1、计算机网络技术实训教程,第14章 交换机冗余链路配置实训,第14章 交换机冗余链路配置实训,14.1 实训环境的建立 14.2 端口聚合实训 14.2.1 静态端口聚合 14.2.2 动态端口聚合 14.3 快速生成树配置实训 14.3.1 实训环境的建立 14.3.2 Switch1快速生成树配置 14.3.3 Switch2快速生成树配置 14.3.4 关闭VLNA 10的生成树协议,第14章 交换机冗余链路配置实训,交换机配置冗余链路的主要目的是： 建立备份链路。即使某一通信链路出现故障，交换机将启用备份链路，使网络通信不中断，这样可以提高网络的健壮性、稳定性。 解决网络环路问题。网络环
2、路将导致广播风暴、多帧复制及MAC地址表的不稳定等问题。 在本章中，网络冗余链路配置将分为交换机端口聚合实训和快速生成树配置实训。,14.1 实训环境的建立,14.1 实训环境的建立,利用Boson Network Designer 绘制实验网络拓扑图，我们选择 2950交换机，同时将两台交换机的Fast Ethernet 0/1和Fast Ethernet 0/2 进行连接，（注意：实验拓扑图中只能显示一根连接线），将PC1 接入交换机 Switch 1 的 Fast Ethernet 0/5，PC2 接入交换机 Switch2 的 Fast Ethernet 0/5。,14.1 实训环境的
3、建立,14.1 实训环境的建立,设置PC1 的IP地址： C:ipconfig /ip 192.168.1.1 255.255.255.0 设置PC2 的IP地址： C:ipconfig /ip 192.168.1.2 255.255.255.0,14.1 实训环境的建立,实验网络拓扑图加载到Boson NetSim for CCNP后，交换机各端口的初始化状态将自动显示在“路由器（交换机）配置界面”，请注意各端口的初始化状态的变化，这种变化可能在几分钟内发生波动，请注意观察。特别要注意本章中将要使用的Fast Ethernet 0/1、Fast Ethernet 0/2和Fast Ether
4、net 0/5的状态变化。 产生这些变的原因是：网络出现了环路。,14.2 端口聚合实训,端口聚合可将多物理连接捆绑成一个逻辑连接，它允许两个交换器之间通过多个端口并行连接同时传输数据以提供更高的带宽、更大的吞吐量和可恢复性的技术。 端口聚合协议PAGP是cisco专有的协议，而链路聚合控制协议LACP是通用的协议。cisco端口聚合是由Trunk来实现的，Trunk技术可以达到近似堆叠的功能，可以节省网络硬件的投资成本。,14.2 端口聚合实训,一般来说，两个交换器连接的最大带宽取决于媒介的连接速度（100BAST-TX双绞线为200Mbps），而使用Trunk技术可以将4个200M的端口捆
5、绑后成一个高达800Mbps的连接。这一技术的优点是通过捆绑多端口提高交换机之间的带宽，从而消除网络访问中的瓶颈。 Trunk还具有自动负载平衡和容错功能。如果在多端口Trunk连接中出现断线现象，只要有其中一个端口保持连接，网络仍保持连通状态，这无形中增加了系统的可靠性，这就是Trunk的冗余链路特征。,14.2 端口聚合实训,设置端口聚合时要注意： 所有Trunk端口要在一个vlan里面（一般是默认的vlan1），端口都设为全双工模式，端口数量一般不能是3和6，并且不能超过8个，比如：2，4，8。 在实际操作时，两台交换机都配置完成端口聚合后才能连接起来，否则将造成网络链路回环，可能引发“
6、广播风暴”。,14.2 端口聚合实训,端口聚合分为静态端口聚合和动态端口聚合两种 cisco的动态中继协议（DTP，Dynamic Trunking Protocol）中，一个端口在默认的状态下能够被设置成为自动配置链路聚合功能（DTP自动），同样也有可能撤销自动配置链路聚合功能(DTP关闭)。 而静态端口聚合模式中，端口将固定地设置成Trunk方式。,14.2 端口聚合实训,交换机端口模式主要分为以下三种： switchport mode access: 强制将接口成为access接口。access主要用来接入终端设备，如PC机、服务器、打印服务器等。 switchport mode tru
