項(xiàng)目冗余交換網(wǎng)絡(luò)組建修改稿PPT課件

1、 教學(xué)目標(biāo)-1-l掌握STP協(xié)議的基本術(shù)語(yǔ)l掌握STP協(xié)議的計(jì)算過(guò)程l掌握端口類型和STP協(xié)議的配置方法第1頁(yè)/共58頁(yè)項(xiàng)目描述-2-和宏外國(guó)語(yǔ)學(xué)校是集幼兒、小學(xué)、中學(xué)為一體的教育學(xué)校，為全國(guó)先進(jìn)辦學(xué)單位，學(xué)校主要分為行政管理、教學(xué)管理、學(xué)生管理三部分，為了學(xué)校的發(fā)展需要，現(xiàn)要建設(shè)校園網(wǎng)，學(xué)校要求網(wǎng)絡(luò)不能出現(xiàn)中斷的情況，并且要求幼兒、小學(xué)、中學(xué)三部分中的相同管理機(jī)構(gòu)之間能夠互通，不同管理機(jī)構(gòu)之間不能訪問(wèn)。根據(jù)學(xué)校需求，誠(chéng)實(shí)科技公司提供如圖2-1所示的拓?fù)湓O(shè)計(jì)方案，在全網(wǎng)使用二層技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，通過(guò)不同的VLAN實(shí)現(xiàn)不同管理機(jī)構(gòu)之間的隔離，SW3、SW4、SW5分別負(fù)責(zé)幼兒、小學(xué)、中學(xué)各管理機(jī)

2、構(gòu)接入層設(shè)備的匯聚；在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心提供SW1、SW2兩臺(tái)交換機(jī)，負(fù)責(zé)匯聚設(shè)備接入后的數(shù)據(jù)交換，同事提供設(shè)備備份，每個(gè)匯聚層交換機(jī)都與兩個(gè)核心節(jié)點(diǎn)交換機(jī)互聯(lián)，提供鏈路備份機(jī)制，滿足學(xué)校的需求。第2頁(yè)/共58頁(yè)項(xiàng)目目標(biāo)-3-圖2-1 和宏外國(guó)語(yǔ)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D第3頁(yè)/共58頁(yè)-4-任務(wù)分解該設(shè)計(jì)方案得到認(rèn)可，并進(jìn)入工程的施工建設(shè)階段，公司技術(shù)員小何承擔(dān)了改項(xiàng)目的建設(shè)，根據(jù)項(xiàng)目要求，小何需要完成的工作任務(wù)有以下內(nèi)容：1行政管理、教學(xué)管理、學(xué)生管理三個(gè)子網(wǎng)的IP規(guī)劃；2VLAN的配置和調(diào)試；3交換機(jī)間的級(jí)聯(lián)端口類型配置；4生成樹(shù)協(xié)議STP的配置和測(cè)試。為了完成以上4個(gè)工作任務(wù)：我們需要具備以下相關(guān)理論和

3、實(shí)踐技能知識(shí)：1理論知識(shí)u STP的基本術(shù)語(yǔ)；u STP協(xié)議的計(jì)算過(guò)程。 2職業(yè)技能u STP的配置方法；u STP協(xié)議的測(cè)試。第4頁(yè)/共58頁(yè)-5-基礎(chǔ)知識(shí)2.1 2.1 冗余鏈路冗余鏈路傳統(tǒng)的局域網(wǎng)設(shè)計(jì)一般都采用分層結(jié)構(gòu)，即將網(wǎng)絡(luò)分為核心層、匯聚層和接入層三個(gè)層次，如圖2-2所示。其中核心層一般使用高端以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備，匯聚層一般采用中低端的交換機(jī)，接入層則一般采用低端交換機(jī)來(lái)負(fù)責(zé)，這樣，匯聚層完成接入層業(yè)務(wù)的匯聚，然后送到核心層上傳輸。圖2-2 局域網(wǎng)一般拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第5頁(yè)/共58頁(yè)2.1.1 2.1.1 冗余鏈路的優(yōu)點(diǎn)冗余鏈路的優(yōu)點(diǎn)在圖2-2中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，所有的鏈路都是單鏈路，當(dāng)某條鏈路

4、出現(xiàn)故障，就會(huì)帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)故障，導(dǎo)致局部范圍不能通信或者全網(wǎng)不能通信，在此情況下，為了提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，在現(xiàn)行的局域網(wǎng)設(shè)計(jì)中，一般采用冗余鏈路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如圖2-3所示，匯聚層和核心層之間采用冗余鏈路，任何一條鏈路出現(xiàn)故障，不會(huì)影響匯聚層和核心層之間的任何通信，因此，環(huán)型鏈路在局域網(wǎng)中具有提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，消除單點(diǎn)失效故障等優(yōu)點(diǎn)。-6-基礎(chǔ)知識(shí)第6頁(yè)/共58頁(yè)-7-基礎(chǔ)知識(shí)圖2-3 局域網(wǎng)冗余拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第7頁(yè)/共58頁(yè)2.1.2 2.1.2 冗余鏈路的缺點(diǎn)冗余鏈路的缺點(diǎn)在圖2-3中的匯聚層與核心層之間采用的環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，在局域網(wǎng)中提供了多形成一個(gè)閉合環(huán)，而局域網(wǎng)通信采用廣播方式進(jìn)行，因此，在局

