1、三层交换机的操作,1、三层交换机的端口操作 端口的2层与3层转换3层交换机的端口既可用作2层的交换端口，也可用作3层的路由端口。将端口设置为3层的配置命令为no switchport。将端口设置为2层的配置命令为switchport。对于IP网络，应为3层端口指定IP地址，此地址以后成为所连广播域内其他2层接入交换机和客户机的网关地址。,2、三层交换机路由功能的开启与关闭 Sw#conf t Sw(conf)#ip routing 关闭路由功能： Sw(conf)#no ip routing,三层交换机实现vlan之间通信,生成树协议 Spanning Tree Protocol,教学目标,了
2、解生成树协议的工作原理 掌握交换机端口状态的迁移,S301 设备链路冗余拓扑图分析：优点与问题,简单的冗余交换拓扑,1.冗余拓扑消除了单点故障2. 交换机对不知道地址的帧进行泛洪3.交换机对广播和组播也进行泛洪。4.冗余交换拓扑或许会带来广播风暴、多帧拷贝以及MAC地址表不稳定的问题,广播风暴（Broadcast Storm）,多帧传输（Multiple Frame Transmissions）,在冗余交换网络中，对终端设备来讲，收到多帧相同数据是可能的。,MAC地址表不稳定（MAC Database Instability）,交换机从错误的接口学到MAC地址。,如何解决以上问题？,创建逻辑无
3、环路拓扑 （Creating a logical loop free topology）,1.冗余增加了可靠性，但是同时将物理环路带进网络2. 解决办法就是创建逻辑无环路拓扑，同时保留物理环存在3.无环路拓扑称为树，并且是可扩展的树。4.创建无环路拓扑的算法称为生成树(spanning-tree )算法。,STP术语（STP Terms）,1. 桥ID (BID) 2. 开销（Cost） 3. 桥协议数据单元（BPDU）,桥ID (Bridge ID),1.BID用来识别每一个交换机/网桥。 2.BID用来确定网络的中心，在STP中称为根桥。 3.BID由优先级和MAC地址构成，优先级默认为3
4、2768 （BID小的优先成为根桥）,开销（Cost）,最短路径是cost累加，而cost是基于链路的速率的。,桥协议数据单元（BPDU）,1.交换机发送的创建逻辑无环路的数据包称为BPDU2.BPDU在阻塞的接口上也可以接收，这确保如果链路或设备出现问题，新的生成树会被计算3.默认BPDU 2秒发送一次,Spanning-Tree Protocol,1.选举根桥(顶点)，BID最小即是2.计算自己到根桥距离3.选择根端口，距离根桥最近的接口4.选指定端口和非指定端口，非指定端口被阻塞。,生成树操作（Spanning-Tree Operation）,STP演示,生成树操作规则（Spanning
5、-Tree Operation Rules）,1.每个网络只有一个根桥 One root bridge per network. 2.每个非根桥只有一个根端口 One root port per nonroot bridge. 3.每个网络分段只有一个指定端口 One designated port per segment. 4.非指定端口不被使用 Nondesignated ports are unused.,生成树端口状态（Spanning-Tree Port States）,生成树端口状态（Spanning-Tree Port States）,1.在阻塞状态，端口仅能接收BPDU,需要2
6、0秒改变这种状态 In the blocking state, ports can only receive BPDUs. It may take up to 20 seconds to change from this state. 2.在侦听状态，交换机确定是否有到根桥的其它路径。该状态持续15秒。在该状态，用户的数据不能转发，也不能学习MAC地址。 In listening state, switches determine if there are any other paths to the root bridge. the forward delay and lasts for 1
7、5 seconds. In the listening state, user data is not being forwarded and MAC addresses are not being learned.,生成树端口状态（Spanning-Tree Port States）,3.在学习状态，用户的数据不能转发，但是可以学习MAC地址，该状态持续15秒。 In learning state user data is not forwarded, but MAC addresses are learned from any traffic that is seen. The learn
8、ing state lasts for 15 seconds and is also called the forward delay. 4.在转发状态，用户数据被转发，MAC地址继续学习，BPDU仍然工作。 In forwarding state user data is forwarded and MAC addresses continue to be learned. BPDUs are still processed.,实例分析,第一代生成树协议，不带负载均衡 RSTP是对STP的改进，提高了STP的性能，加快了生成树收敛的时间。RSTP相对于STP有以下优点： A、STP没有明确区
9、分端口状态与端口角色，收敛时主要依赖于端口状态的切换。RSTP比较明确的区分了端口状态与端口角色，且其收敛时更多的是依赖于端口角色的切换。 B、STP端口状态的切换必须被动的等待时间的超时。而RSTP端口状态的切换却是一种主动的协商。 C、STP中的非根网桥只能被动的中继BPDU。而RSTP中的非根网桥对BPDU的中继具有一定的主动性,STP、RSTP与PVST、MSTP,PVST（CISCO）,冗余链路被stp协议在逻辑上形成了一棵树？冗余链路资源岂不浪费了？,PVST：每个VLAN的生成树协议；在TRUNK链路上起到了分不同vlan流量的作用第二代生成树协议，带负载均衡，不兼容stp，rs
10、tp,MSTP（H3C),第三代生成树协议 而MSTP是在传统的STP、RSTP的基础上发展而来的新的生成树协议，本身就包含了RSTP 的快速转发机制，并加入了对VLAN的支持。,思考题（Questions）,1.环路的存在，会导致 、 和 问题。 2.交换机的ID由 和 组成。 3.选举根桥时，具有较 值的桥ID的交换机会成为根桥。 4.100M链路的新STP Cost为 。 5.STP收敛后 口和 口是处于转发状态的。 6.决定指定口时，会按顺序考虑 、 、 和 因素。 7.缺省时，转发延时为 秒，Hello时间为 秒，BPDU的存活时间为 秒。 8.STP中，交换机的端口有 、 、 和 状态。,
