RCNA-04-STP-v1.0(53).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,正文,-,*,局域网中的冗余链路,RCNA_04,学习目标,通过本章的学习，希望您能够：,理解局域网的冗余拓扑,理解交换环路带来的问题,理解生成树协议,理解快速生成树协议,掌握,STP,与,RSTP,的配置,理解端口聚合的概念,掌握端口聚合的配置,本章内容,冗余拓扑,生成树协议,快速生成树协议,STP,与,RSTP,的配置,以太网端口聚合,课程议题,冗余拓扑,交换网络内的冗余拓扑,减少单点故障，增加网络可靠性,产生交换环路，会导致：,广播风暴,多帧复制,MAC,地址表抖动,SW1,SW2,SW3,F0/2,F0/2,F0/1,F0/1,F0/1,F0/2,文件服务器,广播风暴,广播信息在网络中不停地转发，直至导致交换机出现超负荷运转，最终耗尽所有带宽资源、阻塞全网通信,SW1,SW2,F0/2,F0/2,F0/1,F0/1,广播,广播,主机,A,主机,B,多帧复制,单播的数据帧被多次复制传送到目的站点,SW1,SW2,F0/2,F0/2,F0/1,F0/1,单播,单播,主机,A,主机,B,MAC,地址表抖动,由于相同帧的拷贝在交换机的不同端口上被接收而引起的,MAC,地址表不稳定,SW1,SW2,F0/2,F0/2,F0/1,F0/1,单播,单播,主机,A,主机,B,F0/1,：主机,A,F0/2,：主机,A,？,F0/1,：主机,B,F0/2,：主机,B,？,本章内容,冗余拓扑,生成树协议,快速生成树协议,STP,与,RSTP,的配置,以太网端口聚合,课程议题,生成树协议,生成树协议概述,IEEE 802.1d STP,（生成树协议，,Spanning-Tree Protocol,）协议：,使冗余端口置于“阻塞状态”,网络中的计算机在通信时，只有一条链路生效,当这个链路出现故障时，将处于“阻塞状态”的端口重新打开，从而确保网络连接稳定可靠,SW1,SW2,SW3,F0/2,F0/2,F0/1,F0/1,F0/1,F0/2,生成树协议的,BPDU,交换机或者网桥之间周期性地发送,STP,的桥接协议数据单元（,Bridge Protocol Data Unit,，,BPDU,），用于实现,STP,的功能,每,2,秒发送一次的二层报文,组播发送，组播地址为：,01-80-C2-00-00-00,BPDU,的传播,STP,刚启动时，每台交换机都认为自己是根网桥，向外泛洪,BPDU,当交换机的一个端口收到高优先级的,BPDU,（更小的,Root BID,或者更小的,Root Path Cost,等等）就在该端口保存这些信息，同时向所有端口更新并传播信息,如果收到比自己低优先级的,BPDU,，交换机就丢弃该信息,BPDU,的传播,BPDU,传播的最终结果：,网络中选择了一个交换机为根网桥（,Root Bridge,）,每个交换机都计算到根网桥（,Root Bridge,）的最短路径,除根网桥外的每个交换机都有一个根端口（,Root Port,），即提供最短路径到,Root Bridge,的端口,每个,LAN,都有了指定交换机（,Designated Bridge,），位于该,LAN,与根交换机之间的最短路径中指定交换机和,LAN,相连的端口称为指定端口（,Designated port,）,根端口（,Roor,port,）和指定端口（,Designated port,）进入转发,Forwarding,状态,其他的冗余端口就处于阻塞状态（,Blocking,）,STP,的路径成本,路径成本的计算和链路的带宽相关联,根路径成本就是到根网桥的路径中所有链路的路径成本的累计和,修订前后的,802.1d,路径成本,：,链路带宽,成本（修订前）,成本（修订后）,10G,1,2,1000M,1,4,100M,10,19,10M,100,100,网桥,ID,用于选举根网桥：最低网桥,ID,的交换机将成为根网桥,网桥优先级取值范围：,0,到,65535,；默认值：,32768,（,0 x8000,）,首先判断网桥优先级，优先级最低的网桥将成为根网桥,如果网桥优先级相同，则比较网桥,MAC,地址，具有最低,MAC,地址的交换机或网桥将成为根网桥,端口,ID,参与选举根端口,端口优先级是从,0,到,255,的数字，默认值是,128,（,0 x80,）,端口优先级越小，则优先级越高,如果端口优先级相同，则编号越小，优先级越高,STP,的工作过程,第一步：选举一个根网桥；,第二步：在每个非根网桥上选举一个根端口；,第三步：在每个网段上选举一个指定端口；,第四步：阻塞非根、非指定端口。,选举根网桥,依据网桥,ID,选举根网桥，,ID,值最小者当选,根网桥每,2s,发送一次,BPDU,SW1:,32768.00-d0-f8-00-11-11,SW2:,4096.00-d0-f8-00-22-22,SW3:,32768.00-d0-f8-00-33-33,F0/2,F0/2,F0/1,F0/1,F0/1,F0/2,100M,100M,100M,Root Bridge,选举根端口,在非根交换机上选举根端口,选举依据：,根路径成本最小,发送网桥,ID,最小,发送端口,ID,最小,SW1:,32768.00-d0-f8-00-11-11,SW2:,4096.00-d0-f8-00-22-22,SW3:,32768.00-d0-f8-00-33-33,F0/2,F0/2,F0/1,F0/1,F0/1,F0/2,100M,100M,100M,Root