WL- 快速生成树
生成树简介.
简介STP(生成树协议SpanningTreepProtocol)能够提供路径冗余，使用STP可以使两个终端中只有一条有效路径。
在实际的网络环境中，物理环路可以提高网络的可靠性，当一条线路断掉的时候，另一条链路仍然可以传输数据。
但是，在交换网络中，当交换机接收到一个未知目的地址的数据帧时，交换机的操作是将这个数据帧广播出去，这样，在存在物理的交换网络中，就会产生一个双向的广播环，甚至产生广播风暴，导致交换机死机。
如何既有物理冗余链路保证网络的可靠性，又能避免冗余环路所产生的广播风暴呢？STP协议是在逻辑上断开网络的环路，防止广播风暴的产生，而一旦正在用的线路出现故障，逻辑上被断开的线路又被连通，继续传输数据。
交换网络环路交换网络环路会带来3个问题：广播风暴、同一帧的多个拷贝和交换机CAM表不稳定。
交换网络环路的产生：PC1和PC2通过交换机相连。
网络初始状态时，PC1与PC2通信过程如下：1.在网络通信最初，PC1的ARP条目中没有PC2的MAC地址，PC1首先会向SW1发送一个ARP广播请求PC2的MAC地址；2.当SW1收到ARP的广播请求后，SW1会将广播帧从除接收端口之外的所有端口转发出去即会从F0/1和F0/2发出；3.SW2收到广播后，会将广播帧从F0/2和连接PC2的端口转发，同样SW3收到广播后，将其从F0/2端口转发；4.SW2收到SW3的广播后，将其从F0/1和连接PC2的端口转发，SW3收到SW2的广播后将其从F0/1端口转发；5.SW1分别从SW2、SW3收到广播帧，然后将从SW2收到的广播帧转发给SW3，而将从SW3收到的广播帧发给SW2。
SW1、SW2和SW3会将广播帧相互转发。
这时网络就形成了一个环路，而交换机并不知道，这将导致广播帧在这个环路中永远循环下去。
STP工作原理STP运行STA(生成树算法Spanning Tree Algorithm)。
STA算法很复杂，但是其过程可以归纳为以下三个步骤：1.选择根网桥(Root Bridge)；1>网桥ID最小。
生成树协议原理
生成树协议原理生成树协议是一种基于链路层的协议，它通常在以太网交换机上实现，用于管理以太网局域网中的网络拓扑。
生成树协议的工作原理是通过使用一个根桥（Root Bridge）和多个非根桥（Non-Root Bridge）来建立一颗树状结构，以确保网络中没有环路存在。
生成树协议的核心算法是通过一种称为生成树算法（Spanning Tree Algorithm）来找到从根桥到每个非根桥的最短路径，从而构建一颗最小生成树。
最小生成树是一种能够连接所有节点并且没有环路的树状结构，它是生成树协议的基础，用于确定网络中数据包的传输路径。
生成树协议的工作流程包括以下几个关键步骤：1. 选择根桥：在网络中通过比较桥（Bridge）的优先级和MAC地址来确定根桥，根桥是生成树中的根节点，所有数据包都将通过根桥进行转发。
2. 计算生成树：每个非根桥通过生成树算法计算到根桥的最短路径，确定自己在生成树中的位置，并将该信息传播到整个网络中。
3. 确定端口状态：每个桥根据生成树信息确定哪些端口可以用于数据包的传输，哪些端口需要阻断以避免环路的产生。
4. 更新生成树：在网络拓扑发生变化时，生成树协议会重新计算生成树，并更新每个桥的状态，重新确定最佳路径。
5. 数据包转发：根据生成树确定的路径，数据包会被从源地址传输到目的地址，通过生成树结构保证数据包的正常传输。
生成树协议的优点是可以有效避免数据包在网络中的循环传输，提升网络通信的稳定性和可靠性。
生成树协议能够自动适应网络拓扑的变化，快速重新计算生成树，并重新确定最佳传输路径，从而保证网络快速恢复到正常状态。
然而，生成树协议也存在一些局限性。
生成树协议在网络中设置大量的桥和端口时，会造成网络拓扑复杂，生成树的计算和更新会消耗大量的网络资源。
此外，生成树协议需要在所有交换机上进行配置和管理，当网络规模较大时，配置和管理网络可能会变得困难。
为了解决生成树协议的一些局限性，IEEE制定了一系列的生成树协议标准，包括802.1D、802.1w和802.1s等。
快速生成树rstp配置实验总结
快速生成树rstp配置实验总结快速生成树（Rapid Spanning Tree Protocol，RSTP）是一种用于构建以太网的冗余拓扑的协议。
它是IEEE 802.1w标准中定义的一种快速生成树协议，相对于传统的生成树协议STP（Spanning Tree Protocol），RSTP具有更快的收敛时间和更高的效率。
在进行RSTP配置实验之前，首先需要了解RSTP的基本原理和工作方式。
RSTP通过选择一个主端口和备用端口来构建快速生成树，主端口用于转发数据，备用端口则处于阻塞状态以备份主端口。
当主端口发生故障或链路出现变化时，备用端口会迅速切换为主端口，以保证网络的连通性和冗余。
RSTP通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息来交换拓扑信息，并利用端口优先级和端口状态来选择主备端口。
在实际配置过程中，首先需要确保网络中的所有交换机都支持RSTP 协议。
然后，通过登录交换机的管理界面或命令行界面，进入交换机的配置模式。
接下来，按照以下步骤进行RSTP配置：1. 配置全局RSTP参数：设置全局RSTP参数，包括优先级、Hello 时间和最大转发延迟等。
优先级用于选择根交换机，Hello时间用于控制BPDU消息的发送频率，最大转发延迟用于控制端口状态的转换速度。
2. 配置端口RSTP参数：对每个端口进行RSTP参数的配置，包括端口优先级、端口类型和端口状态等。
端口优先级用于选择主备端口，端口类型可以设置为指定端口、非指定端口或备用端口，端口状态可以设置为指定端口、非指定端口、备用端口、阻塞端口或禁用端口。
3. 配置RSTP实例：将交换机的端口划分为多个RSTP实例，可以根据网络的需求进行相应的配置。
每个RSTP实例都有一个唯一的标识符，用于区分不同的实例。
4. 配置RSTP根交换机：选择一个交换机作为RSTP的根交换机，根交换机具有最高的优先级，负责控制整个网络的拓扑。
8 快速生成树配置[10页]
![8 快速生成树配置[10页]](https://img.taocdn.com/s3/m/7861b30faef8941ea66e0558.png)
8快速生成树配置【实验名称】快速生成树协议RSTP的配置。
【实验目的】理解快速生成树协议RSTP的配置及原理。
【背景描述】某学校为了开展计算机教学和网络办公，建立了一个计算机教室和一个校办公区，这两处的计算机网络通过两台交换机互连组成内部校园网，为了提高网络的可靠性，网络管理员用2条链路将交换机互连，现要在交换机上做适当配置，使网络避免环路。
本实验以两台交换机为例，两台交换机分别命名为SwitchA、SwitchB。
