Cisco 快速生成樹(shù)協(xié)議RSTP 協(xié)議原理及配置



實(shí)驗(yàn)8 Cisco快速生成樹(shù)協(xié)議RSTP協(xié)議原理及配一、相關(guān)知識(shí)介紹一、生成樹(shù)協(xié)議的要緊功能有兩個(gè):一是在利用生成樹(shù)算法、在以太網(wǎng)絡(luò)中,創(chuàng)建一個(gè)以某臺(tái)互換機(jī)的某個(gè)端口為根的生成樹(shù),幸免環(huán)路二是在以太網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí),通過(guò)生成樹(shù)協(xié)議達(dá)到收斂愛(ài)惜的目的二、根網(wǎng)橋的選擇流程:(1)第一次啟動(dòng)互換機(jī)時(shí),自己假定是根網(wǎng)橋,發(fā)出BPDU報(bào)文宣告2 )每一個(gè)互換機(jī)分析報(bào)文,依照網(wǎng)橋ID選擇根網(wǎng)橋,網(wǎng)橋ID小的將成為根網(wǎng)橋(先比較網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí),假設(shè)是相等,再比較MAC 地址).(3)通過(guò)一段時(shí)刻,生成樹(shù),所有互換機(jī)都同意某網(wǎng)橋是根網(wǎng)橋4)如有網(wǎng)橋ID值更小的互換機(jī)加入,它第一通告自己為根網(wǎng)橋其它互換機(jī)比較后,將它看成新的根網(wǎng)橋而記錄下來(lái)3、RSTP協(xié)議原理STP并非是已經(jīng)淘汰不用,事實(shí)上很多廠家目前還僅支持STPSTP的最大缺點(diǎn)確實(shí)是他的收斂時(shí)刻太長(zhǎng),關(guān)于此刻網(wǎng)絡(luò)要求 靠靠得住性來(lái)講,這是不許諾的,快速生成樹(shù)的目的確實(shí)是加速以太網(wǎng)環(huán)路故障收斂的速度1)RSTP 5種端口類型STP概念了 4種不同的端口狀態(tài),監(jiān)聽(tīng)(Listening),學(xué)習(xí)(Learning),阻斷(Blocking)和轉(zhuǎn)發(fā)(Forwarding),其端 口狀態(tài)表現(xiàn)為在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲卸丝跔顟B(tài)混合(阻斷或轉(zhuǎn)發(fā)),在拓?fù)渲械慕巧ǜ丝?、指定端口等等)?/p>
在操作上看,阻斷狀態(tài) 和監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)沒(méi)有區(qū)別,都是拋棄數(shù)據(jù)幀而且不學(xué)習(xí)MAC 地址,在轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)下,無(wú)法明白該端口是根端口仍是指定端口RSTP有五 種端口類型根端口和指定端口這兩個(gè)角色在RSTP中被保留,阻斷端口分成備份和替換端口角色生成樹(shù)算法(STA)利用BPDU 來(lái)決定端口的角色,端口類型也是通過(guò)比較端口中保留的BPDUB來(lái)確信哪個(gè)比其他的更優(yōu)先1) 根端口 :非根橋收到最優(yōu)的BPDU 配置信息的端口為根端口,即到根橋開(kāi)銷最小的端口,這點(diǎn)和STP—樣請(qǐng)注用意8-16上方 的機(jī),根橋沒(méi)有根端口依照STP的選擇根端口的原那么,SW-1和SW-2和根連接的端口為根端口2) 指定端口:與STP—樣,每一個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)段段內(nèi)必需有一個(gè)指定端口假設(shè)SW-1的BID比SW-2優(yōu)先,而且SW-1的P1 口端口 ID比P2優(yōu)先級(jí)高,那么P1為指定端口,如圖8-17所示根諦口SW-1圖8-16 RSTP根端口3) 替換端口假設(shè)是一個(gè)端口收到另外一個(gè)網(wǎng)橋的更好的BPDU,但不是最好的,那么那個(gè)端口成為替換端口,如圖8-18所示關(guān)于SW-2 來(lái)講,端口 P3收到的BPDU比自己優(yōu)先,自己為次優(yōu)先,P3為替換端口4) 備份端口假設(shè)是一個(gè)端口收到同一個(gè)網(wǎng)橋的更好BPDU,那么那個(gè)端口成為備份端。
當(dāng)兩個(gè)端口被一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路的一個(gè)環(huán)路連在一路 時(shí),或當(dāng)一個(gè)機(jī)有兩個(gè)或多個(gè)到共享局域網(wǎng)段的連接時(shí),一個(gè)備份端口才能存在如圖8-19所示,SW-1的P1和P2 口同時(shí)接入到以太網(wǎng)的同一網(wǎng)段,P1為指定端口,P2優(yōu)先級(jí)低,那么P2端口為備份端口SW-1圖8-18替換端口的選擇5)禁用端口在快速生成樹(shù)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中不擔(dān)當(dāng)任何角色4 