个端口有三个是“绿色的”,即处于转发,还有一个端口是“红色的”,即处于堵塞状态。一般交换的的生成树协议是开启的,生成树协议的开启保证了交换机之间的物理环路的断开,在逻辑上让一个端口处于“堵塞状态”备用,这样避免了网络上的广播风暴;当原来的网络不通时,即启用备用的堵塞端口,并进行重新选举根交换机和根端口。 但是,要更改生成树协议为快速生成树协议,需要手动进行配置。 3.对两个交换机都进行配置快速生成树协议,步骤相同如下: 首先划分fastEthernet0/7端口到vlan 2(即port vlan)如图1.3; 然后设置fastEthernet0/1-2两个端口为trunk端口(即tag vlan),如图1.4; 最后更改生成树协议为“快速生成树协议”,如图1.5。 图1.3

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