1、路由和交换技术路由和交换技术项目2-5 多区域 OSPF项目2-4调整单区域 OSPF并对其进行故障排除 第二部分 交换网络 项目2-6EIGRP项目2-2生成树协议项目2-1扩展网络简介项目2-3链路聚合 第二部分 交换网络 项目2-8点到点连接项目2-7连接到广域网项目2-9帧中继项目2-10VPN目标导航掌握STP工作原理。明确交换LAN环境中的PVST+工作原理。掌握快速PVST+的配置。掌握常见STP配置问题2.1.1 生成树的用途2.1 生成树的概念在在OSI 第第1层和第层和第2层实现冗余层实现冗余2.1.1 生成树的用途2.1 生成树的概念S2检测到检测到链路中断链路中断，改向
2、，改向S3转发数据帧转发数据帧2.1.1 生成树的用途2.1 生成树的概念第1层冗余的问题:MAC 数据库不稳定BroadcastMACPortPC1F0/11F0/22.1.1 生成树的用途2.1 生成树的概念MACPortPC1F0/2F0/12.1.1 生成树的用途2.1 生成树的概念第第1层冗余的问题层冗余的问题:广播风暴广播风暴PC1发出广播导发出广播导致第二层出现致第二层出现环路环路2.1.1 生成树的用途2.1 生成树的概念第第1层冗余的问题层冗余的问题:重复的单播帧重复的单播帧2.1.2 STP运行正常 STPDrop简介2.1 生成树的概念STP 重新计算X简介2.1.2 S
3、TP运行2.1 生成树的概念2.1.2 STP运行接口角色2.1 生成树的概念根桥根桥BPDU：Bridge Protocol Data Unit桥协议数据单元桥协议数据单元2.1 生成树的概念2.1.2 STP运行路径开销2.1 生成树的概念2.1.2 STP运行2.2 生成树协议的变体2.2.1 生成树协议的变体概述生成树协议列表STP 或 IEEE 802.1D-1998PVST+IEEE 802.1D-2004Rapid（快速）Spanning Tree Protocol（RSTP）或 IEEE 802.1wRapid PVST+（快速 PVST+）Multiple（多）Spannin
4、g Tree Protocol（MSTP）或 IEEE 802.1s2.2 生成树协议的变体2.1.2 STP运行生成树协议特性生成树协议特性2.2 生成树协议的变体2.2.2 PVST+PVST+协议简介PVST+具有以下特性:网络中每一个VLAN 可运行一个独立的 IEEE 802.1D 生成树实例。使用负载均衡优化网络。注意:为每个VLAN维护一个生成树实例可能导致CPU的浪费.2.2 生成树协议的变体2.2.2 PVST+PVST+接口状态接口状态STP 引入5种端口状态:BlockingListeningLearningForwardingDisabled2.2 生成树协议的变体2.
5、2.3 快速 PVST+RSTP（802.1w）优于STP（802.1D）但是能够向下兼容。RSTP 保留了与原有的IEEE 802.1D相同的 BPDU 格式,除了 version 字段被置为 2 以表示 RSTP,此外 flags 字段还使用了全部 8 比特.RSTP 可以确保接口实时并安全地转换到转发状态，不需要依赖任何计时器配置.1、快速PVST+概述2.2 生成树协议的变体2.2.3 快速 PVST+2 2、边缘端口边缘端口（EdgeEdge Port Port）2.3 生成树协议的配置2.3.1 PVST+配置Catalyst 2960 默认配置方法方法1 2.3.1 PVST+配
6、置为确保交换机具有最小的网桥优先级值，在全局配置模式下使用spanning-tree vlan vlan-id root primary 命令。交换机的优先级即被设置为预定义的值24,576，或者是小于网络中检测到的最低网桥优先级的4,096的最大倍数。在图2.6中，S1已使用spanning-treevlan 1 root primary 命令指定为主根网桥，S2已使用spanning-tree vlan 1 root secondary 命令配置为次根网桥。2.3 生成树协议的配置2.3.1 PVST+配置方法方法 2另一种配置网桥优先级值的方法是使用全局配置模式命令spanning-tr
7、ee vlan vlan-id priority value。此命令可更为精确地控制网桥优先级值。优先级值介于0和61,440之间，增量为4,096。在示例中，S3通过spanning-tree vlan 1 priority 24576 命令获得了网桥优先级值24,576。2.3 生成树协议的配置2.3.2快速PVST+配置快速PVST+是思科实施的RSTP。Catalyst 2960系列交换机的默认生成树配置是PVST+。Cisco 2960 交换机支持PVST+、快速PVST+和MST，但所有VLAN只能同时使用一个版本。快速PVST+命令控制着VLAN生成树实例的配置。将接口指定给一个
8、VLAN时生成树实例即会创建，而将最后一个接口移到其他VLAN时生成树实例即被删除。同样，我们可以在创建生成树实例之前配置STP交换机和端口参数。当创建生成树实例时，会应用这些参数。图2.8显示了在思科交换机上配置快速PVST+所需的CiscoIOS命令语法。2.3 生成树协议的配置2.3.3 STP 配置问题2.3 生成树协议的配置1、分析、分析STP拓扑拓扑要分析STP拓扑，请执行以下步骤：第1步：查找第2层拓扑。使用网络文档（如果存在），或使用show cdp neighbors 命令查找第2层拓扑。第2步：找到第2层拓扑后，使用STP知识确定预期的第2层路径。我们需要知道哪台交换机是根
9、网桥。第3步：使用show spanning-tree vlan 命令确定哪台交换机是根网桥。第4步：使用show spanning-tree vlan 命令在所有交换机上查找处于阻塞或转发状态的端口，并确认预期的第 2层路径。2.3 生成树协议的配置2.3.3 STP 配置问题2、预期拓扑与物理拓扑、预期拓扑与物理拓扑2.3 生成树协议的配置2.3.3 STP 配置问题3、生成树故障后果、生成树故障后果2.3.3 STP 配置问题2.3.3 STP 配置问题4、修复生成树问题、修复生成树问题解决交换网络中生成树失效问题，可通过手工移除冗余链路的方法。可用物理方法，也可以通过命令配置,直到消除
10、拓扑中的所有环路。在恢复冗余链路前,要先确认并更正导致生成树失效的原因。仔细监控网络，确保问题得到解决。总结冗余第2层网络引起的问题包括广播风暴、MAC数据库不稳定和重复的单播帧。STP是第2层协议，它通过有意阻塞可能引起环路的冗余路径，确保所有目的地之间只有一个逻辑路径。STP发送BPDU帧来在交换机之间通信。每个生成树实例选举一台交换机作为根网桥。管理员可以通过更改网桥优先级控制此选举。根网桥可以配置为按每个VLAN或每组VLAN启用生成树负载均衡，具体取决于所使用的生成树协议。STP随后使用路径开销为每个参与的端口分配端口角色。路径开销是到根网桥的路径上所有端口开销的总和。端口开销自动分配给每个端口；但也可以手动配置。首选开销最低的路径，并阻止所有其他冗余路径。PVST+是IEEE 802.1D在思科交换机上的默认配置。它为每个VLAN运行一个STP实例。较新的快速融合生成树协议(RSTP)可以以快速PVST+的形式，在思科交换机上对每个VLAN实施。多生成树(MST)是思科实施的多生成树协议(MSTP)，该协议对一组特定的VLAN运行一个生成树实例。诸如PortFast和BPDU防护等功能可确保交换环境中的主机能够即时访问网络，而不涉及生成树操作。综合实验：实验配置快速综合实验：实验配置快速PVST+