5、域網(wǎng)中的這種冗余鏈路設(shè)計(jì)方案會(huì)給局域網(wǎng)帶來(lái)一些問(wèn)題，具體如下： 物理上冗余，是否就能保證業(yè)務(wù)的順暢？-8-基礎(chǔ)知識(shí)b3 b2b5b4b5 b4f =轉(zhuǎn)發(fā)b=阻塞Link ALink B第8頁(yè)/共58頁(yè)基礎(chǔ)知識(shí) 1廣播風(fēng)暴 在冗余鏈路中，如果交換機(jī)從一個(gè)端口上接收到的是一個(gè)廣播數(shù)據(jù)幀，則向所有其它端口轉(zhuǎn)發(fā)，而且交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的時(shí)候，對(duì)數(shù)據(jù)幀不做任何修改，因此，如果交換網(wǎng)絡(luò)中有環(huán)路，則廣播幀會(huì)被無(wú)限期的轉(zhuǎn)發(fā)，形成廣播風(fēng)暴。 如圖2-4所示，當(dāng)PC1采用廣播方式訪問(wèn)VOD服務(wù)器時(shí)，PC1發(fā)送一個(gè)廣播信號(hào)到SW3，SW3收到此廣播信號(hào)后，同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)給SW1和SW2，當(dāng)SW1收到此廣播信號(hào)后，又會(huì)發(fā)送

6、給SW2，SW2收到后又會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)給SW3，如此繼續(xù)，此廣播信號(hào)就會(huì)在SW1、SW2、SW3之間循環(huán)，當(dāng)廣播信號(hào)將SW1、SW2、SW3之間的帶寬耗盡時(shí)，網(wǎng)絡(luò)將無(wú)法通信，形成廣播風(fēng)暴。第9頁(yè)/共58頁(yè)-10-圖2-4 廣播風(fēng)暴基礎(chǔ)知識(shí)第10頁(yè)/共58頁(yè)2MAC地址表不穩(wěn)定以太網(wǎng)交換機(jī)具有源地址跟蹤功能，能夠建立MAC地址表，但是MAC地址表在交換機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)是空的，交換機(jī)有一個(gè)學(xué)習(xí)MAC地址表的過(guò)程，學(xué)習(xí)MAC地址表時(shí)交換機(jī)根據(jù)所接收到的數(shù)據(jù)幀的源地址和接收端口生成MAC地址表。如圖2-5所示，PCA向外發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀，假設(shè)此數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址在網(wǎng)絡(luò)中所有交換機(jī)的MAC地址表中都暫時(shí)不存在。SW

7、A收到此數(shù)據(jù)幀之后，在MAC地址表中生成一個(gè)MAC地址表項(xiàng)，00-0D-56-BC-88-1400-0D-56-BC-88-14，對(duì)應(yīng)端口為對(duì)應(yīng)端口為E0/2E0/2；由于SWA的MAC地址表中沒(méi)有對(duì)應(yīng)此數(shù)據(jù)幀目的MAC地址的表項(xiàng)，則SWA將此數(shù)據(jù)幀同時(shí)向E0/3和E0/4端口上轉(zhuǎn)發(fā)；-11-基礎(chǔ)知識(shí)第11頁(yè)/共58頁(yè)由于SWB的MAC地址表中也沒(méi)有對(duì)應(yīng)此數(shù)據(jù)幀目的MAC地址的表項(xiàng)，則從E0/5接口接收到的數(shù)據(jù)幀會(huì)被從E0/6接口發(fā)送回SWA； SWA從E0/4接收到此數(shù)據(jù)幀之后，會(huì)在MAC地址表中刪除原有的相關(guān)表項(xiàng)，生成一個(gè)新的表項(xiàng)，00-0D-56-BC-88-1400-0D-56-BC-

8、88-14，對(duì)應(yīng)端口為，對(duì)應(yīng)端口為E0/4E0/4；從圖2-5可知，MAC地址00-0D-56-BC-88-14連接的真實(shí)端口應(yīng)為E0/2，而在MAC地址表中卻是E0/4，這樣不但造成MAC地址表不穩(wěn)定，而且還生成了錯(cuò)誤的表項(xiàng)。-12-基礎(chǔ)知識(shí)第12頁(yè)/共58頁(yè)-13-基礎(chǔ)知識(shí)圖2-5 MAC地址表不穩(wěn)定第13頁(yè)/共58頁(yè)3單幀多次遞交如圖2-6所示，主機(jī)X發(fā)送一單播數(shù)據(jù)幀，目的地址為路由器Y的本地接口，數(shù)據(jù)幀通過(guò)網(wǎng)段1直接到達(dá)路由器Y，同時(shí)到達(dá)交換機(jī)A；當(dāng)交換機(jī)A收到主機(jī)X發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)幀之后，由于交換機(jī)A的MAC地址表是空表，交換機(jī)將會(huì)進(jìn)行洪泛操作，將此數(shù)據(jù)幀從網(wǎng)段2的端口轉(zhuǎn)發(fā)出來(lái)，數(shù)據(jù)幀

