07_生成树实验
网络工程生成树实验报告
一、实验目的①理解生成树协议STP和RSTP的原理②掌握STP和RSTP的配置方法以及在冗余链路设计中应用二、实验思想根据实验原理图及拓扑图，选择两台主机作为测试机器，两台为配置机器，先在两台配置机上设置跨交换机相同VLAN间的通信，而测试机用于测试两机能否PING通。
若能，则进行下一步实验，即配置生成树。
(交换机1与交换机2之间有L1、L2两冗余链路，分别连接在端口f0/8和f0/10上，其中设置f0/8为根端口；两测试机器分别连接在交换机1、交换机2的f0/20上)三、拓扑图四、实验内容1.实现跨交换机相同VLAN间通信：（1）.在两测试主机上都拔掉配置线（上）或者禁用本地连接1，再分别设置本地连接2的IP地址172.16.12.x、子网掩码255.255.255.0、默认网关172.16.12.xxx（2）.在交换机1和交换机2上进行如下设置：(配置主机拔掉测试线【下】或者禁用本地连接2)配置命令：Switch#show vlan //查看vlan信息Switch#configure terminalSwitch(config)#no vlan ID //删除非默认vlanSwitch(config-vlan)#endSwitch#show vlanSwitch#configure terminalSwitch(config)#vlan 10 //创建vlan10Switch(config-vlan)#endSwitch#show vlanSwitch#configure terminalSwitch(config)#interface f0/8 //指定端口f0/8Switch(config-if)#switchport access vlan 10//把这个接口分配给VLAN10Switch(config-if)#switchport mode trunk //定义该端口为trunk端口Switch(config-if)#endSwitch#configuer terminalSwitch(config)#interface f0/10Switch(config-if)#switchport access vlan 10 Switch(config-if)#switchport mode trunk Switch(config-if)#endSwitch#configure terminalSwitch(config)#interface f0/20Switch(config-if)#switchport access vlan 10 Switch(config-if)#endSwitch#copy running-config startup-config //保存配置（3）.在两测试机上互相PING 对方IP 地址2. 配置生成树（1）.在交换机1上进行如下设置：Switch1#show spanning-treeSwiitch1#show spanning-tree interface fastethernet 0/2Switch1#configure terminalSwitch1(config)#spanning-treeSwitch1(config)#endSwitch1#show spanning-treeSwitch1#show spanning-tree interface fastethernet 0/2Switch1#configure terminalSwitch1(config)#spanning-tree mod stp //指定生成树模式为STP模式Switch1(config)#endSwitch1#show spanning-treeSwitch1#configure terminalSwitch1(config)#spanning-tree priority 4096 //将交换机1的优先级设置为4096，则交换机1为根交换机Switch1#configure terminalSwitch1(config)#interface f0/2Switch1(config)#spanning-tree port- priority 64 //将端口2的优先级设为64，即根端口Switch1(config)#endSwitc1h#show spanning-treeSwitch1#copy running-config startup-config（2）.在交换机2上进行如下设置：Switch2#configure terminalSwitch2(config)#spanning-tree //开启生成树协议Switch2(config)#spanning-tree mode stp //制定生成树模式为STP模式Switch2(config)#endSwitch2#copy running-config startup-configSwitch2#show spanning-treeSwitch2#show spanning-tree interface fastethernet 0/2Switch2#show spanning-tree interface fastethernet 0/11比较两次的显示结果会发现，前面的STP状态是Disable，后面的STP状态是Enable且STP版本是STP，即说明开启了生成树协议。
生成树
实验步骤四
• • • • 综合验证测试 ping测试 验证交换机SwitchB的端口F0/１和F0/２的状态 SwitchB#show spanning-tree interface fastEthernet 0/1 ！显示SwitchB的端口 fastthernet 0/1的状态 • 验证网络拓扑发生变化时，ping的丢包情况 C:\>ping 192.168.0.136 –t ！从主机PC1 ping PC2（用连续ping），然后拔掉SwitchA与SwitchB 的端口F0/1之间的连线，观察丢包情况 查看交换机F0/1F0/2端口的状态
解释
1 广播：网络中的设备能够将数据包转发给网络中所有其它站点的技 术 2 广播风暴：当大量的广播流同时在网络中传播时，便会发生数据包 的碰撞。而网络试图缓解这些碰撞并重传更多的数据 包，结果导致全网的可使用带宽减少，并最终使网络失 去连接而瘫痪。 3 多帧复制：网络中如果存在环路，目的主机可能会收到某个数据帧 的多个副本，此时会导致上层协议在处理这些数据帧时 无从选择，产生迷惑，严重时就导致了网络中断。 4 MAC地址表不稳定：当出现环路时，交换机端口接收到一个广播帧的 多个副本，这一过程会导致MAC地址表多次刷 新，这种持续刷新、更新的过程会严重耗用交换 机的内存资源，从而影响交换机的交换能力。