PC1与PC2在同一个网段，假设IP地址分别为192.168.0.137，192.168.0.136，网络掩码为255.255.255.0。
【实现功能】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。
【实验设备】交换机（两台）、主机（两台）、直连线（4条）12【实验拓扑】图8按照拓扑图连接网络时注意，两台交换机都配置快速生成树协议后，再将两台交换机连接起来。
如果先连线再配置会造成广播风暴，影响交换机的正常工作。
【实验步骤】步骤1.交换机A 的基本配置。
Switch#configure terminalSwitch(config)#hostname switchA switchA(config)#vlan 10switchA(config-vlan)#name slaes switchA(config-vlan)#exitswitchA(config)#interface fastethernet0/3switchA(config-if)#switchport access vlan 10switchA(config-if)#exitswitchA(config)#interface range fastethernet 0/1-2switchA(config-if-range)#switchport mode trunk步骤2.交换机B 上的基本配置。
Switch#configure terminalSwitch(config)#hostname switchB switchB(config)#vlan 10switchB(config-vlan)#name slaesswitchB(config-vlan)#exitswitchB(config)#interface fastethernet0/3switchB(config-if)#switchport access vlan10switchB(config-if)#exitswitchB(config)#interface range fastethernet0/1-2switchB(config-if-range)#switchport mode trunk步骤3.配置快速生成树协议。
快速生成树协议
快速生成树协议1. 简介快速生成树协议（Rapid Spanning Tree Protocol，简称RSTP）是一种用于构建和维护网络中的生成树的协议。
生成树是一个无环的拓扑结构，能够确保数据在网络中以最佳路径传输，避免了网络中的循环路径，提高了网络的可靠性和性能。
RSTP是对经典生成树协议（Spanning Tree Protocol，简称STP）的改进和优化，它的设计目标是在网络拓扑结构发生变化时，尽快地适应变化，并通过快速收敛恢复网络正常运行。
2. 生成树协议的背景在一个复杂的网络中，存在着大量的交换机和链路，如果不采取措施，很容易出现网络中的循环路径。
循环路径会导致数据包在网络中不断地循环传输，浪费了网络带宽和资源，甚至会导致网络的瘫痪。
为了解决这个问题，生成树协议应运而生。
生成树协议通过在网络中选择一棵无环的拓扑结构，将网络划分为一个主干路径和多个支线路径，确保数据只在主干路径上传输，避免了循环路径的问题。
3. RSTP的特点RSTP相对于STP具有以下几个特点：3.1 快速收敛当网络拓扑结构发生变化时，RSTP能够更快地收敛，恢复网络的正常运行。
RSTP引入了Port Roles（端口角色）和Port States（端口状态）的概念，通过优化根据端口角色和状态的变化，减少了收敛时间。
3.2 兼容STPRSTP是对STP的改进，它与STP保持了一定的兼容性。
RSTP可以与STP的设备进行交互，逐步替代STP，而无需对网络基础设施进行大规模的升级。
3.3 拓扑变化通告RSTP引入了拓扑变化通告机制，当网络发生拓扑变化时，会通过特定的消息通知其他设备。
这种机制能够快速地传播拓扑变化信息，加速网络的收敛过程。
3.4 多实例支持RSTP支持在一个物理设备上运行多个独立的生成树实例。
这种支持使得网络管理员能够根据实际需求，灵活地构建多个生成树，提高网络的可用性和性能。
4. RSTP的工作原理RSTP的工作原理可以概括为以下几个步骤：4.1 生成树根选举在RSTP网络中，首先需要选举出一台交换机作为生成树的根节点（Root Bridge）。
2-1-2 生成树及快速生成树
《网络系统集成实训》指导书 网络系统集成实训》指导书2-1 生成树及快速生成树【实训目的】 实训目的】 1．理解生成树协议的作用 2．熟练掌握生成树协议和快速生成树协议的配置 参考资料】 【参考资料】 1． 高峡,陈智罡,袁宗福. 网络设备互连学习指南, 科学出版社,2009 2． 高峡,钟啸剑,李永俊. 网络设备互连实验指南, 科学出版社,2009 3． VLAN 学习指南 4． 锐捷 S3550 配置手册 实训内容】 【实训内容】 1．生成树协议配置 ． 在 VLAN 中启用和关闭生成树协议 启用生成树协议： 启用生成树协议： Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-id 闭生成树协议： 关闭生成树协议： Switch(config)#no spanning-tree vlan vlan-id 显示生成树协议状态： 生成树协议状态 显示生成树协议状态： Switch#show spanning-tree vlan vlan-id 2．快速生成树配置 ． 完成《网络设备互连指南》中的实验六 3. 举例 使用两台二层交换机，交换机之间使用两条网线相连，这样可以形成一个回路。
Cisco 交换机默认开启了所有 vlan 的生成树配置，所以实验中应该首先关掉交换机中的生成树协 议。
Switch1> enable Switch1# configure terminal Switch1(config)# no spanning-tree vlan 1 Switch1(config)# end Switch2> enable Switch2# configure terminal Switch2(config)# no spanning-tree vlan 1 Switch2(config)# end Switch1> enable Switch1# configure terminal Switch1(config)# spanning-tree vlan 1 Switch1(config)# spanning-tree mode pvst(pvst 为普通生成树协议，如果要配置 为普通生成树协议，快速生成树， 快速生成树，须改为 rapid-pvst)Switch1(config)# end Switch2> enable Switch2# configure terminal Switch2(config)# spanning-tree vlan 1Switch2(config)# spanning-tree mode pvst Switch2(config)# end【实训任务】 实训任务】 任务 1．在模拟器中搭建如下的拓扑结构的网络：Switch4 与 Switch5 都是 Catalyst 2950-24，二者的端口 1 和 2 均用来互连，PC0 和 PC1 的 IP 地址分别为 192.168.1.101，192.168.1.102。
