模塊三任務(wù)4(冗余拓?fù)湓黾泳W(wǎng)絡(luò)的可靠性)

模塊三優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)任務(wù)4冗余拓?fù)湓黾泳W(wǎng)絡(luò)的可靠性任務(wù)引入1任務(wù)分析2任務(wù)實(shí)施3小結(jié)與練習(xí)4任務(wù)引入

為了防止交換機(jī)之間的鏈路（見下圖）出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)管理員想到可以在交換機(jī)之間使用雙鏈路解決單線路故障問(wèn)題，但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理員連接好交換機(jī)之間的第二根網(wǎng)線時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)交換機(jī)的指示燈同時(shí)有規(guī)律地閃爍，而且網(wǎng)速越來(lái)越慢，甚至連接在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度都開始慢了起來(lái)！此時(shí)網(wǎng)絡(luò)管理員既想要網(wǎng)絡(luò)中有冗余鏈路，而且又要網(wǎng)絡(luò)可以正常工作，如果你是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理員，應(yīng)該如何處理這個(gè)問(wèn)題。任務(wù)分析

在現(xiàn)代企業(yè)中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為實(shí)時(shí)通信的主要工具，甚至有些企業(yè)因網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，使整個(gè)企業(yè)無(wú)法正常運(yùn)作。保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以晝夜正常運(yùn)行，也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理員工作重點(diǎn)之一。網(wǎng)絡(luò)管理員通常使用多鏈路連接，解決單線路故障問(wèn)題；使用多臺(tái)設(shè)備冗余，解決設(shè)備單點(diǎn)故障問(wèn)題。其實(shí)這些解決方法都會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)橋接環(huán)路，而解決橋接環(huán)路通常使用的方法就是在交換機(jī)中運(yùn)行生成樹協(xié)議（Spanning-TreeProtocol）。相關(guān)知識(shí)廣播環(huán)路廣播和橋接環(huán)路是非常危險(xiǎn)的組合。以下圖為例，分析廣播環(huán)路是如何產(chǎn)生的。二層網(wǎng)絡(luò)環(huán)路相關(guān)知識(shí)橋接地址表不穩(wěn)定

橋接環(huán)路不僅會(huì)引起廣播風(fēng)暴，而且還會(huì)導(dǎo)致橋接地址表不穩(wěn)定的問(wèn)題，因?yàn)榻粨Q機(jī)會(huì)在不同端口接收到同一個(gè)廣播幀，交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)幀后，會(huì)讀取源MAC地址和交換機(jī)端口編號(hào)一起寫入到橋接地址表中，所以橋接地址表會(huì)不斷變化。此時(shí)網(wǎng)絡(luò)中即使出現(xiàn)單播幀也會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)瓶頸。通過(guò)廣播環(huán)路的分析，我們可以得出當(dāng)交換機(jī)每次收到廣播幀后都會(huì)把這個(gè)廣播幀泛洪到計(jì)算機(jī)上，隨著廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生，計(jì)算機(jī)會(huì)不斷地收到同一個(gè)廣播幀，而且交換機(jī)也會(huì)收到這樣廣播幀，此時(shí)就是幀重復(fù)。幀重復(fù)會(huì)使網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)的整體性能下降。幀重復(fù)相關(guān)知識(shí)生成樹協(xié)議（Spanning-TreeProtocol，STP）最初是由美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）開發(fā)的，后經(jīng)電氣電子工程學(xué)會(huì)（IEEE）進(jìn)行修改，最終制定了相應(yīng)的的IEEE802.1d標(biāo)準(zhǔn)。STP協(xié)議的主要功能就是為了解決由于備份連接所產(chǎn)生的環(huán)路問(wèn)題。STP協(xié)議的主要思想就是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在備份鏈路時(shí)，只允許主鏈路激活，如果主鏈路因故障而被斷開后，備用鏈路才會(huì)被打開。選舉根交換機(jī)2.選舉根端口3.選舉指定端口相關(guān)知識(shí)PVST是CISCO私有技術(shù)，它為每個(gè)VLAN運(yùn)行一個(gè)獨(dú)立的STP實(shí)例，但是它需要交換機(jī)間鏈路使用ISL中繼封裝，它也是CATALYST交換機(jī)上的默認(rèn)設(shè)置。PVST+是CISCO私有技術(shù)，它支持802.1Q中繼。任務(wù)實(shí)施步驟1：在交換機(jī)（S3和S6）上開啟生成樹協(xié)議，對(duì)S3做如下配置：