F0/3
PC1
PC2
实验最重要的一步环路验证
• 首先按拓扑图连接好物理连接，设置好 PC的IP地址然后在PC1上pingPC2观 察ping命令执行结果，把交换机F0/1上 的连线拔掉再ping并查看结果，然后把 F0/1的线插上去，再进行后面实验
硬件连接图
switchA F0/1 F0/2
104 105 106 107 108 109 110
生成树实验
生成树实验一、为什么会产生生成树协议，他解决了什么问题概念及背景知识：1.1MAC地址介绍：单播MAC地址：第一个字节最低位为0，如3C-6A-A7-1A-2E-2B多播MAC地址：第一个字节最低位为1，如01-80-c2-00-00-00广播MAC地址：48位全部为1，如FF-FF-FF-FF-FF-FF1.2 二层转发介绍交换机二层的转发特性，符合802.1D网桥协议标准。
交换机的二层转发涉及到两个关键的线程：地址学习线程和报文转发线程地址学习线程如下：A)交换机接收网段上的所有数据帧，利用接收数据帧中的源MAC地址来建立MAC地址表；B)端口移动机制：交换机如果发现一个包文的入端口和报文中源MAC地址的所在端口（在交换机的MAC地址表中对应的端口）不同，就产生端口移动，将MAC地址重新学习到新的端口C)地址老化机制：如果交换机在很长一段时间之内没有收到某台主机发出的报文，在该主机对应的MAC地址就会被删除，等下次报文来的时候会重新学习。
转发线程如下：A)交换机在MAC地址表中查找数据帧中的MAC地址，如果找到，就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到就向所有的端口发送；B)如果交换机收到的报文中源MAC地址和目的MAC地址所在的端口相同，则丢弃该报文C)交换机向入端口以外的其它所有端口转发广播报文1.3 VLAN二层转发介绍报文转发线程：A)交换机在MAC地址表中查找数据帧中的目的MAC地址，如果找到（同时还要确保报文的入VLAN和出VLAN是一致的），就将该数据帧发送到相应的端口，如果找不到，就向（VLAN 内）所有的端口发送；B)如果交换机收到的报文中源MAC地址和目的MAC地址所在的端口相同，则丢弃该报文；C)交换机（VLAN内）入端口以外的其它所有端口转发广播报文。
1.4加入VLAN的好处：A)限制了局部的网络流量，在一定程度上可以提高整个网络的处理能力B)虚拟的工作组，通过灵活的VLAN设置，把不同的用户划分到工作组内；C)安全性，一个VLAN内的用户和其它VLAN内的用户不能互访，提高了安全性。
生成树协议的实验报告
实验名称：生成树协议的配置实验目的：掌握生成树的工作原理，手动建立根网桥、备份网桥，怎样选择根端口，指定端口的方法。
实验人：初晓一检查初使的生成树特权模式s how spanning-tree查看接口的汇总情况特权模式show spanning-tree summary。
手动的建立根网桥1、通过命令建立根网桥2、更改网桥优先级建立根网桥做实验之前小凡软件的准备：应该是3个当时忘点了就截图了实验一：当服务器不想让交换机C通过交换机B传送数据，占用他的带宽。
原先是在BC 段的交换机C的端口阻塞，,交换机B端口是指定端口，怎么做让他们接口颠倒过来，交换机C的接口是指定端口，而交换机B是堵塞端口。
（相当于指定端口怎么选择）通过修改端口优先级。
把交换机A和C之间的优先级改成小于19并且不是0（如果是0就会影响交换机B的根端口的选择）和19，优先级越高，桥ID越低，就是指定端口。
所以交换机C的接口是指定端口，而交换机B是堵塞端口。
这样交换机A和交换机C的开销小，交换机C就会走那一端.。
结果是F0/1是处于阻塞状态，F0/2是转发状态实验二：193919原先让pc机走的是交换机AC段。
BC段交换机C的接口是堵塞接口，AC段交换机C的接口是根端口，想让连接交换机C的PC机走交换机B到C段，不让他走交换机AC段。
做法就是BC段的交换机C的接口是根端口，AC段交换机C的接口是堵塞接口。
就是根端口的选择。
修改开销链路大于38，开销大，优先级低，桥ID越大就变成阻塞端口就，AC段的开销大所以AC段交换机C的端口就是堵塞端口，就不会走AC段修改端口成本查看端口信息先看原型什么也没做做完以后的。
生成树实验
六年级道德与法治(下册)期中试卷及答案（精编）(时间：60分钟，总分100分)班级：姓名：分数：一、填空题（共20分）1、反思，一开始也许有_______，一旦形成_______，做起来就非常______了。
2、______让人们彼此宽待、和睦相处，它是我们和谐、美好生活的重要基础。
3、为了更有效地保护地球，实现可持续发展，世界各国通过______、______等方式来限制人类对地球的伤害。
4、保护环境是每个人应尽的义务，让我们行动起来，把碧绿还给______，把蔚蓝还给______，把清澈留给______。
5、预警信号的级别依据气象灾害可能造成的______程度、_______程度和发展态势一般划分为_______。
6、人与自然是______。
人类对大自然的伤害最终会伤及人类自身，这是无法抗拒的规律。
为了保护地球家园，人类不断探索创新，运用聪明才智，将自然界赋予我们的______与现代高科技相结合，大力发展______，实现可持续发展。
7、每个人都是______的个体，即使默默无闻，即使没有取得什么显著成就，他也拥有生而为人的______。
8、科学技术的发展给人们的______、______带来_______的变化。
9、在看到别人的成功与失败以后，我们也可以_______对自身健康成长_______经验或教训。
掌握_______，能达到_______的效果。
10、尊重他人是一项基本的道德要求，也是一个人_______的体现。
二、选择题（每小题2分，共20分）1、我国环境保护的基本法律是（）。
A．宪法B．环境保护法C．土地管理法D．水污染防治法2、世界人权日是（）。
A．12月12日B．12月10日C．12月6日3、如果你在学校看到有同学受到了校园欺凌，你应该怎样做最合适。
（）A．赶紧躲开 B．不顾危险，立刻上前阻止欺凌的行为C．寻求老师或成人的帮助 D．事不关已，高高挂起4、1405-1433年，郑和率船队（）次下西洋。
H3C实验报告大全【含18个实验】7-多生成树MSTP
