三层交换机生成树协议
2024版三层交换机配置MSTP协议详解华为eNSP实验[1]
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总结与展望
实验环境搭建
成功搭建华为eNSP实验环境，包括三层交换机、PC等网络设备，并正确连接物理链路。
MSTP协议配置
在三层交换机上完成MSTP协议的配置，实现VLAN的划分和跨交换机的通信。
实验结果验证
通过PC机的互通测试，验证MSTP协议配置的正确性和有效性。
实验总结
03
02
01
MSTP是IEEE 802.1s标准中定义的一种协议，是STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）的扩展，支持多实例生成树，可以实现不同VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）之间的负载均衡和快速收敛。
MSTP协议特点
多实例生成树
兼容性
VLAN感知
为每个VLAN配置一个三层接口，并分配IP地址，以便实现不同VLAN之间的路由。
配置三层接口
01
02
03
配置VLAN和接口
配置MSTP域和实例
在交换机上创建一个MSTP域，并为该域分配一个唯一的域名。
配置MSTP实例
在MSTP域中创建多个MSTP实例，每个实例对应一个生成树拓扑。根据网络需求，为每个实例分配相应的VLAN。
配置MSTP优先级
设置交换机的MSTP优先级，以确定交换机在生成树拓扑中的角色（如根桥、备份根桥等）。
配置MSTP域
配置MSTP端口
将交换机上的端口配置为MSTP端口，并设置端口的路径开销、端口优先级等参数。
配置MSTP链路
在交换机之间建立MSTP链路，实现生成树拓扑的连接。根据网络需求，可以配置链路的带宽、延迟等参数。
快速收敛
MSTP协议工作原理
实验九三层交换机与二层交换机的连接
实验九三层交换机与二层交换机的连接一、实验目的（1）理解生成树协议（2）利用三层交换机实现不同网段之间的连接。
二、应用环境假设一个公司内有多个部门，不同部门设置不同的网段，要实现网络的互通，必须使用具有路由功能的设备，三层交换机是其中的一种。
三、实验设备Packet Tracer 5.1虚拟软件四、实验拓扑五、实验要求（1）按照拓扑图连接网络，终端计算机的IP地址如图所示进行设置；（2）PC和交换机的24口用网线相连。
六、实验步骤1、不同网段间的PC 无法互相PING 通。
设备PC4 PC5IP地址192.168.10.10 192.168.20.20子网掩码255.255.255.0 255.255.255.0网关192.168.10.1 192.168.20.12、交换机相关配置三层交换机Switch#config tSwitch (config)#hostname 3switch ！重命名3switch(config)#spanning-tree mode pvst ！配置生成树协议3switch(config)#vlan 10 ！创建vlan3switch(config-vlan)#name ss3switch(config-vlan)#exit3switch(config)#vlan 203switch(config-vlan)#name kk3switch(config-vlan)#exit3switch(config)#^Z3switch#show vlan ！显示vlan信息，若看到vlan10和20，则表示正确3switch#config t3switch(config)#int vlan 10 ！设置虚拟接口IP地址3switch(config-if)#ip add 192.168.10.1 255.255.255.03switch(config-if)#no shut3switch(config-if)#exit3switch(config)#int vlan 203switch(config-if)#ip add 192.168.20.1 255.255.255.03switch(config-if)#no shut3switch(config-if)#exit3switch(config)#int f0/1 ！设置中继协议3switch(config-if)#switchport mode trunk3switch(config-if)#int f0/23switch(config-if)#switchport mode trunk二层交换机Switch>enSwitch#config tSwitch(config)#hostname 2switch ！重命名2switch(config)#spanning-tree mode pvst ！设置生成树协议2switch(config)#vlan 10 !创建vlan2switch(config-vlan)#name ss2switch(config-vlan)#exit2switch(config)#vlan 202switch(config-vlan)#name kk2switch(config-vlan)#exit2switch(config)#int f0/1 ！设置中继协议2switch(config-if)#switchport mode trunk2switch(config-if)#int f0/22switch(config-if)#switchport mode trunk2switch(config-if)#int f0/3 !将接口划到vlan中2switch(config-if)#switchport access vlan 102switch(config-if)#int f0/42switch(config-if)#switchport access vlan 202switch(config-if)#3、再进行PING时，PC4与PC5可ping通，则表示配置成功！。
三层交换(L3交换)的发展及应用简述
三层交换(L3交换)的发展及应用简述一、L3交换原理和分类最早的第三层交换，是基于A TM技术的MPOA和IP Switch，分别基于ATMF 和IETF标准（RFC1953和RFC1987）。
其基本原理相近，把路由功能分为第三层路径选择（智能路由选择）和第三层交换（快速转发）。
趋势是把第三层交换放到骨干网ATM交换机中去，把路由器和A TM骨干网融为一体。
MPOA方式的前提是一定要由ATM网络事先建立一条端到端的连接，再采用“Short Cut”方式对IP包进行路由。