了解快速生成树协议(802.1w)-Cisco
端口状态
RSTP 中仅保留了三种端口状态，分别对应于三种可能的运行状态。802.1D 中的禁用、阻塞和监听 状态在 802.1w 中合并为唯一的丢弃状态。
STP (802.1D) 端口状态 RSTP (802.1w) 端口状态 端口是否包括在活动拓扑中？ 端口是否可获知 MAC 地址
禁用
丢弃
无
无
阻拦
了解快速生成树协议 (802.1w)
Contents
Introduction 在Catalyst交换机的对RSTP的支持 新的端口状态和端口角色 端口状态 端口角色 新的BPDU格式 全视图Cisco BPDU， IEEE BPDU和BPDU图表 新BPDU处理 发送BPDU每个呼叫时间 信息更快过期 接受次要 BPDU 对转发状态的迅速转换 边缘端口 链路类型 与802.1D的收敛 与 802.1w 的收敛 建议/协定的序列 UplinkFast 新的拓扑更改机制 拓扑更改检测 拓扑更改传播 与802.1d的兼容性 结论 Related Information
Note:如果是物理链路故障，会更快地检测出来。
接受次要 BPDU
此概念是 BackboneFast 引擎的核心部分。IEEE 802.1w 委员会决定在 RSTP 中融入相似的机制。 当网桥从其选定或根网桥时获得下等信息，立即接受它并且替换那个以前存储。
由于网桥 C 仍然识别出根网桥处于活动状态并且运行良好，因此立即发送 BPDU 到网桥 B，该 BPDU 中包含有关根网桥的信息。因此，网桥 B 不会发送其自己的 BPDU 并且接受导向网桥 C 的 端口作为新的根端口。
对转发状态的迅速转换
快速转换是 802.1w 中引入的最重要功能。传统 STA 在将端口变成转发状态之前，会被动地等待网 络收敛。以前，实现更快收敛通过调整保守默认参数（转发延迟和 max_age 计时器）完成，并且 经常会危及网络稳定性。新的快速 STP 能够主动确认端口是否可安全转换到转发状态，而不需要依 靠任何计时器配置。现在，符合 RSTP 的网桥之间存在真正的反馈机制。为了在端口上实现快速收 敛，协议依靠两个新的变量：边缘端口和链路类型。
快速生成树配置(cisco)
实验五、快速生成树配置一、 实验目的：掌握交换机上生成树协议的诊断方法。
二、 背景描述：假设某企业采用两台交换机组成一个局网,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,并实现链路冗余备分,为此网络管理员在两台交换机之间采用两根网线互联,三、 实现功能：配置两个交换机之间的冗余主干道，对运行的生成树协议进行诊断。
四、 实验设备：CISCO 交换机Catalyst2950两台，控制台电缆一条，交叉双绞线若干。
五、 实验拓扑：六、实验步骤：1、 交换机switchA 的基本配置: F0/5 switchB switchAPC PCF0/1 F0/1 F0/2 F0/2 F0/5Switch>enableSwitch#configure terminalEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#hostname SwitchASwitchA(config)#vlan 10VLAN 10 added:Name:VLAN0010SwitchA(config)#interface vlan 10SwitchA(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0SwitchA(config-if)#exitSwitchA(config)#interface fa 0/5SwitchA(config-if)#switchport access vlan 10SwitchA(config-if)#exitSwitchA(config)#interface fa 0/1SwitchA(config-if)#switchport mode trunkSwitchA(config-if)#interface fa 0/2SwitchA(config-if)#switchport mode trunkSwitchA(config-if)#exitSwitchA(config)#spanning-tree portfast defaultSwitchA(config)#exitSwitchA#show spanning-treeVLAN001Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 32768Address 000C.1000.4605This bridge is the rootHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secBridge ID Priority 32768Address 000C.1000.4605Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secAging Time 300Interface Port ID Designated Port ID Name Prio.Nbr Cost Sts Cost Bridge ID Prio.Nbr ---------------- -------- --------- --- --------- -------------------- --------Fa0/1 32768.1 0 FWD 0 32768 000C.1000.4605 0.1 Fa0/2 32768.2 0 FWD 0 32768 000C.1000.4605 0.210Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 32768Address 000C.1000.4605This bridge is the rootHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secBridge ID