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)實施3小結(jié)與練習(xí)4任務(wù)引入

為了防止交換機之間的鏈路（見下圖）出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)管理員想到可以在交換機之間使用雙鏈路解決單線路故障問題，但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理員連接好交換機之間的第二根網(wǎng)線時，卻發(fā)現(xiàn)交換機的指示燈同時有規(guī)律地閃爍，而且網(wǎng)速越來越慢，甚至連接在這個網(wǎng)絡(luò)中的計算機運行速度都開始慢了起來！此時網(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，如果你是計算機網(wǎng)絡(luò)管理員，應(yīng)該如何處理這個問題。任務(wù)分析

在現(xiàn)代企業(yè)中，計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為實時通信的主要工具，甚至有些企業(yè)因網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，使整個企業(yè)無法正常運作。保證計算機網(wǎng)絡(luò)可以晝夜正常運行，也是計算機網(wǎng)絡(luò)管理員工作重點之一。網(wǎng)絡(luò)管理員通常使用多鏈路連接，解決單線路故障問題；使用多臺設(shè)備冗余，解決設(shè)備單點故障問題。其實這些解決方法都會導(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中運行生成樹協(xié)議（Spanning-TreeProtocol）。相關(guān)知識廣播環(huán)路廣播和橋接環(huán)路是非常危險的組合。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)知識橋接地址表不穩(wěn)定

橋接環(huán)路不僅會引起廣播風(fēng)暴，而且還會導(dǎo)致橋接地址表不穩(wěn)定的問題，因為交換機會在不同端口接收到同一個廣播幀，交換機接收到數(shù)據(jù)幀后，會讀取源MAC地址和交換機端口編號一起寫入到橋接地址表中，所以橋接地址表會不斷變化。此時網(wǎng)絡(luò)中即使出現(xiàn)單播幀也會引起網(wǎng)絡(luò)瓶頸。通過廣播環(huán)路的分析，我們可以得出當(dāng)交換機每次收到廣播幀后都會把這個廣播幀泛洪到計算機上，隨著廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生，計算機會不斷地收到同一個廣播幀，而且交換機也會收到這樣廣播幀，此時就是幀重復(fù)。幀重復(fù)會使網(wǎng)絡(luò)中的計算機的整體性能下降。幀重復(fù)相關(guān)知識生成樹協(xié)議（Spanning-TreeProtocol，STP）最初是由美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）開發(fā)的，后經(jīng)電氣電子工程學(xué)會（IEEE）進行修改，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，只允許主鏈路激活，如果主鏈路因故障而被斷開后，備用鏈路才會被打開。選舉根交換機2.選舉根端口3.選舉指定端口相關(guān)知識PVST是CISCO私有技術(shù)，它為每個VLAN運行一個獨立的STP實例，但是它需要交換機間鏈路使用ISL中繼封裝，它也是CATALYST交換機上的默認(rèn)設(shè)置。PVST+是CISCO私有技術(shù)，它支持802.1Q中繼。任務(wù)實施步驟1：在交換機（S3和S6）上開啟生成樹協(xié)議，對S3做如下配置：

S3>enable！進入特權(quán)模式S3#configureterminal！進入全局配置模式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，但是在停用或沒有正確配置生成樹協(xié)議的交換機中，橋接環(huán)路就會形成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。很多國內(nèi)知名廠商的交換機，在默認(rèn)情況下生成樹協(xié)議是關(guān)閉的。任務(wù)實施步驟3：驗證測試，驗證生成樹協(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)為達到了性能設(shè)計要求。在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中，生成樹協(xié)議很難達到這樣的要求。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S3為Vlan1的根交換機步驟6：設(shè)置交換機的優(yōu)先級。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)先級別越高。（19）為常用默認(rèn)值。步驟8：綜合驗證測試。

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)中的根交換機改變?yōu)?/p>