IP Switch方式中的RFC1953解决了“多跳”数量增长的问题，通过软件提供一种“直通”（Cut-through）来满足多IP业务要求，它与RFC1987共同构成IP Switch基础。
IP Switch对数据包的处理多采用以ATM交换机跨接路由器直通（CUT-THROUGH）处理的方式，即第一个包通过路由器进行检查、鉴别和处理，以后相同的包由ATM交换机跨接直通传输，不再通过路由器。
无论是IP Switch还是MPOA，这个IP数据流都是在虚电路里传输，所有IP 包都在一个已经选定的路由中传输，不存在不同的IP包经过不同的路由。
只是IP Switch方式每个ATM交换机可独立处理IP交换，以直通IP数据流。
但MPOA 一定要所有ATM交换机统一动作，所以MPOA方式实施前一定要先建立一条端到端的SVC。
除了以上两种L3交换之外，在其他领域也相继产生了第三层交换技术。
如思科公司的专有技术CEF（思科快速转发）、普遍被所有第三层交换机厂家采用的多层交换技术MLS以及当前被广泛推广的基于IETF标准的多协议标记交换MPLS。
二、L3交换的起源和发展基于L2以太网交换技术的多层交换最早起源于校园网络，后来在IDC中也有较多应用。
早期互联网业务流量模型符合20:80规则，即80%的流量为本地，20%的流量出网。
后来此流量模型发生逆转，80%流量来自网段外部，内部通信只有20%。
cisco switch 配置(vlan划分,生成树和高级生成树,高级特性,vlan路由)
将根据下图整理一下交换机的大部分配置。
一、基本设置switch A(config)# hostmane SA //配置名字为SASA(config)# interface vlan 1SA(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 //配置管理ip SA(config-if)# no shutdownSA(config)#enable secrect //设置密码SA(config)#line vty 0 15 //设置telnet密码SA(config)# password elitekSA(config)#loginSA(config)#line console 0 //设置控制口的密码SA(config-line)#password elitekSA(config-line)#loginSA(config)#aaa new-model //启用AAA认证SA(config)# username khp password honyi //设置用户名和密码SA(config)#crypto key generate rsa modulus 2048 //启用ssh会话,产生ssh会话所需要的密钥。
此处用rsa类型的密钥，不同的IOS用不同的密钥。
SA(config)#ip name-server 192.168.1.8 //设置DNS服务器SA(config)# ip domain-name elitek //设置所属域名SA(config)# ip domain-lookup //启用DNS解析二、VLAN的划分（一）vlan划分要明白几个主要知识点：1、vlan的作用及vlan种类:VLAN的作用：划分广播域，不同VLAN之间不相互广播，不能直接通信。
需路由器或三层交换机才能让各VLAN之间通信。
VLAN的种类：分为静态VLAN和动态VLAN。
交换技术知识
学习目标
通过本章的学习，希望您能够：
了解中小企业网络中，交换网络部分面临的 问题及解决方法 掌握构建中小企业网络中的各种交换技术
交换网络中的问题
在交换机组成的网络里，所有主机都在同一个广播域中 一台主机发出的广播，其余所有主机都能够收到
广播域
解决方法——VLAN
通过VLAN技术可以分割广播域
VLAN的Trunk协议
不同的交换机之间
交换机要传输多个VLAN的通信，需要用专门 的协议封装或者加上VLAN ID，以便接收设备 能够区分数据帧所属的VLAN。 Trunk协议可以使交换机识别来自于不同VLAN 的帧，允许VLAN帧使用时分复用的方式占用 Trunk链路，跨越交换机通信。
IEEE802.1Q数据帧
目的,源MAC地址 2字节标记协议标识 2字节标记控制信息 类型,数据 重新计算帧检测序列
标记协议标识（TPID）:
固定值0x8100,表示该帧载有802.1Q标记信息
标记控制信息（TCI）:
Priority：3比特，表示优先级 Canonical format indicator：1比特，表示总线型以太网、FDDI、令牌环网 VlanID：12比特，表示VID，范围1－4094
交换机
1 2 3 4
广播帧 广播帧
交换机收到广 播帧后，只转 发到属于同一 VLAN 的 其 他 端口。
广播域
广播域
相同VLAN之间的通讯
（1）在单交换机上配置VLAN
VLAN（虚拟局域网）
• 虚拟局域网技术（VLAN）是一种得到较快发展的技术 。 • 此种技术的核心是通过路由和交换设备，在网络的物 理拓扑结构基础上建立一个逻辑网络，以使得网络中 任意几个LAN段或单站能够组合成一个逻辑上的局域 网。 • 支持VLAN的交换设备给用户提供了非常好的网络分段 能力，极低的报文转发延迟以及很高的传输带宽。 • 这种交换设备通常是第三层交换机或路由交换机。
H3C网络设备生成树配置最佳实践V1.1
5
IRF构架STP配置建议
STP部署说明：
汇聚/核心交换机 （IRF）
LACP链路聚合
G1/`0/1 G1/0/2
G1/0/1
G1/0/2
` 接入交换机（ IRF ）
BPDU保护+边缘端口 BPDU保护+边缘端口
接入交换机（IRF）
G1/0/23 G1/0/24
G1/0/23
G1/0/24
汇聚交换机关闭STP
2
STP生成树防护功能说明
TC保护：根据IEEE 802.1w和IEEE 802.1s协议，交换机监测到拓扑变化或者接收到TC报文后会清 空MAC/ARP表。如果收到TC攻击(连续不断收到TC报文)交换机就会一直进行MAC/ARP删除操 作，影响正常的转发业务。使能TC PROTECTION功能后，一段时间（随设备不同有所调整， 约10秒）内只处理指定数量（TC-Threshold）的TC报文。
全局启用STP协议 配置STP从根 配置STP TC保护 下连接入交换机端口配置根保护
[Sysname-GigabitEthernet2/0/1] stp disable/undo stp eanble 关闭上行接口的STP
4
传统以太组网STP配置建议
接PC机的接入交换机1 STP协议配置建议
[Sysname] stp enable
