1、项目四 局域网冗余策略模块4.1 生成树协议（STP）配置模块4.1 生成树协议（STP）配置内容简介内容简介o 介绍生成树协议介绍生成树协议STP的特性及工作原理；的特性及工作原理；o 介绍启动介绍启动STP、设置生成树协议类型、设、设置生成树协议类型、设置交换机优先级、设置端口优先级、显示置交换机优先级、设置端口优先级、显示生成树配置信息等命令。生成树配置信息等命令。23知识目标、技能点知识目标、技能点o 能够描述生成树协议特性及应用场合；能够描述生成树协议特性及应用场合；o 能够独立完成能够独立完成STP基本配置。基本配置。模块4.1 生成树协议（STP）配置44.1.1 问题提出问题提
2、出 某公司办公楼网络运行一段时间后某公司办公楼网络运行一段时间后，员工反映网速较慢，甚至有时不能上，员工反映网速较慢，甚至有时不能上网。网络管理员测试后发现，此办公楼网。网络管理员测试后发现，此办公楼为了保证网络链路备份，重新连线造成为了保证网络链路备份，重新连线造成的现象。领导要求采取一定技术措施，的现象。领导要求采取一定技术措施，既要保证网络链路有备份又不造成网络既要保证网络链路有备份又不造成网络故障，实现快速、便捷、安全的网上办故障，实现快速、便捷、安全的网上办公。公。模块4.1 生成树协议（STP）配置4.1.2 相关知识相关知识1网络问题分析网络问题分析 （1）广播风暴）广播风暴5模
3、块4.1 生成树协议（STP）配置6模块4.1 生成树协议（STP）配置（2）多帧复制）多帧复制7（3）MAC地址表不稳定地址表不稳定模块4.1 生成树协议（STP）配置8模块4.1 生成树协议（STP）配置2生成树协议（生成树协议（STP）概述）概述 生成树协议（生成树协议（Spanning-Tree-Protocol，STP）是）是DEC创建的网桥到创建的网桥到网桥协议。网桥协议。DEC的生成树算法后由的生成树算法后由IEEE802委员会修正为委员会修正为IEEE802.1D标准。标准。DEC和和IEEE802.1D算法不同，算法不同，也不兼容。目前，多数交换机使用也不兼容。目前，多数交换
4、机使用IEEE802.1D生成树协议。生成树协议。9 生成树协议就是在具有物理环路的交换生成树协议就是在具有物理环路的交换网络上，产生没有逻辑环路的树型结构网络上，产生没有逻辑环路的树型结构网络的方法。网络的方法。运行运行STP协议的交换机之间通过网桥协协议的交换机之间通过网桥协议数据单元（议数据单元（Bridge Protocol Data Unit，BPDU）进行信息的交流）进行信息的交流。网络网络中所有的交换机每隔一定的时间间隔（中所有的交换机每隔一定的时间间隔（默认值为默认值为2s）就发送和接受）就发送和接受BPDU数据数据帧帧模块4.1 生成树协议（STP）配置 BPDU中最为重要的
5、选项是：中最为重要的选项是：Root ID、Cost of Path、Port ID、Maximum Time、Hello Time、Forward Delay等等（1）网桥）网桥ID及网桥优先级及网桥优先级 网桥网桥ID为由网桥优先级和为由网桥优先级和MAC地址组成地址组成。桥优先级数值越小级别越高。优先级的桥优先级数值越小级别越高。优先级的设置值有设置值有16个，都为个，都为4096的倍数的倍数。10模块4.1 生成树协议（STP）配置11模块4.1 生成树协议（STP）配置 网桥网桥ID构成如下：构成如下：分别是0、4096、8192327686144默认值为32768。12（2）端口）
6、端口ID及端口优先级及端口优先级 端口端口ID由端口优先级和端口号组成。端由端口优先级和端口号组成。端口优先级数值越小级别越高。端口优先级口优先级数值越小级别越高。端口优先级值也有值也有16个，都为个，都为16的倍数，分别是的倍数，分别是0、16、32、48、64、80、96、112、128、144、160、176、192、208、224和和240，默认值为，默认值为128。模块4.1 生成树协议（STP）配置13模块4.1 生成树协议（STP）配置 端口端口ID构成如下：构成如下：（3）根路径花费）根路径花费 根路径花费是指网桥到根桥的路径花费根路径花费是指网桥到根桥的路径花费（Root P
7、ath Cost）。）。14模块4.1 生成树协议（STP）配置链 路 速 度第一次修正的路径花费第二次修正的路径花费10Gb/s121Gb/s14100Mb/s101910Mb/s100100第一次和第二次修正的路径花费15（4）根交换机与指定交换机）根交换机与指定交换机根交换机是指网桥根交换机是指网桥ID值最小的交换机。值最小的交换机。指定交换机是指某一网段通过该交换机到指定交换机是指某一网段通过该交换机到达根交换机的路径花费最少的交换机。达根交换机的路径花费最少的交换机。（5）根端口与指定端口）根端口与指定端口根端口是指一台交换机中根路径花费最低根端口是指一台交换机中根路径花费最低的端口
