二层交换机应用(通信设备配置与管理课件)

项目2二层交换机的配置2.1STP的配置与应用局域网中通常会存在冗余链路。需要一种方法阻塞冗余链路，消除路径环路，并且在必要时将冗余链路自动切换为转发状态，恢复网络的连通性。生成树协议就可以实现这样的功能。生成树协议包括STP、RSTP、MSTP等。本次课对STP的工作原理进行详细介绍。引入什么是STP？STP是二层网络中用于消除环路的协议通过阻断冗余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环当前活动路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络连通性ROOTPhysicalSegmentAPhysicalSegmentBPhysicalSegmentCPhysicalSegmentDPhysicalSegmentESTP消除环路的思想将网络拓扑修剪为树形选择树根节点确定最短路径阻塞冗余链路ROOTPhysicalSegmentAPhysicalSegmentBPhysicalSegmentCPhysicalSegmentDPhysicalSegmentE桥和端口的角色桥的角色：根桥指定桥端口角色：根端口指定端口Alternate端口根桥根端口根端口指定端口指定端口指定端口Alternate端口指定桥SWASWBSWCSWA指定桥SWB桥ID桥ID用于在STP中唯一的标识一个桥，桥ID由两部分组成，长度为8个字节桥优先级：高16位(0~65535,默认32768)优先级（16bit）=4Bit桥优先级+12Bit扩展系统IDMAC地址：低48位桥优先级桥MAC地址2字节6字节桥ID路径开销（PathCost）路径开销用于衡量桥与桥之间路径的优劣STP中每条链路都具有开销值路径开销等于路径上全部链路开销之和SWBSWCSWA1Gig1GigCost20Cost200100M链路开销标准链路速率双工状态802.1D-1998802.1t私有标准0-65535200,000,000200,00010MbpsSinglePortAggregatedLink2PortsAggregatedLink3PortsAggregatedLink4Ports1001001001002,000,0001,000,000666,666500,0002,0001,8001,6001,400100MbpsSinglePortAggregatedLink2PortsAggregatedLink3PortsAggregatedLink4Ports19191919200,000100,00066,66650,0002001801601401000MbpsSinglePortAggregatedLink2PortsAggregatedLink3PortsAggregatedLink4Ports444420,00010,0006,6665,0002018161410GbpsSinglePortAggregatedLink2PortsAggregatedLink3PortsAggregatedLink4Ports22222,0001,0006665002111计算步骤任务一：选举根桥任务二：确定端口角色SWBBID=8192.MACBSWABID=0.MACASWDBID=4096.MACD1GigPathCost=201GigPathCost=20100MPathcost=200100MPathcost=200SWCBID=32768.MACC2Gig聚合Pathcost=18计算方法配置BPDU处理网桥将各个端口收到的配置BPDU和自己的配置BPDU做比较，得出优先级最高的配置BPDU网桥用优先级最高的配置BPDU更新本身的配置BPDU，用于选举根桥和确定端口角色网桥从指定端口发送新的配置BPDU配置BPDU比较原则——优先级向量最小者最优首先比较RootBridgeID其次比较RootPathCost再次比较DesignateBridgeID再其次比较DesignatePortID最后比较BridgePortID根桥选举过程SWBBID=8192.MACBSWABID=0.MACASWDBID=4096.MACDSWCBID=32768.MACC我是根桥我是根桥我是根桥我是根桥寻找最小桥IDRootID=8192.MACB根桥选举过程（续）RootID=8192.MACBRootID=0.MACARootID=0.MACARootID=32768.MACCRootID=8192.MACBRootID=32768.MACCRootID=32768.MACCRootID=4096.MACDRootID=4096.MACDSWABID=0.MACASWBBID=8192.MACBSWCBID=32768.MACCSWDBID=4096.MACD根桥选举过程（续）SWBBID=8192.MACBSWABID=0.MACASWDBID=4096.MACDSWCBID=32768.MACC我是根桥我是根桥SWA是根桥SWA是根桥根桥选举过程（续）RootID=0.MACARootID=0.MACARootID=0.MACARootID=0.MACARootID=0.MACARootID=0.MACARootID=4096.MACDRootID=4096.MACDSWABID=0.MACASWBBID=8192.MACBSWCBID=32768.MACCSWDBID=4096.MACD根桥选举结果SWBBID=8192.MACBSWABID=0.MACASWDBID=4096.MACDSWCBID=32768.MACC我是根桥SWA是根桥SWA是根桥SWA是根桥拓扑改变收敛时延分析SWABID=0.MACASWBBID=8192.MACBSWCBID=32768.MACCDDRRDA根桥故障BPDU等待MaxAgeTimer链路中断SWABID=0.MACASWBBID=8192.MACBSWCBID=32768.MACCDDRRDASWC根端口DOWNBPDUBPDUBPDUSTP协议的不足：收敛时间长PowerUpBlockingListeningLearningForwardingDisabledForwardDelayTimerForwardDelayTimer缺省情况下一个端口从Blocking状态过渡到Forwarding状态至少需要30秒钟（两倍的ForwardDelay）。