Priority 32768Address 000C.1000.4605Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secAging Time 300Interface Port ID Designated Port ID Name Prio.Nbr Cost Sts Cost Bridge ID Prio.Nbr ---------------- -------- --------- --- --------- -------------------- --------Fa0/1 32768.1 0 FWD 0 32768 000C.1000.4605 0.1 Fa0/2 32768.2 0 FWD 0 32768 000C.1000.4605 0.2 Fa0/5 32768.5 0 FWD 0 32768 000C.1000.4605 0.52、交换机switchB的配置：Switch>enableSwitch#configure terminalEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#hostname SwitchBSwitchB(config)#vlan 10VLAN 10 added:Name:VLAN0010SwitchB(config)#interface fa 0/5SwitchB(config-if)#switchport access vlan 10SwitchB(config-if)#exitSwitchB(config)#spanning-tree portfast defaultSwitchB(config)#interface fa 0/1SwitchB(config-if)#switchport mode trunkSwitchB(config-if)#exitSwitchB(config)#interface fa 0/2SwitchB(config-if)#switchport mode trunkSwitchB(config-if)#exitSwitchB#show spanning-treeVLAN001Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 32768Address 000C.1000.4605Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secBridge ID Priority 32768Address 000C.4006.4286Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secAging Time 300Interface Port ID Designated Port ID Name Prio.Nbr Cost Sts Cost Bridge ID Prio.Nbr---------------- -------- --------- --- --------- -------------------- --------Fa0/1 32768.1 19 FWD 0 32768 000C.1000.4605 19.1Fa0/2 32768.2 19 BLK 0 32768 000C.1000.4605 19.2VLAN0010Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 32768Address 000C.1000.4605Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secBridge ID Priority 32768Address 000C.4006.4286Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secAging Time 300Interface Port ID Designated Port ID Name Prio.Nbr Cost Sts Cost Bridge ID Prio.Nbr---------------- -------- --------- --- --------- -------------------- --------Fa0/1 32768.1 19 FWD 0 32768 000C.1000.4605 19.1Fa0/2 32768.2 19 BLK 0 32768 000C.1000.4605 19.2Fa0/5 32768.5 0 FWD 0 32768 000C.4006.4286 0.53.如果switchA 与switchB间的端口F0/1之间的链路down掉，验证PC1与PC2仍能互相ping 通，并观察ping的丢包情况。
中国电信城域汇聚交换机测试方案
中国电信城域汇聚交换机测试方案中国电信集团公司北京研究院中国电信城域汇聚交换机测试报告审核记录测试编号：批准：编制说明1．中国电信股份有限公司北京研究院受中国电信集团公司委托，于XX年X 月～X月在中国电信股份有限公司北京研究院实验室，对城域网汇聚交换机进行了测试。
2．参与本次测试的包括XX等厂家。
3．本次测试结合中国电信城域网改造优化方案及我国通信行业相关标准进行。
4．一般情况，本测试仅对来样负责。
5．本报告无检验单位公章无效。
6．本报告无批准、审核、主检人签章无效。
7．复制报告未重新加盖检验单位公章无效。
8．部分复制报告无效。
9．报告涂改无效。
10．对检验报告若有异议，请于收到报告之日起十五日内向检验单位提出，逾期不予受理。
11．本报告的解释权为中国电信北京研究院。
目录1. 测试概述 (5)1.1测试说明 (5)1.2测试设备描述及配置 (5)1.3测试仪表及软件 (5)2. 二层交换功能测试 (7)2.1基本功能测试 (7)2.1.1 超长帧转发能力 (7)2.1.2 异常帧检测功能测试 (7)2.1.3 广播抑制功能测试 (8)2.2镜像功能 (9)2.2.1 端口镜像功能测试 (9)2.2.2 流镜像功能测试 (10)2.2生成树协议测试 (11)2.2.1 标准生成树测试 (11)2.2.2 快速生成树测试 (12)2.2.3 多生成树测试 (13)2.3VLAN堆叠功能测试 (15)2.3.1 基本功能 (15)2.3.2 扩展功能 (16)2.4端口聚合 (17)2.4.1 聚合链路数量测试 (17)2.4.2 聚合效率测试 (18)2.4.3 聚合链路收敛时间测试 (18)2.5二层组播功能测试 (19)2.5.1 单VLAN IGMP SNOOPING功能测试 (19)2.5.2 多VLAN IGMP SNOOPING功能测试 (20)2.5.3 组播组加入/离开时间测试 (22)3．