Cisco CCIE R-S V5.0 課程：第三學(xué)期-擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)-第2章 局域網(wǎng)冗余

第二章:局域網(wǎng)冗余

LANRedundancy第三學(xué)期：擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)ScalingNetworks學(xué)習(xí)目標(biāo)描述冗余網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的問題描述IEEE802.1DSTP的工作過程描述不同的生成樹類型描述PVST+在交換局域網(wǎng)環(huán)境下的工作過程描述快速PVST+在交換局域網(wǎng)環(huán)境下的工作過程在交換局域網(wǎng)環(huán)境下配置PVST+在交換局域網(wǎng)環(huán)境下配置快速PVST+確定常見的STP配置問題描述FHRP的目的和工作過程描述FHRP的不同類型使用CISCOIOS命令校驗(yàn)HSRP和GLBP的應(yīng)用第二章：局域網(wǎng)冗余2.1生成樹的概念2.2生成樹協(xié)議的類型2.3生成樹配置2.4

首跳冗余協(xié)議FHRP2.5總結(jié)——生成樹協(xié)議—STP作為一個(gè)IEEE標(biāo)準(zhǔn)，提供了清晰的、可交換的網(wǎng)絡(luò)路徑。2.1生成樹概念

SpanningTreeConcepts

生成樹目的

在OSI第1層和第2層實(shí)現(xiàn)冗余PC1通過Trunk1和PC4通信生成樹目的

在OSI第1層和第2層實(shí)現(xiàn)冗余S2檢測(cè)到鏈路中斷，改向S3轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀生成樹目的

第1層冗余的問題:MAC數(shù)據(jù)庫不穩(wěn)定BroadcastMACPortPC1F0/11F0/2生成樹目的

第1層冗余的問題:MAC數(shù)據(jù)庫不穩(wěn)定MACPortPC1F0/2F0/1生成樹目的

第1層冗余的問題:廣播風(fēng)暴PC1發(fā)出廣播導(dǎo)致第二層出現(xiàn)環(huán)路（視頻）生成樹目的

第1層冗余的問題:重復(fù)的單播幀STP的工作過程

生成樹協(xié)議算法:簡介正常STPDropSTP的工作過程

生成樹算法:簡介STP重新計(jì)算XSTP的工作過程

生成樹算法:接口角色STP的工作過程

生成樹算法:根橋BPDU：BridgeProtocolDataUnit橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元STP的工作過程

生成樹算法:路徑開銷STP的工作過程

生成樹算法:路徑開銷STP的工作過程

802.1DBPDU幀格式判斷順序STP的工作過程

802.1DBPDU幀格式STP的工作過程

BPDU傳播和處理初始時(shí)，所有交換機(jī)都認(rèn)為它們自己是根橋。STP的工作過程

BPDU的傳播和處理比較網(wǎng)橋ID—BridgeID（BID）:最低的為根橋。STP的工作過程

擴(kuò)展系統(tǒng)IDSTP的工作過程

擴(kuò)展系統(tǒng)ID優(yōu)先級(jí)相同優(yōu)先級(jí)不同2.2不同類型的STP協(xié)議

VarietiesofSpanningTreeProtocolsSTP協(xié)議總覽

生成樹協(xié)議列表STP或

IEEE802.1D-1998PVST+IEEE802.1D-2004Rapid（快速）

SpanningTreeProtocol（RSTP）或

IEEE802.1wRapid

PVST+（快速PVST+）

Multiple（多）

SpanningTreeProtocol（MSTP）或

IEEE802.1sSTP協(xié)議總覽

生成樹協(xié)議特性PVST+

PVST+協(xié)議簡介PVST+具有以下特性:網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)VLAN可運(yùn)行一個(gè)獨(dú)立的

IEEE802.1D生成樹實(shí)例。使用負(fù)載均衡優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。注意:為每個(gè)VLAN維護(hù)一個(gè)生成樹實(shí)例可能導(dǎo)致CPU的浪費(fèi).PVST+

PVST+接口狀態(tài)STP引入5種端口狀態(tài):BlockingListeningLearningForwardingDisabledPVST+

擴(kuò)展系統(tǒng)ID及

PVST+操作在

PVST+環(huán)境中,擴(kuò)展系統(tǒng)

ID

可確保每臺(tái)交換機(jī)在每個(gè)VLAN下具有獨(dú)一無二的BID.例如,VLAN2的缺省

BID當(dāng)為

32770（優(yōu)先級(jí)值

32768,加上擴(kuò)展系統(tǒng)ID值2）.快速PVST+

快速

PVST+簡介RSTP（802.1w）優(yōu)于STP（802.1D）但是能夠向下兼容

。RSTP保留了與原有的IEEE802.1D相同的

BPDU格式,除了

version

字段被置為

2

以表示

RSTP,此外

flags字段還使用了全部

8比特.RSTP可以確保接口實(shí)時(shí)并安全地轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，不需要依賴任何計(jì)時(shí)器配置.快速PVST+

