网络设备配置与调试项目实训-项目4.1-生成树协议(STP)配置课件

1、项目四 局域网冗余策略模块4.1 生成树协议（STP）配置模块4.1 生成树协议（STP）配置内容简介介绍生成树协议STP的特性及工作原理；介绍启动STP、设置生成树协议类型、设置交换机优先级、设置端口优先级、显示生成树配置信息等命令。23知识目标、技能点能够描述生成树协议特性及应用场合；能够独立完成STP基本配置。模块4.1 生成树协议（STP）配置44.1.1 问题提出 某公司办公楼网络运行一段时间后，员工反映网速较慢，甚至有时不能上网。网络管理员测试后发现，此办公楼为了保证网络链路备份，重新连线造成的现象。领导要求采取一定技术措施，既要保证网络链路有备份又不造成网络故障，实现快速、便捷、

2、安全的网上办公。模块4.1 生成树协议（STP）配置4.1.2 相关知识1网络问题分析 （1）广播风暴5模块4.1 生成树协议（STP）配置6模块4.1 生成树协议（STP）配置（2）多帧复制7（3）MAC地址表不稳定模块4.1 生成树协议（STP）配置8模块4.1 生成树协议（STP）配置2生成树协议（STP）概述 生成树协议（Spanning-Tree-Protocol，STP）是DEC创建的网桥到网桥协议。DEC的生成树算法后由IEEE802委员会修正为IEEE802.1D标准。DEC和IEEE802.1D算法不同，也不兼容。目前，多数交换机使用IEEE802.1D生成树协议。9 生成树

3、协议就是在具有物理环路的交换网络上，产生没有逻辑环路的树型结构网络的方法。 运行STP协议的交换机之间通过网桥协议数据单元（Bridge Protocol Data Unit，BPDU）进行信息的交流。网络中所有的交换机每隔一定的时间间隔（默认值为2s）就发送和接受BPDU数据帧模块4.1 生成树协议（STP）配置 BPDU中最为重要的选项是：Root ID、Cost of Path、Port ID、Maximum Time、Hello Time、Forward Delay等（1）网桥ID及网桥优先级 网桥ID为由网桥优先级和MAC地址组成。桥优先级数值越小级别越高。优先级的设置值有16个，都

4、为4096的倍数。10模块4.1 生成树协议（STP）配置11模块4.1 生成树协议（STP）配置 网桥ID构成如下：分别是0、4096、8192327686144默认值为32768。12（2）端口ID及端口优先级 端口ID由端口优先级和端口号组成。端口优先级数值越小级别越高。端口优先级值也有16个，都为16的倍数，分别是0、16、32、48、64、80、96、112、128、144、160、176、192、208、224和240，默认值为128。模块4.1 生成树协议（STP）配置13模块4.1 生成树协议（STP）配置 端口ID构成如下： （3）根路径花费 根路径花费是指网桥到根桥的路径花

5、费（Root Path Cost）。14模块4.1 生成树协议（STP）配置链 路 速 度第一次修正的路径花费第二次修正的路径花费10Gb/s121Gb/s14100Mb/s101910Mb/s100100第一次和第二次修正的路径花费15（4）根交换机与指定交换机根交换机是指网桥ID值最小的交换机。指定交换机是指某一网段通过该交换机到达根交换机的路径花费最少的交换机。（5）根端口与指定端口根端口是指一台交换机中根路径花费最低的端口，若有多个端口具有相同的根路径花费，则具有最高优先级的端口为根端口。根端口处于转发状态。模块4.1 生成树协议（STP）配置 指定端口是指把网段和指定交换机连接起来的

6、指定交换机端口。如果指定交换机有两个以上的端口在这个网段上，则具有最高优先级的端口被选为指定端口。指定端口处于转发状态。（6）非指定端口 非指定端口是指除根端口、指定端口的其他端口。非指定端口处于阻塞状态。16模块4.1 生成树协议（STP）配置3生成树协议的工作过程工作过程经历了4个操作步骤：第1步，选举一个根网桥；第2步，在每个非根网桥上选举一个根端口第3步，在每个网段上选举一个指定端口；第4步，阻塞非根、非指定端口。17模块4.1 生成树协议（STP）配置第1步：选举根交换机 网络中的交换机通过交换BPDU，比较网桥ID，最终将具有最小网桥ID的交换机选举为根交换机，根交换机只有一个。

7、根交换机默认情况下每2s发送一次BPDU，生成树中的其他交换机接收BPDU后依据其中传递的信息进行根端口、指定端口的选举。18模块4.1 生成树协议（STP）配置19模块4.1 生成树协议（STP）配置选举根网桥第2步：选举根端口 在所有非根交换机上选举根端口。 选举根端口的优先顺序为： 首先，依据根路径成本最小选举； 其次，依据发送网桥ID最小选举； 最后，依据发送端口ID最小选举。20模块4.1 生成树协议（STP）配置（1）依据根路径成本最小选举21模块4.1 生成树协议（STP）配置（2）依据发送网桥ID最小选举22模块4.1 生成树协议（STP）配置（3）依据发送端口ID最小选举23

