实验8 Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配一、相关知识介绍一、生成树协议的要紧功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台互换机的某个端口为根的生成树，幸免环路二是在以太网络拓扑发生转变时，通过生成树协议达到收敛爱惜的目的二、根网桥的选择流程:（1）第一次启动互换机时，自己假定是根网桥，发出BPDU报文宣告2 ）每一个互换机分析报文，依照网桥ID选择根网桥，网桥ID小的将成为根网桥（先比较网桥优先级，假设是相等，再比较MAC 地址）.（3）通过一段时刻，生成树，所有互换机都同意某网桥是根网桥4）如有网桥ID值更小的互换机加入，它第一通告自己为根网桥其它互换机比较后，将它看成新的根网桥而记录下来3、RSTP协议原理STP并非是已经淘汰不用，事实上很多厂家目前还仅支持STPSTP的最大缺点确实是他的收敛时刻太长，关于此刻网络要求 靠靠得住性来讲，这是不许诺的，快速生成树的目的确实是加速以太网环路故障收敛的速度1）RSTP 5种端口类型STP概念了 4种不同的端口状态，监听（Listening），学习（Learning），阻断（Blocking）和转发（Forwarding），其端 口状态表现为在网络拓扑中端口状态混合（阻断或转发），在拓扑中的角色（根端口、指定端口等等）。
在操作上看，阻断状态 和监听状态没有区别，都是抛弃数据帧而且不学习MAC 地址，在转发状态下，无法明白该端口是根端口仍是指定端口RSTP有五 种端口类型根端口和指定端口这两个角色在RSTP中被保留，阻断端口分成备份和替换端口角色生成树算法（STA）利用BPDU 来决定端口的角色，端口类型也是通过比较端口中保留的BPDUB来确信哪个比其他的更优先1） 根端口 ：非根桥收到最优的BPDU 配置信息的端口为根端口，即到根桥开销最小的端口，这点和STP—样请注用意8-16上方 的机，根桥没有根端口依照STP的选择根端口的原那么，SW-1和SW-2和根连接的端口为根端口2） 指定端口：与STP—样，每一个以太网网段段内必需有一个指定端口假设SW-1的BID比SW-2优先，而且SW-1的P1 口端口 ID比P2优先级高，那么P1为指定端口，如图8-17所示根谛口SW-1图8-16 RSTP根端口3） 替换端口假设是一个端口收到另外一个网桥的更好的BPDU,但不是最好的，那么那个端口成为替换端口，如图8-18所示关于SW-2 来讲，端口 P3收到的BPDU比自己优先，自己为次优先，P3为替换端口4） 备份端口假设是一个端口收到同一个网桥的更好BPDU，那么那个端口成为备份端。
当两个端口被一个点到点链路的一个环路连在一路 时，或当一个机有两个或多个到共享局域网段的连接时，一个备份端口才能存在如图8-19所示，SW-1的P1和P2 口同时接入到以太网的同一网段，P1为指定端口，P2优先级低，那么P2端口为备份端口SW-1图8-18替换端口的选择5)禁用端口在快速生成树应用的网络运行中不担当任何角色4 RSTP配置命令介绍PVST是Cisco私有的，为每一个VLAN构造一棵生成树(1) 启用生成树Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list(2) 设置根网桥Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list root primary | secondary(3)修改网桥的优先级Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge-priority(4) 修改端口本钱Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list cost cost(5) 修改端口优先级Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list port-priority priority(6) 配置上行速链路配置上行速链路的作用：当接入层或汇聚层的交换机主用的上行链路断开的时候，被阻塞的端口迅速装换到转 发状态，不需要经过侦听和学习状态，配置了上行速链路后交换机的优先级变为49152，成本增加3000Switch(config)#spanning-tree uplinkfast(7) 配置端口速链路配置速端口的作用：不经过侦听和学习状态，直接进入到转发状态，但是该端口依然会运行生成树协议，如果 检测到环路，也能够将转发状态转换为阻塞状态，配置在连接终端的接口上。
Switch(config-if)#spanning-tree portfast(8) 査看生成树的配置Switch#show spanning-tree(9) 査看某个VLAN的生成树详细信息Switch#show spanning-tree vlan vlan-id detail(10) EthernetChannel —以太通道§ 多条线路负载均衡，带宽提高§ 容错，当一条线路失效时，其他线路通信，不会丢包配置接口为以太通道模式Switch(config)# interface range fastEthernet 0/1 - 2Switch(config-if-range)#channebgroup 1 mode on(11)査看以太通道的配置Switch# show etherchannel 1 summary二、实验配置步骤STP的全称是spanning-tree protocol,STP协议，它是一个二层的链路治理协议，它在提供链路冗余的同 时幸免网络产生环路，与VLAN配合能够提供链路负载均衡生成树协议现已经进展为多生成树协议和快速生 成树协议(RSTP,Rapid Spanning Tree Protocol,031PCI FC5 一 PCS PC4vl ：ml 0 vl iiiiZlJyl=inl 0vl ：=ltl2U两台Cisco 2960互换机利用两个百兆端口相连，默许情形下STP协议启用的。
