1、1,第三讲 交换机端口配置与生成树协议配置,交换机端口配置生成树协议回顾生成树协议配置,2,交换机端口配置,端口速率端口工作模式端口类型端口流量控制端口聚合端口镜像,3,端口速率配置,交换机端口所支持的速率标准以太网 10Mbps快速以太网 100Mbps千兆以太网 1000Mbps自协商的结果,端口速率配置命令：Quidway-Ethernet0/1 speed 10 | 100 | 1000 | auto ,4,端口工作模式配置,交换机端口所支持的工作模式全双工（Full-duplex）连接计算机时不使用 CSMA/CD半双工（Half-duplex）连接 Hub时使用 CSMA/CD端口
2、工作模式配置命令：Quidway-Ethernet0/1 duplex full | half | auto,5,端口类型配置,端口类型MDI（Medium Dependent Interface，介质相关接口）MDI-X 或 MII（Medium Independent Interface，介质无关接口）,MDI MDI-X,6,端口类型配置（续）,路由器和PC机一般都使用MDI接口，以太网交换机一般都使用MDI-X接口同端口类型相连使用交叉网线，异端口类型相连使用直连网线。,Receive Pair,Transmit Pair,Transmit Pair,Transmit Pair,Rec
3、eive Pair,Transmit Pair,Receive Pair,交叉网线,直连网线,Receive Pair,7,端口类型配置（续）,华为或H3C交换机可以智能识别网线类型和对端MDI / MDI-X 端口类型端口类型配置命令Quidway-Ethernet0/1 mdi normal | cross | auto normal ： MDI-X 端口cross ： MDI 端口auto ： 自适应,8,流量控制配置,流量控制目标减轻或避免大量以太网帧在交换机端口发生拥塞流量控制原理Half-duplex：使用后退压力（Backpressure）技术，即模拟产生冲突信号（Jam Sig
4、nal）Full-duplex：向对端设备发送PAUSE帧流量控制配置命令Quidway-Ethernet0/1 flow-controlQuidway-Ethernet0/1 undo flow-control,注：Quidway S 系列交换机所有端口在缺省情况下都禁用了流量控制功能,9,端口聚合配置 概述,端口聚合（Port Aggregation），也称为端口捆绑或链路聚合（Link Aggregation）。指两个交换机之间通过两个或多个端口并行连接，以获得更高的带宽。 端口聚合是目前很多品牌交换机都支持的一种高级特性。,10,端口聚合配置 实现原理,聚合链路（Aggregated
5、Links),Port 1,Port 2,Port 3,Port n,帧分发器,发送队列,发送部分,高层协议,Port 1,Port 2,Port 3,Port n,帧接收器,接收队列,接收部分,高层协议,端口发送队列,端口接收队列,交换机 A,为了保证帧的按序传送，必须将同一会话的帧分配到同一端口进行发送,交换机 B,11,端口聚合配置 相关命令,参加聚合的端口必须工作在全双工方式下并且速率相同Quidway-Ethernet0/1 duplex fullQuidway-Ethernet0/1 speed 100配置端口聚合端口聚合必须在链路两端同时配置才能生效,端口聚合配置 相关命令,静态
6、聚合命令 创建聚合接口，并进入聚合接口视图 h3cinterface bridge-aggregation interface-numberinterface-number ：聚合端口， 系列取值范围为1-1024（不同版本数值有差别，见配置手册） 将以太网接口加入聚合组（首先进入以太网接口视图）H3C-GigabitEthernet1/0/1 port link-aggregation group number （注：此处number与聚合端口的数值一致）例：将以太网端口GigabitEthernet1/0/1 加入聚合端口22。H3C interface bridge-aggregatio
7、n 22H3C interface GigabitEthernet1/0/1 H3C-GigabitEthernet1/0/1port link-aggregation group 22,13,端口聚合配置 相关命令（续）,清除端口聚合Quidway undo link-aggregation ethernet master_port_num | all （S3500交换机）master_port_num：聚合端口中的起始端口号all：表示删除所有端口聚合Quidway undo link-aggregation group agg-id （S3900或S3610交换机）显示端口聚合的信息Qu
