1、第9章 生成树及端口聚合技术与配置,9.1 冗余拓扑结构,图9-1 交换机间冗余拓扑结构,9.1.1 广播风暴,图9-2 交换机间的循环链路,9.1.2 单帧的多次递交,图9-3 单帧的多次递交,9.1.3 桥接表的不稳定,图9-4 桥接表的不稳定性问题,9.2 生成树协议（Spanning Tree Protocol）概述,9.2.1 生成树协议概述生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）起源于DEC公司的“网桥到网桥”协议。后来，IEEE 802委员会制定了生成树协议的规范802.1d。,图9-5 生成树协议操作,9.2.2 生成树协议术语,1网桥协议数据单元（B
2、ridge Protocol Data Unit，BPDU）2网桥号（Bridge ID）3根网桥（Root bridge）4指定网桥（Designated bridge）5根端口（Root port）6指定端口（Designated port）7非指定端口（NonDesignated port）,9.2.2 生成树协议术语,图9-8 配置BPDU帧的解码结果,图9-9 拓扑变更通告BPDU帧的解码结果,9.2.3 根网桥选举,图9-10 根网桥选举,9.2.4 生成树代价,图9-11 根端口选举,9.2.5 生成树协议操作,图9-12 交换机端口的四种状态,9.2.6 生成树的重新计算,图9
3、-13 生成树的重新计算,9.2.7 快速生成树协议,RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol） 对STP的补充，在物理拓扑变化或配置参数发生变化时，能够显著地减少网络拓扑的重新收敛时间 定义了2种新增加的端口角色，用于取代阻塞端口替代（alternate）端口AP：为根端口到根网桥的连接提供了替代路径 备份（backup）端口BP：提供了到达同段网络的备份路径,Root Bridge,DP,DP,RP,AP,DP,BP,快速生成树协议,3种端口状态丢弃（discarding）、学习（learning）和转发（forwarding）,快速生成树协议,增加2个变量，用于
4、主动地将端口立即转变为转发状态：边缘端口：指连接终端的端口 连接类型：根据端口的双工模式来确定，全双工操作的端口为点到点链路，可以实现快速收敛 BPDU的传播机制改变：非根网桥即使没有收到根网桥发来的BPDU，也会每隔2s发送一次BPDU如果连续3个hello time里没有收到邻居发来的BPDU，则认为连接故障拓扑变更的机制改变,RSTP的优点,为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口（Alternate Port）和备份端口（Backup Port）两种角色 在只连接了两个交换端口的点对点链路中，指定端口只需与下游网桥进行一次握手就可以无时延地进入转发状态 边缘端口可以直接进入转发状态
5、，不需要任何延时,STP与RSTP的兼容性,RSTP协议与STP协议完全兼容RSTP协议根据收到的BPDU版本号来自动判断与之相连的交换机支持STP协议还是RSTP协议,9.3 Spanning Tree配置,9.3.1 Spanning Tree的缺省配置,9.3.2 Spanning Tree的配置,恢复缺省配置Switch(config)# spanning-tree reset 打开、关闭STPSwitch(config)# spanning-treeSwitch(config)# no spanning-tree注意：锐捷交换机默认关闭spanning tree修改生成树协议的类型S
6、witch(config)#spanning-tree mode mstp|stp|rstp 注意：默认为MSTP,配置交换机的优先级 Switch(config)#spanning-tree priority 注意：网桥优先级配置只能为4096的倍数配置端口的优先级 Switch(config-if)#spanning-tree port-priority 注意：端口优先级配置只能为16的倍数配置端口的路径成本 Switch(config-if)#spanning-tree cost cost,9.3.2 Spanning Tree的配置,配置端口路径成本的默认计算方法 Switch(con
7、fig)#spanning-tree path-cost method long|short 注意：默认值为长整型（long）,9.3.2 Spanning Tree的配置,配置Hello Time、Forward-delay Time和Max-age Time Switch(config)#spanning-tree hello-time|forward-time|max-age seconds 配置链路类型 Switch(config-if)#spanning-tree link-type point-to-poin|shared查看生成树的配置 Switch#show spanning-
8、treeSwitch#show spanning-tree interface interface-id,9.3.2 Spanning Tree的配置,SW1:32768.00-d0-f8-b4-e5-4b,F0/3,F0/2,F0/2,F0/1,F0/1,F0/4,SW2:32768.00-d0-f8-06-1c-91,SW4:32768.00-d0-f8-21-a5-42,SW3:32768.00-d0-f8-82-f4-a1,将成为Root Bridge,F0/4,F0/3,将成为Root Poot,要求成为根网桥,要求成为根端口,9.3.3 生成树配置实例,SW1：S3760(conf