7、nk: 强制接口成为Trunk接口。Trunk主要用在连接其它交换机，可将多个物理连接捆绑成一个逻辑连接，提高带宽和容错能力。 switchport mode dynamic: 主动与对方协商成为Trunk接口的可能性，如果相邻接口模式为Trunk/desirable/auto之一，则接口将变成trunk接口工作。反之，则工作在access模式。这种模式是现在交换机的默认模式。,14.2 端口聚合实训,【实训任务】随着局域网规模的扩大，公司网管中心新增加了2台核心交换机，由于2台核心交换机之间数据流量很大，考虑到堆叠的成本较高，所以网络管理员决定采用两根网线连接两台核心交换机，使传输带宽增加一
8、倍，利用cisco提供的Trunk技术实现。,14.2.1 静态端口聚合,Switch1 Switchenable Switch#config terminal Switch(config)hostname Switch1 Switch1(config)interface vlan 1 Switch1 (config-if)#no shutdown 激活vlan 1 Switch1 (config-if)#interface fastethernet 0/1 Switch1(config-if)#switchport mode trunk Switch1(config-if)# switchp
9、ort trunk encapsulation dot1q 设置fastethernet 0/1的封装协议是IEEE802.1q协议 Switch1(config-if)#no shutdown Switch1 (config-if)#interface fastethernet 0/2 Switch1(config-if)#no shutdown,14.2.1 静态端口聚合,【思考题】假设Switch1的fastethernet 0/1和fastethernet 0/2端口是激活的，等待1分钟查看“路由器（交换机）配置界面”，我们观察到出现了端口状态变迁。fastethernet 0/2端口
10、为什么不能被激活？,14.2.1 静态端口聚合,Switch1(config-if)#switchport mode trunk Switch1(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q Switch1(config-if)#no shutdown Switch1 (config-if)#end Switch1 #copy run start Switch1 #show interface trunk,14.2.1 静态端口聚合,14.2.1 静态端口聚合,Switch2 同理我们可以完成Switch2的配置，完成静态端口聚合实训。 经过
11、测试我们得出结论：静态端口聚合并不提供冗余链路。,14.2.2 动态端口聚合,我们重新将本章实验网络拓扑图加载到Boson NetSim for CCNP，并设置好PC1和PC2的IP地址。 注意：如果在配置过程中出现端口不能激活或测试错误，请在Boson NetSim for CCNP 的“文件”菜单中选择“保存多设备配置”， 然后重新将配置文件装载到实验环境中来，即可解决问题。,14.2.2 动态端口聚合,Switch1 Switchenable Switch#config terminal Switch(config)hostname Switch1 Switch1(config)int
12、erface vlan 1 Switch1 (config-if)#no shutdown 激活vlan 1 Switch1(config)interface fastethernet 0/1 Switch1 (config-if)#no shutdown Switch1(config)interface fastethernet 0/2 Switch1 (config-if)#no shutdown Switch1(config)interface fastethernet 0/5 Switch1 (config-if)#no shutdown,14.2.2 动态端口聚合,Switch1 (
13、config-if)#interface range fastethernet 0/1-2 interface range为一组端口配置模式，使配置更简便。 Switch1(config-if-range)# switchport mode dynamic desirable Switch1(config-if-range)#no shutdown Switch1 (config-if)#end Switch1 #copy run start,14.2.2 动态端口聚合,Switch2 同理我们完成Switch2的配置。 通过测试我们可知：动态端口聚合提供了冗余链路。,14.3 快速生成树配置
