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1、第6章 管理交换网络中的冗余链路 RCNA_T006教学目标通过本章学习，要求学员能够：1、掌握解决交换网络环路问题并提供冗余链路的方法；2、熟悉生成树协议的基本原理；3、熟悉生成树协议和快速生成树协议的区别；4、掌握以太网端口聚合的原理和工作特点；5、精通生成树协议与链路聚合的配置。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 课程议题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在网络中提供冗余链路解决
2、单点故障问题冗余链路出现的问题环路冗余链路会造成网络环路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、多帧当交换网络中出现环路会产生广播风暴、多帧 复制和复制和MACMAC地址表不稳定等现象。严重影响网络正常运行。地址表不稳定等现象。严重影响网络正常运行。发送一个广播帧广播风暴广播风暴多帧复制和MAC地址表不稳定SwitchAPC1F0/3F0/5PC1在我 的F0/3口PC1在我 的F0/5口 去往PC1的帧去往PC1的帧环路问题的解决1 1、主要链路正常时，断开、主要链路正常时，断开 备份链路备份链路2 2、主要链路出故障时、主要链路出故障时, ,自自 动启用备份链路动启
3、用备份链路课程议题生成树协议STP生成树协议生成树协议概述生成树协议（spanning-tree protocol）由IEEE 802.1d标准定义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BPDU(网桥协议数据单元）Forward DelayHello TimeMaximum TimeMessage AgePort IDBridge IDCost of PathRoot IDFlagsMessage TypeVersionProtocol IDRoot ID:由
4、2字节优先级和6字节MAC组成Cost of Path：路径开销是从Switch到Root Bridge的方向叠加的Maximum Time:当一段时间未收到任何BPDU， 生存期达到Max Age时，网桥则认为该端口连 接的链路发生故障。默认20秒Hello Time:发送BPDU的周期,默认2秒Port ID:端口信息由1字节端口优先级和1字节端口 ID组成Forward Delay：BPDU全网传输延迟,默认15秒生成树协议避免环路switchAswitchCswitchBA为根交换机交换网络中所有交换机共同选举一台设备为根交换机（Root Bridge）生成树协议避免环路（续）swit
5、chAswitchCswitchBA为根交换机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生成树协议避免环路（续）switchAswitchCswitchBA为根交换机所有非根交换机产生一个到达根交换机的端口根端口（Root Port）根端口根端口生成树协议避免环路（续）switchAswitchCswitchB每个LAN都会选择一台设备为指定交换机，通过该设备的端口连接到根，该端口为指定端口（ Designated port ）指定端口指定端口A为根交换机根端口根端口生成树协议避免环路（续）switchAswitchCswitchBA为根交换机将交换网络中所有设备的根
6、端口(RP)和指定端口（DP）设为转发状态（Forwarding），将其他端口设为阻塞状态（Blocking）RPRPDPDP根交换机的选择根交换机的选择原则：所有交换机首先认为自己是根全网选举Bridge ID最小的交换机为根交换机Bridge ID：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Bridge ID就越小默认优先级为32768最短路径的选择1、比较开销选择路径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IEEE802.1dIEEE802.1t10Mbps1002000000100Mbps192000001000Mbps4
7、20000 10Gbps12000最短路径的选择1001919SwBSwASwCSwDSwE1001938100假设SwA为根交换机，通过比较开销，选择E-D-A为最短路径最短路径的选择2、通过Bridge ID选择最短路径 如果路径开销相同，则比较发送BPDU交换机的Bridge IDMac:00d0f80000f1Sw CSw BSw DSw ARoot BridgeMac:00d0f80000f2最短路径的选择3、比较发送者port ID选择最短路径如果发送者Bridge ID相同，即同一台交换，则比较发送者交换机的port IDPort ID:端口信息由1字节端口优先级和1字节端口ID
8、组成Port ID默认优先级为128Mac:00d0f80000f1Sw CSw BSw DSw AMac:00d0f80000d1f0/1f0/2Root Bridge最短路径的选择7 Mac:00d0f80000f161 2Sw CSw BSw DSw AHUBMac:00d0f80000d184、比较接收者的Port ID如不同链路发送者的Bridge ID一致（即同一台交换机），那比较接收者的Port ID Root Bridge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
