任务1生成树的概念及STP技术应用

选择指定端口 每条连接交换机的链路上都需选择指定端口。根网桥
的所有端口都是指定端口，非根网桥的指定端口依据 以下方法选择：
a)根路径成本最低；
b)端口所在网桥的桥ID值较小；
c)端口ID值较小。
在此例中，S1为根网桥，其所有端口都是指定端口，S1 的E0/0/1和S2的E0/0/1为根端口。
先比较根路径成本：
Ext.RootPathCost : 200000
Region Root Id : 32768 - 00:03:0f:01:25:28
Int.RootPathCost : 0
Root Port ID : 128.4
Current port list in Instance 0:
Ethernet0/0/1 Ethernet0/0/2 Ethernet0/0/24 (Total 3)
-------------- ------- --------- --------- --- ---- ------------------
Ethernet0/0/1 128.001
0
0 FWD DSGN 32768.00030f012528 128.001
Ethernet0/0/2 128.002
0
0 FWD DSGN 32768.00030f012528 128.002
Ethernet0/0/24 128.024
0
0 FWD DSGN 32768.00030f012528 128.024
其中，Self Bridge Id : 32768 00:03:0f:01:25:28就是该交换机的网桥ID。它由二部 分组成，前面的数字32768是交换机的默认优先级，其 取值范围为0～65535，步长为4096，数字越小则优先 级越高；后面是该交换机的MAC地址。若各交换机优先 级相同，则比较交换机的MAC地址，越小则优先级越高 。
s2#show spanning-tree
-- MSTP Bridge Config Info --
Standard
: IEEE 802.1s
Bridge MAC : 00:03:0f:01:7d:b0
Bridge Times : Max Age 20, Hello Time 2, Forward Delay 15
a)端口到达根网桥的路径成本最低。路径成本是指从 非根网桥到根网桥上所有链路的成本之和。神码设备 默认10M/100M自适应的路径开销为200000。
b)若路径成本无法选择根端口，则依据非根网桥的直 连（上游）网桥的桥ID最小来选择根端口，这在交换 机级联时可能出现此种情况。
c)若依然无法确定根端口，则再依据上游端口ID最小 来确定根端口。端口ID形如128.001，前面的128为端 口优先级，其取值范围为0～255，步长为1，默认值为 128。后面的001为端口编号。
Region Root Id : this switch
Int.RootPathCost : 0
Root Port ID : 0
Current port list in Instance 0:
Ethernet0/0/1 Ethernet0/0/2 Ethernet0/0/2 4(Total 3)
Ping statistics for 192.168.1.11:
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milliseconds:
Minimum = 1ms, Maximum = 4ms, Average = 1ms
由于生成树协议在神码交换机中默认是关闭的，可以 看到此时已无法Ping通，交换机Link指示灯频繁闪烁 ，PC机反应迟缓，整个网络已被广播风暴袭击，无法 进行正常通信。
二、理解生成树协议： 生成树协议通过选择根桥、根端口、指定端口三
个步骤来完成生成树的计算。
选择根网桥
根网桥的选择是通过交换机的网桥ID来确定的。 打开交换机的生成树协议，并查询交换机的网桥ID：
Region Root Id : this switch
Int.RootPathCost : 0
Root Port ID : 0
Current port list in Instance 0:
Ethernet0/0/1 Ethernet0/0/2 Ethernet0/0/2 4(Total 3)
PortName ID ExtRPC IntRPC State Role DsgBridge DsgPort
Force Version: 3
########################### Instance 0 ###########################
Self Bridge Id : 32768 - 00:03:0f:01:25:28
Root Id
: this switch
Ext.RootPathCost : 0
PortName ID ExtRPC IntRPC State Role DsgBridge DsgPort
-------------- ------- --------- --------- --- ---- ------------------ ------
Ethernet0/0/1 128.001
Force Version: 3
########################### Instance 0 ###########################
Self Bridge Id : 32768 - 00:03:0f:01:7d:b0
Root Id
: 32768 - 00:03:0f:01:25:28
S1的E0/0/1到根网桥的路径成本：经过S2交换机连接 到S1，故路径成本为200000，同样，S2的E/0/0/2根路 径成本也是200000，无法比较。
再比较端口所在网桥的桥ID值。如前所述，S1的桥ID 为32768 - 00:03:0f:01:25:28，S2的桥ID为32768 00:03:0f:01:7d:b0，S2的桥ID值较小，所以S2的 E0/0/1端口为指定端口。