多生成树-MSTP目录：一.单域多生成树的配置二.多域生成树的配置一.单域多生成树的配置实验目的：创建多生成树的域创建实例----相当于捆绑在一起的vlan实现负载均衡实验步骤开启STP---创建vlan---配置的MST 域---开启trunk 链路 [gaocw1]vlan 2 to 30 .... 完成. [gaocw1]stp enable......................................... 完成.[gaocw1-Ethernet1/0/6]port link-type trunk[gaocw1-Ethernet1/0/6]port trunk permit vlan all请等待........................................... 完成.缺省情况下MST 域的三个参数： 1.MST 域名为交换机的第一个MAC地址2.所有VLAN 均对应到CIST 上，也就是实例03.MSTP 修订级别取值为0注意： 1.要想网络内的实例在同一个配置sw2的过程同sw1[gaocw2]vlan 2 to 30请等待...... 完成.[gaocw2]stp enable%2000/4/2 00:07:15:646 gaocw2 MSTP/3/STPSTART:- 1 -设备启用生成树功能[gaocw2]stp region-configuration[gaocw2-mst-region]region-name wang[gaocw2-mst-region]instance 1 vlan 2 to 10[gaocw2-mst-region]instance 2 vlan 11 to 20[gaocw2-mst-region]instance 3 vlan 21 to 30[gaocw2-mst-region]active region-configuration[gaocw2]display stp region-configuration操作值：格式选择符 :0域名 :wang修订级别 :0实例映射的VLAN0 1, 31 to 40941 2 to 102 11 to 203 21 to 30[gaocw2]int e1/0/2[gaocw2-Ethernet1/0/2]port link-type trunk[gaocw2-Ethernet1/0/2]port trunk permit vlan all请等待........................................... 完成.[gaocw2]int e1/0/4[gaocw2-Ethernet1/0/4]port link-type trunk[gaocw2-Ethernet1/0/4]port trunk permit vlan all请等待........................................... 完成.配置sw3的过程同sw1[H3C]sys gaocw3[gaocw3]stp enable%2000/4/2 00:14:33:275 gaocw3 MSTP/3/STPSTART:- 1 -设备启用生成树功能[gaocw3]vlan 2 to 30请等待...... 完成.[gaocw3]stp region-configuration[gaocw3-mst-region]region-name wang[gaocw3-mst-region]instance 1 vlan 2 to 10[gaocw3-mst-region]instance 2 vlan 11 to 20[gaocw3-mst-region]instance 3 vlan 21 to 30[gaocw3-mst-region]active region-configuration[gaocw3]display stp region-configuration操作值：格式选择符 :0域名 :wang修订级别 :0实例映射的VLAN0 1, 31 to 40941 2 to 102 11 to 203 21 to 30[gaocw3]int e1/0/4[gaocw3-Ethernet1/0/4]port link-type trunk[gaocw3-Ethernet1/0/4]port trunk permit vlan all请等待........................................... 完成.[gaocw3]int e1/0/6[gaocw3-Ethernet1/0/6]port link-type trunk[gaocw3-Ethernet1/0/6]port trunk permit vlan all请等待........................................... 完成.当我们都设置完后，就可以看一下配置的情况，从sw1看起！[gaocw1]display stp briefMSTID 端口角色 STP状态保护类型 0 Ethernet1/0/2 ROOT FORWARDING NONE0 Ethernet1/0/6 ALTE DISCARDING NONE1 Ethernet1/0/2 ROOT FORWARDING NONE1 Ethernet1/0/6 ALTE DISCARDING NONE2 Ethernet1/0/2 ROOT FORWARDING NONE2 Ethernet1/0/6 ALTE DISCARDING NONE3 Ethernet1/0/2 ROOT FORWARDING NONE3 Ethernet1/0/6 ALTE DISCARDING NONE [gaocw2]display stp briefMSTID 端口角色 STP状态保护类型 0 Ethernet1/0/2 DESI FORWARDING NONE0 Ethernet1/0/4 DESI FORWARDING NONE1 Ethernet1/0/2 DESI FORWARDING NONE1 Ethernet1/0/4 DESI FORWARDING NONE2 Ethernet1/0/2 DESI FORWARDING NONE2 Ethernet1/0/4 DESI FORWARDING NONE3 Ethernet1/0/2 DESI FORWARDING NONE3 Ethernet1/0/4 DESI FORWARDING NONE [gaocw3]display stp briefMSTID 端口角色 STP状态保护类型 0 Ethernet1/0/4 ROOT FORWARDING NONE0 Ethernet1/0/6 DESI FORWARDING NONE1 Ethernet1/0/4 ROOT FORWARDING NONE1 Ethernet1/0/6 DESI FORWARDING NONE2 Ethernet1/0/4 ROOT FORWARDING NONE2 Ethernet1/0/6 DESI FORWARDING NONE3 Ethernet1/0/4 ROOT FORWARDING NONE3 Ethernet1/0/6 DESI FORWARDING NONE总结，此时我们看到的是--sw2是所有实例的跟桥，包括系统自动生成的实例0所以不符合我们所说的负责均衡！接下来，实现MSTP的负载均衡功能[gaocw1]int e1/0/1[gaocw1-Ethernet1/0/1]stp edged-port enable域生成树的配置通过此拓扑来实现多区域的生成树设置上图的补充，因为模拟器没有合适的实验拓扑。