通过两台互换机之间传送 BPDU协议数据单元，选出根互换机、根端口等，以便确信端口的转发状态上图中标记为黄色的端口处于block 状态1) SW1 配置 stp设置23、24端口为trunkinterface FastEthernet0/23switchport mode trunk interface FastEthernet0/24 switchport mode trunk创建vlan10、20,将端口划分vlan interface FastEthernet0/1 switchport access vlan 10interface FastEthernet0/2switchport access vlan 20互换机默许启动stp——pvst，更改rstp——rapid-pvstspanning-tree mode rapid-pvstspanning-tree vlan 10,20 // stp默认情况对vlan 1起作用，不能删除，当新建vlan后，对新建vlan 同样起作用因此，此命令可以忽略2) SW2 配置 stp配置命令和SW1相同3)比较根网桥从上图中得知，SW1为根网桥。
在真实设备上不可能存在相同mac地址的情形比较根网桥原那 么，先比较优先级，越小说明级别越高，假设是优先级相同就比较mac地址，越小优先级越高另外， 还了解到SW1上fa0/23，fa/24为指定端口SW2上的fa0/23为根端口fa0/24为替代端口，故端口 显示橙黄色状态SW1#show spanning-treeVLAN0010Spanning tree enabled protocol rstpRoot ID Priority 32778 AddressThis bridge is the rootHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32778 (priority 32768 sys-id-ext 10) AddressHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 20Interface Role Sts Cost TypeFa0/1 Desg FWD 19 P2pFa0/23 Desg FWD 19 P2pFa0/24 Desg FWD 19 P2pSW2#show spanning-treeVLAN0010Spanning tree enabled protocol rstpRoot ID Priority 32778 AddressCost 19Port 23(FastEthernet0/23)Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32778 (priority 32768 sys-id-ext 10) AddressHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 20Interface Role Sts Cost TypeFa0/1 Desg FWD 19 P2pFa0/23 Root FWD 19 P2pFa0/24 Altn BLK 19 P2p (4)修改Brigde ID,从头选SW2为根网桥SW2#show spanning-treeVLAN0010Spanning tree enabled protocol rstpRoot ID Priority 4106AddressThis bridge is the rootHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 4106 (priority 4096 sys-id-ext 10) AddressHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secAging Time 20Interface Role Sts Cost TypeFa0/1 Desg FWD 19 P2pFa0/23 Desg FWD 19 P2pFa0/24 Desg FWD 19 P2pSW1#show spanning-treeVLAN0010Spanning tree enabled protocol rstpRoot ID Priority 4106 AddressCost 19Port 23(FastEthernet0/23)Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32778 (priority 32768 sys-id-ext 10) AddressHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secAging Time 20Interface Role Sts Cost TypeFa0/1 Desg FWD 19 P2pFa0/23 Root FWD 19 P2pFa0/24 Altn BLK 19 P2p修改后觉察SW1的fa0/24端口变成替代端口。
为何呢？这是因为互换机在选举根端口时会第一考虑根途径本钱，那个地址都是19,再比较发送网桥id大小，那 个地址是同一个根网桥最后比较发送端口 id 大小， 23比 24 小，因此23端口成为根端口而24 端口因为非 根非指定端口就只能阻塞block°（那个地址指定端口被根网桥的发送端口占了，因为它的开销最小附注：在学习STP时，根端口、指定端口、转发端口的指定规那么:• 根网桥的所有端口都是指定的• 非根网桥到根网桥开销最小的端口是根端口• 与其他网桥的根端口相连的端口都是指定的• 依照以上规那么就确信了根端口和指定端口后，既不是根端口又不是指定端口的就成为阻塞端口• 至于根端口和指定端口的区分，是如此的：根端口：先比较cost,假设是相等，那么比较端口标识符ID,低那么优指定端口：先比较cost,假设是相等，那么比较桥ID桥ID由priority和MAC组成，低那么优。