生成树协议配置

生成树配置课程的目的冗余拓扑生成树 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 快速生成树多生成树STP、RSTP、MSTP的配置配置实例冗余链路F0/1F0/2SW1F0/2F0/1SW2产生环路F0/2F0/1F0/1F0/2出现广播风暴,多帧复制,Mac地址表的不稳定.广播风暴广播风暴：在没有避免交换环路措施的情况下，每个交换机都无穷无尽的转发广播帧。广播流量破坏了正常的通信流，消耗了带宽和交换机的CPU资源，直至交换机死机或者关机才算结束。多帧复制多帧复制：也叫重复帧传送，单播的数据帧可能被多次复制传送到目的站点。很多协议都只需要每次传输一个拷贝。多帧复制会造成目的站点收到某个数据帧的多个副本，不但浪费了目的主机的资源，还会导致上层协议在处理这些数据帧时无法选择，严重时还可能导致不可恢复的错误。单播F0/2F0/1F0/1F0/2SW1SW1SW2单播主机A主机BMAC地址表抖动MAC地址表抖动也就是MAC地址表不稳定，这是由于相同帧的拷贝在交换机的不同端口上被接收引起的。如果交换机将资源都消耗在复制不稳定的MAC地址表上，那么数据转发的功能就可能被消弱了。单播F0/2F0/1F0/1F0/2SW1SW1SW2单播主机A主机BF0/1：主机B？F0/2：主机B？F0/1：主机A？F0/2：主机A？临时关闭网络中冗余的链路F0/2F0/1F0/1F0/2X生成树协议：STP生成树协议(STP)为了解决冗余链路引起的问题，IEEE通过了IEEE802.1d协议，即生成树协议（STP），它通过在交换机运行一套复杂的算法，使冗余端口置于“阻塞状态”，使是网络中的计算机在通信时，只有一条链路生效，而当这个链路出现故障时，IEEE802.1d协议将会重新重新出网络的最优链路，将处于“阻塞状态”的端口重新打开，从而确保网络连接稳定可靠。BPDU(网桥协议数据单元)交换机之间交换BPDU(网桥协议数据单元)数据帧源地址:交换机MAC;目的地址:0180.C200.0000(多播:桥组)BPDU的组成:1.版本号:00(IEEE802.1D);02(IEEE802.1W)2.类型:BPDU类型3.BridgeID(交换机ID=交换机优先级+交换机MAC地址)4.RootID(根交换机ID)5.RootPathCost(到达根的路径开销)6.PortID(发送BPDU的端口ID=端口优先级+端口编号)7.HelloTime(定期发送BPDU的时间间隔)8.Max-AgeTime(保留对方BPDU消息的最长时间)9.Forward-DelayTime(发送延迟:端口状态改变的时间间隔)STP相关概念根网桥：为了创造一个“非循环”的环境，需要定义一个参考点，这就是根网桥根端口：离根网桥最近的端口为根端口指定网桥：在每一个网段中，离根网桥最近的网桥为指定网桥指定端口：与指定网桥连接的端口为指定端口STP的工作过程STP要构造一个逻辑无环的拓扑结构，需要执行下面4个步骤：1、选举一个根网桥2、在每个非根网桥上选举一个根端口3、在每个网段上选举一个指定端口4、阻塞非根、非指定端口选举根网桥STP选举根网桥。在一个给定网络中只能存在一个根网桥，也就是具有最小网桥ID的交换机先比较交换机的优先级（越小越优先）再看MAC地址（越小越优先）当网络中的交换机启动后，每一台都会假定它自己就是根网桥，把自己的网桥ID写入BPDU的根网桥ID字段里然后向外泛洪。当交换机接收到一个具有更低的RootBID的BPDU时，它就会把自己正在发送的BPDU中的RootBID字段替换为这个更低的网桥ID，再向外发送。经过一段时间后，所有的交换机都会比较完全部的RootBID，并且选举出具有最小网桥ID的交换机作为根网桥。STP选举根网桥F0/1F0/2F0/2F0/2F0/1F0/1SW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:32768.00-d0-f8-00-33-33SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22RootBridge100M100M100M三台交换机通过比较网桥优先级，发现SW2的优先级是最小的，因此SW2被选举为根网桥选举根端口在选举完根网桥之后，要在所有的非根交换机上选举出根端口。所谓根端口，就是从非根交换机到达根网桥的最短路径上的端口，即根路径成本最小的端口。选举根端口的依据顺序为：根路径成本最小；发送网桥ID最小；发送端口ID最小。路径成本计算10010M19100M41000M210G成本链路带宽选举根端口F0/1F0/2F0/2F0/2F0/1F0/1SW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:32768.00-d0-f8-00-33-33SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22RootBridge100M100M100M选举指定端口在非根交换机上选举完根端口之后，需要在每个网段中选取一个指定端口。所谓指定端口，就是连接在某个网络上的一个桥接端口，它通过该网段即向根交换机发送流量也从根交换机接收流量。桥接网段中的每个网段都必须有一个指定端口。选举指定端口的依据顺序同样为：根路径成本最小；所在交换机的网桥ID最小；端口ID最小注：根网桥上的每个活动端口都是指定端口，因为它的每个端口都具有最小根路径成本（实际是它的根路径成本是0）选举指定端口F0/1F0/2F0/2F0/2F0/1F0/1SW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:32768.00-d0-f8-00-33-33SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22RootBridge100M100M100M阻塞非根非指定端口F0/1F0/2F0/2F0/2F0/1F0/1SW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:32768.00-d0-f8-00-33-33SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22RootBridge100M100M100M生成树协议的端口状态在STP中，正常的端口具有4种状态：阻塞（blocking）:在初始启用端口之后的状态。