9、ig)#hostname SW1SW1(config)#spanning-tree SW1(config)#spanning-tree mode rstpSW1(config)#spanning-tree priority 4096SW2：S3760(config)#hostname SW2SW2(config)#spanning-tree SW2(config)#spanning-tree mode rstp,9.3.3 生成树配置实例,SW3：S3750(config)#hostname SW3 SW3(config)#spanning-tree SW3(config)#spanning-
10、tree mode rstp SW4：S3750(config)#hostname SW4SW4(config)#spanning-tree SW4(config)#spanning-tree mode rstpSW4(config)#spanning-tree priority 24576,9.3.3 生成树配置实例,SW1:4096.00-d0-f8-b4-e5-4b,F0/3,F0/2,F0/2,F0/1,F0/1,F0/4,SW2:32768.00-d0-f8-06-1c-91,SW4:24576.00-d0-f8-21-a5-42,SW3:32768.00-d0-f8-82-f4-a
11、1,F0/4,F0/3,Root Bridge,9.3.3 生成树配置实例,查看生成树的配置,SW1#show spanning-treeStpVersion : RSTPSysStpStatus : ENABLEDMaxAge : 20HelloTime : 2ForwardDelay : 15BridgeMaxAge : 20BridgeHelloTime : 2BridgeForwardDelay : 15MaxHops: 20TxHoldCount : 3,PathCostMethod : LongBPDUGuard : DisabledBPDUFilter : DisabledBri
12、dgeAddr : 00d0.f8b4.e54bPriority: 4096TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:2m:42sTopologyChanges : 7DesignatedRoot : 1000.00d0.f8b4.e54bRootCost : 0RootPort : 0,9.3.3 生成树配置实例,9.3.4 生成树协议诊断,1show spanning-tree显示生成树协议中交换机及其端口的情况 2show spanning-tree blockedports显示处于阻塞状态的端口3show spanning-tree detail显示生成树详细信息
13、 4show spanning-tree interface用于显示生成树中某端口相关状态 5show spanning-tree vlan用来显示指定VLAN的生成树内容6show spanning-tree summary用于显示生成树总结,9.4 生成树协议调整,9.4.1 加速生成树收敛时间图9-20 配置快速端口,9.4.2 每VLAN生成树（Per Vlan Spanning Tree，PVST）,图9-21 PVST,9.4.3 根桥调整,图9-22 默认情况下的根网桥与非根网桥,图9-23 交换机A的生成树协议信息,图9-26 定义（主）根网桥,图9-27 定义次根网桥,9.4
14、.3 根桥调整,图9-28 新的根网桥与非根网桥,图9-29 交换机A的生成树协议信息,图9-32 修改网桥优先级,9.4.4 多VLAN生成树,多VLAN生成树（Multiple VLAN Spanning Tree，MST）可以将多个VLAN映射到一个生成树协议实例下。这一方面大量减少了需要维护的生成树协议数量，另一方面还可以充分、合理地利用冗余链路进行负载均衡。在IEEE 802.1s标准中，描述了多生成树协议的规范。,9.5 端口聚合,个聚合端口Aggregate Port （AP）：把多个物理接口捆绑在一起而形成的一个简单逻辑接口 标准为IEEE 802.3ad 可扩展链路带宽实现成
15、员端口上的流量平衡 自动链路冗余备份,1000MAggregate Link,1000M,1000M,10/100M,10/100M,9.5.1 配置端口聚合的注意事项,AP 成员端口的端口速率必须一致AP 成员端口必须属于同一个VLANAP 成员端口使用的传输介质应相同缺省情况下创建的Aggregate Port 是二层AP二层端口只能加入二层AP，三层端口只能加入三层APAP 不能设置端口安全功能当把端口加入一个不存在的AP 时，AP 会被自动创建一个端口加入AP，端口的属性将被AP 的属性所取代一个端口从AP 中删除，则端口的属性将恢复为其加入AP 前的属性当一个端口加入AP 后，不能在