访问控制和QOS功能 (23)3.1二层访问控制表测试 (23)3.1.1MAC地址访问控制表测试 (23)3.1.2 VLAN访问控制表测试 (24)3.1.3 802.1P访问控制表测试 (24)3.1.4 SVLAN访问控制表测试 (25)3.2三层访问控制表功能测试 (26)3.2.1 IP地址访问控制表功能测试 (26)3.2.2四层端口访问控制表功能测试 (27)3.3出方向访问控制表方向测试 (28)3.4访问控制表数量及性能测试 (29)3.5业务分级 (30)3.5.1 基于VLAN ID的业务分级 (30)3.5.2 基于四层端口的业务分级 (31)3.6优先级队列 (32)3.6.1 严格优先级队列 (32)3.6.2 轮询队列 (33)3.7速率限制 (34)3.7.1入方向速率限制功能测试 (34)3.7.2出方向速率限制功能测试 (35)3.7.3速率限制颗粒度及精确性测试 (36)4．转发性能测试 (37)4.1 MAC地址学习速度 (37)4.2 MAC地址表容量 (38)4.3 最大VLAN数量测试 (38)4.4单端口吞吐量和时延测试 (39)4.5 板内交换性能测试 (40)4.6板间交换性能测试 (41)4.7 综合转发性能测试 (42)5．可靠性和安全性 (43)5.1设备可靠性 (43)5.1.1 主控板和交换矩阵冗余 (43)5.1.2 电源冗余 (44)5.1.3 业务卡热插拔 (45)5.1.4 设备重启动时间 (46)5.2网络安全 (47)5.2.1 端口地址数量限制 (47)5.2.2 设备防ARP攻击测试 (48)5.2.3 设备防ICMP攻击测试 (48)5.2.4 设备防BPDU攻击测试 (49)6．运行维护和网络管理 (50)6.1运行维护功能测试 (50)6.1.1 远程认证管理 (50)6.1.2 SSH登录测试 (51)6.1.3 日志记录 (52)6.2SNMP协议测试 (52)6.2.1 SNMPv1、SNMPv2支持测试 (52)6.2.2 SNMPv3支持测试 (53)6.2.3 SNMP访问地址限制 (54)6.2.4 MIB View安全访问控制功能测试 (54)6.2.5 SNMP Trap功能测试 (55)6.3管理信息库 (56)6.3.1 端口MIB的功能测试 (56)6.3.2 VLAN MIB的功能测试 (56)6.3.3 CPU利用率、内存占用率的功能测试 (57)6.3.4 资源管理信息功能测试 (58)6.3.5 ACL管理信息功能测试 (58)6.3.6 QOS的管理功能测试 (59)6.3.7 二层组播MIB (60)6.3.8 SVLAN MIB (60)1. 测试概述1.1 测试说明本次城域网交换机测试受中国电信集团公司委托进行，目的是通过对IP城域网中各类设备的功能和性能进行评估测试，以配合中国电信IP城域网优化和结构调整工作，为下一步集团公司的IP城域网相关设备选型提供技术参考依据，同时了解网络设备对业务支持能力的最新进展。
快速生成树协议
快速生成树协议快速生成树协议（Rapid Spanning Tree Protocol，简称RSTP）是一种用于计算构建和维护以太网局域网中的快速生成树的网络协议。
它是对传统生成树协议（STP）的改进，提供了更快的收敛时间和更高的网络性能。
RSTP的目标是在网络发生故障或拓扑变化时，快速计算和建立一棵无环的树形拓扑结构，以确保数据的快速和可靠的传输。
相比于STP，RSTP采用了一些新的机制和算法，使其能够更快速地适应网络变化并重新计算生成树。
RSTP中的一个重要概念是“端口角色”，每个网络设备上的端口可以被指派为根端口、设计桥端口、备份端口或非设计端口。
根端口是连接到树的根桥的端口，而设计桥端口是在某段链路上作为生成树中的唯一接口。
备份端口是在某段链路上作为冗余接口，以备份设计桥端口，而非设计端口则是未被选择为根端口或设计桥端口的端口。
RSTP通过发送和接收BPDU（Bridge Protocol Data Units）来实现生成树的计算和维护。
每个网络设备上的生成树进程都会生成和发送BPDU，其中包括设备的标识信息、优先级、端口角色和其他的网络信息。
通过BPDU的交换，网络设备可以共享拓扑信息，并根据收到的信息做出相应的决策。
RSTP的一个关键机制是“端口状态转换”。
当网络拓扑发生变化时，每个端口都会经历不同的状态转换过程，以确定其在生成树中的角色。
RSTP中定义了几种端口状态，包括：禁用、阻塞、学习、转发和备份。
在每个状态下，端口都有不同的功能和能力，以适应不同的网络环境和变化。
RSTP的另一个重要特性是“快速收敛”。
传统STP协议在网络拓扑变化时需要较长的收敛时间，而RSTP通过使用对拓扑变化更敏感的机制和算法，可以更快速地重新计算生成树，减少网络中断时间和数据传输的丢失。
这使得RSTP非常适用于对网络性能和可靠性要求较高的场景，如数据中心、企业网络等。
总结起来，快速生成树协议（RSTP）是一种用于计算构建和维护以太网局域网中快速生成树的协议。
快速生成树的配置(思科)
快速生成树的配置（已经测试过）实验名称：快速生成树配置。
实验目的：理解快速生成树配置及原理。
背景描述：现有两台交换机互连组成内部局域网，为了提高网络的可靠性，网络管理员用2 条链路将交换机互连，现要在交换机上做适当配置，使网络避免环路。
技术原理：生成树协议是利用SPA算法（生成树算法），在存在交换环路的网络中生成一个没有环路的树形网络。
运用该算法将交换网络冗余的备份链路逻辑上断开，当主要链路出现故障时，能够自动的切换到备份链路，保护数据的正常转发。
生成树协议目前常见的版本有STP（生成树协议IEEE802.1d）、RSTP(快速生成树协议IEEE802.1w)、MSTP（多生成树协议IEEE802.1s）。
实现功能：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。
实验设备：S2126（2台）；PC机（2台）；直连线（4根）实验拓扑：按照拓扑图连接网络时注意，两台交换机都配置完快速生成树协议后，再将两台交换机连接起来。
如果先连接再配置会造成广播风暴，影响交换机的正常工作。
实验步骤：步骤1：交换机A的基本配置。
SwitchA(config)#vlan 10SwitchA(config-vlan)#name salesSwitchA(config-vlan)#exitSwitchA(config)#interface fastEthernet 0/3SwitchA(config-if)#switchport access vlan 10SwitchA(config-if)#endSwitchA#sh vlan id 10VLAN Name Status Ports ---- -------------------------------- --------- ---------10 sales active Fa0/3SwitchA#步骤2：在交换机A上配置快速生成树。