8、，若有多个端口具有相同的根路径的端口，若有多个端口具有相同的根路径花费，则具有最高优先级的端口为根端口。花费，则具有最高优先级的端口为根端口。根端口处于转发状态。根端口处于转发状态。模块4.1 生成树协议（STP）配置 指定端口是指把网段和指定交换机连接指定端口是指把网段和指定交换机连接起来的指定交换机端口。如果指定交换起来的指定交换机端口。如果指定交换机有两个以上的端口在这个网段上，则机有两个以上的端口在这个网段上，则具有最高优先级的端口被选为指定端口具有最高优先级的端口被选为指定端口。指定端口处于转发状态。指定端口处于转发状态。（6）非指定端口）非指定端口 非指定端口是指除根端口、指定端口
9、的其非指定端口是指除根端口、指定端口的其他端口。非指定端口处于阻塞状态。他端口。非指定端口处于阻塞状态。16模块4.1 生成树协议（STP）配置3生成树协议的工作过程生成树协议的工作过程工作过程经历了工作过程经历了4个操作步骤：个操作步骤：第第1步，选举一个根网桥；步，选举一个根网桥；第第2步，在每个非根网桥上选举一个根端口步，在每个非根网桥上选举一个根端口第第3步，在每个网段上选举一个指定端口；步，在每个网段上选举一个指定端口；第第4步，阻塞非根、非指定端口。步，阻塞非根、非指定端口。17模块4.1 生成树协议（STP）配置第第1步：选举根交换机步：选举根交换机 网络中的交换机通过交换网络中
10、的交换机通过交换BPDU，比较，比较网桥网桥ID，最终将具有最小网桥，最终将具有最小网桥ID的交换的交换机选举为根交换机，根交换机只有一个机选举为根交换机，根交换机只有一个。根交换机默认情况下每根交换机默认情况下每2s发送一次发送一次BPDU，生成树中的其他交换机接收，生成树中的其他交换机接收BPDU后依据其中传递的信息进行根端后依据其中传递的信息进行根端口、指定端口的选举。口、指定端口的选举。18模块4.1 生成树协议（STP）配置19模块4.1 生成树协议（STP）配置选举根网桥第第2步：选举根端口步：选举根端口 在所有非根交换机上选举根端口。在所有非根交换机上选举根端口。选举根端口的优先
11、顺序为：选举根端口的优先顺序为：首先，依据根路径成本最小选举；首先，依据根路径成本最小选举；其次，依据发送网桥其次，依据发送网桥ID最小选举；最小选举；最后，依据发送端口最后，依据发送端口ID最小选举。最小选举。20模块4.1 生成树协议（STP）配置（1）依据根路径成本最小选举）依据根路径成本最小选举21模块4.1 生成树协议（STP）配置（2）依据发送网桥）依据发送网桥ID最小选举最小选举22模块4.1 生成树协议（STP）配置（3）依据发送端口）依据发送端口ID最小选举最小选举23模块4.1 生成树协议（STP）配置第第3步：选举指定端口步：选举指定端口 每个网段都需要选举出一个指定端口
12、来每个网段都需要选举出一个指定端口来为这个网段转发数据流，指定端口为该为这个网段转发数据流，指定端口为该网段到达根交换机最近的指定交换机端网段到达根交换机最近的指定交换机端口，指定端口保持转发状态。口，指定端口保持转发状态。在下图中，指定端口用在下图中，指定端口用“”标识。标识。24模块4.1 生成树协议（STP）配置25模块4.1 生成树协议（STP）配置选举指定端口第第4步：阻塞非根、非指定端口步：阻塞非根、非指定端口o 当网桥已经选举出根端口、指定端口后当网桥已经选举出根端口、指定端口后，其余端口为非根、非指定端口（用，其余端口为非根、非指定端口（用“”标识）。标识）。o 根端口、指定端
13、口处于转发数据状态，根端口、指定端口处于转发数据状态，而非根、非指定端口处于禁止数据转发而非根、非指定端口处于禁止数据转发状态，由此形成逻辑上无环路的网络拓状态，由此形成逻辑上无环路的网络拓扑结构扑结构26模块4.1 生成树协议（STP）配置27模块4.1 生成树协议（STP）配置无环路拓扑结构4交换机端口状态交换机端口状态 （1）阻塞状态（）阻塞状态（Blocking）：端口不）：端口不能接收或传输数据，也不能把能接收或传输数据，也不能把MAC地址地址加入加入MAC地址表，只能接收地址表，只能接收BPDU。（2）监听状态（）监听状态（Listening）：端口）：端口不能接收或传输数据，也不
14、能把不能接收或传输数据，也不能把MAC地地址加入址加入MAC地址表，但是可以接收或发地址表，但是可以接收或发生生BPDU。28模块4.1 生成树协议（STP）配置 （3）学习状态（）学习状态（Learning）：端口不）：端口不能传输数据，但可以发送和接收能传输数据，但可以发送和接收BPDU，也可以学习，也可以学习MAC地址并加入地址并加入MAC地址地址表。表。（4）转发状态（）转发状态（Forwarding）：端）：端口能够发送和接收数据、学习口能够发送和接收数据、学习MAC地址地址、发送和接收、发送和接收BPDU。（5）禁用（）禁用（Disabled）状态。）状态。29模块4.1 生成树协
15、议（STP）配置30模块4.1 生成树协议（STP）配置交换机端交换机端口状态变口状态变化如下：化如下：5网络拓扑变更网络拓扑变更 当网络发生变化时，发生变化的交换机会当网络发生变化时，发生变化的交换机会在根端口上每隔在根端口上每隔Hello time时间发送时间发送TCN BPDU，直到上游指定网桥邻居确，直到上游指定网桥邻居确认收到该认收到该TCN BPDU为止，上游网桥同为止，上游网桥同样向上游传递这个样向上游传递这个TCN BPDU。当根网。当根网桥收到后，会发送设置了拓扑改变位的桥收到后，会发送设置了拓扑改变位的BPDU，通知整个网络拓扑发生了改变，通知整个网络拓扑发生了改变31模块