对于一个拓扑不稳定网络，会导致网络的长时间中断拓扑变化收敛机制不灵活ROOTSWCSWASWBSWDSWEE1/0/1E1/0/2E1/0/1E1/0/2E1/0/1E1/0/2E1/0/3E1/0/2E1/0/1E1/0/2E1/0/1STP阻塞主机频繁上下线时，网络会产生大量TCNPage18LANESWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootLANC的指定端口E0/10E0/20E0/10E0/20E0/10E0/20作业：STP配置拓扑Page19STP基本配置－配置命令LANESWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootLANC的指定端口E0/10E0/20E0/10E0/20E0/10E0/20[Quidway]sysnameSWA[SWA]stpenable[SWA]stpmodestp[SWA]stppriority4096[Quidway]sysnameSWB[SWB]stpenable[SWB]stpmodestp[SWB]stppriority8192[Quidway]sysnameSWC[SWC]stpenable[SWC]stpmodestpE0/24Page20[SWC]displaystp[CISTGlobalInfo][ModeSTP]CISTBridge:32768.00e0-fc41-43b9BridgeTimes:Hello2sMaxAge20sFwDly15sMaxHop20CISTRoot/ERPC:4096.00e0-fc41-4259/20000CISTRegRoot/IRPC:32768.00e0-fc41-43b9/0CISTRootPortId:128.10BPDU-Protection:DisabledTCorTCNreceived:117TCcountperhello:1STPConvergeMode:NormalShareregion-configuration:EnabledTimesincelastTC:0days0h:0m:0sSTP基本配置－验证STP全局状态Page21[SWC]displaystpinterfaceEthernet0/20[CIST][Port20(Ethernet0/20)][Forwarding]PortProtocol:EnabledPortRole:RootPortPortPriority:128PortCost(Dot1T):Config=auto/Active=200000000DesignatedBridge/Port:4096.00e0-fc41-4259/128.20PortEdged:Config=default/Active=disabledPoint-to-point:Config=auto/Active=falseTransitLimit:147packets/hello-timeProtectionType:NonePortSTPMode:STPPortProtocolType:Config=auto/Active=dot1sBPDUEncapsulation:Config=stp/Active=stpPortTimes:Hello2sMaxAge20sFwDly15sRemHop20TCorTCNsend:0TCorTCNreceived:0BPDUSent:0TCN:0,Config:0,RST:0,MST:0BPDUReceived:0TCN:0,Config:0,RST:0,MST:0STP基本配置－验证STP端口信息STP消除环路的基本思想STP协议中的基本概念STP计算过程STP中端口的状态STP拓扑改变处理过程STP协议的不足总结Page23项目2二层交换机的配置2.2MSTP的配置与应用Page24无法实现负载分担VLAN20VLAN10Backup状态左边链路的端口处于fordwarding状态右边链路的端口为backup状态所有数据都从左边链路走,无法实现负载分担RSTP的缺陷Page25有些VLAN可能会不通10,20,3010,3020,3010,2010203010,30RSTP的缺陷Page26有些VLAN可能会不通10,20,3010,3020,3010,2010203010,30VLAN10和30的所有上行端口都是阻塞状态RSTP的缺陷Page27多生成树协议协议基本思想多生成树协议（MultipleSpanningTreeProtocol）802.1s几番修订，提出了VLAN和生成树之间的“映射”思想一个或若干个VLAN可以映射到同一棵生成树，但是每个VLAN只能在一棵生成树里。一个交换机可以跑多个生成树，为了区分，每一个生成树叫做一个MSTI（多生成树实例）。“域”的概念提出是一种抽象思想，把几个交换机和其间的网段抽象成一个节点。802.1sd9：“MSTI的状态机和RSTP一致”Page28几个MSTP的常用概念MSTP 多生成树协议MSTI 多生成树实例IST 内部生成树CST 公共生成树CIST 公共和内部生成树MSTRegion MST域SST 单生成树协议基本概念Page29协议基本概念MSTI：多生成树实例（MultipleSpanningTreeInstance）每个实例对应一个或一组VLAN每个VLAN只能对应一个实例（映射）每个交换机可以运行多个实例没有配置VLAN与实例的映射关系时，所有VLAN映射到实例0实例是“MST域”内的概念MSTIPage30协议基本概念IST：内部生成树（InternalSpanningTree）对于每个“域”而言的，保证了每个域的连通性。在域中的ID为0的特殊MSTICST：公共生成树（CommonSpanningTree）整个网