《现代通信网》实验六 交换机链路聚合及STP配置

1、链路聚合和 STP2022/9/8Xian University of Posts and Telecommunications内容1、电信网实验 程控交换系统概述及CENTREX群用户数据配置信令的概念及局间数据配置2、以太网实验 家庭及小型办公网络接入及双绞线的制作以太网原理、组网技术及以太网交换机基本操作VLAN概念、工作原理及交换机VLAN基本配置交换机链路聚合实验、交换机STP实验3、 IP网实验 路由器基本原理及静态路由实验OSPF基本原理及OSPF路由基本实验ACL访问控制列表 NAT地址转换 4、下一代网络实验 NGN局数据配置 H.323协议原理及H.323用户终端配置 IA

2、D用户数据配置实验2022/9/8Xian University of Posts and Telecommunications本章学习内容链路聚合 STP2022/9/8Xian University of Posts and Telecommunications链路聚合Link aggregation Fast Ethernet 4Fast Ethernet 3Fast Ethernet 2Fast Ethernet 1Link aggregation 链路聚合（Link Aggregation），又称中继（Trunking），是指将具有相同传输介质类型、相同传输速率的物理链路段“捆绑”在

3、一起，在逻辑上看起来好像是一条链路。链路聚合它允许交换机之间或交换机和服务器之间的对等的物理链路同时成倍地增加带宽。因此，它在增加链路的带宽、实现链路的传输弹性和冗余等方面是一种很重要的技术。聚合的链路又称干线（Trunk）。如果Trunk 中的一个端口发生堵塞或故障，那么数据包会被分配到该Trunk 中的其他端口上进行传输。如果这个端口恢复正常，那么数据包将被重新分配到该Trunk 中所有正常工作的端口上进行传输。参与聚合的端口应具有相同的传输介质类型、相同的传输速率、相同的双工方式、相同的Vlan。2022/9/8Xian University of Posts and Telecommu

4、nications聚合模式静态：双方没有用于聚合的协议报文的交互，只需将多个物理端口直接加入聚合组。聚合模式设置为on时端口运行静态聚合，参与聚合的两端都需要设置为on模式。动态：双方会交互LACP (Link Aggregation Control Protocol) 报文， 判断端口是否应该加入到聚合组。聚合模式设置为active或passive时端口运行动态聚合。Active指端口为主动协商模式，passive指端口为被动协商模式。配置动态聚合时，应当将一端设为active，另一端设为passive，或者两端都设置为active。因为若为passive，必须等对方的active才加入聚合

5、组，否则是不加入的。当传输故障时，静态是感知不到的，而动态则可以。ZXR10 3900/3200最多可配置7个聚合组，每个聚合组最多包含8个端口。 2022/9/8Xian University of Posts and Telecommunications链路聚合配置/创建聚合组ZXR10(config)#interface smartgroup1 ZXR10(config-if)#exit/往聚合组中增加成员ZXR10(config)#interface fei_5/1ZXR10(config-if)#smartgroup 1 mode active ZXR10(config-if)#ex

6、itZXR10(config)#interface fei_5/2ZXR10(config-if)#smartgroup 1 mode activeZXR10(config-if)#exit/修改smartgroup端口的vlan链路类型ZXR10(config)#interface smartgroup1ZXR10(config-if)#switchport mode trunkZXR10(config-if)#switchport trunk vlan 10ZXR10(config-if)#switchport trunk vlan 20ZXR10(config-if)#exit2022/

7、9/8Xian University of Posts and Telecommunications本章学习内容链路聚合 STP2022/9/8Xian University of Posts and Telecommunications环路避免组网时，在交换机间配置冗余链路，是维持网络健壮性的常用手段。但交换机必须解决冗余链路形成的环路带来的不稳定问题。环路带来三个问题： 广播风暴 单帧的多次递交 MACport转发表抖动2022/9/8Xian University of Posts and Telecommunications广播风暴2022/9/8Xian University of

8、Posts and Telecommunications单帧的多次递交2022/9/8Xian University of Posts and Telecommunications转发表抖动2022/9/8Xian University of Posts and TelecommunicationsSTP简介在三层网络中，一般由路由协议负责确保选路时不会出现环路。在两层交换式网络中，则由生成树协议（Spanning Tree Protocol）负责确保交换网中不会出现环路。IEEE 802.1d：采用ST算法，在网络初始化时选举一个参考点，然后计算所有链路到参考点的成本，根据计算结果选出一条转

9、发路径，并关闭多余的冗余链路，以达到消除环路的目的。2022/9/8Xian University of Posts and Telecommunications 选举“根桥”：整个网络中只能选举一个交换机做“根” 。 每个网桥有个唯一的标识符BridgeID。 根桥总是在所有的端口上转发帧。 选举“根端口”：每个“非根”桥确定一个“根端口”。 每个“非根”桥计算到“根”桥的最短路径，并记下哪个端口在该路径上，该端口即为非根桥的 “根端口”。 选举“指定交换机”：在每个LAN网段选取一个负责向根网桥转发帧的“指定交换机” 。 在指定交换机上选取一个“指定端口（designated port）”

10、，指定端口用来转发所连网段的数据帧。STP原理：三步2022/9/8Xian University of Posts and TelecommunicationsSTP原理(1)：选举根桥运行STP交换机之间相互交换BPDU，通过比较Bridge ID,选举拥有最小值的作为网络的根桥。Bridge ID 8字节长，由优先级和MAC地址两部分组成。运行IEEE STP版本的交换机缺省优先级为32768，值越小优先级越高。优先级高的作为根桥。假如两台交换机优先级相同，则MAC地址小的作为根桥。根桥总是在所有的端口上转发帧。2022/9/8Xian University of Posts and T