16、4.1 生成树协议（STP）配置32模块4.1 生成树协议（STP）配置网络拓扑变更6生成树协议配置命令生成树协议配置命令（1）启用生成树协议）启用生成树协议33模块4.1 生成树协议（STP）配置使用no选项将关闭生成树协议，如ruijie(config)#no spanning-tree。例例1：启用生成树协议：启用生成树协议ruijie#configruijie(config)#spanning-tree例例2：关闭生成树协议：关闭生成树协议ruijie#configruijie(config)#no spanning-tree34模块4.1 生成树协议（STP）配置（2）设置生成树协议
17、类型）设置生成树协议类型 默认情况下，为多生成树协议默认情况下，为多生成树协议MSTP。35模块4.1 生成树协议（STP）配置要恢复默认模式，用no spanning-tree mode命令，如ruijie(config)#no spanning-tree mode。例例1：启用交换机生成树协议，并设置生成树协议：启用交换机生成树协议，并设置生成树协议类型为类型为STP。ruijie(config)#spanning-treeruijie(config)#spanning-tree mode stp例例2：将交换机生成树协议类型恢复为默认状态。：将交换机生成树协议类型恢复为默认状态。ruij
18、ie(config)#no spanning-tree mode36模块4.1 生成树协议（STP）配置（3）设置交换机优先级）设置交换机优先级 选举根交换机时，比较交换机选举根交换机时，比较交换机ID，将交，将交换机换机ID最小的交换机选举为根交换机最小的交换机选举为根交换机，而交换机而交换机ID由由“优先级优先级+MAC”构成构成。37模块4.1 生成树协议（STP）配置 默认情况下，优先级为默认情况下，优先级为32768。要恢复默认模式，用要恢复默认模式，用no spanning-tree priority命令命令。ruijie(config)#no spanning-tree prio
19、rity。38模块4.1 生成树协议（STP）配置例例1：启动生成树协议，设置生成树协议类型为：启动生成树协议，设置生成树协议类型为stp，优先级为，优先级为4096。ruijie(config)#spanning-treeruijie(config)#spanning-tree mode stpruijie(config)#spanning-tree priority 4096例例2：将生成树优先级恢复为默认值：将生成树优先级恢复为默认值32768。ruijie(config)#no spanning-tree priority39模块4.1 生成树协议（STP）配置（4）设置端口优先级命令
20、）设置端口优先级命令 在选举根端口或指定端口时，通过比较交在选举根端口或指定端口时，通过比较交换机端口换机端口ID，将端口，将端口ID小的端口选举为小的端口选举为根端口或指定端口根端口或指定端口，而端口而端口ID由由“端口端口优先级优先级+端口号端口号”构成构成。40模块4.1 生成树协议（STP）配置o 其中，其中，priority为端口优先级，取值范为端口优先级，取值范围为围为0到到240，按，按16的倍数递增，默认的倍数递增，默认值为值为128。o 提示：要恢复默认模式，用提示：要恢复默认模式，用no spanning-tree port-priority命令命令，如，如ruijie(c
21、onfig-if)#no spanning-tree port-priority。41模块4.1 生成树协议（STP）配置例例1：设置交换机端口：设置交换机端口Fastethernet 0/1的的优先级为优先级为32。ruijie(config)#spanning-treeruijie(config)#spanning-tree mode stpruijie(config)#interface Fastethernet 0/1ruijie(config-if)#spanning-tree port-priority 3242模块4.1 生成树协议（STP）配置例例2：将交换机端口：将交换机端口
22、Fastethernet 0/1的优先级恢复为默认值的优先级恢复为默认值128。ruijie(config-if)#no spanning-tree port-priority ruijie(config-if)#43模块4.1 生成树协议（STP）配置（5）显示生成树配置信息命令）显示生成树配置信息命令显示交换机生成树配置信息显示交换机生成树配置信息44模块4.1 生成树协议（STP）配置显示端口生成树配置信息显示端口生成树配置信息45模块4.1 生成树协议（STP）配置显示生成树的端口转发状态信息显示生成树的端口转发状态信息46模块4.1 生成树协议（STP）配置47结束模块4.1 生成树协议（STP）配置