Bridge,根路径成本：,19,根路径成本：,38,选举指定端口,每个网段中选取一个指定端口,用于向根交换机发送流量和从根交换机接收流量,选举依据：,根路径成本最小,所在交换机的网桥,ID,最小,端口,ID,最小,SW1:,32768.00-d0-f8-00-11-11,SW2:,4096.00-d0-f8-00-22-22,SW3:,32768.00-d0-f8-00-33-33,F0/2,F0/2,F0/1,F0/1,F0/1,F0/2,100M,100M,100M,Root Bridge,根路径成本：,0,所在交换机网桥,ID,最小,阻塞非根非指定端口,阻塞非根、非指定的端口，形成逻辑上无环路的拓扑结构,SW1:,32768.00-d0-f8-00-11-11,SW2:,4096.00-d0-f8-00-22-22,SW3:,32768.00-d0-f8-00-33-33,F0/2,F0/2,F0/1,F0/1,F0/1,F0/2,100M,100M,100M,Root Bridge,STP,的端口状态,STP,的端口状态,阻塞状态（,Blocking,）,不能接收或者传输数据，不能把,MAC,地址加入地址表，只能接收,BPDU,监听状态（,Listening,）,不能接收或者传输数据，也不能把,MAC,地址加入地址表，但可以接收和发送,BPDU,学习状态（,Learning,）,不能传输数据，但可以发送和接收,BPDU,，也可以学习,MAC,地址,转发状态（,Forwarding,）,能够发送和接收数据、学习,MAC,地址、发送和接收,BPDU,生成树拓扑变更,拓扑改变通知消息,拓扑改变应答消息,拓扑改变消息,1,3,2,5,5,6,6,4,ROOT,生成树拓扑变更,发生变化的交换机会在根端口上每隔,hello time,时间就发送,TCN BPDU,（拓扑变化通知,BPDU,），直到生成树上游的指定网桥邻居确认了该,TCN,（拓扑变化通知）为止,当网络拓扑变化时，交换机必须重新计算,STP,，端口的状态会发生改变，重新收敛,重新收敛的时间可能长达,50s,本章内容,冗余拓扑,生成树协议,快速生成树协议,STP,与,RSTP,的配置,以太网端口聚合,课程议题,快速生成树协议,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,）,运行状态,STP,端口状态,RSTP,端口状态,在活动的拓扑中是否包含此状态,Disabled,Disabled,Discarding,否,Enabled,Blocking,Discarding,否,Enabled,Listening,Discarding,否,Enabled,Learning,Learning,是,Enabled,Forwarding,Forwarding,是,快速生成树协议,增加,2,个变量，用于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，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,本章内容,冗余拓扑,生成树协议,快速生成树协议,STP,与,RSTP,的配置,以太网端口聚合,课程议题,STP,与,RSTP,的配置,Spanning Tree,的缺省配置,项目,缺省值,Enable State,Disable,，不打开,STP,STP Priority,32768,STP Port Priority,128,STP Port cost,根据端口速率自动判断，计算方法为长整型,Hello Time,2s,Forward-delay Time,15s,Max-age Time,20s,Link Type,根据端口双工状态自动判断,Spanning Tree,的配置,恢复缺省配置,Switch(config,)#,spanning-tree reset,打开、关闭,STP,Switch(config,)#,spanning-tree,Switch(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,Switch(config)#,spanning,-tree mode,mstp,|,stp|rstp,注意：默认为,MSTP,Spanning Tree,的配置,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,Spanning Tree,的配置,配置端口路径成本的默认计算方法,Switch(config)#,spanning,-tree path-cost method,long|short,注意：默认值为长整型（,long,）,接口速率,端口类型,IEEE 802.1d,IEEE 802.1t,10M,普通端口,100,2000000,Aggregate Link,95,1900000,100M,普通端口,19,200000,Aggregate Link,18,190000,1000M,普通端口,4,20000,Aggregate Link,3,19000,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-tree,Switch#,show,spanning-tree interface,interface-id,生成树配置实例,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,生成树配置实例,SW1,：,S3760(config)#hostname SW1,SW1(config)#spanning-tree,SW1(config)#spanning-tree mode,rstp,SW1(config)#spanning-tree priority 4096,SW2,：,S3760(config)#hostname