SwitchA(config)# spanning mode pvst SwitchA(config)#interface range fastethernet 0/1 SwitchA(config-if)#swit mode trunk SwitchA(config)#interface range fastethernet 0/2 SwitchA(config-if)#swit mode trunkSwitchA(config-if)#exit步骤3：交换机B的基本配置。
交换机如何快速生成树配置
交换机如何快速生成树配置交换机快速生成树配置是怎么回事呢，那么交换机快速生成树配置又有什么作用呢?下面是店铺收集整理的交换机如何快速生成树配置，希望对大家有帮助~~交换机快速生成树配置的方法工具/原料计算机网络工具软件方法/步骤配置计算机：PC0IP: 192.168.1.2Submask: 255.255.255.0Gateway: 192.168.1.1PC1IP: 192.168.1.3Submask: 255.255.255.0Gateway: 192.168.1.1测试计算机的连通性：PC1 ping PC2配置交换机0：Switch>enSwitch#show spanning-tree //查看生成树的配置信息信息解释如下：StpVersion : RSTP !生成树协议的版本 SysStpStatus : Enabled !生成树协议运行状态，disable 为关闭状态Priority : 32768 !查看交换机的优先级RootCost : 200000 !交换机到达根交换机的开销RootPort : Fa0/1 !查看交换机上的根端口或者RootCost: 0 !交换机到达根交换机的开销，0 代表本交换机为根RootPort: 0 !查看交换机上的根端口，0 代表本交换机为根Switch#show spanning-tree interface fastEthernet 0/1 !显示Switch 端口fastethernet 0/1 的状态PortState : forwarding !SwitchB 的端口fastthernet 0/1 处于转发(forwarding)状态PortRole : rootPort !查看端口角色为根端口Switch#show spanning-tree interface fastEthernet 0/2 !显示Switch 端口fastethernet 0/2的状态PortState : discarding !SwitchB的端口fastthernet 0/2处于阻塞(discarding)状态Switch#conf tSwitch(config)#int fa 0/10Switch(config-if)#switchport access vlan 10Switch(config-if)#exitSwitch(config)#int rang fa 0/1 - 2Switch(config-range)#switchport mode trunkSwitch(config-range)#exitSwitch(config)#spanning-tree mode rapid-pvst // ! 指定生成树协议的类型为RSTPSwitch(config)#end配置交换机1：Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#int fa 0/10Switch(config-if)#switchport access vlan 10Switch(config-if)#exitSwitch(config)#int range fa 0/1 - 2Switch(config-range)#switchport mode turnkSwitch(config-range)#exitSwitch(config)#spanning-tree mode rapid-pvstSwitch(config)#endSwitch#show spanning-tree测试：PC0命令：Ipconfig ：主要功用，包括用来显示现时网络连接的设置(/all参数)，或通过/release参数来释放取得的ip位置，和通过 /renew 来重新获取ip位置的分配。
快速生成树协议协议原理及配置
K1+478〜K1+568段左侧片石混凝土挡土埴实验8 Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置一、相关知识介绍1、生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法.在以太网络中.创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树.避免环路。
二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。
2、根网桥的选择流程：（1）第一次启动交换机时，自己假定是根网桥，发出BPDU报文宣告。
（2）每个交换机分析报文.根据网桥ID选择根网桥•网桥ID小的将成为根网桥（先比较网桥优先级.如果相等.再比较MAC地址）。
（3）经过一段时间，生成树收敛.所有交换机都同总某网桥是根网桥。
（4）若有网桥ID值更小的交换机加入.它首先通告自己为根网桥。
其它交换机比较后.将它'“I作新的根网桥而记录下來。
3、RSTP协议原理STP并不是已经淘汰不用.实际上不少厂家目前还仅支持STP「STP的最大缺点就是他的收敛时间太长.对于现在网络要求靠可整性來说.这是不允许的，快速生成树的目的就是加快以太网环路故障收敛的速度。
（1） RSTP 5种端口类型STP定义了4种不同的端口状态,监听（Listening）9学习（Learning）,阻断（Blocking）和转发（Forwarding） »其端口状态表现为在网络拓扑中端口状态混合（阻断或转发）.在拓扑中的角色（根端口、指定端口等等）。
在操作上看，阻断状态和监听状态没有区别，都是丢弃数据帧而且不学习MAC地址，在转发状态下•无法知道该端口是根端口还是指定端口° RSTP有五种端口类型。
根端口和指定端口这两个角色在RSTP中被保留，阻断端口分成备份和替换端口角色。
生成树算法（STA）使用BPDU來决定端口的角色.端口类型也是通过比较端口中保存的BPDL-B來确定哪个比其他的更优先。