[Sysname] interface bridge-aggregation 1
[Sysname-Bridge-Aggregation1] undo stp enable 上接汇聚交换机的聚合端口及成员端口关闭STP
[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] undo stp enable
锐捷交换机路由器---生成树协议
生成树协议：（三层交换机与二层交换机下配置）1、Switch(config)#spanning-tree2、Switch(config)#spanning-tree mode rstp3、Switch(config)#spanning-tree pri 0 根协议注：第3步在二层交换机中不用做，只需在三层交换机上做就可以了。
在三层交换机上配置路由功能：1、Switch(config)#ip routing 开启路由功能2、Switch(config)#ip default-gateway 192.168.56.1 设置默认网关安全地址绑定：Switch(config)#interface fastethernet 0/1Switch(config-if)#switchport mode accessSwitch(config-if)#no shutdownSwitch(config-if)#switchport port-securitySwitch(config-if)#switchport port-security mac-address 0017.816D.AF10 ip-address 192.168.2.3 IP与MAC地址绑定（手工配置）Switch(config-if)#no shutdown启动网络诊断程序来诊断本地网络：1、开始运行cmd 输入“netsh”,按“Enter”键，进入“netsh >”提示符状态中。
在“netsh >”提示符状态后输入“diag”，按“Eneter”键，进入“netsh diag >”提示符状态中。
2、接着在“netsh diag > ”提示符状态后输入“gui”，按“Enetsh”键，即可启用网络诊断。
3、先单击“设置扫描选项”选项，展开网络诊断设置选项。
4、用户在下面的选项中选中要进行网络诊断的选项，点击“保存选项”按钮，即可将设置选项保存。
三层交换机与路由器区别在哪里？
三层交换机与路由器区别在哪里？很多朋友问到, 路由器与三层交换机有什么区别？这是个好问题, 今天我们一起来了解下。
一、交换机的工作原理当交换机收到数据时, 它会检查它的目的MAC地址, 然后把数据从目的主机所在的接口转发出去。
交换机之所以能实现这一功能, 是因为交换机内部有一个MAC地址表, MAC地址表记录了网络中所有MAC 地址与该交换机各端口的对应信息。
某一数据帧需要转发时, 交换机根据该数据帧的目的MAC地址来查找MAC地址表, 从而得到该地址对应的端口, 即知道具有该MAC地址的设备是连接在交换机的哪个端口上, 然后交换机把数据帧从该端口转发出去。
1.交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射, 并将其写入MAC地址表中。
2.交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较, 以决定由哪个端口进行转发。
3.如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中, 则向所有端口转发。
这一过程称为泛洪（flood）。
4.广播帧和组播帧向所有的端口转发。
例: 某网络如图1所示。
图1 交换机地址表表1端口/MAC地址映射表假设主机pc1向主机pc7发送一个数据帧, 该数据帧被送到交换机后, 交换机首先查MAC地址表, 发现主机pc7连接在E0/24接口上, 就将数据帧从E0/24接口转发出去。
交换机的三个基本功能1.学习以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址, 并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中.2.转发/过滤当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时, 它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)3.消除回路当交换机包括一个冗余回路时, 以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生, 同时允许存在后备路径。
二、二、三层交换机对比1.二层交换技术二层交换技术是发展比较成熟, 二层交换机属数据链路层设备, 可以识别数据包中的MAC地址信息, 根据MAC地址进行转发, 并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。
实验三-生成树ls
计算机网络实验 王爱新交换实验三---------管理交换机的冗余链路一、项目问题某单位采用2台交换机组成一个局域网，由于很多数据流量是跨过交换机进行传输的，因此为了提高交换机之间的传输带宽，并实现链路冗余备份，在2台交换机之间采用2根网线相连，此时在网络中间形成了环路，有可能引起广播风暴。
怎样才能避免呢？管理员可用两种方法：1、可以用端口聚合来解决，实际上端口聚合主要目的使增加网络连接带宽的，避免在交换机与交换机连接时产生瓶颈。
2、启用交换机的生成树功能。
二、项目实施环境S2126G 交换机2台，操作系统为Windows 的PC 机2台，网络拓朴如图所示，PC1连接switch1的FastEthernet0/22端口，PC2连接switch2的FastEthernet0/22端口，switch1和switch2之间通过快速以太网端口Fa0/12 、Fa0/2端口连接。
F0/2PCPCF0/122126-12126-2F0/1F0/2F0/22F0/22三、主要任务1、配置生成树协议STP2、配置快速生成树协议RSTP四、项目实践目的1、理解生成树协议STP及快速生成树协议RSTP的原理2、掌握生成树协议STP及快速生成树协议RSTP的配置五、项目实施步骤（一）启用生成树协议实现冗余备份1、两台交换机之间先连接一条电缆2．在每台交换机上开启生成树协议switchx# conf terswitchx(config)# spanning-tree问：这个命令的作用是什么？switchx(config)#endswitchx# show spanning-treeswitchx# show spanning-tree interface fastethernet 0/123．在每台交换机上设置生成协议switchx(config)# spanning-tree mode stpswitchx# show spanning-tree4．把两台交换机之间的第二根电缆连接好，设置交换机的优先级把交换机Switch1的优先级设为4096，Switch2的优先级采用默认值32768。