生成树实训的实验报告
一、实验目的通过本次生成树实训，加深对生成树概念的理解，掌握生成树的构建方法，学习使用网络设备配置生成树协议，并分析生成树在网络中的重要作用。
二、实验环境1. 实验设备：两台交换机、一台计算机、网线。
2. 实验软件：网络仿真软件（如GNS3）或实际网络设备。
三、实验内容1. 了解生成树的基本概念和作用。
2. 学习生成树的构建方法，包括STP（Spanning Tree Protocol）和RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）。
3. 使用网络设备配置生成树协议。
4. 分析生成树在网络中的重要作用。
四、实验步骤1. 了解生成树的基本概念和作用生成树是一种无环的连通子图，它包含一个图的所有节点，但不包含任何环。
在计算机网络中，生成树主要用于防止网络中的环路，避免广播风暴和网络性能下降。
2. 学习生成树的构建方法生成树的构建方法主要有以下两种：（1）STP（Spanning Tree Protocol）STP是一种基于桥优先级的生成树协议。
在STP中，每个交换机都有一个桥优先级，该优先级由桥ID（桥优先级+MAC地址）决定。
桥ID越小，优先级越高。
STP通过以下步骤构建生成树：- 选择根桥：所有交换机通过比较桥ID确定根桥。
- 计算每个交换机的端口角色：根端口、指定端口和非指定端口。
- 选择每个交换机的根端口和指定端口。
（2）RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）RSTP是一种改进的STP协议，它提高了网络恢复速度。
RSTP通过以下步骤构建生成树：- 立即阻塞所有端口：所有端口初始时处于阻塞状态。
- 立即转发端口：当检测到端口状态变化时，立即将端口转换为转发状态。
- 优化端口状态转换：RSTP使用端口状态转换时间优化网络恢复速度。
3. 使用网络设备配置生成树协议以RSTP为例，配置生成树协议的步骤如下：（1）在交换机上配置RSTP协议：```Switch> enableSwitch# configure terminalSwitch(config)# spanning-tree mode rstp```（2）查看交换机生成树状态：```Switch(config)# show spanning-tree summary```4. 分析生成树在网络中的重要作用生成树在网络中的重要作用如下：- 防止环路：生成树通过阻塞部分端口，避免网络中的环路，从而防止广播风暴和网络性能下降。
生成树实验报告
一、实验目的1. 理解生成树的概念和作用；2. 掌握Prim算法和Kruskal算法实现生成树的方法；3. 分析算法的时间复杂度和空间复杂度；4. 提高算法设计与分析能力。
二、实验原理生成树（Spanning Tree）是一个无向图的所有顶点构成的一棵树，且该树包含了原图的所有顶点。
生成树在计算机网络、电路设计等领域具有广泛的应用。
在无向图中，如果任意两个顶点之间都存在路径，则称该图是连通的。
对于连通图，一定存在一棵生成树。
Prim算法和Kruskal算法是两种常见的生成树算法，它们分别采用贪心策略和最小生成树算法实现。
三、实验内容1. Prim算法实现生成树（1）初始化：设置一个数组来记录每个顶点与当前生成树的连接情况，以及一个数组来记录每个顶点到生成树的距离。
（2）选择一个顶点作为起始顶点，将其距离设置为0，其他顶点距离设置为无穷大。
（3）在当前生成树上选择距离最小的顶点，将其加入生成树，并将该顶点与其他顶点的距离更新。
（4）重复步骤（3），直到所有顶点都被加入生成树。
2. Kruskal算法实现生成树（1）将所有边按照权值从小到大排序。
（2）创建一个并查集，用于判断两个顶点是否属于同一个集合。
（3）遍历排序后的边，对于每条边，判断其两个顶点是否属于同一个集合：（a）如果属于同一个集合，则跳过该边；（b）如果不属于同一个集合，则将这条边加入生成树，并将两个顶点所属的集合合并。
（4）重复步骤（3），直到生成树包含所有顶点。
四、实验步骤1. 创建一个无向图，包含若干顶点和边。
2. 使用Prim算法实现生成树，记录算法运行时间。
3. 使用Kruskal算法实现生成树，记录算法运行时间。
4. 分析两种算法的时间复杂度和空间复杂度。
五、实验结果与分析1. Prim算法实现生成树（1）顶点集合：V = {A, B, C, D, E, F}（2）边集合：E = {(A, B, 1), (A, C, 3), (A, D, 2), (B, C, 2), (B, D, 2), (C, D, 1), (C, E, 4), (D, E, 3), (D, F, 2), (E, F, 1)}（3）Prim算法运行时间：0.001秒2. Kruskal算法实现生成树（1）顶点集合：V = {A, B, C, D, E, F}（2）边集合：E = {(A, B, 1), (A, C, 3), (A, D, 2), (B, C, 2), (B, D, 2), (C, D, 1), (C, E, 4), (D, E, 3), (D, F, 2), (E, F, 1)}（3）Kruskal算法运行时间：0.001秒通过实验，我们可以得出以下结论：1. Prim算法和Kruskal算法均可以有效地实现生成树，且在时间复杂度和空间复杂度上表现良好。
生成树实验报告
实验报告一A一、实验背景如图A：二、实验内容：1、每个交换机配置中继。
2、在A和D上配置以太通道。
3、在交换机A创建VLAN10、20、30。
4、将交换机A配置为服务器模式，其他交换机配置为客户模式。
5、将交换机配置为某个VLAN的根网桥。
6、查看每个交换机的端口在不同VLAN的STP状态。
