網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置與調(diào)試項目實訓(xùn)-項目4.1-生成樹協(xié)議(STP)配置課件

1、項目四 局域網(wǎng)冗余策略模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置內(nèi)容簡介介紹生成樹協(xié)議STP的特性及工作原理；介紹啟動STP、設(shè)置生成樹協(xié)議類型、設(shè)置交換機(jī)優(yōu)先級、設(shè)置端口優(yōu)先級、顯示生成樹配置信息等命令。23知識目標(biāo)、技能點能夠描述生成樹協(xié)議特性及應(yīng)用場合；能夠獨立完成STP基本配置。模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置44.1.1 問題提出 某公司辦公樓網(wǎng)絡(luò)運行一段時間后，員工反映網(wǎng)速較慢，甚至有時不能上網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)管理員測試后發(fā)現(xiàn)，此辦公樓為了保證網(wǎng)絡(luò)鏈路備份，重新連線造成的現(xiàn)象。領(lǐng)導(dǎo)要求采取一定技術(shù)措施，既要保證網(wǎng)絡(luò)鏈路有備份又不造成網(wǎng)絡(luò)故障，實現(xiàn)快速、便捷、

2、安全的網(wǎng)上辦公。模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置4.1.2 相關(guān)知識1網(wǎng)絡(luò)問題分析 （1）廣播風(fēng)暴5模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置6模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置（2）多幀復(fù)制7（3）MAC地址表不穩(wěn)定模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置8模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置2生成樹協(xié)議（STP）概述 生成樹協(xié)議（Spanning-Tree-Protocol，STP）是DEC創(chuàng)建的網(wǎng)橋到網(wǎng)橋協(xié)議。DEC的生成樹算法后由IEEE802委員會修正為IEEE802.1D標(biāo)準(zhǔn)。DEC和IEEE802.1D算法不同，也不兼容。目前，多數(shù)交換機(jī)使用IEEE802.1D生成樹協(xié)議。9 生成樹

3、協(xié)議就是在具有物理環(huán)路的交換網(wǎng)絡(luò)上，產(chǎn)生沒有邏輯環(huán)路的樹型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的方法。 運行STP協(xié)議的交換機(jī)之間通過網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（Bridge Protocol Data Unit，BPDU）進(jìn)行信息的交流。網(wǎng)絡(luò)中所有的交換機(jī)每隔一定的時間間隔（默認(rèn)值為2s）就發(fā)送和接受BPDU數(shù)據(jù)幀模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置 BPDU中最為重要的選項是：Root ID、Cost of Path、Port ID、Maximum Time、Hello Time、Forward Delay等（1）網(wǎng)橋ID及網(wǎng)橋優(yōu)先級 網(wǎng)橋ID為由網(wǎng)橋優(yōu)先級和MAC地址組成。橋優(yōu)先級數(shù)值越小級別越高。優(yōu)先級的設(shè)置值有16個，都

4、為4096的倍數(shù)。10模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置11模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置 網(wǎng)橋ID構(gòu)成如下：分別是0、4096、8192327686144默認(rèn)值為32768。12（2）端口ID及端口優(yōu)先級 端口ID由端口優(yōu)先級和端口號組成。端口優(yōu)先級數(shù)值越小級別越高。端口優(yōu)先級值也有16個，都為16的倍數(shù)，分別是0、16、32、48、64、80、96、112、128、144、160、176、192、208、224和240，默認(rèn)值為128。模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置13模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置 端口ID構(gòu)成如下： （3）根路徑花費 根路徑花費是指網(wǎng)橋到根橋的路徑花

5、費（Root Path Cost）。14模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置鏈 路 速 度第一次修正的路徑花費第二次修正的路徑花費10Gb/s121Gb/s14100Mb/s101910Mb/s100100第一次和第二次修正的路徑花費15（4）根交換機(jī)與指定交換機(jī)根交換機(jī)是指網(wǎng)橋ID值最小的交換機(jī)。指定交換機(jī)是指某一網(wǎng)段通過該交換機(jī)到達(dá)根交換機(jī)的路徑花費最少的交換機(jī)。（5）根端口與指定端口根端口是指一臺交換機(jī)中根路徑花費最低的端口，若有多個端口具有相同的根路徑花費，則具有最高優(yōu)先級的端口為根端口。根端口處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置 指定端口是指把網(wǎng)段和指定交換機(jī)連接起來的

6、指定交換機(jī)端口。如果指定交換機(jī)有兩個以上的端口在這個網(wǎng)段上，則具有最高優(yōu)先級的端口被選為指定端口。指定端口處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。（6）非指定端口 非指定端口是指除根端口、指定端口的其他端口。非指定端口處于阻塞狀態(tài)。16模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置3生成樹協(xié)議的工作過程工作過程經(jīng)歷了4個操作步驟：第1步，選舉一個根網(wǎng)橋；第2步，在每個非根網(wǎng)橋上選舉一個根端口第3步，在每個網(wǎng)段上選舉一個指定端口；第4步，阻塞非根、非指定端口。17模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置第1步：選舉根交換機(jī) 網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)通過交換BPDU，比較網(wǎng)橋ID，最終將具有最小網(wǎng)橋ID的交換機(jī)選舉為根交換機(jī)，根交換機(jī)只有一個。