9、到達(dá)交換機(jī)B；交換機(jī)交換機(jī)B B的情況與交換機(jī)的情況與交換機(jī)A A相同，也會(huì)對(duì)此數(shù)據(jù)幀進(jìn)行洪泛的操作相同，也會(huì)對(duì)此數(shù)據(jù)幀進(jìn)行洪泛的操作從網(wǎng)段1將此數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)出來(lái)，則數(shù)據(jù)幀再次到達(dá)路由器Y，這樣就導(dǎo)致了相同的數(shù)據(jù)幀多次傳遞到同一個(gè)地方，根據(jù)上層協(xié)議與應(yīng)用的不同，同一個(gè)數(shù)據(jù)幀被傳輸多次可能導(dǎo)致應(yīng)用程序的錯(cuò)誤。-14-基礎(chǔ)知識(shí)第14頁(yè)/共58頁(yè)由此可見(jiàn)，在局域網(wǎng)中出現(xiàn)環(huán)路，雖然可以提高可靠性，但也會(huì)給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)很多問(wèn)題。為了能夠利用2層環(huán)路的優(yōu)點(diǎn)，并能避免環(huán)路帶來(lái)的為題，引入了一種機(jī) 制 來(lái) 避 免 這 種 危 險(xiǎn) ， 這 種 機(jī) 制 就 是 生 成 樹(shù)（Spanning Tree）協(xié)議。-15-基礎(chǔ)

10、知識(shí)圖2-6 單幀多次遞交第15頁(yè)/共58頁(yè)2.2 2.2 生成樹(shù)協(xié)議概述生成樹(shù)協(xié)議概述2.2.1 2.2.1 生成樹(shù)協(xié)議簡(jiǎn)介生成樹(shù)協(xié)議簡(jiǎn)介生成樹(shù)協(xié)議簡(jiǎn)稱為STP，STP是一個(gè)二層鏈路管理協(xié)議，定義在IEEE 802.1D中，它為網(wǎng)絡(luò)提供路徑冗余，同時(shí)防止產(chǎn)生環(huán)路。STP能在網(wǎng)絡(luò)中部署備份線路，并且保證在主線路正常工作時(shí)，備份線路是關(guān)閉的；當(dāng)主線路出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)使能備份線路，切換數(shù)據(jù)流。生成樹(shù)協(xié)議的運(yùn)行結(jié)果是生成一棵無(wú)環(huán)樹(shù)，既然是生成樹(shù)協(xié)議的運(yùn)行結(jié)果是生成一棵無(wú)環(huán)樹(shù)，既然是一棵無(wú)環(huán)樹(shù)，必然存在一個(gè)樹(shù)根。一棵無(wú)環(huán)樹(shù)，必然存在一個(gè)樹(shù)根。這個(gè)樹(shù)根是由選舉選舉產(chǎn)生的，選舉出來(lái)當(dāng)作樹(shù)根的交換機(jī)就是根交換

11、機(jī)根交換機(jī)。選舉出根交換機(jī)以后，其他交換機(jī)就以根交換機(jī)為依據(jù)來(lái)建立自己的轉(zhuǎn)發(fā)拓?fù)洹Ｃ總€(gè)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)拓?fù)浣M合起來(lái)，就形成了一棵樹(shù)。-16-基礎(chǔ)知識(shí)第16頁(yè)/共58頁(yè)2.2.2 2.2.2 生成樹(shù)協(xié)議基本術(shù)語(yǔ)生成樹(shù)協(xié)議基本術(shù)語(yǔ)1交換機(jī)標(biāo)識(shí)交換機(jī)標(biāo)識(shí)用來(lái)唯一表示網(wǎng)絡(luò)上的一臺(tái)交換機(jī)。該標(biāo)識(shí)是由兩部分組成的，第一部分是優(yōu)先級(jí)，占2字節(jié)，取值范圍為065535，默認(rèn)值為32768，該優(yōu)先級(jí)說(shuō)明了交換機(jī)的時(shí)候交換機(jī)的優(yōu)先程度，第二部分是交換機(jī)的MAC地址，占6字節(jié)，這樣的組合就保證了交換機(jī)的標(biāo)識(shí)唯一性，即使優(yōu)先級(jí)相同，但每個(gè)交換機(jī)有唯一的MAC地址，這樣就可以保證了交換機(jī)標(biāo)識(shí)的唯一性。2端口成本和端口優(yōu)先級(jí)

