RSTP及MSTP配置

端口角色和端口状态
RSTP（Rapid STP)端口角色：除了根端口和指定端口以外，还 增加了替换端口和备份端口。 RSTP三种端口状态：丢弃、学习、转发
端口状态
每个端口有三个状态（port state）来表示是否转发数据 包，从而控制着整个生成树拓扑结构。 Discarding：既不对收到的帧进行转发，也不进行源Mac 地址学习。 Learning：不对收到的帧进行转发，但进行源Mac地址学 习，这是个过渡状态。 Forwarding：既对收到的帧进行转发，也进行源Mac地址 的学习。 对一个已经稳定的网络拓扑，只有Root port和 Designated port才会进入Forwarding状态，其它端口都只 能处于Discarding状态。
19 100M
F0/2 F0/1
发送网桥ID最小
发送端口ID最小
SW3
32768. 00-d0-f8-00-33-33
• 根路径成本（开销）指的是通向根网桥 的所有链路的路径成本的累计和。
STP的工作过程
三.选举指定端口
（每个网段选取一个指定端口，SW1的f0/2为
32768. 00-d0-f8-00-11-11 SW1
STP的工作过程
二.选举根端口对于非根桥交换机，到达根桥的最佳路径的端口被选为根
端口。(SW1的f0/1端口为根端口）
32768. 00-d0-f8-00-11-11 SW1
F0/2 F0/1
4096. 00-d0-f8-00-22-22 19 100M
F0/1
SW2
F0/2
19 100M
根路径成本最小
F0/2 F0/1
SW1-SW3网段的指定端口）
4096. 00-d0-f8-00-22-22 19 100M
F0/1
SW2
F0/2
19 100M
选举指定端口的依据顺序： 1.根路径成本最小 2.所在交换机的网桥ID最小 3.端口ID最小
•
19 100M
F0/2 F0/1
SW3
32768. 00-d0-f8-00-33-33
任务5：多生成树协议的配置
【实训目的】在接入层和分布层交换机上配置MSTP并进行验证。 【背景描述】 某企业网络管理员认识到，传统的STP是基于整个交换网络产 生一个树形拓扑结构，所有的VLANs都共享一个生成树，这种 结构不能进行网络流量的负载均衡，使得有些交换设备比较繁 忙，而另一些交换设备又很空闲，为了客服这个问题，他决定 采用基于VLAN的多生成树协议MSTP，现要在交换机上做适当 配置来完成这一任务。
任务4
需求分析：
配置RSTP
利用STP解决网络环路问题时，在网络收敛时需要 花费大概30-50秒的时间，在很多大型网络中，这个时间是 难以忍受的，而RSTP很好的解决了这个问题，将收敛时间 缩短到最快1秒以内。
任务4 快速生成树协议RSTP配置
实训拓扑：
F0/2
F0/2
SWA
F0/3 F0/1
SWB
生成树协议端口的状态
Block
20秒最大生存时间
Listening 15秒转发延时 learning 15秒转发延时 Forwarding
生成树经过一段时间（默认值是50秒左右）稳定之后，所有端口要么进
入转发状态，要么进入阻塞状态。
•
根桥的选举：网络中桥识别码最低的被选为根桥，其中桥识别 码由桥优先级+桥MAC地址组成。
STP的缺点
时间 20秒 Listening(侦听)
Blocking(阻塞)
15秒
15秒
发送延迟 Learning(学习)
发送延迟 Forwarding(发送)
生成树经过一段时间（默认值是50秒左右）稳定之后，所有端口要么进入 转发状态，要么进入阻塞状态。
IEEE 802.1w
• 快速生成树协议RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol) • IEEE 802.1w • STP IEEE802.1d • RSTP协议在STP协议基础上做了三点重要改进， 使得收敛速度快得多（最快1秒以内）。
• L2-SW#show spanning-tree • L3-SW#show spanning-tree • Priority:32768 • rootport:fa0/1
任务4-2 小结—关键配置命令
• L3-SW(config)#spanning-tree priority 4096 • L3-SW(config)#int f0/2 • L3-SW(config-if)#spanning-tree port-priority 96
生成树协议的工作过程
1.选举一个根网桥 2.在每个非根网桥上选举一个根端口 3.在每个网段上选举一个指定端口 4.阻塞非根、非指定端口。
STP的工作过程
一.选举一个根网桥网络中桥识别码最低的被选为根桥， 其中桥识别码由桥优先级+桥MAC地址组成。 4096. 00-d0-f8-00-22-22 32768. 00-d0-f8-00-11-11 SW1
备份冗余链路的实现
任务4：配置RSTP （快速生成树）
任务5：配置MSTP（多生成树协议）
本次课程导入
相关知识点：生成树协议STP 的基本概念
• 生成树协议（Spanning-Tree Protocol,STP） IEEE802.1d标准； • 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。 • 生成树协议的发展过程划分成三代 第一代生成树协议：STP/RSTP 第二代生成树协议：PVST/PVST+ 第三代生成树协议：MISTP/MSTP • 主要作用：避免回路，冗余备份。
配置交换机优先级
Switch(config)#spanning-tree priority <0-61440> (“0”或“4096”的倍数、共16个、缺省32768)
如果要恢复到缺省值，可用 no spanning-tree priority全局配置命令进行设置。
STP port-priority
任务5
需求分析：
配置MSTP