7、修改每个交换机的在不同VLAN的端口状态。
三、交换机配置如下：(一)各交换机配置命令如下：1、A交换机的配置：Switch>enSwitch#conf tSwitch(conf)#int range f0/1 -4Switch(conf-if-range)#swithport mode trunkSwitch(conf-if-range)#exitSwitch(conf)#int range f0/3 -4Switch(conf-if-range)#channel-group 1 mode onSwitch(conf)#vpt domain zzhSwitch(conf)#vpt mode serverSwitch(conf)#vlan 10Switch(conf)#vlan 20Switch(conf)#vlan 302、B交换机的配置：Switch>enSwitch#conf tSwitch(conf)#int range f0/1 -2Switch(conf-if-range)#swithport mode trunkSwitch(conf)#vpt mode client3、C交换机的配置：同B交换机配置。
4、D交换机的配置：Switch>enSwitch#conf tSwitch(conf)#int range f0/1 -4Switch(conf-if-range)#swithport mode trunkSwitch(conf-if-range)#exit Switch(conf)#int range f0/3 -4Switch(conf-if-range)#channel-group 1 mode onSwitch(conf)#vtp mode client说明；如果D交换机为2900交换机，配置中继时要为每一个端口逐一配置，不支持（range）；再者配置VTP模式要在VALN DATABASE模式下,其配置如下：第一步；先配置中继Switch>enSwitch#conf tSwitch(conf)#int f0/1Switch(conf-if)# swithport mode trunkSwitch(conf)#int f0/2Switch(conf-if)# swithport mode trunkSwitch(conf)#int f0/3Switch(conf-if)# swithport mode trunkSwitch(conf)#int f0/4 mode trunkSwitch(conf-if)# swithport mode trunk第二步：对每个端口进行封装Switch#conf tSwitch(conf)#int f0/1Switch(conf-if)# swithport trunk encapsulation dot1qSwitch#conf tSwitch(conf)#int f0/2Switch(conf-if)# swithport trunk encapsulation dot1qSwitch#conf tSwitch(conf)#int f0/3Switch(conf-if)# swithport trunk encapsulation dot1qSwitch#conf tSwitch(conf)#int f0/4Switch(conf-if)# swithport trunk encapsulation dot1q第三步：配置以太通道Switch(conf)#int f0/3Switch(conf-if)# port group 1Switch(conf)#int f0/4Switch(conf-if)# port group 1第四步配置VTP客户模式Switch>enSwitch#vlan databaseSwitch(vlan)#vtp client（不需要加mode）2900和2950在此模式下都不需要加mode。
实验二 生成树实验与端口聚合实验
《网络互连技术》
沈阳航空航天大学 计算机学院
实验结果上交与实验报告要求
所有实验结果存入学号姓名命名的文件夹， 通过实验教学软件的作业提交功能上交 实验报告包括全部三大部分，关键技术要叙 述清楚，详略得当；不得抄袭。
《网络互连技术》
机学院
端口聚合实验
某企业采用两台交换机组成一个局域网，由于很多数据流量是跨过交换 机进行转发的，因此需要提高交换机之间的传输带宽，并实现链路冗余 备份，为此网络管理员在两台交换机之间采用两根网线互连，并将相应 的两个端口聚合为一个逻辑端口，现要在交换机上做适当配置来实现这 一目标。
沈阳航空航天大学 计算机学院
实验二 生成树实验与端口聚合实验
生成树实验 端口聚合实验
《网络互连技术》
沈阳航空航天大学 计算机学院
生成树实验
步骤1 交换机A的基本配置 Switch#configure terminal Switch(config)#hostname SwitchA SwitchA(config)#vlan 10 SwitchA(config-vlan)#name slaes SwitchA(config-vlan)#exit SwitchA(config)#interface fastEthernet 0/3 SwitchA(config-if)#switchport access vlan 10 SwitchA(config-if)#exit SwitchA(config)#interface range fastEthernet 0/1-2 SwitchA(config-if-range)#switchport mode trunk SwitchA(config-if-range)#^Z
7-7树与生成树
下面证明T0是最小生成树。 设 T 是图 G 的一棵最小生成树，若 T 与 T0 相同，则 T0 是 G 的最小生成树。 若 T 与 T0 不同，则在 T0 中至少有一条边 ei+1 ，使得 ei+1 不是 T 的边，但 e1 ， e2，…，ei 是T的边。因为T是树，我们在T中加上边ei+1 ，必有一条圈r， 而T0是树，所以r中必存在某条边 f不在T0中。对于树T，若以边ei+1置换f， 则得到新的一棵树 T’，但树T’的权 C(T’)=C(T)+C(ei+1 )- C(f)。因为 T是最 小生成树，故C(T)≤C(T’)即
三、最小生成树
1、最小生成树定义
设图G=<V，E，W>是赋权连通简单图，其 中每一边的权W(i，j)是非负实数。生成树T的权 定义为W(T)= 树T中所有的边权之和。使W(T）具 有最小值的生成树称为G的最小生成树。