12、生成樹(shù)協(xié)議的最終運(yùn)行結(jié)果表現(xiàn)在交換機(jī)上，就是閉塞一些冗余的端口，打開(kāi)一些端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)打開(kāi)的端口壞掉了，則把閉塞的端口再打開(kāi)，做到備用。這樣就面臨一個(gè)問(wèn)題：怎樣選擇閉塞的端口？-17-基礎(chǔ)知識(shí)第17頁(yè)/共58頁(yè)一個(gè)顯而易見(jiàn)的想法就是，選擇帶寬最高的端口進(jìn)選擇帶寬最高的端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，其他帶寬較低的統(tǒng)統(tǒng)閉塞行轉(zhuǎn)發(fā)，其他帶寬較低的統(tǒng)統(tǒng)閉塞。這樣就端口成本便是這樣一個(gè)選擇依據(jù)，一般情況下，端口成本就是端口帶寬的正比例反映，但這個(gè)端口成本是可以配置的，就是說(shuō)，你可以手工指定端口的成本，而不管實(shí)際的帶寬如何。這樣完全是出于策略的考慮。但存在一種情況，就是兩個(gè)端口有同樣的帶寬帶寬。這樣的情況下，我們就需要

13、用到另外一個(gè)參數(shù)端口端口優(yōu)先級(jí)優(yōu)先級(jí)了。該參數(shù)指定，當(dāng)端口成本相同的時(shí)候，優(yōu)先級(jí)高的端口優(yōu)先閉塞，優(yōu)先級(jí)最低的端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，這樣就保證了轉(zhuǎn)發(fā)端口的唯一性。默認(rèn)情況下，所有端口的優(yōu)先級(jí)是相同的，這樣為了打破僵局，交換機(jī)會(huì)參考端口號(hào)端口號(hào)（端口號(hào)在交換機(jī)上有唯一性），端口號(hào)最低的端口優(yōu)先進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。-18-基礎(chǔ)知識(shí)第18頁(yè)/共58頁(yè)3根交換機(jī)具有最小交換機(jī)號(hào)的交換機(jī)被選舉成根交換機(jī)最小交換機(jī)號(hào)的交換機(jī)被選舉成根交換機(jī)。在同一網(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)只有一個(gè)根交換機(jī)，其它交換機(jī)稱為非根交換機(jī)非根交換機(jī)；根交換機(jī)所有端口都不會(huì)阻塞，都處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。B P D U = B r i d g e p r o t o c

14、o l d a t a u n i t 橋 接 協(xié) 議 數(shù) 據(jù) 單 元(缺省每2秒種發(fā)送)Root bridge = 有最低橋ID的交換機(jī)Bridge ID = 橋優(yōu)先級(jí) + 橋 MAC 地址 在本例中, 哪臺(tái)交換機(jī)有最低橋ID？-19-基礎(chǔ)知識(shí)Switch Y缺省優(yōu)先級(jí) 32768 (8000 hex)MAC 0c0022222222Switch X缺省優(yōu)先級(jí) 32768 (8000 hex) MAC 0c0011111111 BPDU一個(gè)局域網(wǎng)中，有且僅有一個(gè)根交換機(jī)一個(gè)局域網(wǎng)中，有且僅有一個(gè)根交換機(jī)第19頁(yè)/共58頁(yè)基礎(chǔ)知識(shí) 4根端口 顧名思義，根端口就是通向根交換機(jī)的端口。根端口只存在

15、在非根交換機(jī)非根交換機(jī)上。 到根交換機(jī)的最低路徑開(kāi)銷。 根路徑開(kāi)銷是兩個(gè)網(wǎng)橋間的路徑上所有鏈路的開(kāi)銷之和，也就是某個(gè)橋網(wǎng)到達(dá)根網(wǎng)橋的中間所有鏈路的路徑開(kāi)銷之和。 直連的交換機(jī)ID最小 直連的交換機(jī)端口號(hào)最小一個(gè)非根交換機(jī)中，有且僅有一個(gè)根端口一個(gè)非根交換機(jī)中，有且僅有一個(gè)根端口第20頁(yè)/共58頁(yè)基礎(chǔ)知識(shí)SWASWB（非根交換機(jī)）SWC（非根交換機(jī)）根交換機(jī)根端口根端口Cost=10Cost=20Cost=30 下圖中，非根交換機(jī)SWB和SWC的哪個(gè)端口會(huì)成為根端口？根端口根端口第21頁(yè)/共58頁(yè)基礎(chǔ)知識(shí) 5指定端口 在非根交換機(jī)非根交換機(jī)中，每個(gè)物理網(wǎng)段每個(gè)物理網(wǎng)段到根交換機(jī)累累計(jì)路徑花費(fèi)最小

16、的端口計(jì)路徑花費(fèi)最小的端口稱為指定端口，該網(wǎng)段通過(guò)指定端口向根網(wǎng)橋發(fā)送數(shù)據(jù)包。 在根交換機(jī)根交換機(jī)中，根交換機(jī)上的所有端口為指定根交換機(jī)上的所有端口為指定端口端口。 選擇指定端口（非根交換機(jī)中）的依據(jù)是：選擇指定端口（非根交換機(jī)中）的依據(jù)是： 根路徑開(kāi)銷較低 所連接的交換機(jī)ID值最小 所連接的交換機(jī)端口號(hào)最小 一個(gè)局域網(wǎng)段中，有且僅有一個(gè)指定端口一個(gè)局域網(wǎng)段中，有且僅有一個(gè)指定端口第22頁(yè)/共58頁(yè)基礎(chǔ)知識(shí)100Root交換機(jī) B交換機(jī)A 100PortID = 有最低PortID的端口Port ID = 端口優(yōu)先級(jí) + 端口Index端口1缺省優(yōu)先級(jí) 128 端口2缺省優(yōu)先級(jí) 128 端口1

