复杂程序的设计方法及程序调试

第8课管理交换网络中的冗余链路

——生成树协议和端口汇聚

浙江工业职业技术学院第8课管理交换网络中的冗余链路

——生成树协议和端口汇聚本章内容交换网络中的冗余链路生成树协议STP快速生成树协议RSTP配置STP、RSTP以太网链路聚合本章内容交换网络中的冗余链路网络中存在的单点故障故障网络中的单点故障可导致网络的无法访问网络中存在的单点故障故障网络中的单点故障可导致网络的无法访问交换网络中的冗余链路故障在网络中提供冗余链路解决单点故障问题交换网络中的冗余链路故障在网络中提供冗余链路解决单点故障问题冗余链路出现的问题--环路发送一个广播帧广播风暴冗余链路会造成网络环路,当交换网络中出现环路会产生广播风暴、多帧复制和MAC地址表不稳定等现象。严重影响网络正常运行。冗余链路出现的问题--环路发送一个广播帧广播风暴冗余链路会造环路问题的解决主要链路正常时，断开备份链路主要链路出故障时,自动启用备份链路环路问题的解决主要链路正常时，断开备份链路主要链路出故障时,课程议题交换网络中的冗余链路生成树协议STP快速生成树协议RSTP配置STP、RSTP以太网链路聚合课程议题交换网络中的冗余链路生成树协议生成树协议（spanning-treeprotocol）由IEEE802.1d标准定义生成树协议实现了在交换网络中通过SPA（生成树算法）生成一个没有环路的网络，当主要链路出现故障时，能够自动切换到备份链路，保证网络的正常通信。生成树协议的作用是为了提供冗余链路，解决网络环路问题生成树协议生成树协议（spanning-treeprotoBPDU(网桥协议数据单元）ForwardDelayHelloTimeMaximumTimeMessageAgePortIDBridgeIDCostofPathRootIDFlagsMessageTypeVersionProtocolID

RootID:由2字节优先级和6字节MAC组成。CostofPath：路径开销是从Switch到RootBridge的方向叠加的。MaximumTime:当一段时间未收到任何BPDU，生存期达到MaxAge时，网桥则认为该端口连接的链路发生故障。默认20秒。HelloTime:发送BPDU的周期。默认2秒。PortID:端口信息由1字节端口优先级和1字节端口ID组成。ForwardDelay：BPDU全网传输延迟。默认15秒BPDU(网桥协议数据单元）ForwardDelayHel生成树工作机制1.网络中选择了一个交换机为根交换机（RootBridge）；2.每个交换机都计算出了到根交换机（RootBridge）的最短路径；3.所有非根交换机都有一个根口（RootPort），即提供最短路径到根交换机（RootBridge）的端口；4.每个LAN都有了指定交换机（DesignatedBridge），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（Designatedport）；6.其他的冗余端口就处于阻塞状态（Blocking或Discarding）。5.根口（Rootport）和指定端口（Designatedport）进入转发Forwarding状态；生成树工作机制1.网络中选择了一个交换机为根交换机（Root生成树协议的工作过程switchAswitchCswitchB1、选举根交换机（RootBridge）BPDUBPDUBPDUA为根交换机2、所有非根交换机选择一条到达根交换机的最短路径此为最短路径此为最短路径3、所有非根交换机产生一个根端口根端口4、每个LAN确定指定端口指定端口5、将所有根端口和指定端口设为转发状态6、将其他端口设为阻塞状态生成树协议的工作过程switchAswitchCswitch根交换机的选择BridgeID最小的交换机为根交换机；BridgeID：每个交换机唯一的桥ID，由交换机优先级和Mac地址组合而成；交换机优先级和Mac地址越小则BridgeID就越小。根交换机的选择BridgeID最小的交换机为根交换机；最短路径的选择1、比较本交换机到达根交换机路径的开销，选择开销最小的路径。带宽IEEE802.1dIEEE802.1t-------------------------------------10Mbps1002000000100Mbps192000001000Mbps420000最短路径的选择1、比较本交换机到达根交换机路径的开销，选择开最短路径的选择假设SwA为根交换机10019路径开销为19SwBSwASwCSwDSwE1001938100最短路径的选择假设SwA为根交换机10019路径开销为1最短路径的选择2、如果路径开销相同，则比较发送BPDU交换机的BridgeIDMac:00d0f80000f1SwCSwBSwDSwAMac:00d0f80000d1Mac:00d0f80000f2最短路径的选择2、如果路径开销相同，则比较发送BPDU交换机最短路径的选择3、如果发送者BridgeID相同，即同一台交换，则比较发送者交换机的portIDMac:00d0f80000f1SwCSwBSwDSwAMac:00d0f80000d1f0/1f0/2PortID:端口信息由1字节端口优先级和1字节端口ID组成最短路径的选择3、如果发送者BridgeID相同，即同一台最短路径的选择4、如果发送者PortID相同，则比较接收者的portID7Mac:00d0f80000f1612SwCSwBSwDSwAHUBMac:00d0f80000d18最短路径的选择4、如果发送者PortID相同，则比较接收者生成树协议端口的状态BlockListeninglearningForwarding20秒最大生存时间15秒转发延时15秒转发延时生成树经过一段时间（默认值是50秒左右）稳定之后，所有端口要么进入转发状态，要么进入阻塞状态。生成树协议端口的状态BlockListeninglearni课程议题交换网络中的冗余链路生成树协议STP快速生成树协议RSTP配置STP、RSTP以太网链路聚合课程议题交换网络中的冗余链路快速生成树协议RSTP(RapidSpannningTreeProtocol)IEEE802.1wRSTP协议在STP协议基础上做了三点重要改进，使得收敛速度快得多（最快1秒以内）。IEEE802.1w—快速生成树协议快速生成树协议RSTP(RapidSpannningTr第一点改进：为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口（AlternatePort）和备份端口（BackupPort）两种角色，当根端口/指定端口失效的情况下，替换端口/备份端口就会无时延地进入转发状态。第二点改进：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交换机进行一次握手就可以无时延地进入转发状态。第三点改进：直接与终端相连而不是把其他交换机相连的端口定义为边缘端口（EdgePort）。边缘端口可以直接进入转发状态，不需要任何延时。RSTP相对于STP的改进第一点改进：为根端口和指定端口设置了快速切换用的替RSTP相端口角色和端口状态Rootport具有到根交换机的最短路径的端口。Designatedport每个LAN的通过该口连接到根交换机。Alternateport根端口的替换口，一旦根端口失效，该口就立