2、最小生成树求法----kruskal算法。
定理 7-7. 6 （ Kruskal） 产生的是最小生成树。 设 连通图 G 有 n 个结点，以下算法
(4) 4=>5 即无圈，但增加任一新边，得到且
仅得到一个圈=>连通，但删去任一边，图便
不连通。(n>=2) 证：（a）证明图是连通的（用反证法）。 若图不连通，则存在vi，vj，使vi，vj之间没有 路。显然增加边<vi，vj>不产生圈，与前提矛 盾。 （b）因T无圈，故删去任一边，图便不连通 （为？）。
(3)3=>4 即T连通且e=v-1的图=>无圈，但增加任一条新边，
神州数码生成树实验
实验二十一、生成树实验一、 实验目的1、了解生成树协议的作用。
2、熟悉生成树协议的配置。
二、 应用环境交换机之间具有冗余链路本来是一件很好的事情，但是它有可能引起的问题比它能够解决的问题还要多。
如果你真的准备两条以上的路，就必然形成了一个环路，交换机并不知道如何处理环路，只是周而复始地转发帧，形成一个“死循环”，这个死循环会造成整个网络处于阻塞状态，导致网络瘫痪。
采用生成树协议可以避免环路。
生成树协议的根本目的是将一个存在物理环路的交换网络变成一个没有环路的逻辑树形网络。
IEEE802.1d协议通过在交换机上运行一套复杂的算法STA（spanning-tree algorithm），使冗余端口置于“阻断状态”，使得接入网络的计算机在与其他计算机通讯时，只有一条链路生效，而当这个链路出现故障无法使用时，IEEE802.1d协议会重新计算网络链路，将处于“阻断状态”的端口重新打开，从而既保障了网络正常运转，又保证了冗余能力。
三、 实验设备1、DCS-3926S交换机2台2、PC机2台3、Console线1-2根4、直通网线4-8根四、 实验拓扑五、 实验要求IP地址设置：设备IP Mask255.255.255.0交换机A 10.1.157.100255.255.255.0交换机B 10.1.157.101255.255.255.0PC1 10.1.157.113255.255.255.0PC2 10.1.157.114网线连接：交换机A e0/0/1 交换机B e0/0/3交换机A e0/0/2 交换机B e0/0/4PC1 交换机A e0/0/24PC2 交换机B e0/0/23如果生成树成功，则PC1可以ping 通PC2。
六、 实验步骤第一步：正确连接网线，恢复出厂设置之后，做初始配置交换机A：switch#configswitch(Config)#hostname switchAswitchA(Config)#interface vlan 1switchA(Config-If-Vlan1)#ip address 10.1.157.100 255.255.255.0switchA(Config-If-Vlan1)#no shutdownswitchA(Config-If-Vlan1)#exitswitchA(Config)#交换机B：switch#configswitch(Config)#hostname switchBswitchB(Config)#interface vlan 1switchB(Config-If-Vlan1)#ip address 10.1.157.101 255.255.255.0switchB(Config-If-Vlan1)#no shutdownswitchB(Config-If-Vlan1)#exitswitchB(Config)#第二步：“PC1 ping PC2 –t ”观察现象1、ping不通；2、所有连接网线的端口的绿灯很频繁地闪烁，表明该端口收发数据量很大，已经在交换机内部形成广播风暴。
生成树协议实验报告演示文稿
生成树协议实验报告演示文稿一、引言生成树协议是计算机网络中用于解决广播风暴问题的一种重要协议。
通过构建一棵生成树，有效地控制广播消息的传输范围，提高网络性能和效率。
本文将介绍生成树协议的原理、实验目的、实验方法和实验结果，并对实验进行总结和展望。
二、生成树协议原理生成树协议是通过选举一个根节点，并由根节点向外扩展生成树的方式来限制广播消息的传播范围。
其中，有两种常用的生成树协议，即STP（Spanning Tree Protocol）和RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）。
STP协议通过选举根节点，然后每个节点依次按照一定规则选择自己的父节点，最终形成一棵生成树。
RSTP协议在STP基础上做了优化，加快了生成树的计算速度和收敛速度。
生成树协议的核心思想是，通过禁用某些链路，将网络构建成一个无环的拓扑结构，从而避免广播消息在网络中无限传播，造成网络拥塞。
三、实验目的本实验旨在通过搭建局域网实验环境，模拟生成树协议的运行过程，深入理解生成树协议的原理和工作机制，并验证生成树协议对于网络性能的优化效果。
四、实验方法1. 搭建实验环境：选取适当的网络拓扑结构，配置所需设备和软件环境。
2. 研究生成树协议：详细了解STP和RSTP协议的工作原理和消息交换过程，分析其优缺点。
3. 实验操作：在实验环境中运行生成树协议，观察生成树的构建过程和拓扑结构变化。
4. 测试性能：通过发送广播消息，记录网络拓扑变化和节点之间的通信情况，测试生成树协议对于网络性能的改善效果。
5. 结果分析：根据实验数据和观察结果，分析生成树协议的性能表现和优化效果。
五、实验结果经过实验测试和数据统计，我们得到以下实验结果：1. 生成树协议能够有效地限制广播消息的传播范围，避免广播风暴问题的发生。
2. STP协议的收敛速度较慢，当网络拓扑结构变化频繁时，可能导致网络性能下降。
3. RSTP协议通过优化生成树的计算和收敛过程，提高了网络的响应速度和性能稳定性。
生成树实验报告总结
一、实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作加深对生成树概念的理解，掌握生成树的构建方法，包括Kruskal算法和Prim算法，并学会使用程序解决实际问题。
二、实验内容1. Kruskal算法Kruskal算法是一种基于边优先的策略来构建最小生成树的算法。
它将所有边按照权值从小到大排序，然后依次选择权值最小的边，同时检查新加入的边是否会构成环。
若不会构成环，则将这条边加入最小生成树中。
2. Prim算法Prim算法是一种基于顶点优先的策略来构建最小生成树的算法。
它从一个顶点开始，逐步扩大最小生成树，直到所有顶点都被包含。
在每次迭代中，算法都会选择一个与已构建的最小生成树连接的最小权值边。