17、端口2第23頁(yè)/共58頁(yè)6橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（BPDU）橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元 （Bridge Protocol Data Unit，簡(jiǎn)稱BPDU），生成樹(shù)協(xié)議通過(guò)在交換機(jī)之間每隔2s周期性的發(fā)送BPDU數(shù)據(jù)幀，用于交換各自交換機(jī)的狀態(tài)信息、選舉根交換機(jī)和根端口，并為每個(gè)物理網(wǎng)段選舉指定端口。橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（BPDU）包括配置BPDU和拓?fù)渥兏ǜ鍮PDU兩種類型。7非指定端口除去根端口和指定端口之外的其他端口稱為非指定端口，非指定端口處非指定端口處于阻塞狀態(tài)于阻塞狀態(tài)，不轉(zhuǎn)發(fā)任何用戶數(shù)據(jù)。-24-基礎(chǔ)知識(shí)第24頁(yè)/共58頁(yè)基礎(chǔ)知識(shí)SWASWBSWCRootDPDPRPDPRPAPCost=10Cost=

18、10RPCost=10SWDDPCost=10BridgeID: 0.0000-0000-0002BridgeID: 0.0000-0000-0001DPAP第25頁(yè)/共58頁(yè)2.3 生成樹(shù)的計(jì)算過(guò)程生成樹(shù)的計(jì)算過(guò)程分四個(gè)過(guò)程：2.3.1 選舉根交換機(jī)為了計(jì)算生成樹(shù)，交換機(jī)之間需要交換相關(guān)信息和參數(shù)，這些信息和參數(shù)被封裝在配置BPDU（中，在交換機(jī)之間傳遞。BPDU 包含下列內(nèi)容：發(fā)送交換機(jī)的標(biāo)識(shí)、發(fā)送端口的成本、根交換機(jī)的標(biāo)識(shí)（初始化為自己）、到根交換機(jī)的成本等等。生成樹(shù)計(jì)算的第一步是選舉根交換機(jī)第一步是選舉根交換機(jī)，根交換機(jī)的選舉基于交換機(jī)標(biāo)識(shí)（Bridge ID），選擇具有最小交換機(jī)標(biāo)識(shí)

19、的交換機(jī)為根交換機(jī)。在比較交換機(jī)標(biāo)識(shí)時(shí)，首先比較優(yōu)先級(jí)優(yōu)先級(jí)，具有最高優(yōu)先級(jí)（優(yōu)先級(jí)值最?。┑慕粨Q機(jī)被選舉為根交換機(jī)；如果優(yōu)先級(jí)相同，再比較MACMAC地址值地址值，具有最小MAC值的交換機(jī)被選舉為根交換機(jī)。-26-基礎(chǔ)知識(shí)第26頁(yè)/共58頁(yè)如圖2-7所示，SWA、SWB、SWC中，由于優(yōu)先級(jí)相同，所以比較它們的MAC地址，SWA具有最小MAC地址，即SWA的ID最小，所以被選為根交換機(jī)。-27-基礎(chǔ)知識(shí)圖2-7 選擇根交換機(jī)第27頁(yè)/共58頁(yè)2.3.2 選舉非根交換機(jī)的根端口在根網(wǎng)橋交換機(jī)確定下來(lái)后，需要在非根交換機(jī)中選擇一個(gè)根端口，根端口是指從一個(gè)非根交換機(jī)到根非根交換機(jī)到根交換機(jī)總開(kāi)銷最

20、小交換機(jī)總開(kāi)銷最小的路徑所經(jīng)過(guò)的本地端口。如果這樣的端口有多個(gè)，則比較端口上所連接的上行交換機(jī)上行交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)，值越小越優(yōu)先，如果端口上所連接的上行交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)相同，則比較端口上所連接的上行端口的端口標(biāo)識(shí)上行端口的端口標(biāo)識(shí)（Port Identifier），值越小越優(yōu)先，端口標(biāo)識(shí)由兩部分組成：一字節(jié)長(zhǎng)度的端口優(yōu)先級(jí)和一字節(jié)長(zhǎng)度的端口號(hào)，端口優(yōu)先級(jí)默認(rèn)為128。交換機(jī)的每個(gè)端口都有一個(gè)端口開(kāi)銷（Port Cost）的參數(shù)，此參數(shù)表示數(shù)據(jù)從該端口發(fā)送時(shí)的開(kāi)銷值，也即出端口的開(kāi)銷。端口的開(kāi)銷和端口的帶寬有關(guān)，帶寬越高，開(kāi)銷越小，各種帶寬的端口開(kāi)銷如圖2-8所示。-28-基礎(chǔ)知