RSTP配置命令介紹PVST是Cisco私有的,為每一個(gè)VLAN構(gòu)造一棵生成樹(shù)(1) 啟用生成樹(shù)Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list(2) 設(shè)置根網(wǎng)橋Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list root primary | secondary(3)修改網(wǎng)橋的優(yōu)先級(jí)Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge-priority(4) 修改端口本錢Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list cost cost(5) 修改端口優(yōu)先級(jí)Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list port-priority priority(6) 配置上行速鏈路配置上行速鏈路的作用:當(dāng)接入層或匯聚層的交換機(jī)主用的上行鏈路斷開(kāi)的時(shí)候,被阻塞的端口迅速裝換到轉(zhuǎn) 發(fā)狀態(tài),不需要經(jīng)過(guò)偵聽(tīng)和學(xué)習(xí)狀態(tài),配置了上行速鏈路后交換機(jī)的優(yōu)先級(jí)變?yōu)?9152,成本增加3000Switch(config)#spanning-tree uplinkfast(7) 配置端口速鏈路配置速端口的作用:不經(jīng)過(guò)偵聽(tīng)和學(xué)習(xí)狀態(tài),直接進(jìn)入到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài),但是該端口依然會(huì)運(yùn)行生成樹(shù)協(xié)議,如果 檢測(cè)到環(huán)路,也能夠?qū)⑥D(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為阻塞狀態(tài),配置在連接終端的接口上。
Switch(config-if)#spanning-tree portfast(8) 査看生成樹(shù)的配置Switch#show spanning-tree(9) 査看某個(gè)VLAN的生成樹(shù)詳細(xì)信息Switch#show spanning-tree vlan vlan-id detail(10) EthernetChannel —以太通道§ 多條線路負(fù)載均衡,帶寬提高§ 容錯(cuò),當(dāng)一條線路失效時(shí),其他線路通信,不會(huì)丟包配置接口為以太通道模式Switch(config)# interface range fastEthernet 0/1 - 2Switch(config-if-range)#channebgroup 1 mode on(11)査看以太通道的配置Switch# show etherchannel 1 summary二、實(shí)驗(yàn)配置步驟STP的全稱是spanning-tree protocol,STP協(xié)議,它是一個(gè)二層的鏈路治理協(xié)議,它在提供鏈路冗余的同 時(shí)幸免網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生環(huán)路,與VLAN配合能夠提供鏈路負(fù)載均衡生成樹(shù)協(xié)議現(xiàn)已經(jīng)進(jìn)展為多生成樹(shù)協(xié)議和快速生 成樹(shù)協(xié)議(RSTP,Rapid Spanning Tree Protocol,031PCI FC5 一 PCS PC4vl :ml 0 vl iiiiZlJyl=inl 0vl :=ltl2U兩臺(tái)Cisco 2960互換機(jī)利用兩個(gè)百兆端口相連,默許情形下STP協(xié)議啟用的。
通過(guò)兩臺(tái)互換機(jī)之間傳送 BPDU協(xié)議數(shù)據(jù)單元,選出根互換機(jī)、根端口等,以便確信端口的轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)上圖中標(biāo)記為黃色的端口處于block 狀態(tài)1) SW1 配置 stp設(shè)置23、24端口為trunkinterface FastEthernet0/23switchport mode trunk interface FastEthernet0/24 switchport mode trunk創(chuàng)建vlan10、20,將端口劃分vlan interface FastEthernet0/1 switchport access vlan 10interface FastEthernet0/2switchport access vlan 20互換機(jī)默許啟動(dòng)stp——pvst,更改rstp——rapid-pvstspanning-tree mode rapid-pvstspanning-tree vlan 10,20 // stp默認(rèn)情況對(duì)vlan 1起作用,不能刪除,當(dāng)新建vlan后,對(duì)新建vlan 同樣起作用因此,此命令可以忽略2) SW2 配置 stp配置命令和SW1相同3)比較根網(wǎng)橋從上圖中得知,SW1為根網(wǎng)橋。