三、实验步骤1. 设计实验环境（1）搭建实验平台：使用C++编程语言，实现Kruskal算法和Prim算法。
（2）设计数据结构：邻接矩阵和邻接表。
2. 编写算法代码（1）Kruskal算法：```cpp// Kruskal算法实现void Kruskal(int n, adjmatrix a) {int i, j, k, u, v;for (i = 1; i <= n; i++) {for (j = i + 1; j <= n; j++) {if (a[i][j] != 0 && a[i][j] != INF) {// 初始化并查集 u = Find(i);v = Find(j);// 合并集合Union(u, v);}}}}```（2）Prim算法：```cpp// Prim算法实现void Prim(int n, adjmatrix a) { int i, j, k, u;int key[MaxNum];int inTree[MaxNum];for (i = 1; i <= n; i++) { key[i] = INF;inTree[i] = false;}key[1] = 0;inTree[1] = true;while (true) {k = -1;for (i = 1; i <= n; i++) {if (!inTree[i] && key[i] < INF) {if (k == -1 || key[i] < key[k]) {k = i;}}}if (k == -1) {break;}inTree[k] = true;for (j = 1; j <= n; j++) {if (!inTree[j] && a[k][j] != INF && a[k][j] < key[j]) { key[j] = a[k][j];}}}}```3. 编译并运行程序（1）使用C++编译器编译代码。
生成树协议实验实验总结
生成树协议实验实验总结1. 合同主体甲方：____________________________乙方：____________________________1.1 甲方和乙方的基本信息应包括但不限于：1.11 姓名1.12 有效身份证件号码2. 合同标的本合同的标的为生成树协议实验的实验总结相关事项。
2.1 具体内容包括：2.11 对生成树协议实验的过程进行详细描述和分析。
2.12 总结实验中的关键发现和成果。
2.13 评估实验结果对相关领域的意义和影响。
3. 权利义务3.1 甲方的权利和义务3.11 有权要求乙方按照合同约定的时间和质量提交生成树协议实验总结。
3.12 有义务向乙方提供必要的实验数据和背景信息，以支持乙方完成实验总结。
3.13 应按照合同约定支付相应的报酬给乙方。
3.2 乙方的权利和义务3.21 有权要求甲方按时提供所需的实验数据和信息。
3.22 有义务按照科学、准确、清晰的原则完成生成树协议实验总结。
3.23 保证实验总结的内容具有原创性，不侵犯他人的知识产权。
3.24 对甲方提供的实验数据和信息严格保密，不得泄露给第三方。
4. 违约责任4.1 若甲方未按时向乙方提供必要的实验数据和背景信息，导致乙方无法按时完成实验总结，甲方应承担相应的责任，向乙方支付一定比例的违约金，并根据实际情况延长乙方的交付时间。
4.2 若乙方未按照合同约定的时间和质量提交生成树协议实验总结，应承担违约责任，向甲方支付违约金，并在规定的时间内修改完善实验总结，直至达到合同要求。
4.3 若乙方提交的实验总结存在抄袭、侵权等违法行为，乙方应承担全部法律责任，并赔偿甲方因此遭受的损失。
5. 争议解决方式5.1 本合同在履行过程中如发生争议，双方应首先友好协商解决。
5.2 若协商不成，任何一方均有权向有管辖权的人民法院提起诉讼。
以上是根据您的需求生成的合同内容，具体条款可根据实际情况进行调整和完善。
7-7 树与生成树
定理7.2 任一棵树至少有两片树叶。 证明 设树T=〈V，E〉，|V|=v， 则deg(vi)=2(v-1) 因为T是连通图，对于任意viT， 有deg(vi)≥1 若T中每一个结点的度数大于等于2， 则deg(vi) ≥2v，得出矛盾。 若T中只有一个结点度数为1，其它结点的度数 大于等于2，则 deg(vi) ≥2(v-1)+1=2v-1,得出矛盾。 故T至少有两个结点度数为1。
下面我们讨论带权的生成树。 设图G中的一个结点表示一些城市，各 边表示城市间道路的连接情况，边的权表 示道路的长度，如果我们要用通讯线路把 这些城市连接起来，要求沿道路架设线路 时，所用的线路最短，这就是要求一棵生 成树，使该生成树是图G的所有生成树中 边权的和为最小。
现在讨论一般带权图的情况。 假定图G是具有n个结点的连通图。对应于 G的每一条边e，指定一个正数C(e)，把 C(e)称作边e的权，(可以是长度、运输 量、费用等）。G的生成树也具有一个 树权C(T)，它是T的所有边权的和。 定义7.3 最小生成树 在带权的图G的所有生成树中，树权最小 的那棵生成树，称作最小生成树。
定理7.4 一条回路和任意一棵生成树的补 至少有一条公共边。 证明 若有一条回路和一棵生成树的补没有 公共边，那么这回路包含在生成树之中， 然而这是不可能的，因为一棵生成树不 能包含回路。
定理7.5 一个边割集和任何生成树至少有 一条公共边。 证明 若有一条边割集和一棵生成树没有公 共边，那么删去这个边割集后，所得的 子图必然包含该生成树，这意味着删去 边割集后仍然连通，与边割集定义矛盾。
图7.5 带权的图
例如图7.5(a)中给出一个带权连通图。粗线 表示按上述算法得到的最小生成树。 以上算法假设G中边权不相同，实际上， 这种算法完全适用于任意边权的情况， 若有两条边的权相同，我们可以用其中 一条边的权改变一个很小的量，因为G 中的边是有限的，总可选择这个改变量 而不影响最小生成树的最小性。 图7.5(b)中的粗线表示了最小生成树。
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【实验题目】生成树协议
【实验目的】理解快速生成树协议的配置及原理。
使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生，避免广播风暴等。
【实验内容】
(1)完成实验教程实例3-8的实验，回答实验提出的问题及实验思考。
（P117） (2)抓取生成树协议数据包，分析桥协议数据单元（BPDU ）。
(3)在实验设备上查看VLAN 生成树，并学会查看其它相关重要信息。
【实验要求】
一些重要信息需给出截图。
注意实验步骤的前后对比！
【实验记录】(如有实验拓扑请自行画出, 要求自行画出拓扑图) (1) 实例3-8
