生成树协议和端口汇聚.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,第,8,课 管理交换网络中的冗余链路,生成树协议和端口汇聚,浙江工业职业技术学院,本章内容,交换网络中的冗余链路,生成树协议,STP,快速生成树协议,RSTP,配置,STP,、,RSTP,以太网链路聚合,网络中存在的单点故障,故障,网络中的单点故障可导致网络的无法访问,交换网络中的冗余链路,故障,在网络中提供冗余链路解决单点故障问题,冗余链路出现的问题,-,环路,发送一个广播帧,广播风暴,冗余链路会造成网络环路,当交换网络中出现环路会产生广播风暴、多帧复制和,MAC,地址表不稳定等现象。严重影响网络正常运行。,环路问题的解决,主要链路正常时，断开备份链路,主要链路出故障时,自动启用备份链路,课程议题,交换网络中的冗余链路,生成树协议,STP,快速生成树协议,RSTP,配置,STP,、,RSTP,以太网链路聚合,生成树协议,生成树协议（,spanning-tree protocol,）由,IEEE 802.1d,标准定义,生成树协议实现了在交换网络中通过,SPA,（生成树算法）生成一个没有环路的网络，当主要链路出现故障时，能够自动切换到备份链路，保证网络的正常通信。,生成树协议的作用是为了提供冗余链路，解决网络环路问题,BPDU(,网桥协议数据单元）,Forward Delay,Hello Time,Maximum TimeMessage Age,Port ID,Bridge ID,Cost of Path,Root ID,Flags,Message Type,Version,Protocol ID,Root ID:,由,2,字节优先级和,6,字节,MAC,组成。,Cost of Path,：,路径开销是从,Switch,到,Root Bridge,的方向叠加的。,Maximum Time:,当一段时间未收到任何,BPDU,，生存期达到,Max Age,时，网桥则认为该端口连接的链路发生故障。默认,20,秒。,Hello Time:,发送,BPDU,的周期。默认,2,秒。,Port ID:,端口信息由,1,字节端口优先级和,1,字节端口,ID,组成。,Forward Delay,：,BPDU,全网传输延迟。默认,15,秒,生成树工作机制,1.,网络中选择了一个交换机为根交换机（,Root Bridge,）；,2.,每个交换机都计算出了到根交换机（,Root Bridge,）的最短,路径；,3.,所有非根交换机都有一个根口（,Root Port,），,即提供最短路径到根交换机（,Root Bridge,）的端口；,4.,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,）；,6.,其他的冗余端口就处于阻塞状态（,Blocking,或,Discarding,）。,5.,根口（,Root port,）和指定端口（,Designated port,）进入转,发,Forwarding,状态；,生成树协议的工作过程,switchA,switchC,switchB,1,、选举根交换机（,RootBridge,）,BPDU,BPDU,BPDU,A,为根交换机,2,、所有非根交换机选择一条到达根交换机的最短路径,此为最短路径,此为最短路径,3,、所有非根交换机产生一个根端口,根端口,4,、每个,LAN,确定指定端口,指定端口,5,、将所有根端口和指定端口设为转发状态,6,、将其他端口设为阻塞状态,根,交换机的选择,Bridge ID,最小的交换机为根交换机；,Bridge ID,：,每个交换机唯一的桥,ID,，,由交换机优先级和,Mac,地址组合而成；,交换机优先级和,Mac,地址越小,则,Bridge ID,就越,小。,最短路径的选择,1,、比较本交换机到达根交换机路径的开销，选择开销最小的路径。,带宽,IEEE802.1d IEEE802.1t,-,10Mbps 100 2000000,100Mbps 19 200000,1000Mbps 4 20000,最短路径的选择,假设,SwA,为根交换机,100,19,路径开销为,19,SwB,SwA,SwC,SwD,SwE,100,19,38,100,最短路径的选择,2,、如果路径开销相同，则比较发送,BPDU,交换机的,Bridge ID,Mac:00d0f80000f1,Sw,C,Sw,B,Sw,D,Sw,A,Mac:00d0f80000d1,Mac:00d0f80000f2,最短路径的选择,3,、如果发送者,Bridge ID,相同，即同一台交换，则比较发送者交换机的,port ID,Mac:00d0f80000f1,Sw,C,Sw,B,Sw,D,Sw,A,Mac:00d0f80000d1,f0/1,f0/2,Port ID:,端口信息由,1,字节端口优先级和,1,字节端口,ID,组成,最短路径的选择,4,、如果发送者,Port ID,相同，则比较接收者的,portID,7,Mac:00d0f80000f1,6,1 2,Sw,C,Sw,B,Sw,D,Sw,A,HUB,Mac:00d0f80000d1,8,生成树协议端口的状态,Block,Listening,learning,Forwarding,20,秒最大生存时间,15,秒转发延时,15,秒转发延时,生成树经过一段时间（默认值是,50,秒左右）稳定之后，所有端口要么进入转发状态，要么进入阻塞状态。,课程议题,交换网络中的冗余链路,生成树协议,STP,快速生成树协议,RSTP,配置,STP,、,RSTP,以太网链路聚合,快速生成树协议,RSTP(Rapid,Spannning,Tree Protocol)IEEE 802.1w,RSTP,协议在,STP,协议基础上做了三点重要改进，,使得收敛速度快得多（最快,1,秒以内）,。,IEEE 802.1w,快速生成树协议,第一点改进：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，当根端口,/,指定端口失效的情况下，替换端口,/,备份,端口就会无时延地进入转发状态。,第二点改进：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交换机进行一次握手就可以无时延地进,入转发状态。,第三点改进：直接与终端相连而不是把其他交换机相连的,端口定义为边缘端口（,Edge Port,）。,边缘端口可以直接进,入转发状态，不需要任何延时。