实验九 快速生成树配置.doc

实验九 快速生成树配置 实验目标 理解生成树协议工作原理； 掌握快速生成树协议RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）基本配置方法； 实验背景 学校为了开展计算机教学和网络办公，建立的一个计算机教室和一个校办公区，这两处的计算机网络通过两台交换机互联组成内部校园网，为了提高网络的可靠性，现用2条链路将交换机互连，且在交换机上做适当配置，使网络避免环路。 协议功能 生成树协议的主要功能有两个： 一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树，避免环路。 二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。 技术原理 生成树协议（spanning-tree）的国际标准是IEEE802.1d，作用是在交换网络中提供冗余备份链路，并且解决交换网络中的环路问题； 生成树协议是利用SPA算法，在存在交换机环路的网络中生成一个没有环路属性的网络，运用该算法将交换网络的冗余备份链路从逻辑上断开，当主链路出现故障时，能够自动的切换到备份链路，保证数据的正常转发。 生成树协议版本：STP、RSTP（快速生成树协议）、MSTP（多生成树协议）。 生成树协议的特点：收敛时间长。从主要链路出现故障到切换至备份链路需要50秒时间。 快速生成树在生成树协议的基础上增加了两种端口角色：替换端口或备份端口，分别作为根端口（通向根网桥/交换机的端口）和指定端口。当根端口或指定端口出现故障时，冗余端口不需要经过50秒的收敛时间，可以直接切换到替换端口或备份端口，从而实现RSTP协议小于1秒的快速收敛。 实验设备 Switch_2960 2台；PC 2台；直连线（各设备互联） 具体实验步骤如下 画拓扑图 默认情况下STP协议是启用的。通过两台交换机之间传送BPDU协议数据单元。选出根交换机、根端口等，以便确定端口的转发状态。图中标记为橘黄色的端口处于block堵塞状态，即备份链路逻辑上是断开的。 查看交换机show spanning-tree状态，了解跟交换机和根端口情况。 通过更改交换机生成树的优先级spanning-tree vlan 10 priority 4096可以变化跟交换机的角色。 比如，本实验中先在S1交换机上运行show spanning-tree，查阅S1和S2中哪一个是根交换机，哪个端口是根端口？哪个是备份端口。 在PC1上配置参数 IP：192.168.1.2 子网掩码：255.255.255.0 网关：192.168.1.1 在PC2上配置参数 IP：192.168.1.3 子网掩码：255.255.255.0 网关：192.168.1.1 在交换机S1上配置rapid-pstp 小知识： Cisco除了对IEEE发布的通用生成树标准提供支持外，它还自己针对这些公用生成树标准进行了改进，开发了对应版本的生成树技术——PVST、PVST+、Rapid-PVST+。在PVST+和Rapid-PVST+模式下，最多可支持128个生成树实例。 在正确认识Cisco所使用的生成树技术之前，先来简单回顾一下生成树技术截止目前为止的一些发展历程。 最初的生成树技术就是IEEE以802.1D标准形式发布的STP技术。它是把整个交换网络都当作一个生成树实例，也就是Common Spanning Tree，公共生成树（Cisco把它称之为“Mono Spanning Tree”，单生成树），要求整个交换网络不存在二层环路。这样一来，在STP技术中，网络中的所有VLAN共享同一个生成树实例，各VLAN使用802.1q中继模式。这种设计的最大不足就是不能通过冗余链路实现VLAN交互工程，即如果一条链路被阻塞了，也就是阻塞了所有VLAN通信在它上面通过。为了解决这一不足，Cisco建议采用它自己开发的PVST/PVST+生成树解决方案，为交换网络中的每个VLAN运行一个独立的生成树实例。这种解决方案使得每个VLAN使用不同的逻辑拓扑，可以明显地允许二层交互工程。但是这种解决方案也带来了不足，可以说是走到了原来的IEEE 802.1D STP的另一个极端，因为随着网络中VLAN数量的增长，PVST/PVST+方案浪费了大量的交换机资源，并且使得整个生成树管理变得十分复杂（因为网络中存在实例数一般都大于网络中活跃的VLAN数），最终就是因为每个VLAN有一个生成树实例，实例数太多。 随着时间的推移，IEEE也没有闲着，也知道原来的IEEE 802.1D的以上不足，正在寻求解决方案。于是就发布了改进的生成树协议版本——RSTP（快速生成树协议）。此时Cisco也同步跟进，发布了针对RSTP的改进版Rapid-PVST+。因为在RSTP中，IEEE还是把整个交换网络当成一个生成树实例，尽管提高了二