实验    配置 RSTP

实验目标

  • 理解生成树协议工作原理;
  • 掌握快速生成树协议RSTP基本配置方法;

实验背景描述

某学校为了开展计算机教学和网络办公,建立了一个计算机教室和一个校办公区,这两处 的计算机网络通过两台交换机互联组成内部校园网,为了提高网络的可靠性,网络管理员用两条链路将交换机互联,现要在交换机上做适当配置,使网络避免环路。本实验以两台二层交换机为例,两台交换机分别命名为 SwA 和 SwB。PC1 与 PC2在同一个网段,假设 IP 地址分别为 192.168.0.137 和 192.168.0.136,网络掩码为 255.255.255.0。

需求分析

利用 STP 解决网络环路的问题时,在网络收敛时需要花费大概 30~50 秒的时间,在很多大 型网络中,这个时间是难以忍受的,而 RSTP 很好的解决了这个问题,将收敛时间缩短到最快 1 秒以内

实验拓扑

实验的拓扑图,如图 4-1 所示。

Note:按照拓扑图连接网络时注意先不要将交换机的两条线相连,再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。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。

实验原理

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.。
生成树协议是利用 SPA 算法(生成树算法),在存在交换环路的网络中生成一个没有环路的树形网络。运用该算法将交换网络冗余的备份链路逻辑上断开,当主要链路出现故障时,能够自动地切换到备份链路,保证数据的正常转发。
生成树协议的特点是收敛时间长。从主要链路出现故障到切换到备份链路需要 50 秒的时间。
快速生成树协议(RSTP)在生成树协议的基础上增加了两种端口角色:替换端口(Alternate Port)和备份端口(Backup Port),分别作为根端口(Root Port)和指定端口(Designated Port) 的冗余端口。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。

实验步骤

第一步:配置pc1和pc2

pc1:

pc2:

第二步:配置两台二层交换机

左边为Sw1交换机的配置:

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#hostname sw1
Sw1(config)#
Sw1(config)#vlan 10
Sw1(config-vlan)#name stu
Sw1(config-vlan)#exit
Sw1(config)#interface fastethernet 0/3
Sw1(config-if)#switchport access vlan 10
Sw1(config-if)#exit
Sw1(config)#interface range fastethernet 0/1-2
Sw1(config-if-range)#switchport mode trunk 配置左边sw1快速生成树RSTP
Sw1(config)#spanning-tree mode rapid-pvst

右边为sw2交换机的配置:

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#hostname sw2
Sw2(config)#
Sw2(config)#vlan 10
Sw2(config-vlan)#name stu
Sw2(config-vlan)#exit
Sw2(config)#interface fastethernet 0/3
Sw2(config-if)#switchport access vlan 10
Sw2(config-if)#exit
Sw2(config)#interface range fastethernet 0/1-2
Sw2(config-if-range)#switchport mode trunk配置右边sw2快速生成树RSTP
Sw2(config)#spanning-tree mode rapid-pvst

第三步:设置交换机的优先级4096,指定 Sw1 为根交换机

配置左边sw1为根交换机:
Sw1(config)#spanning-tree vlan 10 priority 4096

第四步:查看sw1,sw2的交换机及端口 STP 状态

sw1:

sw2:

结论:

从上图看show 命令输出结果可以看到

交换机 Sw1 为根交换机。(可以从sw1的F0/1,F0/2,F0/3中全部都是Desg FWD19端口看出 )

交换机 Sw2 为非根交换机,根端口为 F0/1。(可以从sw2的F0/1为Root FWD19端口看出 )

交换机 Sw2 的端口 F0/1 角色为根端口,处于转发状态 (可以从sw2的F0/1为Root FWD19端口看出 )

交换机 Sw2 的端口 F0/2 角色为替换端口,状态为阻塞状态  (可以从sw2的F0/2为Altn BLK 19端口看出 )

第五步:验证测试。

下图 1 为从 PC1 ping PC2 的结果(注:PC1 的 IP 地址为 192.168.0.136,PC2 的 IP 地址为 192.168.0.137)

PC>ipconfig /all    //查看所有IP配置
PC>ping -t 192.168.0.137  //PC1不间断地ping PC2
PC>ping -n 50 192.168.0.137  //PC1不间断连续ping PC2  50次
//思科模拟器如果想要停止不停连续pc1  ping  pc2的状态
直接ctrl+c

如果 Sw1 与 Sw2 之间的一条链路 down 掉(如拔掉网线),验证交换机 PC1 与 PC2 仍能互相 ping 通,并观察 ping 的丢包情况,结果如下图2

Sw2(config)#int fa 0/1
Sw2(config-if)#shutdown  //关闭该端口

                                   上图1

下面是shutdown 了右边交换机sw2的F0/1的效果图

                             上图2

实验结果或结论:

PC1 与 PC2 能互相 ping 通。

如果 Sw1 与 Sw2 之间的一条链路 shutdown 掉(如拔掉网线), PC1 与 PC2 仍能互相 ping 通

快速生成树起到备份链路的作用

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