nullnull局域网中的冗余链路RCNA_04学习目标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
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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课程议题冗余拓扑交换网络内的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
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
抖动SW1SW2SW3F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2文件服务器广播风暴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 SW1SW2F0/2F0/2F0/1F0/1广播广播主机A主机B多帧复制多帧复制单播的数据帧被多次复制传送到目的站点 SW1SW2F0/2F0/2F0/1F0/1单播单播主机A主机BMAC地址表抖动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SW1SW2F0/2F0/2F0/1F0/1单播单播主机A主机BF0/1:主机A
F0/2:主机A?F0/1:主机B
F0/2:主机B?本章内容本章内容冗余拓扑
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课程议题生成树协议生成树协议概述生成树协议概述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 SW1SW2SW3F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2生成树协议的BPDU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 :网桥ID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(0x8000)
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(0x80)
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BPDUSW1:
32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:
4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:
32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRoot Bridge选举根端口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-f8-00-11-11SW2:
4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:
32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRoot Bridge根路径成本:19根路径成本:38选举指定端口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-f8-00-11-11SW2:
4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:
32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRoot 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-f8-00-11-11SW2:
4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:
32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRoot BridgeSTP的端口状态STP的端口状态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13255664ROOT生成树拓扑变更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课程议题快速生成树协议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 BridgeDPDPRPAPDPBP快速生成树协议快速生成树协议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课程议题STP与RSTP的配置Spanning Tree的缺省配置Spanning Tree的缺省配置Spanning Tree的配置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MSTPSpanning Tree的配置Spanning Tree的配置配置交换机的优先级
Switch(config)#spanning-tree priority <0-61440>
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 <0-240>
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) Spanning Tree的配置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生成树配置实例生成树配置实例SW1:
32768.00-d0-f8-b4-e5-4bF0/3F0/2F0/2F0/1F0/1F0/4SW2:
32768.00-d0-f8-06-1c-91SW4:
32768.00-d0-f8-21-a5-42SW3:
32768.00-d0-f8-82-f4-a1将成为Root BridgeF0/4F0/3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生成树配置实例生成树配置实例SW1:
4096.00-d0-f8-b4-e5-4bF0/3F0/2F0/2F0/1F0/1F0/4SW2:
32768.00-d0-f8-06-1c-91SW4:
24576.00-d0-f8-21-a5-42SW3:
32768.00-d0-f8-82-f4-a1F0/4F0/3Root Bridge生成树配置实例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课程议题以太网端口聚合端口聚合概述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 Link1000M1000M10/100M10/100M端口聚合的流量平衡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)#ip 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端口聚合配置实例端口聚合配置实例F0/2F0/1F0/2F0/1SW1SW2S3750(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null