21、識(shí)第28頁(yè)/共58頁(yè)-29-基礎(chǔ)知識(shí)圖2-8 端口開(kāi)銷第29頁(yè)/共58頁(yè) 如圖2-9所示，在SWB上，1號(hào)端口到達(dá)根交換機(jī)的總路徑開(kāi)銷為19,2號(hào)端口到達(dá)根交換機(jī)SWA的總路徑開(kāi)銷為38，所以1號(hào)端口為SWB的根端口；同理可知，SWC交換機(jī)的根端口為1號(hào)端口。-30-基礎(chǔ)知識(shí)圖2-9 選擇根端口第30頁(yè)/共58頁(yè)2.3.3 選舉網(wǎng)段的指定端口STP為每個(gè)物理網(wǎng)段選出一個(gè)指定端口，指定端口為每個(gè)網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)往根交換機(jī)方向的數(shù)據(jù)，并且轉(zhuǎn)發(fā)由根交換機(jī)方向發(fā)往該網(wǎng)段的數(shù)據(jù)。指定端口所在的交換機(jī)稱為該網(wǎng)段的指定交換機(jī)。為每個(gè)選舉指定端口和指定交換機(jī)的時(shí)候，首先比較該網(wǎng)段所連接的端該網(wǎng)段所連接的端口所屬交換

22、機(jī)的根路徑開(kāi)銷口所屬交換機(jī)的根路徑開(kāi)銷，值越小越優(yōu)先；如果根路徑開(kāi)銷相同，則比較所連接的端口所屬交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)所連接的端口所屬交換機(jī)的交換機(jī)標(biāo)識(shí)，值越小越優(yōu)先；如果根路徑開(kāi)銷相同，交換機(jī)標(biāo)識(shí)也相同，則比較所連接的端口的端口標(biāo)識(shí)所連接的端口的端口標(biāo)識(shí)，值越小越優(yōu)先。-31-基礎(chǔ)知識(shí)第31頁(yè)/共58頁(yè)對(duì)于根交換機(jī)來(lái)說(shuō)，所有端口都是所連網(wǎng)段的指定端口。如圖2-10所示，LANA和LANB的指定端口都在SWA上，分別為1號(hào)和2號(hào)端口；LANC可由SWB的2號(hào)端口和SWC的2號(hào)端口到達(dá)根交換機(jī)，并且兩個(gè)端口的總開(kāi)銷都是38，所以此時(shí)比較比較SWBSWB和和SWCSWC的交換的交換機(jī)標(biāo)識(shí)機(jī)標(biāo)識(shí)，SWB

23、的交換機(jī)標(biāo)識(shí)小于SWC（MAC地址更?。許WB的2號(hào)端口為L(zhǎng)ANC的指定端口；LAND和LANE都只連接了一個(gè)交換機(jī)端口，此端口即為指定端口。-32-基礎(chǔ)知識(shí)第32頁(yè)/共58頁(yè)-33-基礎(chǔ)知識(shí)圖2-10 選舉指定端口第33頁(yè)/共58頁(yè)2.3.4 2.3.4 阻塞非指定端口阻塞非指定端口既不是根端口也不是指定端口的交換機(jī)端口稱為非指定端口，非指定端口不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，處于阻塞狀態(tài)。這樣就生成了一棵無(wú)環(huán)樹(shù)，如圖2-11為一棵無(wú)環(huán)樹(shù)。-34-基礎(chǔ)知識(shí)圖2-11 阻塞非指定端口第34頁(yè)/共58頁(yè)2.4 2.4 端口狀態(tài)和端口狀態(tài)和STPSTP配置配置2.4.1 2.4.1 端口狀態(tài)端口狀態(tài)-35-基礎(chǔ)

24、知識(shí)阻塞傾聽(tīng)學(xué)習(xí) 轉(zhuǎn)發(fā) 關(guān)閉 (off)ListeningForwardingLearningBlocking第35頁(yè)/共58頁(yè)2.4 2.4 端口狀態(tài)和端口狀態(tài)和STPSTP配置配置2.4.1 2.4.1 端口狀態(tài)端口狀態(tài)-36-通信工程系 交換與路由技術(shù)精品課程基礎(chǔ)知識(shí)TimeBlocking20 SecListeningLearning15 SecForwarding15 SecForward DelayForward DelayMax-Age生成樹(shù)使用計(jì)時(shí)器來(lái)決定狀態(tài)間轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間第36頁(yè)/共58頁(yè)基礎(chǔ)知識(shí) 生成樹(shù)的不足生成樹(shù)的不足端口從阻塞狀態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)必須經(jīng)歷兩倍的端口從阻塞狀

25、態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)必須經(jīng)歷兩倍的Forwarding DelayForwarding Delay時(shí)間時(shí)間如果網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁，網(wǎng)絡(luò)會(huì)頻繁地失如果網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁，網(wǎng)絡(luò)會(huì)頻繁地失去連通性去連通性SWASWBSWCDPDPRPDPRPServer每次拓?fù)渥兓?，我都至少?0秒的時(shí)間無(wú)法訪問(wèn)服務(wù)器！第37頁(yè)/共58頁(yè)2.4.2 STP的配置-38-基礎(chǔ)知識(shí)命令格式 命令模式 命令功能spanning-tree enable|disable 全局 啟用或關(guān)閉STP協(xié)議 spanning-tree mode sstp|rstp|mstp 全局設(shè)置STP協(xié)議的模式 spanning-tree