网络工程复习题和答案
一、填空题1、信息系统结构通常分为（系统）平台、（传输）平台、（网络）平台、信息系统等层次。
网络设备属于（网络）平台、DBMS属于（系统）平台。
信息系统结构各个层次都有（系统）管理和（安全）管理。
2、网络操作系统是指集成了（网络服务）功能部件的操作系统，常见的网络操作系统有（WindowsNT ）、（Windows98 ）、（Windows2000 ）、（WindowsXP ）、（Windows2003 ）、( UNIX )、（LINUX )、(Windows98 )、( DOS )、Netware等。
3、计算机信息系统集成是指从事计算机应用系统工程和网络系统工程的（总体策划）、（设计）、（开发）、（实施）、（服务）及保障。
4、计算机信息系统集成资质是指从事计算机信息系统集成的（综合能力），包括（技术水平）、（管理水平）、（服务水平）、（质量保证能力）、（技术装备）、系统建设质量、（人员构成）、经营业绩、资产状况等要素。
具有该种资质的公司主要提供（整体解决方案）、（整套软硬件设备）、全面服务。
5、网络工程使用（系统集成）方法，根据（建设）目标和（设计）原则将计算机网络的技术、功能、子系统集成在一起，为信息系统构建（网络）平台、（传输）平台和提供基本的网络应用服务。
它是（信息）系统集成的组成部分和基础，即核心技术是（网络的集成技术）。
6、计算机网络的建设涉及网络的（需求分析）、（设计）、施工、测试、维护和管理等方面，其中，（网络设计）是网络建设能否成功的关键。
7、计算机网络的子系统包括网络结构、（网络设备）、网络服务器、（网络工作站）、综合布线、（网络操作系统）、网络数据库等。
8、在局域网技术中，使用最广泛的有线网络技术是（以太网技术），其标准是（IEEE802.3），使用的MAC协议是（CSMA\CD）；典型的无线网络技术有（WLAN），其标准是（IEEE802.11），使用的典型MAC协议是（CSMA\CA ）。
交换机-路由器配置与管理项目五、生成树配置
• 为了在网络中形成一个没有环路的拓扑，网络中的交换机 要进行以下3个步骤：（1）选举根桥；（2）选取根口， （3）选取指定口。这些步骤中，哪个交换机能获胜将取 决于以下因素（按顺序进行）。 • （1）最低的桥ID。 • （2）最低的路径开销。 • （3）最低发送者桥ID。 • （4）最低发送者端口ID。
• • • • • • • • • • •
• •
（3）在SW1上用show spanning-tree命令验证生成树。 SW1#show spanning-tree VLAN0001 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 32769 Address 0008.20ff.6400 This bridge is the root // SW1 为根网桥 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec //根交换机的网桥ID Bridge ID Priority 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1) Address 0008.20ff.6400 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 15 // SW1 的网桥ID
随
任务1： 生成概述
• 生成树协议（Spanning-Tree Protocol， STP）是一个用于在局域网中消除环路的协 议。运行该协议的交换机通过彼此交互信 息而发现网络中的环路，并适当对某些端 口进行阻塞以消除环路。随着局域网规模 的不断增长，STP已经成为了当前最重要的 局域网协议之一。本章将这种技术和VLAN 进行综合应用。
简述stp生成树协议的由来
简述stp生成树协议的由来STP（生成树协议）的由来主要源于解决二层环路交换网络中的环路问题。
在二层以太帧中，没有防止环路的机制，一旦存在环路，就会导致报文在环路内不断循环和增生，产生广播风暴，从而占用大量的带宽和资源，使网络变得不可用。
在这种背景下，STP（生成树协议）应运而生。
它是一种二层管理协议，通过有选择性地阻塞网络冗余链路来消除二层环路，同时具备链路备份功能。
STP最初被广泛运用的是IEEE 802.1d-1998 STP。
随后在此基础上产生了IEEE 802.1w RSTP（快速生成树协议）和IEEE 802.1s MSTP（多生成树协议）。
STP的基本原理是，通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文，网桥协议数据单元（Bridge Protocol Data Unit，简称BPDU），来确定网络的拓扑结构。
BPDU有两种，配置BPDU（Configuration BPDU）和TCN BPDU。
前者是用于计算无环的生成树的，后者则是用于在二层网络拓扑发生变化时产生用来缩短MAC表项的刷新时间的（由默认的300s缩短为15s）。
STP的基本思想就是按照“树”的结构构造网络的拓扑结构，树的根是一个称为根桥的桥设备，根桥的确立是由交换机或网桥的BID（Bridge ID）确定的，BID最小的设备成为二层网络中的根桥。
BID又是由网桥优先级和MAC地址构成，不同厂商的设备的网桥优先级的字节个数可能不同。
由根桥开始，逐级形成一棵树，根桥定时发送配置BPDU，非根桥接收配置BPDU，刷新最佳BPDU并转发。
STP（生成树协议）通过以下方式避免环路的产生：1.根桥选举：STP首先在网络中选举一个根桥（Root Bridge），这是整个STP域的管理中心。
根桥的选择基于桥ID，桥ID最小的设备将成为根桥。
2.计算最短路径：每个设备都会发送BPDU（Bridge Protocol Data Units）信息，用于建立桥间通信。
网络实验3利用三层交换机实现VLAN间路由,快速生成树配置