8、模块4.1 生成树协议（STP）配置第3步：选举指定端口 每个网段都需要选举出一个指定端口来为这个网段转发数据流，指定端口为该网段到达根交换机最近的指定交换机端口，指定端口保持转发状态。 在下图中，指定端口用“”标识。24模块4.1 生成树协议（STP）配置25模块4.1 生成树协议（STP）配置选举指定端口第4步：阻塞非根、非指定端口当网桥已经选举出根端口、指定端口后，其余端口为非根、非指定端口（用“”标识）。根端口、指定端口处于转发数据状态，而非根、非指定端口处于禁止数据转发状态，由此形成逻辑上无环路的网络拓扑结构26模块4.1 生成树协议（STP）配置27模块4.1 生成树协议（STP）

9、配置无环路拓扑结构4交换机端口状态 （1）阻塞状态（Blocking）：端口不能接收或传输数据，也不能把MAC地址加入MAC地址表，只能接收BPDU。 （2）监听状态（Listening）：端口不能接收或传输数据，也不能把MAC地址加入MAC地址表，但是可以接收或发生BPDU。28模块4.1 生成树协议（STP）配置 （3）学习状态（Learning）：端口不能传输数据，但可以发送和接收BPDU，也可以学习MAC地址并加入MAC地址表。 （4）转发状态（Forwarding）：端口能够发送和接收数据、学习MAC地址、发送和接收BPDU。 （5）禁用（Disabled）状态。29模块4.1 生成

10、树协议（STP）配置30模块4.1 生成树协议（STP）配置交换机端口状态变化如下：5网络拓扑变更 当网络发生变化时，发生变化的交换机会在根端口上每隔Hello time时间发送TCN BPDU，直到上游指定网桥邻居确认收到该TCN BPDU为止，上游网桥同样向上游传递这个TCN BPDU。当根网桥收到后，会发送设置了拓扑改变位的BPDU，通知整个网络拓扑发生了改变31模块4.1 生成树协议（STP）配置32模块4.1 生成树协议（STP）配置网络拓扑变更6生成树协议配置命令（1）启用生成树协议33模块4.1 生成树协议（STP）配置使用no选项将关闭生成树协议，如ruijie(config)

11、#no spanning-tree。例1：启用生成树协议ruijie#configruijie(config)#spanning-tree例2：关闭生成树协议ruijie#configruijie(config)#no spanning-tree34模块4.1 生成树协议（STP）配置（2）设置生成树协议类型 默认情况下，为多生成树协议MSTP。35模块4.1 生成树协议（STP）配置要恢复默认模式，用no spanning-tree mode命令，如ruijie(config)# no spanning-tree mode。例1：启用交换机生成树协议，并设置生成树协议类型为STP。 ruij

12、ie(config)#spanning-treeruijie(config)#spanning-tree mode stp例2：将交换机生成树协议类型恢复为默认状态。 ruijie(config)#no spanning-tree mode36模块4.1 生成树协议（STP）配置（3）设置交换机优先级 选举根交换机时，比较交换机ID，将交换机ID最小的交换机选举为根交换机，而交换机ID由“优先级+MAC”构成。37模块4.1 生成树协议（STP）配置 默认情况下，优先级为32768。 要恢复默认模式，用no spanning-tree priority命令。 ruijie (config)#

13、no spanning-tree priority。38模块4.1 生成树协议（STP）配置例1：启动生成树协议，设置生成树协议类型为stp，优先级为4096。ruijie(config)#spanning-treeruijie(config)#spanning-tree mode stpruijie(config)#spanning-tree priority 4096例2：将生成树优先级恢复为默认值32768。ruijie(config)#no spanning-tree priority39模块4.1 生成树协议（STP）配置（4）设置端口优先级命令 在选举根端口或指定端口时，通过比较交

14、换机端口ID，将端口ID小的端口选举为根端口或指定端口，而端口ID由“端口优先级+端口号”构成。40模块4.1 生成树协议（STP）配置其中，priority为端口优先级，取值范围为0到240，按16的倍数递增，默认值为128。提示：要恢复默认模式，用no spanning-tree port-priority命令，如ruijie (config-if)# no spanning-tree port-priority。41模块4.1 生成树协议（STP）配置例1：设置交换机端口Fastethernet 0/1的优先级为32。ruijie(config)#spanning-treeruijie(config)#spanning-tree mode stpruijie(config)# interface Fastethernet 0/1ruijie(config-if)# spanning-tree port-priority 3242模块4.1 生成树协议（STP）配置例2：将交换机端口Fastethernet 0/1的优先级恢