刻变为根端口。BackupportDesignatedport的备份口，当一个交换机有两个端口都连接在一个LAN上，那么高优先级的端口为Designatedport，低优先级的端口为Backupport。Undesignatedport当前不处于活动状态的口，即OperState为down的端口都被分配了这个角色。端口角色和端口状态Rootport拓扑变化机制拓扑改变消息312整个网络拓朴稳定为一个树型结构就大约需要1秒2拓扑变化机制拓扑改变消息312整个网络拓朴稳定为一个树型结构RSTP协议提供了protocol-migration功能来强制发RSTPBPDURSTP与STP的兼容性RSTP协议提供了protocol-migration功能来802.1s(MSTP)instance：一台交换机的一个或多个vlan的集合MSTregion：有着相同instance配置的交换机组成的域，运行独立的生成树（IST，internalspanning-tree）CST（commonspanningtree）多个MSTregion组合

既避免了环路的产生，也能让相同vlan间的通讯不受影响

MSTP技术VLAN1VLAN1VLAN2VLAN2ABCDMstregion1Mstregion2CST802.1s(MSTP)instance：一台交换机的一个或课程议题交换网络中的冗余链路生成树协议STP快速生成树协议RSTP配置STP、RSTP

以太网链路聚合课程议题交换网络中的冗余链路生成树协议的配置开启生成树协议Switch(config)#Spanning-tree如果您要关闭SpanningTree协议，可用nospanning-tree全局配置命令进行设置。生成树协议的配置开启生成树协议生成树协议的配置配置生成树协议的类型Switch(config)#Spanning-treemodestp/rstp/mstp注：锐捷全系列交换机默认使用MSTP协议生成树协议的配置配置生成树协议的类型配置交换机优先级配置交换机优先级Switch(config)#spanning-treepriority<0-61440>(“0”或“4096”的倍数、共16个、缺省32768)如果要恢复到缺省值，可用nospanning-treepriority全局配置命令进行设置配置交换机优先级配置交换机优先级配置交换机端口优先级配置端口优先级Switch(config-if)#spanning-treeport-priority<0-240>(“0”或“16”的倍数、共16个、缺省128)如果要恢复到缺省值，可用nospanning-treeport-priority接口配置命令进行设置配置交换机端口优先级配置端口优先级STP、RSTP信息显示Switch#showspanning-tree！显示交换机生成树的状态Switch#showspanning-treeinterfacefa0/1！显示交换机接口的状态STP、RSTP信息显示Switch#showspanniSpanningTree的缺省配置：关闭STP，且STPPriority是32768，STPportPriority是128。STPportcost根据端口速率自动判断；HelloTime2秒；Forward-delayTime15秒；Max-ageTime20秒；可通过spanning-treereset命令让spanningtree参数恢复到缺省配置。配置STP、RSTPSpanningTree的缺省配置：配置STP、RSTP课程议题交换网络中的冗余链路生成树协议STP快速生成树协议RSTP配置STP、RSTP以太网链路聚合