,RSTP,相对于,STP,的改进,端口角色和端口状态,Root port,具有到根交换机的最短路径的端口。,Designated port,每个,LAN,的通过该口连接到根交换机。,Alternate port,根端口的替换口，一旦根端口失效，该口就立 刻变为根端口。,Backup port,Designated port,的备份口，当一个交换机有两个端口都连接在一个,LAN,上，那么高优先级的端口为,Designated port,，低优先级的端口为,Backup port,。,Undesignated port,当前不处于活动状态的口，即,OperState,为,down,的端口都被分配了这个角色。,拓扑变化机制,拓扑改变消息,3,1,2,整个网络拓朴稳定为一个树型结构就大约需要,1,秒,2,RSTP,协议提供了,protocol-migration,功能来强制发,RSTP BPDU,RSTP,与,STP,的兼容性,802.1s(MSTP),instance,：,一台交换机的一个或多个,vlan,的集合,MST region,：,有着相同,instance,配置的交换机组成的域，运行独立的生成树（,IST,，,internal spanning-tree,）,CST,（,common spanning tree,）,多个,MST region,组合,既避免了环路的产生，也能让相同,vlan,间的通讯不受影响,MSTP,技术,VLAN1,VLAN1,VLAN2,VLAN2,A,B,C,D,Mst,region 1,Mst,region 2,CST,课程议题,交换网络中的冗余链路,生成树协议,STP,快速生成树协议,RSTP,配置,STP,、,RSTP,以太网链路聚合,生成树协议的配置,开启生成树协议,Switch(config)#Spanning,-tree,如果您要关闭,Spanning Tree,协议，可用,no spanning-tree,全局配置命令进行设置。,生成树协议的配置,配置生成树协议的类型,Switch(config)#Spanning,-tree mode,stp/rstp/mstp,注：锐捷全系列交换机默认使用,MSTP,协议,配置交换机优先级,配置交换机优先级,Switch(config)#spanning,-tree priority,(“0”,或“,4096”,的倍数、共,16,个、缺省,32768),如果要恢复到缺省值，可用,no,spanning-tree priority,全局配置命令进行设置,配置交换机端口优先级,配置端口优先级,Switch(config-if)#spanning-tree,port-priority,(“0”,或“,16”,的倍数、共,16,个、缺省,128),如果要恢复到缺省值，可用,no spanning-tree,port-priority,接口配置命令进行设置,STP,、,RSTP,信息显示,Switch#show,spanning-tree,！,显示交换机生成树的状态,Switch#show,spanning-tree interface,fa,0/1,！,显示交换机接口的状态,Spanning Tree,的缺省配置：,关闭,STP,，且,STP Priority,是,32768,，,STP port,Priority,是,128,。,STP port cost,根据端口速率自动判断；,Hello Time 2,秒；,Forward-delay Time 15,秒；,Max-age Time 20,秒；,可通过,spanning-tree reset,命令让,spanning tree,参数恢复到缺省配置。,配置,STP,、,RSTP,课程议题,交换网络中的冗余链路,生成树协议,STP,快速生成树协议,RSTP,配置,STP,、,RSTP,以太网链路聚合,交换网络问题,对于局域网交换机之间以及从交换机到高需求服务的许多网络连接来说，,100M,甚至,1Gbps,的带宽是不够的,瓶颈,100M,链路,100M/1000M,链路,链路聚合,端口聚合,将交换机上的多个端口在物理上连接起来，在逻辑上捆绑在一起，形成一个拥有较大宽带的端口，形成一条干路，可以实现均衡负载，并提供冗余链路。,802.3ad,标准定义了如何将两个以上的以太网链路组合起来为高带宽网络连接实现负载共享、负载平衡以及提供更好的弹性,.,链路聚合,802.3ad,的主要优点,1,、链路聚合技术（也称端口聚合（,AP,）帮助用户减少带宽瓶颈的压力。,2,、链路聚合标准在点到点链路上提供了固有的、自动的冗余性。,流量平衡,Aggregate,port(AP,),根据报文的源,MAC,地址、目的,MAC,地址或,IP,地址进行流量平衡，即把流量平均地分配到,AP,的成员链路中去。,配置,aggregate port,的,注意事项,1.,组端口的速度必须一致；,2.,组端口必须属于同一个,VLAN,；,3.,组端口使用的传输介质相同；,4.,组端口必须属于同一层次，并与,AP,也要在同一层次。,配置,aggregate port,将该接口加入一个,AP(,如果这个,AP,不存在，则同时创建这个,AP),。,Switch#configure,terminal,Switch(config,)#interface,interface-id,Switch(config-if-range)#port-group,port-,group-number,配置三层,aggregate,Switch(config,)#interface aggregate-port,port-number,Switch(config-if)#no,switchport,Switch(config-if)#ip,address 192.168.1.1 255.255.255.0,配置,AP,的流量平衡算法,Switch(config,)#,aggregateport,load-balance,dst-mac,|,src-mac,|ip,要将,AP,的流量平衡设置恢复到缺省值，可以在全局配置模式下使用：,no,aggregateport,loag,-balance,命令。,显示,aggregate port,可以在特权模式下显示,AP,设置,show,aggregateport,port-,numberload,-balance|summary,课程回顾,交换网络中的冗余链路,生成树协议,STP,快速生成树协议,RSTP,配置,STP,、,RSTP,以太网链路聚合,