S3>enable！進(jìn)入特權(quán)模式S3#configureterminal！進(jìn)入全局配置模式S3config)#spanning-treemodepvst！開啟生成樹協(xié)議S3(config)#end！返回特權(quán)模式任務(wù)實(shí)施步驟2：在S6上的配置與S3相同。

能力鏈接

在CISCO公司的CATALYST交換機(jī)中，生成樹協(xié)議是默認(rèn)開啟的，所以在通常情況下，廣播環(huán)路（橋接環(huán)路）不會(huì)形成網(wǎng)絡(luò)癱瘓，而且還可以防止網(wǎng)絡(luò)鏈路故障，但是在停用或沒(méi)有正確配置生成樹協(xié)議的交換機(jī)中，橋接環(huán)路就會(huì)形成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。很多國(guó)內(nèi)知名廠商的交換機(jī)，在默認(rèn)情況下生成樹協(xié)議是關(guān)閉的。任務(wù)實(shí)施步驟3：驗(yàn)證測(cè)試，驗(yàn)證生成樹協(xié)議已經(jīng)開啟。！圖中第三行Spanningtreeenableprotocolmstp中enable提示為生成樹開啟狀態(tài)，假如為disable提示為生成樹關(guān)閉狀態(tài)。S3(config)#spanning-treemoderapid-pvst！catalyst3550可以配置為快速生成樹協(xié)議，而catalyst2950不可以配置

能力鏈接

生成樹協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是在針對(duì)網(wǎng)絡(luò)能夠在斷網(wǎng)后1分鐘左右恢復(fù)連接就認(rèn)為達(dá)到了性能設(shè)計(jì)要求。在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中，生成樹協(xié)議很難達(dá)到這樣的要求。步驟4：設(shè)置快速生成樹模式（RSTP）

能力鏈接

在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)中，快速生成樹協(xié)議能夠在斷網(wǎng)后的幾秒鐘內(nèi)恢復(fù)連接，在很大程度上加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。！圖中第三行Spanningtreeenableprotocolrstp中enable提示為生成樹開啟狀態(tài)，rstp提示為啟用的快速生成樹協(xié)議步驟5：驗(yàn)證快速生成樹協(xié)議。!從圖中可以看出，將S3設(shè)為根交換機(jī)后，F(xiàn)a0/3端口的狀態(tài)改變?yōu)椤癋WD”即為轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。即S3(config)#spanning-treevlan1rootprimary！設(shè)置交換機(jī)S3為Vlan1的根交換機(jī)步驟6：設(shè)置交換機(jī)的優(yōu)先級(jí)。步驟7：為端口設(shè)置開銷。S3#conftS3(config)#interfacefa0/3S3(config-if)#spanning-treecostcost（19）!cost，其范圍是1到200000000，默認(rèn)值根據(jù)接口介質(zhì)速率而定。數(shù)值越小，優(yōu)先級(jí)別越高。（19）為常用默認(rèn)值。步驟8：綜合驗(yàn)證測(cè)試。

課堂小結(jié)1、廣播環(huán)路2、橋接地址表不穩(wěn)定3、幀重復(fù)4、生成樹協(xié)議5、PVST和PVST+課堂練習(xí)1.如何將網(wǎng)絡(luò)中的根交換機(jī)改變?yōu)?/p>