9、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。 端口状态生成树端口的四种状态Blocking 接收BPDU，不学习MAC地址，不转发数据帧Listening 接收BPDU,不学习MAC地址，不转发数据帧，但交换机向其 他交换机通告该端口，参与选举根端口或指定端口Learning接收BPDU,学习MAC地址，不转发数据帧Forwarding正常转发数据帧拓扑变化机制拓扑改变通知消息拓扑改变通知消息拓扑改变应答消息拓扑改变应答消息拓扑改变消息拓扑改变消息1 13 32 25 55 56 66 6在一个大中型网络中要等整个网络拓朴稳定为一个树型结构就大约需要在一个大中型网络中要等
10、整个网络拓朴稳定为一个树型结构就大约需要 50 50 秒，这样的时间是无法忍受的！秒，这样的时间是无法忍受的！4 4ROOT课程议题快速生成树协议RSTP快速生成树协议概述快速生成树协议RSTP(Rapid Spannning Tree Protocol) IEEE 802.1w RSTP协议在STP协议基础上做了改进，使得收敛速度快得多（最快1秒以内）IEEE 802.1w快速生成树协议RSTP端口角色和端口状态几种不同的端口角色Root port 具有到根交换机的最短路径的端口Designated port 每个LAN的通过该口连接到根交换机Alternate port 根端口的替换口，一
11、旦根端口失效，该口就立刻变为根端口Backup port Designated port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Designated port，低优先级的端口为Backup portUndesignated port 当前不处于活动状态的口，即OperState为down的端口都被分配了 这个角色拓扑变化机制拓扑改变消息拓扑改变消息3 31 12 22 2整个网络拓朴稳定为一个树型结构大约需要1秒MSTP技术简介MSTP协议概述instance：一台交换机的一个或多个vlan 的集合MST region：有着相同instance 配置的交换机
12、组成的域，运行独立的生成树（IST，internal spanning-tree）CST（common spanning tree）多个MST region 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 VLAN1VLAN2VLAN2ABCDMst region 1Mst region 2CSTVLAN1课程议题配置STP、RSTP生成树协议的配置开启生成树协议Switch(config)#Spanning-tree关闭生成树协议Switch(config)#no Spanning-tree配置生成树协议的类型Switch(config)#Spanning-tree mode
13、 stp/rstp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交换机优先级Switch(config)#spanning-tree priority (“0”或“4096”的倍数、共16个、缺省32768)恢复到缺省值Switch(config)# no spanning-tree priority配置交换机端口的优先级Switch(config)#interface interface-type interface-numberSwitch(config-if)#spanning-tree port-priority numberSpanning Tree 的缺省配置：关闭STP
14、STP Priority 是32768STP port Priority 是128STP port cost 根据端口速率自动判断Hello Time 2秒Forward-delay Time 15秒Max-age Time 20秒可通过spanning-tree reset 命令让spanning tree参数恢复到缺省配置配置STP、RSTP 查看生成树协议配置显示生成树状态Switch#show spanning-tree显示端口生成树协议的状态Switch#show spanning-tree interface fastethernet 课程议题以太网链路聚合交换网络问题交换网络中的
15、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1000M的带宽无法满足用户应用需求。瓶颈100M链路100M/1000M链路链路聚合定义：端口聚合（又称为链路聚合)，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，可以实现负载分担，并提供冗余链路。IEEE802.3ad定义了以太网端口聚合的标准注意：锐捷交换机最多支持8个物理端口组成一个聚合端口组不同设备支持的最多聚合端口组不定如S2126G支持6组 流量平衡链路聚合的流量平衡：Aggregate port(AG)可以根据报文的源MAC地址、目的MAC地址或IP地址进行流
16、量平衡，即把流量平均地分配到AG组成员链路中去。源MAC流量分配目的MAC流量分配配置aggregate port的注意事项链路聚合的注意事项组端口的速度必须一致组端口必须属于同一个VLAN组端口使用的传输介质相同组端口必须属于同一层次，并与AP也要在同一层次配置aggregate port 将该接口加入一个APSwitch#configure terminal Switch(config) # interface interface-type interface-id Switch(config-if-range)#port-group port-group-number如果这个AP不存在，可自动创建AG端口查看端口聚合的配置查看聚合端口的汇总信息Switch#show