《网络原理与技术实验》实验报告实验名称：利用三层交换机实现VLAN间路由，快速生成树配置评分：________班级：学号：姓名：利用三层交换机实现VLAN间路由实验目的：1.掌握交换机Tag VLAN的配置2.掌握三层交换机基本配置方法；3.掌握三层交换机VLAN路由的配置方法；4.通过三层交换机实现VLAN间相互通信；实验原理：三层交换机具备网络层的功能，实现VLAN相互访问的原理是：利用三层交换机的路由功能，通过识别数据包的IP地址，查找路由表进行选路转发，三层交换机利用直连路由可以实现不同VLAN 之间的相互访问。
三层交换机给接口配置IP地址。
采用SVI（交换虚拟接口）的方式实现VLAN 间互连。
SVI是指为交换机中的VLAN创建虚拟接口，并且配置IP地址。
实验拓扑图：实验步骤：新建packet tracer拓扑图（1）在二层交换机上配置VLAN2、VLAN3，分别将端口2、端口3划分给VLAN2、VLAN3。
（2）将二层交换机与三层交换机相连的端口fa 0/1都定义为tag Vlan模式。
（3）在三层交换机上配置VLAN2、VLAN3，此时验证二层交换机VLAN2、VLAN3下的主机之间不能相互通信。
（4）设置三层交换机VLAN间的通信，创建VLAN2,VLAN3的虚接口，并配置虚接口VLAN2、VLAN3的IP地址。
（5）查看三层交换机路由表。
（6）将二层交换机VLAN2、VLAN3下的主机默认网关分别设置为相应虚拟接口的IP地址。
PC1和PC2的配置：PC1exitinterface vlan 3ip address 192.168.2.1 255.255.255.0no shutdownendshow ip routeshow vlanPC3 Ping PC1Ping 192.168.1.2 可以ping通PC3 Ping PC2Ping 192.168.2.2 不可以ping通PC3 S2960S3560（7）验证二层交换机VLAN2,VALN3下的主机之间可以相互通信。
交换机常用技术
接口速率
交换机端口支持的不同速率标准，如10Mbps、100Mbps、 1Gbps等。
双工模式
包括半双工和全双工模式，半双工模式指数据传输在同一时 间内只能进行单向传输，全双工模式则支持同时双向传输。
端口聚合与负载均衡
端口聚合
将多个物理端口组合成一个逻辑端口 ，增加带宽和提高链路可靠性。
负载均衡
通过算法将网络流量分配到不同的端 口或链路上，避免网络拥堵，提高网 络性能。
03 VLAN划分与配置
VLAN概念及作用
VLAN（Virtual Local Area Network） 即虚拟局域网，是一种将局域网设备 从逻辑上划分成一个个网段的技术。
VLAN的作用包括隔离广播域、提高 网络安全性、简化网络管理和实现灵 活的网络拓扑等。
VLAN划分方法
基于端口划分VLAN
02 端口与接口技术
端口类型及特点
光纤端口
铜缆端口
堆叠端口
PoE端口
提供高速、远距离传输， 抗干扰能力强，适用于
大型网络。
成本较低，传输距离有 限，适用于中小型网络。
用于交换机之间的连接， 实现堆叠功能，提高网
络可靠性。
支持对受电设备进行远 程供电，适用于IP电话、
无线AP等设备。
接口速率与双工模式
表。
在今后的通讯中，发往该MAC 地址的数据包将仅送往其对应 的端口，而不是所有的端口。
因此，交换机可用于划分数据 链路层广播，即冲突域，但它 不能划分网络层广播，即广播 域。
交换机分类与应用场景
根据网络覆盖范围划分
广域网交换机和局域网交换机。
根据传输介质和传输速度划分
以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、 FDDI交换机、ATM交换机和令牌环交换机等。
《网络设备配置与管理》习题答案
项目一网络基础知识一、填空题1．物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层2．网络层，传输层3．分组，帧4．物理5．数据链路6．网络7．上面三，下面四8．网络接口层，网络层，传输层，应用层二、选择题1．C 2．C 3．D 4．A 5．A6．B 7．A 8．A 9．B 10．B三、简答题1．简要描述在OSI参考模型中数据的封装与解封装过程。
答：以主机A向主机B传输数据为例（见图1-1），数据在通过主机A各层时，每层都会为上层传来的数据加上一个信息头或尾（作为主机B的对等层处理数据的依据），然后向下层发送，这个过程可以理解为各层对数据的封装。
当经过层层封装的数据最终通过传输介质传输到主机B后，主机B的每一层再对数据进行相应的处理（自下而上），把信息头或尾去掉，最后还原成实际的数据，即执行主机A的逆过程，这个过程可以理解为对数据的拆封或解封。
数据数据单元主机A 主机B数据单元报文分组帧比特流图1-1 数据的封装与解封过程2．简要描述TCP/IP 参考模型的分层与OSI 参考模型分层的对应关系。
答：OSI 参考模型和TCP/IP 参考模型的分层有一个大致的对应关系，如图1-2所示。
图1-2 OSI 参考模型和TCP/IP 协议的层次对应关系3．用图示的方式描述交叉线和直通线的线序。
答：直通线线序如图1-3所示，交叉线线序如图1-4所示。
图1-3 直通线图1-4 交叉线1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 T568B 标准T568B 标准1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 T568A 标准T568B 标准项目二交换机的基本配置一、填空题1．二层交换机，三层交换机，四层交换机2．通过Console口登录，通过Telnet登录，通过Web登录，通过网管软件登录3．串行，Console4．用户模式，特权模式，全局配置模式，接口配置模式，Line配置模式5．running-config，startup-config，running-config6．端口类型，模块编号，端口号7．MAC地址表8．show running-config二、选择题1．C 2．C 3．B 4．A 5．C6．A 7．B 8．B 9．C 10．A 11．D三、简答题1．简要叙述交换机的工作原理。
02.生成树与vlan
• 指定其他 指定其他vlan中两个终端间最大的交换机数量，默认为7，范围 中两个终端间最大的交换机数量，默认为 ，范围2-7 中两个终端间最大的交换机数量