14、实训,STP(Spanning Tree Protocol)能够提供路径冗余，并且维持一个无环路的网络。 STP在网络中定义了一个树形拓扑，迫使备份路径处于备用状态，保证两个终端之间只有一条有效路径。 如果生成树中的网络出现断线，或者STP值变化了，生成树算法会自动重新计算生成树拓扑，并且通过启动备份路径来重新建立连接。,14.3 快速生成树配置实训,生成树协议拓扑结构的思路是，网桥能够自动阻塞构成环路的端口，并自动组建一个没有环路的拓扑结构的子网（即生成树）。生成树协议还能够确定有足够的连接通向这个网络的每一个部分，它将建立整个局域网的生成树。当连接网桥或者发生拓扑结构变化时，网桥都将进行生
15、成树拓扑的重新计算。,14.3 快速生成树配置实训,根网桥（Root Bridge）是整个拓扑结构的核心，所有的数据实际上都要通过根网桥传输。 生成树协议的工作过程为： 选择一个根网桥：一个物理网段只能有一个根网桥，根网桥上的所有端口都是“指定端口”，都可以转发数据； 计算最短路径：每个非根网桥决定通向根网桥的最短路径； 确定非根网桥的根端口：非根网桥只能有一个“根端口”有效，可以转发数据，其余端口都不是“根端口”，将被阻塞。,14.3 快速生成树配置实训,根网桥的选择方法：当网络初始化时，或一个物理连接的新网桥连线时，将产生要求重新设置生成树的“网桥协议数据单元”（BPDU）数据包，这时，生
16、成树算法将确定或重新确定“根网桥”，桥ID（Bridge ID）最小的交换机将成为根网桥。桥ID=优先级+交换机MAC，其中优先级默认为32768，也可以人工指定，这就意味着根网桥可以人工指定。,14.3 快速生成树配置实训,非根网桥上的根端口选择方法：非根网桥到达根网桥只需要一个端口（根端口），选择的时候会选择到达根网桥路径最短的端口，这个端口就叫做根端口。如果到达根网桥的路径代价相等则比较端口的MAC，最低的将选择为“根端口”。落选端口进入阻塞状态，只侦听BPDU。 根网桥缺省每2秒发送一次BPDU，阻塞端口在指定的时间间隔（缺省20秒）还收不到BPDU时，将产生要求重新设置生成树的“网桥
17、协议数据单元”（BPDU）数据包。,14.3 快速生成树配置实训,【实训任务】由于财务软件的投入使用，财务部交换机与核心交换机之间连接必须加以保证，万一断线将造成巨大的损失。网络管理员决定利用两条链路将交换机互连，以提供冗余链路，提高网络的可靠性，又必须避免造成网络上的环路。网络管理员决定采用快速生成树技术。,14.3.1 实训环境的建立,我们重新将本章实验网络拓扑图加载到Boson NetSim for CCNP，并设置好PC1和PC2的IP地址。 由于Cisco 2950交换机默认情况下已开启快速生成树协议，我们先使用“show spanning-tree”命令查看生成树初始化状态。（注意
18、此时Switch1不是根网桥）,14.3.1 实训环境的建立,14.3.2 Switch1快速生成树配置,Switchenable Switch#config terminal Switch(config)hostname Switch1 Switch1 (config)#vlan 10 name top1 Switch1 (config)#int f0/5 Switch1 (config-if)#switchport access vlan 10 Switch1 (config-if)#interface range fastethernet 0/1-2 Switch1 (config-if
19、-range)#switchport mode trunk,14.3.2 Switch1快速生成树配置,Switch1 (config-if-range)#no shutdown Switch1 (config-if-range)#exit Switch1 (config)#spanning-tree vlan 10 root primary 启动spanning-tree协议，并手动设置为根桥，交换机重新计算生成树。 Switch1 (config)#end Switch1#copy run start Switch1#show spanning-tree,14.3.2 Switch1快速生成树配置,14.3.3 Switch2快速生成树配置,（略）,14.3.4 关闭VLNA 10的生成树协议,Switch2#config terminal Switch2 (config)#no spanning-tree vlan 10 关闭生成树协议,