端口不能接收或者传输数据，不能把MAC地址加入地址表，只能接收BPDU。监听（listening）:如果一个端口可以成为一个根端口或指定端口，那么它就转入监听状态。此时端口不能接收或者转发数据，也不能把MAC地址加入地址表，但可以接收和转发BPDU；此时，端口参与进行根端口和指定端口的选举。学习（learning）：在转发延迟计时时间超时（默认15秒）后，端口进入学习状态，此时端口不能传输数据，但可以发送和接收BPDU，也可以学习MAC地址，并加入地址表。转发（forwarding）：在下一次转发延时计时时间到后，端口进入转发状态，此时端口能够发送和接收数据、学习MAC地址、发送和接收BPDU。在生成树拓扑中，该端口至此才成为一个全功能交换机端口。STP流程图链路启动阻塞（最大老化时间20S）监听（转发延迟15S）转发学习（转发延迟15S）是否选举为根端口或指定端口？否是STP收敛时间20+15+15=50SSTP流程当交换机加电启动后，所有的端口从初始化状态进入阻塞状态，它们从这个状态开始监听BPDU。当交换机第一次启动时，它会认为自己是根网桥，所以它会转换为监听状态。如果一个端口处于阻塞状态，并在一个最大老化时间（20S）内没有接收到新的BPDU，端口也会从阻塞状态转换为监听状态。在监听状态，所有交换机选举根网桥，在非根网桥上选择根端口，并且在每一个网段中选择指定端口。经过一个转发延迟（15S）后，端口进入学习状态。如果一个端口在学习状态结束后（再经过一个转发延迟15S）还是一个根端口或者指定端口，这个端口就进入了转发状态，可以正常接收和发送用户数据，否则就转回阻塞状态。最后，生成树经过一段时间（默认值是50S左右）稳定之后，所有端口或者进入转发状态，或者进入阻塞状态，STPBPDU仍然会定时（默认每隔2S）从各个交换机的指定端口发出，以维护链路的状态。如果网络拓扑发生变化，生成树就会重新计算，端口状态也会随之改变。快速生成树（802.1W）当网络发生变更的时候，快速生成树（RSTP）能够明显地加快重新计算机生成树的速度。除了根端口和指定端口外，快速生成树协议定义了2种新增加的端口角色：替代（alternate）和备份（backup）,这两种新增的端口用于取代阴塞端口。此外，RSTP只有3种端口状态：丢弃（discarding）、学习（learning）和转发（forwarding）。STP中的禁用、阻塞和监听状态，就对应了RSTP的丢弃状态。RSTP路径开销带宽IEEE802.1w-------------------------------------------------10Mbps2000000100Mbps2000001000Mbps20000RSTP的配置1.启用生成树S2126G(config)#spanning-treeS2126G(config)#spanning-treemoderstp2.配置交换机优先级S2126G(config)#spanning-treepriority<0-61440>“0”或“4096”的倍数(RSTPBPDU该值后12bit全0)3.配置交换机端口优先级S2126G(config-if)#spanning-treeport-priority<0-240>“0”或“16”的倍数(RSTPBPDU该值后4bit全0)生成树的验证Switch#showspanning-treeSwitch#showspanning-treeinterface<接口名称><接口编号>传统生成树的问题STP和RSTP，在网络中进行生成树计算的时候都没有考虑到VLAN的情况传统生成树的计算结果可能会导致VLAN之间通信的链路被阻断例如上图中的switchA和switchC之间的链路被阻断多成生树MSTPMST（MultipleSpanningTree，多生成树）多生成树（MST）是把IEEE802.1w的快速生成树（RST）算法扩展而得到的。采用多生成树（MST），能够通过干道（trunks）建立多个生成树，关联VLANs到相关的生成树进程，每个生成树进程具备单独于其他进程的拓扑结构；MST提供了多个数据转发路径和负载均衡，提高了网络容错能力，因为一个进程（转发路径）的故障不会影响其他进程（转发路径）。MSTP设置VLAN映射表（即VLAN和生成树的对应关系表），把VLAN和生成树联系起来；通过增加“实例”（将多个VLAN整合到一个集合中）这个概念，将多个VLAN捆绑到一个实例中，以节省通信开销和资源占用率。多生成树协议(MSTP)多生成树协议MSTP　　多生成树实例Instance:一台交换机的一个或多个Vlan的集合因为很多Vlan采用一个Vlan实例，可实现预期的负载均衡交换机只运行二个实例，减少交换机系统的资源配置MSTP——MSTP基本配置步骤1：启用生成树Switch(config)#spanning-tree步骤2：选择生成树模式为MSTPSwitch(config)#spanning-treemodemstp在锐捷交换机中，默认情况下，当启用生成树后，生成树的运行模式为MSTP。配置MSTP——MSTP属性配置步骤1：进入全局配置模式Switch#configureterminal步骤2：进入MSTP配置模式Switch(config)#spanning-treemstconfiguration步骤3：在交换机上配置VLAN与生成树示例的映射关系Switch(config-mst)#instanceinstance-idvlanvlan-range配置MSTP——MSTP属性配置步骤4：配置MST区域的配置名称Switch(config-mst)#namename步骤5：配置MST区域的修正号Switch(config-mst)#revisionnumber参数的取值范围是0~65535，默认值为0。步骤6：配置MST实例的优先级SwitchA(config)#spanning-treemstinstanceprioritynumber配置MSTP——查看MSTP属性看生成树的全局配置及状态信息Switch#showspanning-tree查看MSTP的配置结果Switch#showspanning-treemstconfiguration查看特定实例的信息Switch#showspanning-treemstinstance查看特定端口在相应实例中的状态信息Switch#showspanning-treemstinstanceinterface配置MSTP——实现负载分担通过配置使得不同实例中具有不同的根交换机，可以实现负载分担