07. 快速生成树协议

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快速生成树协议配置

技术原理

1） 生成树协议（spanning-tree）,作用是在交换网络中提供冗余备份链路，并且解决交换网络中的环路问题；

2）生成树协议是利用SPA算法，在存在交换机环路的网络中生成一个没有环路的属性网络，运用该算法将交换网络的冗余备份链路从逻辑上断开，当主链路出现故障时，能够自动的切换到备份链路，保证数据的正常转发；

3）生成树协议版本：STP、RSTP（快速生成树协议）、MSTP（多生成树协议）；

4）生成树协议的特点收敛时间长。从主要链路出现故障到切换至备份链路需要50秒时间；

5）快速生成树在生成树协议的基础上增加了两种端口角色，替换端口或备份端口，分别作为根端口和指定端口。当根端口或指定端口出现故障时，冗余端口不需要经过50秒的收敛时间，可以直接切换到替换端口或备份端口，从而实现RSTP协议小于1秒的快速收敛；

6）查看交换机树配置指令及参数

Switch#show spanning-tree //查看生成树的配置信息

返回参数说明：

StpVersion : RSTP 生成树协议的版本

SysStpStatus : Enabled 生成树协议运行状态，disable 为关闭状态

Priority : 32768 交换机的优先级

RootCost : 200000 交换机到达根交换机的开销

RootPort : Fa0/1 交换机上的根端口

或：

RootCost: 0 交换机到达根交换机的开销，0 代表本交换机为根

RootPort: 0 交换机上的根端口，0 代表本交换机为根

Switch#show spanning-tree interface fastEthernet 0/1 //显示Switch 端口fastethernet 0/1 的状态

返回参数说明

PortState : forwarding 端口状态（forwarding：转发状态，discarding：阻塞状态）

PortRole : rootPort 查看端口角色为根端口

实验说明

使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生，避免广播风暴等，可以在冗余链路的交换机之间配置生成树协议；

实验步骤

1）默认情况下STP协议是启用的。通过两台交换机之间传送BPDU协议数据单元。选出跟交换机、根端口等，以便确定端口的转发状态。图中标记为黄色的端口处于block堵塞状态。

2）设置RSTP。

3）查看交换机show spanning-tree状态，了解跟交换机和根端口情况。

4）通过更改交换机生成树的优先级spanning-tree vlan 10 priority 4096可以变化跟交换机的角色。

5）测试。当主链路处于down状态时候，能够自动的切换到备份链路，保证数据的正常转发。

实验设备

Switch_2960 2台；PC 2台；直连线（各设备互联）

※ 按照拓扑图连接网络时注意，两台交换机都配置快速生成树协议后，再将两台交换机连接起来。

如果先连线再配置会造成广播风暴，影响交换机的正常工作。

实验设备配置

PC0

IP: 192.168.1.2

Submask: 255.255.255.0

Gateway: 192.168.1.1

PC1

IP: 192.168.1.3

Submask: 255.255.255.0

Gateway: 192.168.1.1

PC0 ping PC1 reply

Switch0

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#vlan 10
Switch(config-vlan)#exit
Switch(config)#inter fa 0/10 //将fa 0/10 端口绑定到 vlan10
Switch(config-if)#switchport access vlan 10
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#inter rang fa 0/1 - 2
Switch(config-range)#switchport mode trunk //将 fa0/1 fa0/2端口工作模式改为 trunk
Switch(config-range)#exit
Switch(config)#spanning-tree mode rapid-pvst //指定生成树协议的类型为RSTP
Switch(config)#end

Switch1

配置过程同Switch0

实验验证

PC0

Ipconfig /all //查看所有IP配置
ping -t 192.168.1.3 reply //PC0不间断地ping PC1

Switch1

关闭fa 0/1端口，PC0重新 Ping PC1，查看PC0的ping情况是否正常；

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#int fa 0/1
Switch(config-if)#shutdown //关闭fa 0/1端口

检查哪一个是根交换机，哪一个是根端口，哪些端口是阻塞的。

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