16、该端口上进行任何配置，直到该端口退出AP,9.5.2 配置端口聚合,创建APSwtich(config)#interface aggregateport n （n为AP 号） 将端口加入APSwitch(config)#interface range port-rangeSwitch(config-if-range)# port-group port-group-number 注意：如果这个AP 不存在，则同时创建这个AP 将端口从AP中删除Switch(config-if)# no port-group,9.5.2 配置端口聚合,手工配置接口组，将AP设置为三层接口Switch(config
17、)#interface aggregateport aggregate-port-number Switch(config-if)#no switchport Switch(config-if)#ip address ip-address mask 选择接口组，并将其设置为三层模式，加入三层接口组SW3550(config)#int range f0/1-2SW3550(config-if-range)#no switchport/将接口组设置为三层接口Switch(config-if-range)#port-group 1/将f0/1和f0/2接口加入ap组1查看端口聚合配置 Switch#
18、 show interface aggregateport NSwitch# show aggregateport port-numberload-balance |summary,9.5.3 端口聚合的流量平衡,流量平衡把流量平均地分配到AP的成员链路中去，可以根据源MAC地址、目的MAC地址或源IP地址/目的IP地址应根据不同的网络环境设置合适的流量分配方式 配置流量平衡命令Switch (config)#aggregateport load-balance dst-mac|src-mac|src-dst-mac|dst-ip|src-ip|ip 注意：以RG-S3750-24型号的交换机
19、为例，不同型号交换机支持的流量平衡算法可能会不同,实验10-1 STP/RSTP配置实验,F0/2,F0/1,F0/2,F0/1,SW1,SW2,PC1,PC2,F0/24,F0/24,实验目的：验证STP/RSTP协议的特点及工作过程实验内容：1）按照拓扑图在相应交换机上完成STP/RSTP 配置。2）配置PC机的IP网段地址为192.168.100.X/Y。实验要求：1）在配置STP及PC机的IP后连线，并使用show span查看生成树的运行情况及各接口状态；2）在配置STP及PC机的IP后连线前间在PC机上使用ping -t 192.168.100.X/Y 验证PC间的通信，插线后然后
20、在正常通信的情况下拔掉交换机间的一条连接线，以验证他们间的通信中断情况 ；3）配置RSTP协议，验证上述两点情况，并比较与STP的异同点。,实验10-2 二层端口聚合及负载平衡配置,F0/2,F0/1,F0/2,F0/1,SW1,SW2,二层聚合端口配置：将二层的以太网接口f0/1和f0/2配置成二层aggregate port 5成员：S1/2(config)#interface range f0/1-2S1/2(config-if-range)#port-group 5 /将接口加入aggregate port 5，若不存在，则同时创建它。调整二层AP负载均衡模式的配置：S1(config
21、)#aggregateport load-balance dst-mac /选择基于目的MAC的负载均衡方S2(config)#aggregateport load-balance src-mac /选择基于源MAC的负载均衡方式查看接口组配置信息：S1/2#show aggregateport summary /查看聚合端口的汇总信息S1/2#show aggregateport load-balance/查看聚合端口的流量平衡在两交换机上连接PC机互ping对方的过程中断开一条线以验证聚合情况，观察在断开的时候有没有短暂超时的现象。,实验10-3 三层端口聚合配置,F0/2,F0/1,F0
22、/2,F0/1,SW1,SW2,三层聚合端口配置：建立AP首先应手动建立汇聚端口，并将其设置为三层接口(no switchport),如果直接将交换机端口加入的话，会出现接口类型不匹配，命令无法执行错误。默认情况下，一个aggregate port是二层的，如果要配置一个三层的，而对三层交换机的端口设置为三层端口，用no switchport变为三层端口，用switchport变为二层接口。手工建立接口组1，配置为三层接口组，并为其配置IP地址： SW3550(config)#interface aggregateport 1/手动建立汇聚端口ag1SW3550(config-if)#no s
23、witchport /将ag1设置为三层接口SW3550(config-if)#ip address 10.1.1.x/y 255.255.255.0 将物理接口f0/1-2设置为三层接口，并加入到接口组1中：SW3550(config)#int range f0/1-2SW3550(config-if-range)#no switchport/将接口组设置为三层接口Switch(config-if-range)#port-group 1/将f0/1-2接口加入ap组1在两个交换机上分别ping对方的过程中断开一条线以验证聚合情况，观察在断开的时候有没有短暂超时的现象,思考与练习,冗余结构解决了什么问题？但带来了什么问题？生成树技术解决的主要问题是什么？如何提高生成树的收敛速度？生成树与链路聚合的使用环境？如何使用链路聚合的流量平衡模式？,