1）根端口：非根桥收到最优的BPDU配迓信息的端口为根端口，即到根桥开销最小的端口，这点和STP-样。
生成树参数说明+综合应用实例
⽣成树参数说明+综合应⽤实例⼀、快速⽣成树的概念快速⽣成树协议：其由⽣成树发展⽽成，这种协议在⽹络结构发⽣变化时，能更快的收敛⽹络。
它⽐⽣成树多了两种端⼝类型：预备端⼝类型（alternate port）和备份端⼝类型。
⽣成树协议主要应⽤于环路⽹络中，它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。
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BPDU来确定⽹络的拓扑结构。
⽣成树协议最主要的应⽤是为了避免局域⽹中的⽹络环回，解决以太⽹⽹络的“⼴播风暴”问题。
⼆、⽣成树的部分参数含义1-PortFast特性是思科在PVST中提出的快速收敛特性。
（1）针对连接终端的端⼝，由于这些端⼝不会形成环路，配置了PortFast特性后，此端⼝直接从Blocking进⼊Forwarding状态（跳过Listening和Learning状态），收敛时间为0秒。
（2）若未配置PortFast特性，则这些连接终端的端⼝收敛时间为30秒（即2个转发延迟）2-PortFast配置⽅法⽅式1：全局启⽤PortFastSW(config)#spanning-tree portfast default //针对本交换机的所有端⼝都启⽤PortFast特性存在的问题：中继端⼝也会启⽤PortFast功能，如何改变中继端⼝的PortFast功能SW(config)#int f0/1 //进⼊指定接⼝SW(config-if)#spanning-tree portfast disable //关闭指定端⼝的portfast特性⽅式2：接⼝下启⽤PortFastSW(config)#int f0/1 //进⼊指定接⼝SW(config-if)#switchport mode access //配置端⼝的⼯作模式为接⼊模式SW(config-if)#spanning-tree portfast //在该接⼝上启动端⼝快速收敛功能，启⽤portfast 3-在trunk链路上启动PortFast的⽅法SW(config)#int f0/1 //进⼊指定接⼝SW(config-if)#switchport mode trunk //配置端⼝的⼯作模式为链路模式SW(config-if)#spanning-tree portfast trunk //在该接⼝上启动端⼝快速收敛功能，启⽤portfast注意1：若希望⼀个Trunk端⼝具备portfast特性，必须在接⼝下启⽤并明确带上trunk参数。
快速生成树协议
快速生成树协议快速生成树协议(spanning tree protocol)1、作用：防止广播风暴，备份线路把一个环形的网络通过一些算法在逻辑上堵塞一些端口生成树形结构。
当线路故障的时候，阻塞端口被激活，恢复通信。
起到备份线路的问题。
2、生成树算法的步骤：1、选择根网桥（Root Bridge）选择交换网络中网桥ID最小的交换机为根网桥，网桥ID是唯一的，是由优先级和MAC地址组成（show mac-address-table可以查看）。
优先级相同时MAC地址小的为根网桥。
2、选择根端口（Root ports）：每个非根交换机各选择一个。
①选择根网桥最低的路径成本②发送BPDU的交换机的网桥ID值较小③端口ID较小的：端口ID由优先级和端口编号组成，默认1283、选择指定端口（Designated Ports）①根网桥上的端口都是指定端口②发送BPDU的交换机的网桥ID值较小③非根网桥上的指定端口选择顺序：根路径成本最低——所在的交换机的网桥ID最小——端口ID值较小BPDU3、交换机生成树端口的状态：转发（Forwording）学习（learning）侦听（Listening）阻塞（Blocking）禁用（disabled）4、STP配置1、启用生成树命令sw（config）#spanning-tree vlan vlan-list2、指定根网桥sw（config）#spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge -prioritysw（config）#spanning-tree vlan vlan-list root{primary|secondary}3、修改端口成本sw（config-if）#spanning-tree vlan vlan-list cost cost4、修改端口优先级sw（config-if）#spanning-tree vlan vlan-list port-priority priorit y5、配置速端口sw（config-if）#spanning-tree portfast6、查看生成树配置sw#show spanning-tree7、查看某个vlan生成树信息sw#show spanning-tree vlan vlan-id detail本文来源于互联网，如果文章侵犯了您的权宜，请与我们“splaybow(@)”联系，谢谢合作！。
生成树和快速生成树原理(经典)
完成本课程的学习后，您应该能够：
掌握路径环路产生的原因
掌握STP协议的基本原理
掌握RSTP协议的基本原理
第1章
1.1
对于一般的透明网桥来说，通常都具有以下的特点：
拓展LAN能力：通过透明网桥的应用，可以使原先只在小范围LAN上操作的站点能够在更大范围的LAN环境中工作。
透明网桥能够自主学习站点的地址信息，从而有效控制网络中的数据包数量。
如果收到的数据帧不能从该表中找到对应目的地址的端口，则要从除收到该数据之外所有其他端口广播出去。
另外如果网桥收到的是广播帧，也要把该帧从除接收端口以外的所有其他端口转发出去。
但问题是“透明”网桥毕竟不是路由器，它不会对报文做任何修改的，报文中不会记录到底经过了几个网桥，如果网络中存在环路，报文有可能在环路中不断循环和增生，造成网络的拥塞，因而导致了网络中“路径回环”问题的产生。
然后选择根端口，一般来说对应最短路径开销的那个端口就是根端口，但是如果对应最短路径开销的端口不止一个，则ID号最小的端口将成为根端口。
确定根和最短路径之后，网桥得到自己的配置消息，并将自己作为接收到的配置消息比之劣的那些端口的指定网桥，而这些端口就是指定端口。
最后，网桥从指定端口将自己的配置消息发送出去。
Port2：（23，18，123）
Port3：（23，14，321）
Port4：（23，14，100）
Port5：（23，15，80）
注意：在计算过程中，指定端口ID不影响根桥的选择，但会影响根端口的选择。在此，我们为简化起见，暂且不考虑指定端口ID。表示BPDU消息的优先级矢量用（RootID，RootPathCost，DesignatedBridgeID）来表示。