RSTPBPDU快速PVST+

邊緣端口（EdgePort）快速PVST+

鏈路類型兩種不同鏈路類型:Point-to-Point（點(diǎn)到點(diǎn)）—接口以全雙工模式工作.Shared（共享）—接口工作在半雙工模式.2.3生成樹配置

SpanningTreeConfigurationPVST+配置

Catalyst2960默認(rèn)配置PVST+配置

配置并校驗(yàn)網(wǎng)橋ID（BID）PVST+配置

端口加速（PortFast）和BPDU守衛(wèi)（BPDUGuard）配置PortFast

是

Cisco

設(shè)備在

PVST+下的特性?？稍赼ccess

端口

配置PortFast，以允許設(shè)備快速接入網(wǎng)絡(luò)。接口配置PortFast后,將不再接收BPDU。潛在引發(fā)生成樹環(huán)路.Cisco交換機(jī)還支持BPDUguard（守衛(wèi)）特性.

當(dāng)啟用

BPDU守衛(wèi)特性時(shí)，接收到BPDU將導(dǎo)致接口進(jìn)入error-disabled

狀態(tài).

PVST+配置

PortFast和

BPDUGuard配置在全局配置模式下，輸入

spanning-treeportfastdefault命令，即可對(duì)所有非trunk接口啟用PortFast。在全局配置模式下，輸入

spanning-treeportfastbpduguarddefault

命令，即可對(duì)所有啟用了PortFast的接口啟用守衛(wèi)。PVST+配置

PVST+負(fù)載均衡PVST+配置

PVST+負(fù)載均衡PVST+配置

PVST+負(fù)載均衡快速

PVST+配置

生成樹模式STP配置問題

STP拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析STP配置問題

期望拓?fù)鋠s實(shí)際拓?fù)銼TP配置問題

生成樹的各種狀態(tài)STP配置問題

生成樹失效過程STP配置問題

修復(fù)生成樹問題解決交換網(wǎng)絡(luò)中生成樹失效問題，可通過手工移除冗余鏈路的方法?？捎梦锢矸椒?，也可以通過命令配置,直到消除拓?fù)渲械乃协h(huán)路。在恢復(fù)冗余鏈路前,要先確認(rèn)并更正導(dǎo)致生成樹失效的原因。仔細(xì)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，確保問題得到解決。2.4首跳冗余協(xié)議

First-HopRedundancyProtocols首跳冗余協(xié)議的概念

默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的限制首跳冗余協(xié)議的概念

路由器冗余首跳冗余協(xié)議的分類

首跳冗余協(xié)議熱備份路由器協(xié)議（HotStandbyRouterProtocol，HSRP）HSRPforIPv6虛擬路由器冗余協(xié)議（VirtualRouterRedundancyProtocolversion2，VRRPv2）VRRPv3網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡協(xié)議（GatewayLoadBalancingProtocol，GLBP）GLBPforIPv6ICMP路由器發(fā)現(xiàn)協(xié)議（ICMPRouterDiscoveryProtocol，IRDP）首跳冗余協(xié)議的分類

首跳冗余協(xié)議首跳冗余協(xié)議的分類

HSRPFHRP配置

HSRP配置舉例RouterA（config）#interfacevlan10RouterA（config-if）#ipaddress10.1.1.2255.255.255.0RouterA（config-if）#standby10ip10.1.1.1RouterA（config-if）#standby10priority110RouterA（config-if）#standby10preemptRouterA（config-if）#standby10authenticationxyz123RouterB（config）#interfacevlan10RouterB（config-if）#ipaddress10.1.1.3255.255.255.0RouterB（config-if）#standby10ip10.1.1.1RouterB（config-if）#standby10priority90RouterB（config-if）#standby10preemptRouterB（config-if）#standby10authenticationxyz123FHRP校驗(yàn)

HSRP校驗(yàn)HSRP的活動(dòng)路由器（activerouter）

具有以下特性:使用虛擬的路由器MAC地址來響應(yīng)對(duì)于默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的

ARP請(qǐng)求執(zhí)行虛擬路由器的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)際操作發(fā)送Hello消息獲知虛擬路由器IP地址HSRP的備份路由器（standbyrouter）

具有以下特性:監(jiān)聽周期性發(fā)送的Hello消息在沒有監(jiān)聽到活動(dòng)路由器的消息時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)操作FHRP校驗(yàn)

GLBP校驗(yàn)Cisco

設(shè)備專屬協(xié)議

自動(dòng)選擇并同時(shí)使用多個(gè)可用網(wǎng)關(guān).自動(dòng)故障恢復(fù)（failover）總