8、idway display link-aggregation ethernet master_port_num （S3500交换机）Quidway display link-aggregation summary （S3900或S3610交换机）,14,端口镜像配置 概述,镜像分为两种：端口镜像和流镜像。端口镜像是指将某些指定端口（出或入方向）的数据流量映射到监控端口，以便集中使用数据捕获软件进行数据分析。流镜像是指按照一定的数据流分类规则对数据进行分流，然后将属于指定流的所有数据映射到监控端口，以便进行数据分析。,15,端口镜像配置 相关命令 S3526适用,指定和清除镜像端口Quidway
9、 undo monitor-port interface_type interface_num inbound | outbound | both inbound | outbound | both 表示镜像端口所监控报文的方向；inbound 表示本镜像端口仅对被镜像端口接收的报文进行监控；outbound 表示本镜像端口仅对被镜像端口发送的报文进行；监控both 表示本镜像端口同时对被镜像端口接收和发送的报文进行监控指定和清除被镜像端口Quidway undo mirroring-port interface_type interface_ num to interface_type in
10、terface_ num inbound | outbound | both inbound | outbound | both 表示被监控报文的方向；inbound 表示仅对端口接收的报文进行监控；outbound 表示仅对端口发送的报文进行监控；both 表示同时对端口接收和发送的报文进行监控,注意：2008-EI、S3928、S3610分别与以上稍有不同，请查询相应命令手册已获得其具体命令。,16,生成树协议（Spanning Tree Protocol, STP）回顾,起因和历史概述术语BPDU消息与消息交换生成树的构造总结,17,生成树协议 起因,Loop的危险：如右图，考虑被两个B
11、ridges连接起来的两个局域网假设主机n要发送帧F, 并且两个Bridges的MAC地址表中都没有包含F目的地址的表项,F,18,生成树协议 历史,In 1980s, Radia Perlman发明了生成树协议来避免在局域网中产生环。,Radia Perlman 于1988年在MIT获得计算机博士学位。她目前工作于Sun Microsystems, Inc.她有一本很有名的书：Interconnections, Second Edition: Bridges, Routers, Switches, and Internetworking Protocols,19,Algorhyme - Pe
12、om of spanning tree algorithm,I think that I shall never see,a graph more lovely than a tree.A tree whose crucial property,is loop-free connectivity.A tree that must be sure to span,so packet can reach every LAN.First, the root must be selected.By ID, it is elected.Least-cost paths from root are tra
13、ced.In the tree, these paths are placed.A mesh is made by folks like me,then bridges find a spanning tree. - By Radia Perlman,20,生成树协议 概述,基本思想：生成树没有环。Bridge之间通过不断地交换控制帧来动态的构造生成树。这个控制帧被称为： Configuration Bridge Protocol Data Unit (Configuration BPDU),LAN 2,Bridge,LAN 5,LAN 3,LAN 1,LAN 4,Bridge,Bridge,
14、Bridge,d,Bridge,21,生成树协议 术语,Bridge ID: 每个Bridge的唯一标识（Priority + MAC Address）。Port ID: Bridge上每个端口的唯一标识。（Port Priority + Port Index）Root Bridge: 具有最小Bridge ID的Bridge。在生成树协议中，将把这个Bridge当作是生成树的Root.Root Path Cost: 到达Root Bridge的最短路径的长度，单位一般为hop数。Root Port: 到达Root Bridge的最短路径的出发端口。 Designated Bridge: 对于
15、一个LAN而言，通往Root Bridge最短路径上的所经由的第一个Bridge。如果两个Bridge有相同长度的最短路径，那么取Bridge ID较小的那一个。Designated Port: 如果Bridge B是LAN L的Designated Bridge, 那么Bridge B与LAN L相连的端口就称为Bridge B对于LAN L的Designated Port.,22,生成树协议 术语（举例）,LAN 2,LAN 3,B 3,B2,2,B1,2,B4,LAN 1,LAN 4,2,2,1,1,1,1,23,生成树协议 BPDU格式,24,生成树协议 BPDU的交换,每个Bridg