第三层协议上配置交换机的门限，限制在百分之几之下 在端口上配置交换机的门限， • 默认禁用广播抑制 • 启用后默认情况下，交换机只丢弃广播数据包 启用后默认情况下， • 配置： 配置： • Switch(config-if)#storm-control broadcast level 5 • Switch(config-if)# storm-control multicast level 5 • Switch(config-if)# storm-control action {shutdown | trap}
Implementing Spanning Tree
Describing Spanning tree and vlans
Enhancements to STP
• PortFast • Per VLAN Spanning Tree+ (PVST+) • Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) • Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) – MSTP is also known as Multi-Instance Spanning Tree Protocol (MISTP) on Cisco Catalyst 6500 switches and above • Per VLAN Rapid Spanning Tree (PVRST)
stp协议
Stp 协议STP (Spanning Tree Protocol)是生成树协议的英文缩写，是OSI 网络互联模型中的第二层(Date Link Layer)中的协议。
STP 是基于什么需要所开辟的协议：一个优秀的网络工程师，冗余的思想是尤其重要的，因此在做某些网络互联的项目时，会使用多个交换机Switch 进行保障通信，避免单点故障。
可是如果几个交换机同时作用时，难免会发生一些问题：1，广播风暴。
一个PC 或者Host Server 发送一个广播broadcast，从而使形成环路的交换机不停的泛洪(由于交换机是二层设备，没有网络层封装帧的TTL 数，所以这种广播风暴更为严重)，直到网络阻塞。
2，帧的多重复制。
由于多台Switch 转发数据，可以使目标路由器接收到几个相同的帧，这在三层路由的一些协议中，会浮现故障。
3 ，MAC 地址表不稳定。
由于交换机中MAC 表中，一个端口可对应多个MAC 地址，而一个MAC 无法对应多个端口。
然而在多个Switch 同时作用环路时，难免会造成MAC 表学习重复，使MAC 地址对应的端口不断被覆盖，造成MAC 地址表不稳定。
基于以上问题，开辟出来了STP 生成树协议，该协议可应用于环路网络，通过一定的算法实现路径冗余，同时将环路网络修剪成无环路的树型网络，从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。
生成树协议STP/RSTP一. 技术原理：STP 的基本思想就是生成“一棵树”，树的根是一个称为根桥的交换机，根据设置不同，不同的交换机会被选为根桥，但任意时刻只能有一个根桥。
由根桥开始，逐级形成一棵树，根桥定时发送配置报文，非根桥接收配置报文并转发，如果某台交换机能够从两个以上的端口接收到配置报文，则说明从该交换机到根有不止一条路径，便构成为了循环回路，此时交换机根据端口的配置选出一个端口并把其他的端口阻塞，消除循环。
当某个端口长期不能接收到配置报文的时候，交换机认为端口的配置超时，网络拓扑可能已经改变，此时重新计算网络拓扑，重新生成一棵树。
网络交换机培训资料
网络交换机培训资料一、网络交换机的定义和作用网络交换机是一种用于在计算机网络中连接多个设备并实现数据交换的设备。
它就像是一个交通枢纽，负责在不同的设备之间快速、准确地传输数据。
网络交换机的主要作用包括：1、提供网络连接：将多个计算机、服务器、打印机等设备连接在一起，形成一个局域网（LAN）。
2、提高网络性能：通过智能地转发数据，减少网络拥塞，提高数据传输速度和效率。
3、分割网络冲突域：有效地减少网络中的冲突，使每个连接到交换机端口的设备都能独立地进行数据传输。
4、增强网络安全性：可以对网络流量进行控制和管理，限制某些设备的访问权限，提高网络的安全性。
二、网络交换机的分类1、按网络覆盖范围分类局域网交换机：主要用于构建小型的局域网，如办公室、家庭网络等。
广域网交换机：用于连接不同地理区域的网络，如城域网、广域网等。
2、按传输速率分类10Mbps 交换机：适用于低速网络环境。
100Mbps 交换机：较为常见的中速交换机。
1000Mbps（1Gbps）交换机：能满足高速数据传输需求。
10Gbps 及以上交换机：用于对带宽要求极高的网络环境，如数据中心。
3、按工作层次分类二层交换机：基于 MAC 地址进行数据转发，是最常见的交换机类型。
三层交换机：除了具备二层交换机的功能外，还具有路由功能，可以基于 IP 地址进行数据包转发。
四层及以上交换机：能够基于更高层的协议信息（如端口号）进行数据处理和转发，通常用于大型企业网络和数据中心。
三、网络交换机的工作原理网络交换机通过学习连接到其端口的设备的 MAC 地址来工作。
当一个数据包到达交换机时，交换机会查看数据包的目的 MAC 地址，并根据其学习到的 MAC 地址表将数据包转发到相应的端口。
如果目的MAC 地址不在地址表中，交换机将把数据包广播到所有端口（除了接收端口），以查找目标设备。
交换机还采用了存储转发和直通转发两种数据转发方式。
存储转发方式会先接收整个数据包，进行错误检查后再转发；直通转发方式则在收到数据包的头部信息后就立即转发，提高了数据传输的速度，但可能会转发错误的数据包。
三层交换机生成树协议配置
竭诚为您提供优质文档/双击可除三层交换机生成树协议配置篇一：思科设备交换机stp(生成树协议)配置本次讲解stp（生成树协议）配置方法：当交换机之间有多个Vlan时trunk线路负载会过重，这时需要设置多个trunk端口，但这样会形成网络环路。
而stp协议便可以解决这个问题。