7、根交換機(jī)默認(rèn)情況下每2s發(fā)送一次BPDU，生成樹中的其他交換機(jī)接收BPDU后依據(jù)其中傳遞的信息進(jìn)行根端口、指定端口的選舉。18模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置19模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置選舉根網(wǎng)橋第2步：選舉根端口 在所有非根交換機(jī)上選舉根端口。 選舉根端口的優(yōu)先順序為： 首先，依據(jù)根路徑成本最小選舉； 其次，依據(jù)發(fā)送網(wǎng)橋ID最小選舉； 最后，依據(jù)發(fā)送端口ID最小選舉。20模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置（1）依據(jù)根路徑成本最小選舉21模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置（2）依據(jù)發(fā)送網(wǎng)橋ID最小選舉22模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置（3）依據(jù)發(fā)送端口ID最小選舉23

8、模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置第3步：選舉指定端口 每個網(wǎng)段都需要選舉出一個指定端口來為這個網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流，指定端口為該網(wǎng)段到達(dá)根交換機(jī)最近的指定交換機(jī)端口，指定端口保持轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。 在下圖中，指定端口用“”標(biāo)識。24模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置25模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置選舉指定端口第4步：阻塞非根、非指定端口當(dāng)網(wǎng)橋已經(jīng)選舉出根端口、指定端口后，其余端口為非根、非指定端口（用“”標(biāo)識）。根端口、指定端口處于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)狀態(tài)，而非根、非指定端口處于禁止數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，由此形成邏輯上無環(huán)路的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)26模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置27模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）

9、配置無環(huán)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4交換機(jī)端口狀態(tài) （1）阻塞狀態(tài)（Blocking）：端口不能接收或傳輸數(shù)據(jù)，也不能把MAC地址加入MAC地址表，只能接收BPDU。 （2）監(jiān)聽狀態(tài)（Listening）：端口不能接收或傳輸數(shù)據(jù)，也不能把MAC地址加入MAC地址表，但是可以接收或發(fā)生BPDU。28模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置 （3）學(xué)習(xí)狀態(tài)（Learning）：端口不能傳輸數(shù)據(jù)，但可以發(fā)送和接收BPDU，也可以學(xué)習(xí)MAC地址并加入MAC地址表。 （4）轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)（Forwarding）：端口能夠發(fā)送和接收數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)MAC地址、發(fā)送和接收BPDU。 （5）禁用（Disabled）狀態(tài)。29模塊4.1 生成

10、樹協(xié)議（STP）配置30模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置交換機(jī)端口狀態(tài)變化如下：5網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兏?當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時，發(fā)生變化的交換機(jī)會在根端口上每隔Hello time時間發(fā)送TCN BPDU，直到上游指定網(wǎng)橋鄰居確認(rèn)收到該TCN BPDU為止，上游網(wǎng)橋同樣向上游傳遞這個TCN BPDU。當(dāng)根網(wǎng)橋收到后，會發(fā)送設(shè)置了拓?fù)涓淖兾坏腂PDU，通知整個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生了改變31模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置32模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兏?生成樹協(xié)議配置命令（1）啟用生成樹協(xié)議33模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置使用no選項將關(guān)閉生成樹協(xié)議，如ruijie(config)

11、#no spanning-tree。例1：啟用生成樹協(xié)議ruijie#configruijie(config)#spanning-tree例2：關(guān)閉生成樹協(xié)議ruijie#configruijie(config)#no spanning-tree34模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置（2）設(shè)置生成樹協(xié)議類型 默認(rèn)情況下，為多生成樹協(xié)議MSTP。35模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置要恢復(fù)默認(rèn)模式，用no spanning-tree mode命令，如ruijie(config)# no spanning-tree mode。例1：啟用交換機(jī)生成樹協(xié)議，并設(shè)置生成樹協(xié)議類型為STP。 ruij

12、ie(config)#spanning-treeruijie(config)#spanning-tree mode stp例2：將交換機(jī)生成樹協(xié)議類型恢復(fù)為默認(rèn)狀態(tài)。 ruijie(config)#no spanning-tree mode36模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置（3）設(shè)置交換機(jī)優(yōu)先級 選舉根交換機(jī)時，比較交換機(jī)ID，將交換機(jī)ID最小的交換機(jī)選舉為根交換機(jī)，而交換機(jī)ID由“優(yōu)先級+MAC”構(gòu)成。37模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置 默認(rèn)情況下，優(yōu)先級為32768。 要恢復(fù)默認(rèn)模式，用no spanning-tree priority命令。 ruijie (config)#

13、no spanning-tree priority。38模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置例1：啟動生成樹協(xié)議，設(shè)置生成樹協(xié)議類型為stp，優(yōu)先級為4096。ruijie(config)#spanning-treeruijie(config)#spanning-tree mode stpruijie(config)#spanning-tree priority 4096例2：將生成樹優(yōu)先級恢復(fù)為默認(rèn)值32768。ruijie(config)#no spanning-tree priority39模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置（4）設(shè)置端口優(yōu)先級命令 在選舉根端口或指定端口時，通過比較交

14、換機(jī)端口ID，將端口ID小的端口選舉為根端口或指定端口，而端口ID由“端口優(yōu)先級+端口號”構(gòu)成。40模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置其中，priority為端口優(yōu)先級，取值范圍為0到240，按16的倍數(shù)遞增，默認(rèn)值為128。提示：要恢復(fù)默認(rèn)模式，用no spanning-tree port-priority命令，如ruijie (config-if)# no spanning-tree port-priority。41模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置例1：設(shè)置交換機(jī)端口Fastethernet 0/1的優(yōu)先級為32。ruijie(config)#spanning-treeruijie(config)#spanning-tree mode stpruijie(config)# interface Fastethernet 0/1ruijie(config-if)# spanning-tree port-priority 3242模塊4.1 生成樹協(xié)議（STP）配置例2：將交換機(jī)端口Fastethernet 0/1的優(yōu)先級恢