16、e都周期性的向与自己相连的LAN上发送如下的BPDU：,root bridge (what the sender thinks it is) root path cost for sending bridgeIdentifies sending bridgeIdentifies the sending port,root ID,cost,bridge ID,port ID,25,生成树协议 “better”关系,给定两个 BPDU M1与M2：,ID R1,C1,ID B1,M1,M2,ID P1,ID R2,C2,ID B2,ID P2,我们说 M1 is better than M2, i
17、f (R1 R2), Or (R1 = R2) and (C1 C2), Or (R1 = R2) and (C1 = C2) and (B1 B2), Or (R1 = R2) and (C1 = C2) and (B1 = B2) and (P1 P2),26,生成树协议 初始化,在协议运行之初，每个Bridge都认为自己是Root Bridge.于是每个Bridge都向与它相连的LAN上发送如下形式的BPDU:,B,0,B,P,27,生成树协议 更新BPDU,每个Bridge把它所收到的所有BPDU和它自己所发送的BPDU相比较.若一个发送如下BPDU M1的Bridge B1,收到一个
18、Better BPDU M2，满足 R2 R1:,那么Bridge B1 就把自己的 BPDU 更新为:,28,生成树协议 更新BPDU（续）,若一个发送如下BPDU M1的Bridge B1,收到一个Better BPDU M2，满足C2 = C1 2 :,那么Bridge B1 就把自己的 BPDU 更新为:,29,生成树协议 树的构造,对于每一个Bridge：收到 Better BPDU 的 并且到达Root Bridge路径最短的那个 Port 被认为是该Bridge的 Root Port. (注：如果该Bridge自己的BPDU为 Best，则无 Root Port.)对于该Brid
19、ge上的一个Port X所连接的LAN L, 如果该Bridge 自己的BPDU比所有从Port X收到的其它的BPDU都好，那么该Bridge 就认为自己是LAN L的Designated Bridge, 并且认为Port X是自己对于LAN L的Designated Port.在决定了Root Port和Designated Port后，每个Bridge都认为：它的Root Port在生成树上它的所有Designated Ports在生成树上。它的所有其它Port都不在生成树上。,30,生成树协议 树的构造（续）,如右图，每个Bridge都计算出了自己的Root Port和Designat
20、ed Port作由Designated Port到Root Port的连线和由Designated Port到LAN的连线，就得到了局域网上的生成树。,LAN 2,B7,LAN 5,LAN 3,LAN 1,LAN 4,B5,B 3,B1,d,B 6,D,D,D,R,D,R,R,R,D,2,1,31,生成树协议 帧转发规则,每个Bridge只接受从 Root Port 或 Designated Port 收到的数据帧。每个Bridge只在 Root Port 或者 Designated Port 上转发数据帧这样就避免了环路的出现。,32,生成树协议 端口状态,端口能力,不收发任何报文,Disa
21、bled,Blocking,Listening,Learning,端口状态,Forwarding,不接收或转发数据, 接收但不发送BPDUs, 不进行地址学习,不接收或转发数据, 接收并发送BPDUs, 不进行地址学习,不接收或转发数据, 接收并发送BPDUs, 进行地址学习,接收并转发数据, 接收并发送BPDUs, 进行地址学习,IETF RFC 1493,Discarding,IEEE 802.1D,Learning,Forwarding,33,生成树协议 举例,D,D,D,D,D,D,D,D,D,D,D,R,R,R,R,R,R,注：某些Bridge可能被闲置，例如B3 和 B6。,34,
22、生成树协议 演变,生成树协议（STP）1990年，Radia Perlman的STP被IEEE标准化为 IEEE Std 802.1D缺点：需要等待计时器超时，网络恢复连通速度慢消失于IEEE Std 802.1D 2004 Edition快速生成树协议（RSTP, Rapid STP）出现于IEEE Std 802.1D 2001 Edition优点：无需等待计时器超时，增加了用于主动通知的TCN（Topology Change Notification）消息，完全兼容STP目前的交换机一般都实现RSTP多生成树协议（MSTP, Multiple STP）出现于IEEE Std 802.1s