本例配置模型图命令行：switcha配置如下：switcha#vlandatabaseswitcha(vlan)#vtpdomaintztswitcha(vlan)#vtpserverswitcha(vlan)#vlan2nameVlan2Vlan2added:name:Vlan2switcha(vlan)#vlan3nameVlan3Vlan3added:name:Vlan3switcha(vlan)#vlan4nameVlan4Vlan4added:name:Vlan4switcha(vlan)#exitswitcha#configureterminalswitcha(config)#interfacef0/1//配置switcha的f0/1端口为trunk模式，允许所有vlan通过switcha(config-if)#switchportmodetrunkswitcha(config-if)#switchporttrunkallowedvlanall switcha(config-if)#exitswitcha(config)#interfacef0/2//配置switcha的f0/1端口为trunk模式，允许所有vlan通过switcha(config-if)#switchportmodetrunkswitcha(config-if)#switchporttrunkallowedvlanall switcha(config-if)#endswitcha#writeswitcha#configureterminal//将模型图中switcha对应端口划分到各vlan中switcha(config)#interfacef0/4switcha(config-if)#switchportmodeaccessswitcha(config-if)#switchportaccessvlan2switcha(config-if)#exitswitcha(config)#interfacef0/5switcha(config-if)#switchportmodeaccessswitcha(config-if)#switchportaccessvlan3switcha(config-if)#exitswitcha(config)#interfacef0/6switcha(config-if)#switchportmodeaccessswitcha(config-if)#switchportaccessvlan4switcha(config-if)#exitswitcha(config-if)#endswitcha#writeswitcha#showvlan//查看vlan信息Vlannamestatusports----------------------------------------------------------------------------1defaultactiveFa0/3,Fa0/8, Fa0/9,Fa0/10Fa0/11,Fa0/12,Fa0/13,Fa0/14Fa0/15,Fa0/16,Fa0/17,Fa0 /18Fa0/19,Fa0/20,Fa0/21,Fa0/22Fa0/23,Fa0/24,gig1/1, gig1/22Vlan2activeFa0/43Vlan3activeFa0/54Vlan4activeFa0/65Vlan5activeFa0/7//在交换机switcha设置各Vlan在trunk端口的stp 值switcha(config)#interfacef0/1switcha(config-if)#spa nning-treevlan1port-priority16switcha(config-if)#spanning-treevlan2port-priority1 6switcha(config-if)#exitswitcha(config)#interfacef0/2switcha(config-if)#spanning-treevlan3port-priority1 6switcha(config-if)#spanning-treevlan4port-priority1 6switcha(config-if)#endswitcha#copyrunning-configstartup-configswitcha配置如下：在交换机switchb上配置Vtpclient学习Vlan信息并配置Vlantrunkswitchb#vlandatabaseswitchb(vlan)#vtpdomaintztswitchb(vlan)#vtpclientswitchb(vlan)#exitswitchb#configureterminalswitchb(config)#interfacef0/1switchb(config-if)#switchportmodetrunkswitchb(config-if)#switchporttrunkallowedvlanall switchb(config-if)#exitswitchb(config)#interfacef0/2switchb(config-if)#switchportmodetrunkswitchb(config-if)#switchporttrunkallowedvlanall switchb(config-if)#exitswitchb#write在交换机switchb把端口归属各相应的Vlanswitchb#configureterminalswitchb(config)#interfacef0/4switchb(config-if)#switchportmodeaccessswitchb(config-if)#switchportaccessvlan2switchb(config-if)#exitswitchb(config)#interfacef0/5switchb(config-if)#switchportmodeaccessswitchb(config-if)#switchportaccessvlan3switchb(config-if)#exitswitchb(config)#interfacef0/6switchb(config-if)#switchportmodeaccessswitchb(config-if)#switchportaccessvlan4switchb(config-if)#endswitchb#writeswitchb#showvlanVlannamestatusports----------------------------------------------------------------------------1defaultactiveFa0/3,Fa0/7. Fa0/8,Fa0/9,Fa0/10Fa0/11,Fa0/12,Fa0/13,Fa0/14Fa0/15,Fa0/16,Fa0/17,Fa0 /18Fa0/19,Fa0/20,Fa0/21,Fa0/22Fa0/23,Fa0/24,gig1/1, gig1/22Vlan2activeFa0/43Vlan3activeFa0/54Vlan4activeFa0/6在交换机switchc设置各Vlan在trunk端口的stp值、switchb(config)#interfacef0/1switchb(config-if)#spanning-treevlan1port-priority1 