SW2,SW2(config)#spanning-tree,SW2(config)#spanning-tree mode,rstp,生成树配置实例,SW3,：,S3750(config)#hostname SW3,SW3(config)#spanning-tree,SW3(config)#spanning-tree mode,rstp,SW4,：,S3750(config)#hostname SW4,SW4(config)#spanning-tree,SW4(config)#spanning-tree mode,rstp,SW4(config)#spanning-tree priority 24576,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-a1,F0/4,F0/3,Root Bridge,生成树配置实例,查看生成树的配置,SW1#show spanning-tree,StpVersion,:RSTP,SysStpStatus,:ENABLED,MaxAge,:20,HelloTime,:2,ForwardDelay,:15,BridgeMaxAge,:20,BridgeHelloTime,:2,BridgeForwardDelay,:15,MaxHops,:20,TxHoldCount,:3,PathCostMethod,:Long,BPDUGuard,:Disabled,BPDUFilter,:Disabled,BridgeAddr,:00d0.f8b4.e54b,Priority:4096,TimeSinceTopologyChange,:0d:0h:2m:42s,TopologyChanges,:7,DesignatedRoot,:1000.00d0.f8b4.e54b,RootCost,:0,RootPort,:0,本章内容,冗余拓扑,生成树协议,快速生成树协议,STP,与,RSTP,的配置,以太网端口聚合,课程议题,以太网端口聚合,端口聚合概述,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,实现成员端口上的流量平衡,自动链路冗余备份,1000M,Aggregate Link,1000M,1000M,10/100M,10/100M,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,VLAN,AP,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,AP,AP,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，不能在该端口上进行任何配置，直到该端口退出,AP,配置端口聚合,创建,AP,Swtich(config)#,interface,aggregateport,n,（,n,为,AP,号）,将端口加入,AP,Switch(config)#,interface,range,port-range,Switch(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,配置端口聚合,将,AP,设置为三层接口,Switch(config)#,interface,aggregateport,aggregate-port-number,Switch(config-if)#,no,switchport,Switch(config-if)#i,p,address,ip,-address mask,配置流量平衡,Switch(,config)#,aggregateport,load-balance,dst-mac|src-mac|src-dst-mac|dst-ip|src-ip|ip,注意：以,RG-S3750-24,型号的交换机为例，不同型号交换机支持的流量平衡算法可能会不同,配置端口聚合,查看端口聚合配置,Switch#,show,aggregateport,port-,number,load,-balance|summary,Switch#,show interface,aggregateport,N,端口聚合配置实例,F0/2,F0/1,F0/2,F0/1,SW1,SW2,S3750(config)#hostname SW1,SW1(config)#interface range,fastEthernet,0/1-2,SW1(config-if-range)#port-group 1,SW1(config-if-range)#end,SW1#configure terminal,Enter configuration commands,one per line.End with CNTL/Z.,SW1(config)#aggregateport load-balance,dst-mac,SW1(config)#exit,SW2(config)#aggregateport load-balance,src-mac,端口聚合配置实例,在,SW1,上查看配置结果：,SW1#show,aggregatePort,1 summary,AggregatePort,MaxPorts,SwitchPort,Mode Ports,-,Ag1 8 Enabled ACCESS Fa0/1 ,Fa0/2,SW1#show,aggregatePort,load-balance,Load-balance :Destination MAC,课程回顾,交换网络中的冗余链路,交换环路带来的问题,生成树协议的概念,生成树协议的工作原理,快速生成树,STP,和,RSTP,的配置,以太网端口聚合,Q&A,