实验拓扑图如下：
步骤0：
将PC1和PC2配置好IP地址和掩码后按照拓扑图连接实验设备。
在PC1上启动Wireshark 软件观察包的数量变化如下：
此时已经产生了广播风暴。
两台交换机此时的生成树配置信息如下：
无生成树配置信息。
用PC1pingPC2时包增长情况如下：
可见此时包增长的更快，已经产生广播风暴，但是PC并未发生死锁。
步骤1：
配置交换机A：
步骤2：
配置交换机B：
步骤3:
配置两交换机的快速生成树协议：
再按照拓扑图连接实验设备，此时包增长情况如下：
此时两PC间可以相互ping通，且无广播风暴。
由此可见生成树协议的作用为避免网络中存在交换环路的时候产生广播风暴，确保在网络中有环路时自动切断环路。
步骤4：验证测试
SwitchA的生成树信息：
SwitchB的生成树信息：
SwitchB中RootCost和RootPort值都为0，因此SwitchB为根交换机。
根端口为G0/1。
步骤5：设置交换机的优先级
将SwitchA的优先级设置为4096
步骤6: 验证SwitchA的优先级
当两个端口都连在一个共享介质上，交换机会选择一个高优先级的端口进入forwarding状态，低优先级的端口进入discarding状态。
步骤7：验证交换机SwitchB的G0/1，G0/2，端口的状态
由上图可知，SwitchB的G0/1端口处于转发状态，G0/2端口处于组阻塞状态。
步骤8：
步骤7后每个交换机的信息如下：
两交换机G0/1端口链路down之后SwitchB的端口2信息如下：
此时每个交换机的信息：
与之前相比，SwitchB的RootPort变为G0/2,其他均未变化。
说明一条链路down 之后，生成树协议启用了备用端口使得整个链路恢复数据传输。
SwitchA和SwitchB之间的一条链路down掉时，PC1和PC2仍然能相互ping通，但会丢包：
说明生成树在链路断掉后重新构筑，原先阻塞的链路已经变为转发状态，一个端口断开时会将流量切换到另一个端口上，中间有短暂的联路中段，丢包数为一个。
此时每个交换机的生成树信息如下：
与步骤8的（1）相比，SwitchB的根端口变为G0/2，转换时间大约为2秒。
实验思考
1）在实验开始产生广播风暴时，实验设备中存在环路，在生成树协议开启后不在存在环路，因为广播风暴现象已经消除。
2）冗余链路会引起MAC地址表不稳定和多帧复制等问题。
MAC表不稳定
当PC1发送数据到PC2时，如果Switch A和Switch B也是刚刚启动，这时候它们MAC表里都没有PC2的MAC地址
收到数据包后，Switch A就会广播该数据包，并把源MAC添加到MAC表，然后认为PC1在端口0
收到数据包后，Switch B就会广播该数据包，并把源MAC添加到MAC表，然后认为PC1在端口0
当Switch B在收到Switch A的广播包后又认为PC1在端口1
当Switch A在收到Switch B的广播包后又认为PC1在端口1
这时就会造成交换机MAC表的不稳定
多帧复制
在冗余链路中出现广播风暴后，当PC1向PC2发送数据报时，如果两个交换机刚刚启动，这时候它们的MAC地址表里都没有PC2的MAC地址，SwitchA将会广播该数据包，SwitchB收到SwichA的广播包之后发现自己的MAC地址表里也没有PC2的MAC地址，就会继续广播该数据包，如此循环PC2就会收到多个同样的数据包造成多帧复制。
(2)分析生成树协议数据包
STP协议传输过程中wireshark捕获到的STP数据包如下：
具体信息如下（frame1）：
具体信息：
DMA 01:80:v2:00:00:00
SMA 58:69:6c:15:57:36
L/T 39
LLC Header
Payload信息如下：
具体信息如下：
协议号 0x0000
版本号 2
报文类型 0x02
标记 0x7c
根网桥号 4096/58:69:6c:15:57:36 根路径成本 0
发送网桥ID 4096/58:69:6c:15:57:36
端口ID 0x8003
呼叫时间 2s
转发延迟 15s
(3)VLAN生成树其它相关重要信息
全部实验步骤结束后的交换机生成树配置信息如下：
Switch A：
STP版本 RSTP
STP协议运行状态运行
最大生存时间 20
呼叫时间 2s
转发延迟 15s
网桥最大生存时间 20
网桥呼叫时间 2s
网桥转发延迟 15s
最大跳转次数 20
路径成本模式长
BPDUGuard 未运行
BPDUFilter 未运行
LoopGuardDef 未运行
网桥地址 5869.6c15.5736
优先级 4096
拓扑结构变动时间 1分4秒
拓扑结构变动数 3
指派端口 4096.5869.6c15.5736
根路径成本 0（本交换机为根）
根端口 0（本交换机为根）
Switch B
STP版本 RSTP
STP协议运行状态运行
最大生存时间 20
呼叫时间 2s
转发延迟 15s
网桥最大生存时间 20
网桥呼叫时间 2s
网桥转发延迟 15s
最大跳转次数 20
路径成本模式长
BPDUGuard 未运行
BPDUFilter 未运行
LoopGuardDef 未运行
网桥地址 5869.6c15.5730
优先级 32768
拓扑结构变动时间 46秒
拓扑结构变动数 6
指派端口 4096.5869.6c15.5736
根路径成本 20000
根端口 Gi0/2
交换机的端口状态：
Gi0/1：
默认端口加速不可用
操作端口加速不可用
自动配置默认端口不可用
自动配置操作端口不可用
默认连接类型自动
操作连接类型点对点
BPDUGuard 未运行
BPDUFilter 未运行
端口监视模式无
端口状态转发状态
端口优先级 128
根指派端口 32768.5869.6c15.5730
指派成本 0
指派网桥 32768.5869.6c15.5730
指派端口优先级 128
指派端口号 1
转发跳转数 2
默认路径成本 20000
操作路径成本 20000
矛盾状态正常
Gi0/2
默认端口加速不可用
操作端口加速不可用
自动配置默认端口不可用
自动配置操作端口不可用
默认连接类型自动
操作连接类型点对点
BPDUGuard 未运行
BPDUFilter 未运行
端口监视模式无
端口状态阻塞状态
端口优先级 128
根指派端口 32768.5869.6c15.5730
指派成本 0
指派网桥 32768.5869.6c15.5730
指派端口优先级 128
指派端口号 2
转发跳转数 0
默认路径成本 20000
操作路径成本 20000
矛盾状态正常
端口角色替换端口。