6switchb(config-if)#spanning-treevlan2port-priority1 6switchb(config-if)#exitswitchb(config)#interfacef0/2switchb(config-if)#spanning-treevlan3port-priority1 6switchb(config-if)#spanning-treevlan4port-priority1 6switchb(config-if)#endswitchb#copyrunning-configstartup-config查看配置情况：switcha#showinterfacestrunkportmodeencapsulationstatusnativevlanFa0/1on802.1qtrunking1Fa0/2on802.1qtrunking1portVlansallowedontrunkFa0/11-1005Fa0/21-1005portVlansallowedandactiveinmanagementdomainFa0/11,2,3,4,Fa0/21,2,3,4,portVlansinspanningtreeforwardingstateandnotpruned Fa0/11,2Fa0/23,4,注：以上配置完成后重启交换机方可正常运行。
交换和生成树协议
广播风暴检测
通过检测网络中的广播流量，判断 是否存在广播风暴。
04
案例分析：某企业网络故障排查过程
故障现象
企业网络出现严重拥塞，部分业务中断。
故障定位
经过初步排查，发现网络中存在大量广播流量。
故障原因
进一步检查发现，网络中某交换机配置错误，导致生成树协议失效，形成环路。
03
交换与生成树协议关系
交换机中的生成树协议应用
避免环路
01
在交换机网络中，生成树协议通过阻塞某些端口来避免环路，
确保网络拓扑的稳定。
广播风暴控制
02
生成树协议能够防止广播风暴的发生，提高网络的稳定性和性
能。
冗余链路利用
03
在出现故障时，生成树协议能够重新计算网络拓扑，利用冗余
链路保证网络的连通性。
配置端口角色和状态
根据网络拓扑和需求，配置端口的角色（ 如指定端口、根端口等）和状态（如启用 或禁用生成树协议等）。
配置交换机优先级
根据需要，配置交换机的优先级，以影响 生成树的选举结果。优先级越高的交换机 越有可能成为根交换机。
验证配置结果
查看生成树状态
使用命令查看生成树的状态，包 括根交换机、指定端口、根端口 等信息。
测试网络连通性
通过网络测试工具或命令测试网 络的连通性，确保生成树协议正 确配置并生效。
监控网络性能
通过网络监控工具或命令监控网 络的性能，如延迟、丢包率等， 以评估生成树协议对网络性能的 影响。
05
生成树协议故障排除与案 例分析
常见故障类型及原因
物理层故障
包括端口损坏、线路故障等，可能导致网络拓扑结构 异常。
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三层交换机生成树协议
甲方：___________________
乙方：___________________
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三层交换机生成树协议
篇一：网络工程技术生成树协议
1. 生成树stp的计算推导
(1) 手工计算推导出下图中的根交换机、根端口、指
定端口和阻塞端口 (假设每条链路带宽均为100mbps),最后
在packettracer6.0 模拟器上进行验证，通过抓包路径跟踪
的方法演示当主链路出现故障后的收敛过程和结果。
(2) 若使收敛时间更快速，可以采用哪种该进协议，
该方法的优势是什么？
优势：
a、stp没有明确区分端口状态与端口角色，收敛时主要
依赖于端口状态的切换。
Rstp比较明确的区分了端口状态与端口角色，且其收敛时更多的是依赖于端口角色的切换。
b、stp端口状态的切换必须被动的等待时间的超时。
而
Rstp
端口状态的切换却是一种主动的协商。
c、stp中的非根网桥只能被动的中继bpdu。
而Rstp中的非根网桥对bpdu的中继具有一定的主动性。
1、为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口(alternateport) 和备
份端口(backupport) 两种角色，在根
端口/指定端口失效的情况下，替换端口/备份端口就会无
时延地进入转发状态，而无需等待两倍的转发时延(Forwarddelay)时间。
2、在只连接了两个交换端口的点对点链路中，指定端口只需与下游网桥进行一次握手就可以无时延地进入转发
状态。
如果是连接了三个以上网桥的共享链路，下游网桥是不会响应上游指定端口发出的握手请求的，只能等待两倍Forwarddelay 时间进入转发状态。
3、将直接与终端相连而不是与其他网桥相连的端口定义为边缘端口(edgeport)。
边缘端口可以直接进入转发状态，不需要任何延时。
由于网桥无法知道端口是否直接与终端相连，因此需要人工配置。
(3) 交换机端口的颜色灯和闪烁频率，分别代表哪些含义？若要求交换机的端口直接接用户的pc机而不参与stp 运算，应如何进行设置？
颜色灯：
绿色灯表示可以发出
而黄色灯表示阻塞，不能发出闪烁频率：灯光闪烁说明有数据在传输，闪的快就说明比较频繁，也就是连续在端口上酉己置spanning-treeportfast 或
spanning-treeportfastoruplinkfast 二、根据现有进度学
习，分析实现接入二层交换机设备的安全，具体有哪些主要
的技术？结合packettracer6.0 依次进行验证阐述
1:12-14 层过滤
2:802.1x 基于端口的访问控制
3:流虽控制
4:snmpv3及ssh安全网管
5:syslog 和watchdog
6:双映像文件
三、案例配置
某业务公司由销售部（28人）、研发部（22人）、人事
部（6人）、网管员（1人）等4个部门组成，公司的内部交
换网络采用扁平化的二层架构组网（接入层+核心层），如下
图所示，红色文字给出了公司内部网络的部分需求和功能
（根据学习进度，其他功能配置待续）。
首先，是对核心层即三层交换机进行配置，划分Vlan ,
还有就是配置dhcp地址池以及网关，可以使下面的用户pc
机自动获取到相应的Vlan下的ip地址。
对三层，二层交换机进行配置管理ip 地址，方便管理员进行远程管理配置。
最后通过手动配置管理员的pc机的ip地址。
再者就是为了安全进行配置ssh还有将mac地址与端口。