利用MSTP除了可以实现网络中的冗余链路外，还能 够在实现网络冗余和可靠性的同时实现负载均衡（分担） 。 MSTP考虑到网络中VLAN技术的使用，引入了实例和域的 概念。实例为VLAN的组合，这样可以针对一个或多个VLAN 进行生成树运算，从而不会阻断网络中应保留的链路，同 时也可以让各个实例的数据经由不同的路径转发，实现网 络中的负载分担。
F0/2
19 × 100 此时，SW1和SW3之间的链路为备份链 M
链路正常时，这条链路处于逻辑断开
路，当SW1和SW2、SW3和F0/2 SW2之间的主
19 100 M F0/1
SW3
状态，这样交换环路变成了逻辑上的 32768. 00-d0-f8-00-33-33 无环拓扑。只有当主链路故障时，才 会启用备份链路。
F0/3
F0/1
注意事项：
两台交换机要先启用生成树，再连拓扑。
锐捷交换机默认生成树版本是MSTP协议，在配置时要注意 配置生成树协议的版本。
任务4-2 小结—关键配置命令
• • • • • 在2台交换机上启用RSTP L2-SW(config)#spanning-tree L2-SW(config)#spanning-tree mode rstp L3-SW(config)#spanning-tree L3-SW(config)#spanning-tree mode rstp
任务5
配置MSTP
任务5—关键配置命令
任务5—关键配置命令
Switch(config-if)#spanning-tree port-priority <0-240> (“0”或“16”的倍数、共16个、缺省128) 如果要恢复到缺省值，可用 no spanning-tree port-priority接口配置命令进行设置。
STP、RSTP信息显示
SwitchA#show spanning-tree ！显示交换机生成树的状态 SwitchA#show spanning-tree interface fastthernet 0/1 ！显示交换机接口
SW1 F0/1
F0/2
F0/2
SW2 F0/1
SW3 F0/1 F0/2
当交换机间存在多条链路时，交换机的生成树算 法只启动最主要的一条链路，而将其他链路都阻 塞掉，并变为备用链路。
BPDU(网桥协议数据单元）
交换机之间交换BPDU(网桥协议数据单元)数据帧 源地址:交换机MAC;目的地址:0180.C200.0000(多播:桥组) BPDU的组成: 1.版本号:00(IEEE 802.1D) ;02(IEEE 802.1W) 2.Bridge ID(交换机ID=交换机优先级+交换机MAC地址) 3.Root ID(根交换机 ID) 4.Root Path Cost(到达根的路径开销) 5.Port ID(发送BPDU的端口ID=端口优先级+端口编号) 6.Hello Time(定期发送BPDU的时间间隔) 7.Max-Age Time(保留对方BPDU消息的最长时间) 8.Forward-Delay Time(发送延迟:端口状态改变的时间间隔) 9.其他一些诸如表示发现网络拓扑变化、本端口状态的标志位。
1
2 2
SW2
1
1
Байду номын сангаас
2
SW3 32768. 00-d0-f8-00-33-33
路径开销
IEEE802.1d路径成本（P109)
链路带宽 成本（修订前） 成本（修订后） ------------------------------------10Mbps 100 100 100Mbps 10 19 1000Mbps 1 4 10Gbps 1 2
任务4：快速生成树的配置
【实训目的】掌握如何在交换机上配置快速生成树 【背景描述】 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2处的计算机网络通 过2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来实现这一目标。
打开、关闭Spanning Tree协议
Switch(config)#Spanning-tree
如果您要关闭Spanning Tree协议，可用
no spanning-tree 全局配置命令进行设置。
打开Spanning Tree的类型
Switch(config)#Spanning-tree mode STP/RSTP
配置STP、RSTP
Spanning Tree 的缺省配置： 关闭STP，且STP Priority 是32768，STP port Priority 是128。 STP port cost 根据端口速率自动判断； Hello Time 2秒； Forward-delay Time 15秒； Max-age Time 20秒； 可通过spanning-tree reset 命令让 spanning tree参数恢复到缺省配置。
端口状态
• 生成树端口的四种状态
• Blocking 阻塞 • 接收BPDU，不学习MAC地址，不转发数据帧 • Listening 侦听 • 接收和发送BPDU,不学习MAC地址，不转发数据帧， 但交换机向其他交换机通告该端口，参与选举根 端口或指定端口 • Learning 学习 • 接收和发送BPDU,学习MAC地址，不转发数据帧 • Forwarding 转发 • 正常转发数据帧
• 根端口的选举：对于非根桥交换机，到达根桥的最佳路径的端 口被选为根端口。 • 指派端口的选举：一般情况下，根桥的各个端口都是指派端口 。在一个段上，各个非根桥中到达根桥的最佳路径的端口被选 为指派端口。 • 阻塞端口：既非根端口又非指派端口的即为阻塞端口。
提问：
1.网桥ID由什么组成？网桥优先级的范围是什么？默认值是什 么？ 2.端口ID由什么组成？端口优先级的范围是什么？默认值是什 么？
指定端口指的是连接在某个网段上的一个桥接端口，它通过 该网段既向根交换机发送流量，也从根交换机接收流量。
STP的工作过程
四.阻塞非根端口、非指定端口 32768. 00-d0-f8-00-11-11 SW1
F0/2 F0/1
4096. 00-d0-f8-00-22-22 19 100 M
F0/1
SW2