课程议题交换网络中的冗余链路交换网络问题对于局域网交换机之间以及从交换机到高需求服务的许多网络连接来说，100M甚至1Gbps的带宽是不够的瓶颈100M链路100M/1000M链路交换网络问题对于局域网交换机之间以及从交换机到高需求服务的许链路聚合端口聚合将交换机上的多个端口在物理上连接起来，在逻辑上捆绑在一起，形成一个拥有较大宽带的端口，形成一条干路，可以实现均衡负载，并提供冗余链路。802.3ad标准定义了如何将两个以上的以太网链路组合起来为高带宽网络连接实现负载共享、负载平衡以及提供更好的弹性.链路聚合端口聚合链路聚合链路聚合802.3ad的主要优点1、链路聚合技术（也称端口聚合（AP））帮助用户减少带宽瓶颈的压力。2、链路聚合标准在点到点链路上提供了固有的、自动的冗余性。802.3ad的主要优点1、链路聚合技术（也称端口聚合（A流量平衡Aggregateport(AP)根据报文的源MAC地址、目的MAC地址或IP地址进行流量平衡，即把流量平均地分配到AP的成员链路中去。流量平衡Aggregateport(AP)根据报文的源MA配置aggregateport的注意事项1.组端口的速度必须一致；2.组端口必须属于同一个VLAN；3.组端口使用的传输介质相同；4.组端口必须属于同一层次，并与AP也要在同一层次。配置aggregateport的注意事项1.组端口的速度必配置aggregateport将该接口加入一个AP(如果这个AP不存在，则同时创建这个AP)。Switch#configureterminalSwitch(config)#interfaceinterface-id

Switch(config-if-range)#port-groupport-group-number配置aggregateport将该接口加入一个AP(如果配置三层aggregateSwitch(config)#interfaceaggregate-portport-number

Switch(config-if)#noswitchportSwitch(config-if)#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0配置三层aggregate配置AP的流量平衡算法Switch(config)#aggregateportload-balance{dst-mac|src-mac|ip}要将AP的流量平衡设置恢复到缺省值，可以在全局配置模式下使用：noaggregateportloag-balance命令。配置AP的流量平衡算法Switch(config)#显示aggregateport可以在特权模式下显示AP设置showaggregateport[port-number]{load-balance|summary}显示aggregateport可以在特权模式下显示AP设课程回顾交换网络中的冗余链路生成树协议STP快速生成树协议RSTP配置STP、RSTP以太网链路聚合课程回顾交换网络中的冗余链路1、机遇对于有准备的头脑有特别的亲和力。2、不求与人相比，但求超越自己，要哭就哭出激动的泪水，要笑就笑出成长的性格！3、在你内心深处，还有无穷的潜力，有一天当你回首看时，你就会知道这绝对是真的。4、无论你觉得自己多么的了不起，也永远有人比你更强；无论你觉得自己多么的不幸，永远有人比你更加不幸。5、不要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。6、放弃该放弃的是无奈，放弃不该放弃的是无能；不放弃该放弃的是无知，不放弃不该放弃的是执着。7、不要轻易用过去来衡量生活的幸与不幸！每个人的生命都是可以绽放美丽的，只要你珍惜。8、千万别迷恋网络游戏，要玩就玩好人生这场大游戏。9、过错是暂时的遗憾，而错过则是永远的遗憾！10、人生是个圆，有的人走了一辈子也没有走出命运画出的圆圈，其实，圆上的每一个点都有一条腾飞的切线。11、没有压力的生活就会空虚；没有压力的青春就会枯萎；没有压力的生命就会黯淡。12、我以为挫折、磨难是锻炼意志、增强能力的好机会。——邹韬奋13、你不能左右天气，但可以改变心情。你不能改变容貌，但可以掌握自己。你不能预见明天，但可以珍惜今天。14、我们总是对陌生人太客气，而对亲密的人太苛刻。15、人之所以痛苦，在于追求错误的东西。16、知道自己要干什么，夜深人静，问问自己，将来的打算，并朝着那个方向去实现。而不是无所事事和做一些无谓的事。17、逆境是成长必经的过程，能勇于接受逆境的人，生命就会日渐的茁壮。18、哪里有天才，我是把别人喝咖啡的功夫，都用在工作上的。——鲁迅19、所谓天才，那就是假话，勤奋的工作才是实在的。——爱迪生20、做一个决定，并不难，难的是付诸行动，并且坚持到底。21、不要因为自己还年轻，用健康去换去金钱，等到老了，才明白金钱却换不来健康。22、如果你不给自己烦恼，别人也永远不可能给你烦恼，烦恼都是自己内心制造的。23、命运负责洗牌，但是玩牌的是我们自己！24、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。25、成功，往往住在失败的隔壁！26、大多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己。27、人生是一场旅行，在乎的不是目的地，是沿途的风景以及看风景的心情。28、伟大的事业不是靠力气、速度和身体的敏捷完成的，而是靠性格、意志和知识的力量完成的。29、人生最大的喜悦是每个人都说你做不到，你却完成它了！30、在实现理想的路途中，必须排除一切干扰，特别是要看清那些美丽的诱惑。31、激情，这是鼓满船帆的风。风有时会把船帆吹断；但没有风，帆船就不能航行。32、滴水穿石不是靠力，而是因为不舍昼夜。33