任务5：配置快速生成树技术,保障网络的稳定性
任务5：配置快速生成树技 术，保障网络的稳定性
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目录
一、任务描述 二、任务分析 三、知识准备 5.1 骨干网络的冗余链路 5.2 什么是生成树协议 5.3 STP生成树协议 5.4 RSTP快速生成树协议 5.5 配置生成树协议 四、任务实施 5.6 综合实训：配置生成树技术，保障网络的稳定性 知识拓展 认证测试
知识准备
5.1 。 骨干网络的冗余链路
在许多交换机或Biblioteka 换机设备组成的网络环境中，通常都使用一些备份 连接，以提高网络的健全性、稳定性。备份连接也叫备份链路、冗余 链路等。 sw1 sw2
sw3
知识准备
5.2 。 什么是生成树协议
为了解决冗余链路引起的问题，IEEE通过了IEEE 802.1d协议， 即生成树协议。 IEEE 802.1d生成树协议通过在交换机上运行一套复杂的算法， 使冗余端口置于“阻塞状态”，使得网络中的计算机在通信时，只有 一条链路生效；而当这条链路出现故障时，IEEE 802.1d协议将会重 新计算出网络的最优链路，将处于“阻塞状态”的端口重新打开，从 而确保网络连接稳定可靠。
知识准备
5.3 。 STP生成树协议
2、STP生成树协议工作原理 STP协议的主要思想就是当网络中存在备份链路时，只允许主链 路激活，如果主链路因故障而被断开后，备用链路才会被打开。IEEE 802.1d生成树协议（Spanning Tree Protocol）检测到网络上存在环 路时，自动断开环路链路。
任务实施
【设备清单】：交换机（2台）、测试计算机（2台）、 网线（若干）。
【实施过程】
1、在交换机上开启生成树协议 2、配置生成树的优先级 3、配置交换机生成树的快速转发口 4、查看操作结果
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第二周快速生成树RSTP的配置
【实验项目】
快速生成树RSTP的配置
【实验目的】
理解快速生成树RSTP的配置及原理！
【背景描述】
某学校为了开展计算机教学和网络办公，建立了一个计算机教室和一个校办公区，这两处的计算机网络通过两台交换机互联组成内部校园网，为了提高网络的可靠性，网络管理员用两条链路将交换机互联，现要在交换机上做适当配置，使网络避免环路。
本实验以两台2950T交换机和两台PC机为例，实验拓扑如下所示。
【技术原理】
生成树协议（spanning-tree）的作用是在交换网络中提供冗余备份链路，并且解决交换网络中的环路问题。
生成树协议是利用SPA算法（生成树算法），在存在交换环路的网络中生成一个没有环路的树形网络。
运用该算法将交换网络冗余的备份链路逻辑上断开，当主要链路出现故障时，能够自动地切换到备份链路。
保证数据的正常转发。
生成树协议的特点是收敛时间长。
从主要链路出现故障到切换到备份链路30~50秒的时间。
快速生成树协议（RSTP）在生成树协议的基础上增加了两种端口角色，替换端口（alternate Port）和备份端口（Backup Port），分别作为根端口（Root Port）和指定端口（Designated Port）
的冗余端口。
当根端口或指定端口出现故障时，冗余端口不需要经过50秒的收敛时间，就可以直接切换到替换端口或备份端口。
从而实现RSTP协议小于1秒的快速收敛。
1、端口状态
在RSTP中，端口状态只有丢弃状态（Discarding）、学习状态（Learning）和转发状态（Forwarding）3种。
丢弃状态替代了STP中的禁用、阻塞和监听状态。
2、端口角色
在STP中，端口角色有根端口、指定端口、阻塞端口和禁不起用端口，这4种类型。
在RSTP 中，除了这些端口角色外，还增加了替代端口和备份端口。
（1）根端口：和STP中类似。
（2）指定端口：和STP中类似。
（3）替代端口：作为根端口的备份端口，替代端口可以接收BPDU报文，但不转发数据。
替代端口出现在非指定交换机上，当根端口发生故障后，替代端口将成为根端口，（4）备份端口：作为指定端口的备份端口，可以接收BPDU报文，但不转发数据，备份端口出现在指定交换机上，作为到达以太网段的冗余链路。
备份端口只出现在当交换机拥有两条或两条以上到达共享LAN网段的链路的情况下。
【实现功能】
实现冗余链路的快速收敛。
【注意事项】
1、实验时一定要先启用生成树后连拓扑。
2、锐捷的交换机缺省是关闭spanning-tree的，如果网络在物理上存在环路，则必须手工开启spanning-tree(cisco是默认开启的)。
3、锐捷全系列的交换机默认为MSTP协议，在配置时注意生成树协议的版本。
【参考配置】
步骤1 基本配置（两台交换机配置相同）
Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#vlan 10
Switch(config-vlan)#name vlan10
Switch(config)#int f0/10
Switch(config-if)#switchport mode access
Switch(config-if)#switchport access vlan 10
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#int range f0/1 - 2
Switch(config-if)#switchport mode trunk
Switch(config-if)#exit
PC机IP设置如拓扑所示。
验证测试:
1、在两台交换机上执行下面的命令，查看生成树情况：
Switch#show spanning-tree detail
2、PC1上：ping –t 192.168.1.2
3、在其中一台交换机上（如左边的SW A交换机）断开1号端口，查看PC1上丢包情况。
Switch(config-if)#shutdown
4、开启该项端口后，再次查看PC1上的丢包情况。
（一般会丢5个包）
步骤2配置RSTP（两台交换机配置相同）
Switch(config)#spanning-tree mode rapid-pvst
验证测试:
1、在两台交换机上执行下面的命令，查看生成树情况：
Switch#show spanning-tree detail
2、PC1上：ping –t 192.168.1.2
3、在其中一台交换机上（如左边的SW A交换机）断开1号端口，查看PC1上丢包情况（丢0~1个包）。
Switch(config-if)#shutdown
4、开启该项端口后，再次查看PC1上的丢包情况。
（一般会丢1个包）。