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：

学校为了让开展计算机教学和网络办公，建立的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，作为网络管理员，你要用2条链路将交换机互连，现在要求在交换机上做适当配置，使网络避免环路。

技术原理：

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，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
生成树协议版本：STP、RSTP（快速生成树协议）、MSTP（多生成树协议）。
生成树协议特点收敛时间长，从主要链路出现故障到切换至备份链路需要50秒时间。
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本分端口，从而实现RSTP协议小于1秒的快速收敛

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

实现功能：

使网络在有冗余链路的情况避免环路的产生，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。

实现步骤：

新建packet tracer拓扑图
默认情况下STP协议是启动的，通过两台交换机之间传送BPDU协议数据单元，选出根交换机、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。
设置RSTP。
查看交换机show spanning-tree状态，了解根交换机和根端口情况
通过更改交换机生成树的优先级spanning-tree vlan 3 priority 4096可以变化跟交换机的角色
测试，当主链路处于down状态的时候，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（各设备互连）

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，在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。

1.配置PC0

IP: 192.168.1.2

Submask: 255.255.255.0

Gateway: 192.168.1.1

2.配置PC1

IP: 192.168.1.3

Submask: 255.255.255.0

Gateway: 192.168.1.1

3.配置交换机Switch0：

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#vlan 3
Switch(config-vlan)#ex
Switch(config)#inter fa 0/3                   //将fa 0/3 端口绑定到 vlan3
Switch(config-if)#switchport access vlan 3
Switch(config-if)#ex
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

4.配置交换机Switch1，配置方式同步骤3

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#vlan 3
Switch(config-vlan)#ex
Switch(config)#inter fa 0/3                   //将fa 0/3 端口绑定到 vlan3
Switch(config-if)#switchport access vlan 3
Switch(config-if)#ex
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

5.将连接交换机的两根线连接起来。

6.查看PC0网络配置；使用PC0 ping PC1，ping通（或PC1 ping PC0）

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

7.然后，我们配置交换机1，关闭fast Ethernet 0/1端口。

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

8.此时我们再次使用PC0 ping PC1，ping不通（或PC1 ping PC0）

最后，有兴趣的学习者可以做下下面这道题：

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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