11、elecommunicationsSTP原理：示例所有交换机具有相同的缺省优先级32768，因此具有最小MAC地址的A选作根桥。10baseTMAC 0c00-c811-1111ABCPort0Port0Port0Port1Port1Designated Port(F)Designated Port(F)Non-Designated Port(B)Root BridgeRoot port(F)Root port(F)100baseTMAC 0c00-c811-0000MAC 0c00-c811-2222网段2网段12022/9/8Xian University of Posts and Tel

12、ecommunicationsSTP原理(2)：选举根端口根桥选举后，每台交换机通过自己所有的活动端口收听根桥发来的BPDU，假如收到多个BPDU，则说明网络中存在冗余链路。根据收到的BPDU，计算到根桥的最短路径，并确定哪个端口在最短路径上，选择该端口作为交换机的根端口。交换机到根桥的路径成本由路径上的链路的带宽确定。假如两个端口到根桥具有相同的路径成本，则端口号低的作为根端口。IEEE STP 链路成本值如下表：速率IEEE 新值IEEE旧值10G211G41100M191010M1001002022/9/8Xian University of Posts and Telecommunic

13、ationsSTP原理：示例B，C选举到A的根端口，根据路径成本Port0成为根端口。10baseTMAC 0c00-c811-1111ABCPort0Port0Port0Port1Port1Designated Port(F)Designated Port(F)Non-Designated Port(B)Root BridgeRoot port(F)Root port(F)100baseTMAC 0c00-c811-0000MAC 0c00-c811-2222网段2网段12022/9/8Xian University of Posts and TelecommunicationsSTP原理(

14、3)：选举指定交换机在指定的网段上选举一个指定交换机，负责转发到根桥的帧，该交换机到根桥的路径成本最小。假如两个交换机到路径成本相同，则取Bridge ID值小的作为指定交换机。同时该交换机连接指定网段的端口则为指定端口。2022/9/8Xian University of Posts and TelecommunicationsSTP原理：示例选举网段2的指定交换机，B，C到A的路径成本相同，但B的BridgeID小于C，因此B成为指定网桥，同时其port1成为指定端口，而C则阻塞自己的端口port1。10baseTMAC 0c00-c811-1111ABCPort0Port0Port0Po

15、rt1Port1Designated Port(F)Designated Port(F)Non-Designated Port(B)Root BridgeRoot port(F)Root port(F)100baseTMAC 0c00-c811-0000MAC 0c00-c811-2222网段2网段12022/9/8Xian University of Posts and TelecommunicationsSSTPZXR10 3900/3200的STP模块支持三种模式：SSTP、RSTP、MSTP。SSTP（Single Spanning Tree Protocol，单生成树协议），在功能上

16、完全遵照IEEE 802.1d标准运行。运行SSTP模式的网桥完全可以与RSTP模式、MSTP模式的网桥实现互通。2022/9/8Xian University of Posts and TelecommunicationsRSTPRSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议），它比SSTP提供了更快的收敛速度，即在网络拓扑发生变化时，原来冗余的交换机端口在点对点的连接条件下端口状态可以迅速迁移（Discarding-Forword）。2022/9/8Xian University of Posts and TelecommunicationsMSTPMS

17、TP（Multiple Spanning Tree Protocol，多生成树协议），增加了实例和VLAN映射的概念。SSTP模式和RSTP模式均可以当作MSTP模式的特例，即只存在一个实例0的情况。MSTP模式还提供了VLAN环境的快速聚合和负载均衡。在SSTP 模式和RSTP 模式下，没有VLAN 的概念，每个端口的状态只有一种，即端口在不同VLAN 中的转发状态是一致的。而在MSTP 模式下，可以存在多个spanning-tree 实例，端口在不同VLAN 下的转发状态可以不同；在MST 区域内部可以形成多个独立的子树实例，实现负载均衡。2022/9/8Xian University o

18、f Posts and TelecommunicationsSTP配置关键指令启动生成树协议 zxr10(config)#spanning-tree enable配置生成树协议的模式 zxr10(config)#spanning-tree mode sstp|rstp|mstp配置网桥在某个已创建的实例中的优先级数 zxr10(config)#spanning-tree mst instance priority 注意：对于SSTP和RSTP只有instance 0，优先级priority =i*4096，i=0,1,15。进入MSTP配置模式 zxr10(config)#spanning-t

19、ree mst configuration2022/9/8Xian University of Posts and TelecommunicationsSTP配置关键指令MSTP中，将VLAN映射到某个实例 zxr10(config)#instance vlan 显示某个已创建实例的生成树详细信息 zxr10(config)#show spanning-tree instance 显示指定端口的生成树信息 zxr10(config)#show spanning-tree interface 2022/9/8Xian University of Posts and TelecommunicationsSSTP、RSTP实验要求：将S1设为根网桥配置完成后再将交换机S2和S3互联2022/9/8Xian University of Posts and TelecommunicationsMSTP实验(config)#spanning-tree enable(config)#spanning-tree mode mstp(config)#spanning-tree mstp configuration(config-mstp)#name zte(config-mstp)#revision 2(config-mstp)# instance 1 vl