由于老校区教学楼内网络接入的人员增加， 为了增加网络性能，小赵使用两条链路将之前 任务中的两台交换机互连，可是不但没有按照 计划增加带宽提高网络性能，反而却出现了与 交换机相连的所有设备数据都无法访问的情况 ，出现了整个网络的瘫痪，现要在交换机上做 适当配置，解决这一问题。
在传统的交换网络中，设备通过单条链路进行 连接，当某一个一个点或是某一个链路发生故障时 可能导致网络无法访问，解决这种问题的办法正任 务描述中管理员所做的：在网络中提供冗余链路， 但是交换网络中的冗余链路会产生广播风暴、MAC地 址失效等现象，最终出现的结果就是网络瘫痪，为 避免因冗余链路形成环路而产生广播风暴和交换设 备地址系统失效问题，同时使用冗余链路提高网络 的可靠性，交换机都提供了生成树协议来解决这些 问题，网络正常时白动将备份链路断开，在网络故 障时白动启用备份链路。
Force Version: 3
########################### Instance 0 ###########################
Self Bridge Id : 32768 - 00:03:0f:01:25:28
Root Id
: this switch
Ext.RootPathCost : 0
Reply from 192.168.1.11:bytes=32 time=1ms TTL=64 Ping statistics for 192.168.1.11: Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss), Approximate round trip times in milli-seconds: Minimum = 1ms, Maximum = 4ms, Average = 1ms 可以正常通信，没有广播风暴发生，生成树协议工作正常。
一、了解广播风暴的危害 1.设置PC1的IP地址为192.168.1.10，PC2的IP地
址为192.168.1.11，PC1 ping PC2，结果如下： C:\Documents and
Settings\Administrator>ping 192.168.1.11 Pinging 192.168.1.11 with 32 bytes of data: Request timed out. Request timed out. Request timed out. Request timed out.
同样我们可以查询到S2的网桥ID为Self Bridge Id : 32768 - 00:03:0f:01:7d:b0比较两个网桥ID的大 小，它们的优先级相同，而MAC地址中最小的是交换机 S1。因此，S1被生成树协议选定为根网桥。
选择根端口
根网桥确定后，第二步需要在非根网桥上选择根端口 。选择根端口的依据是：
MSTP is enabled successfully.
s1#show spanning-tree
-- MSTP Bridge Config Info --
Standard : IEEE 802.1s
Bridge MAC : 00:03:0f:01:25:28
Hale Waihona Puke Baidu
Bridge Times : Max Age 20, Hello Time 2, Forward Delay 15
根据之前任务已经掌握的知识点，先配置好交换机与 PC
Switch A
F1/1
Switch B
F1/1
F1/3
F1/2
F1/2 F1/3
PC1
交换机端口 S1 1/10 S2 1/10
设备 PC1 PC2
IP地址 192.168.1.10 192.168.1.11
PC2
掩码 255.255.255.0 255.255.255.0
PortName ID ExtRPC IntRPC State Role DsgBridge DsgPort
S1(config)#spanning-tree //开启生成树协议
MSTP is starting now, please wait.............
MSTP is enabled successfully.
s1#spanning-tree
//开启生成树协议
MSTP is starting now, please wait.............
最后，将S2 E0/0/2端口关闭，生成树协议计算完成， 封闭了物理环路，并将S1的E0/0/2到S2的E0/0/2链路 作为冗余链路。
。
3.验证生成树的冗余性 用PC1 ping PC2
C:\>ping 192.168.1.11 Pinging 192.168.1.11 with 32 bytes of data: Reply from 192.168.1.11: bytes=32 time=4ms TTL=64 Reply from 192.168.1.11: bytes=32 time=1ms TTL=64 Reply from 192.168.1.11: bytes=32 time=1ms TTL=64
再查看两台交换机的生成树信息：
s1#show spanning-tree
-- MSTP Bridge Config Info --
Standard
: IEEE 802.1s
Bridge MAC : 00:03:0f:01:25:28
Bridge Times : Max Age 20, Hello Time 2, Forward Delay 15
0
0 FWD DSGN 32768.00030f012528 128.001
Ethernet0/0/2 128.002
0
0 FWD DSGN 32768.00030f012528 128.002
Ethernet0/0/24 128.024
0
0 FWD DSGN 32768.00030f012528 128.024