26、hello-time 全局設(shè)置生成樹(shù)協(xié)議的Hello間隔 spanning-tree forward-delay 全局設(shè)置生成樹(shù)協(xié)議的轉(zhuǎn)發(fā)延遲時(shí)間 spanning-tree max-age 全局設(shè)置BPDU包的最大有效時(shí)間spanning-tree mst instance 0 priority 全局設(shè)置網(wǎng)橋的優(yōu)先級(jí)spanning-tree mst instance 0 path-cost 接口配置端口的路徑花費(fèi)spanning-tree mst instance 0 priority 接口設(shè)置端口的優(yōu)先級(jí)第38頁(yè)/共58頁(yè) 實(shí)訓(xùn)條件中興以太網(wǎng)交換機(jī)五臺(tái)；計(jì)算機(jī)6臺(tái)；配置電纜2根；電源插座

27、11個(gè)；網(wǎng)線若干。 數(shù)據(jù)規(guī)劃-39-項(xiàng)目實(shí)施第39頁(yè)/共58頁(yè)VLAN和端口號(hào)分配-40-項(xiàng)目實(shí)施設(shè)備設(shè)備用途用途端口號(hào)端口號(hào)VLAN號(hào)號(hào)SW3行政管理子網(wǎng)fei_1/1- fei_1/7VLAN 10教學(xué)管理子網(wǎng)fei_1/8- fei_1/14VLAN 20學(xué)生管理子網(wǎng)fei_1/15- fei_1/21VLAN 30SW4行政管理子網(wǎng)fei_1/1- fei_1/7VLAN 10教學(xué)管理子網(wǎng)fei_1/8- fei_1/14VLAN 20學(xué)生管理子網(wǎng)fei_1/15- fei_1/21VLAN 30SW5行政管理子網(wǎng)fei_1/1- fei_1/7VLAN 10教學(xué)管理子網(wǎng)fei_1/8

28、- fei_1/14VLAN 20學(xué)生管理子網(wǎng)fei_1/15- fei_1/21VLAN 30表2-3 VLAN和端口號(hào)分配第40頁(yè)/共58頁(yè) IP子網(wǎng)規(guī)劃-41-項(xiàng)目實(shí)施子網(wǎng)名稱子網(wǎng)名稱子網(wǎng)地址子網(wǎng)地址子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼行政管理子網(wǎng)192.168.10.0255.255.255.0教學(xué)管理子網(wǎng)192.168.20.0255.255.255.0學(xué)生管理子網(wǎng)192.168.30.0255.255.255.0表2-4 IP子網(wǎng)規(guī)劃第41頁(yè)/共58頁(yè)實(shí)施步驟1網(wǎng)絡(luò)物理連接根據(jù)項(xiàng)目描述中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)物理連接。2交換機(jī)VLAN和Trunk配置（1）SW3上的接入VLAN和Trunk配置在SW3上

29、根據(jù)表2-3進(jìn)行相應(yīng)的VLAN配置。 zte(config)# hostname SW3 SW3(config)# vlan 10 SW3(config-vlan)# switchport pvid fei_1/1-7 SW3(config-vlan)#exit SW3(config)# vlan 20 SW3(config-vlan)# switchport pvid fei_1/8-14 SW3(config-vlan)#exit-42-項(xiàng)目實(shí)施第42頁(yè)/共58頁(yè) SW3(config)# vlan 30 SW3(config-vlan)# switchport pvid fei_1/15

30、-21 SW3(config-vlan)#exit SW3(config)# interface fei_1/23 SW3(config-if)# switchport mode trunk SW3(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW3(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW3(config-if)# switchport trunk vlan 30 SW3(config-if)# exit SW3(config)# interface fei_1/24 SW3(config-if)# switchport m

31、ode trunk SW3(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW3(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW3(config-if)# switchport trunk vlan 30-43-項(xiàng)目實(shí)施第43頁(yè)/共58頁(yè)（2）SW4上的接入VLAN和Trunk配置在SW4上根據(jù)表2-3進(jìn)行相應(yīng)的VLAN配置。 zte(config)# hostname SW4 SW4(config)# vlan 10 SW4(config-vlan)# switchport pvid fei_1/1-7 SW4(config-vla

32、n)#exit SW4(config)# vlan 20 SW4(config-vlan)# switchport pvid fei_1/8-14 SW4(config-vlan)#exit SW4(config)# vlan 30 SW4(config-vlan)# switchport pvid fei_1/15-21 SW4(config-vlan)#exit-44-項(xiàng)目實(shí)施第44頁(yè)/共58頁(yè) SW4(config)# interface fei_1/23 SW4(config-if)# switchport mode trunk SW4(config-if)# switchport t

33、runk vlan 10 SW4(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW4(config-if)# switchport trunk vlan 30 SW4(config-if)# exit SW4(config)# interface fei_1/24 SW4(config-if)# switchport mode trunk SW4(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW4(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW4(config-if)# switchport trunk