23、 2002 Editionzai 用于VLAN的生成树协议在S3900系列和S3610交换机上实现的是MSTP,STP, RSTP, MSTP的基本思想和过程相同，都遵照了当初Radia Perlman的想法,35,生成树协议 总结,动态算法能适应网络拓扑结构的改变分布式算法每个Bridge独立的作出自己对Root Port和Designated Port的决定。消息交换简单周期性的相邻Bridge之间BPDU交换消息处理简单仅决定“better”关系即可,计算机网络领域最优美的协议之一,36,生成树协议配置,启动/关闭生成树协议设定网桥的优先级设定端口的优先级设定端口的开销设定端口的Forw
24、ard Delay显示生成树协议信息,37,启动/关闭生成树协议,在Quidway S 系列交换机中，生成树协议缺省为关闭状态。可以用下述命令来改变生成树的状态：stp enable | disable undo stp适用视图系统视图、以太网端口视图参数enable：用来开启设备或端口的RSTP。disable：用来关闭设备或端口的RSTP。stp enable | disable 命令用来开启/关闭设备或端口上的RSTP。当在系统视图下用来配置设备RSTP 时，undo stp 命令用来恢复设备的RSTP 为缺省状态；在以太网端口视图下使用undo stp 命令，配置的效果和系统视图下一样
25、，也是将设备的RSTP 恢复为缺省状态。,38,设定网桥的优先级,网桥ID由两部分组成: Bridge Priority + Bridge MacAddress如果网络中的所有交换机都在缺省配置下，根据BPDU比较原则，MAC地址最小的交换机被选为根桥，但是该交换机未必是理想的根桥，可以通过命令配置Bridge Priority将合适的交换机推举为根桥Quidway stp priority bridge-priority bridge-priority：用来标识所设定的bridge 优先级，该值是不连续的，范围为061440，步长为4096。缺省情况下，交换机的优先级为32768。Quidw
26、ay undo stp priority / 恢复为缺省值,39,设定端口的优先级,根据BPDU比较原则，有时候需要比较端口ID端口ID由两部分组成: Port Priority + Port Index其中端口优先级部分是可配置的命令格式为Quidway-Ethernet0/1 stp port priority port-priorityport-priority：用来标识所设定的优先级，该值是不连续的，范围为0240，步长为16。缺省情况下，端口优先级为128。Quidway-Ethernet0/1 undo stp port priority,平行链路,2,1,40,设定端口的开销,从
27、本网桥到根桥的路径上所有经过端口的端口开销之和为根路径开销，可以通过命令来改变端口开销的值Quidway-Ethernet0/1 stp cost cost cost：用来标识所设定的路径开销值，范围1200000。缺省情况下，网桥根据与端口相连的链路速率而直接得到端口的路径开销。Quidway-Ethernet0/1 undo stp cost,41,设定端口的Forward Delay,Forward Delay：端口转换为 Forwarding 状态所需等待的时间过长的Forward Delay会导致生成树的收敛太慢；过短的Forward Delay可能会在拓扑改变的时候，引入暂时的环路
28、。,LAN 1,LAN 2,B 3,B2,d,Forwarding,Discarding,B1,Fail Suddenly,42,设定端口的Forward Delay （续）,Quidway stp timer forward-delay centisecondscentiseconds: 厘秒，缺省为1500Quidway undo stp timer forward-delay,43,显示生成树协议信息,任意视图 display stp interface interface_list interface interface_list：以太网端口列表，表示多个以太网端口，表示方式为 int
29、erface _list interface_type interface_num to interface_type interface_num & “&” 表示前面的参数最多可以输入10 次。本命令用来显示当前RSTP 的状态信息或统计信息。根据该命令的输出信息，可以帮助用户确认RSTP 配置是否正确。【例】显示设备上以太网端口Ethernet0/1 的RSTP 信息。 display stp interface Ethernet0/1,44,作实验注意事项,实验前做，请在用户视图下使用“reset saveostd-configuration”命令和“reboot”命令将设备的配置清空，以免前一个班的实验留下的配置对本次实验产生影响。 请关闭PC机上的防火墙请首先在系统视图下执行以下命令： stp mode rstp stp pathcost-standard legacy故障诊断：检查接线是否正确检查指示灯是否亮（PC机网卡灯，交换机的端口灯）检查配置是否正确（PC机：ipconifg, 交换机：display）,