在真實(shí)設(shè)備上不可能存在相同mac地址的情形比較根網(wǎng)橋原那 么,先比較優(yōu)先級(jí),越小說(shuō)明級(jí)別越高,假設(shè)是優(yōu)先級(jí)相同就比較mac地址,越小優(yōu)先級(jí)越高另外, 還了解到SW1上fa0/23,fa/24為指定端口SW2上的fa0/23為根端口fa0/24為替代端口,故端口 顯示橙黃色狀態(tài)SW1#show spanning-treeVLAN0010Spanning tree enabled protocol rstpRoot ID Priority 32778 AddressThis bridge is the rootHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32778 (priority 32768 sys-id-ext 10) AddressHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 20Interface Role Sts Cost TypeFa0/1 Desg FWD 19 P2pFa0/23 Desg FWD 19 P2pFa0/24 Desg FWD 19 P2pSW2#show spanning-treeVLAN0010Spanning tree enabled protocol rstpRoot ID Priority 32778 AddressCost 19Port 23(FastEthernet0/23)Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32778 (priority 32768 sys-id-ext 10) AddressHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 20Interface Role Sts Cost TypeFa0/1 Desg FWD 19 P2pFa0/23 Root FWD 19 P2pFa0/24 Altn BLK 19 P2p (4)修改Brigde ID,從頭選SW2為根網(wǎng)橋SW2#show spanning-treeVLAN0010Spanning tree enabled protocol rstpRoot ID Priority 4106AddressThis bridge is the rootHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 4106 (priority 4096 sys-id-ext 10) AddressHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secAging Time 20Interface Role Sts Cost TypeFa0/1 Desg FWD 19 P2pFa0/23 Desg FWD 19 P2pFa0/24 Desg FWD 19 P2pSW1#show spanning-treeVLAN0010Spanning tree enabled protocol rstpRoot ID Priority 4106 AddressCost 19Port 23(FastEthernet0/23)Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32778 (priority 32768 sys-id-ext 10) AddressHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secAging Time 20Interface Role Sts Cost TypeFa0/1 Desg FWD 19 P2pFa0/23 Root FWD 19 P2pFa0/24 Altn BLK 19 P2p修改后覺(jué)察SW1的fa0/24端口變成替代端口。
為何呢?這是因?yàn)榛Q機(jī)在選舉根端口時(shí)會(huì)第一考慮根途徑本錢,那個(gè)地址都是19,再比較發(fā)送網(wǎng)橋id大小,那 個(gè)地址是同一個(gè)根網(wǎng)橋最后比較發(fā)送端口 id 大小, 23比 24 小,因此23端口成為根端口而24 端口因?yàn)榉?根非指定端口就只能阻塞block°(那個(gè)地址指定端口被根網(wǎng)橋的發(fā)送端口占了,因?yàn)樗拈_(kāi)銷最小附注:在學(xué)習(xí)STP時(shí),根端口、指定端口、轉(zhuǎn)發(fā)端口的指定規(guī)那么:? 根網(wǎng)橋的所有端口都是指定的? 非根網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋開(kāi)銷最小的端口是根端口? 與其他網(wǎng)橋的根端口相連的端口都是指定的? 依照以上規(guī)那么就確信了根端口和指定端口后,既不是根端口又不是指定端口的就成為阻塞端口? 至于根端口和指定端口的區(qū)分,是如此的:根端口:先比較cost,假設(shè)是相等,那么比較端口標(biāo)識(shí)符ID,低那么優(yōu)指定端口:先比較cost,假設(shè)是相等,那么比較橋ID橋ID由priority和MAC組成,低那么優(yōu)。