34、 vlan 30-45-項(xiàng)目實(shí)施第45頁(yè)/共58頁(yè)（3）SW5上的接入VLAN和TRUNK配置在SW5上根據(jù)表2-3進(jìn)行相應(yīng)的VLAN配置。 zte(config)# hostname SW5 SW5(config)# vlan 10 SW5(config-vlan)# switchport pvid fei_1/1-7 SW5(config-vlan)#exit SW5(config)# vlan 20 SW5(config-vlan)# switchport pvid fei_1/8-14 SW5(config-vlan)#exit SW5(config)# vlan 30 SW5(con

35、fig-vlan)# switchport pvid fei_1/15-21 SW5(config-vlan)#exit-46-項(xiàng)目實(shí)施第46頁(yè)/共58頁(yè) SW5(config)# interface fei_1/23 SW5(config-if)# switchport mode trunk SW5(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW5(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW5(config-if)# switchport trunk vlan 30 SW5(config-if)# exit SW5(conf

36、ig)# interface fei_1/24 SW5(config-if)# switchport mode trunk SW5(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW5(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW5(config-if)# switchport trunk vlan 30-47-項(xiàng)目實(shí)施第47頁(yè)/共58頁(yè)（4）SW1上的接入VLAN和TRUNK配置在SW1上根據(jù)表2-3進(jìn)行相應(yīng)的VLAN配置。 zte(config)# hostname SW1 SW1(config)# vlan 10 SW1(co

37、nfig-vlan)#exit SW1(config)# vlan 20 SW1(config-vlan)#exit SW1(config)# vlan 30 SW1(config-vlan)#exit SW1(config)# interface fei_1/21 SW1(config-if)# switchport mode trunk SW1(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW1(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW1(config-if)# switchport trunk vlan 30-48-項(xiàng)目

38、實(shí)施第48頁(yè)/共58頁(yè) SW1(config)# interface fei_1/22 SW1(config-if)# switchport mode trunk SW1(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW1(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW1(config-if)# switchport trunk vlan 30 SW1(config)# interface fei_1/23 SW1(config-if)# switchport mode trunk SW1(config-if)# switchpor

39、t trunk vlan 10 SW1(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW1(config-if)# switchport trunk vlan 30 SW1(config)# interface fei_1/24 SW1(config-if)# switchport mode trunk SW1(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW1(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW1(config-if)# switchport trunk vlan 30-49-項(xiàng)目實(shí)施第4

40、9頁(yè)/共58頁(yè) （5）SW2上的接入VLAN和TRUNK配置 在SW2上根據(jù)表2-3進(jìn)行相應(yīng)的VLAN配置。 zte(config)# hostname SW2 SW2(config)# vlan 10 SW2(config-vlan)#exit SW2(config)# vlan 20 SW2(config-vlan)#exit SW2(config)# vlan 30 SW2(config-vlan)#exit SW2(config)# interface fei_1/21 SW2(config-if)# switchport mode trunk SW2(config-if)# swit

41、chport trunk vlan 10 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 30 SW2(config)# interface fei_1/22 SW2(config-if)# switchport mode trunk SW2(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 30 SW2(

42、config)# interface fei_1/23 SW2(config-if)# switchport mode trunk SW2(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 30 SW2(config)# interface fei_1/24 SW2(config-if)# switchport mode trunk SW2(config-if)# switchport trunk vlan 10

43、SW2(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 30-50-項(xiàng)目實(shí)施第50頁(yè)/共58頁(yè) （5）SW2上的接入VLAN和TRUNK配置 在SW2上根據(jù)表2-3進(jìn)行相應(yīng)的VLAN配置。 zte(config)# hostname SW2 SW2(config)# vlan 10 SW2(config-vlan)#exit SW2(config)# vlan 20 SW2(config-vlan)#exit SW2(config)# vlan 30 SW2(config-vlan)#exit

44、 SW2(config)# interface fei_1/21 SW2(config-if)# switchport mode trunk SW2(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 30 SW2(config)# interface fei_1/22 SW2(config-if)# switchport mode trunk SW2(config-if)# switchport trunk vla

45、n 10 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 30 SW2(config)# interface fei_1/23 SW2(config-if)# switchport mode trunk SW2(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 30 SW2(config)# interfa

46、ce fei_1/24 SW2(config-if)# switchport mode trunk SW2(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 30-51-項(xiàng)目實(shí)施第51頁(yè)/共58頁(yè)（5）SW2上的接入VLAN和TRUNK配置在SW2上根據(jù)表2-3進(jìn)行相應(yīng)的VLAN配置。 zte(config)# hostname SW2 SW2(config)# vlan 10 SW2(config-vlan)#e

47、xit SW2(config)# vlan 20 SW2(config-vlan)#exit SW2(config)# vlan 30 SW2(config-vlan)#exit SW2(config)# interface fei_1/21 SW2(config-if)# switchport mode trunk SW2(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 20 SW2(config-if)# switchport trunk vlan 30-52-項(xiàng)目實(shí)施第52頁(yè)/共58頁(yè) SW2(config)# interface fei_1/22 SW2(config-if)# switchport mode trunk SW2(config-if)# switchport trunk vlan 10 SW2(config