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来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/28 07:14:56
完成本章内容以后，你将能够
通过配置交换机的网桥优先级来选择合适的根网桥，
使网络的整体稳定性提高
通过PVST的配置实现交换网络的负载分担
理解STP的工作原理
了解PVST与CST的区别
掌握PVST的配置命令
正确的配置上行速链路和端口
配置Ethernet Channel2.1：STP(生成树协议)概述2.1.1 交换机的工作原理 交换机通过学习数据帧中的源MAC地址生成交换机的MAC地址表，MAC地址表使一张MAC地址与交换机端口对应的列表。
交换机查看数据帧的目标MAC地址，根据MAC地址表转发数据。
如果交换机在类表中没有找到匹配项，则向除接收刀这个数据帧的端口以外的所有端口广播这个数据帧。
作用：STP协议不断掉物理环路，而是在逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生、2.1.2 STP概述
STP叫做生成树协议，顾名思义，就是把一个环形结构改变成一个树形的结构。STP协议就是用来将物理上存在的环路的网络，
通过一种算法，在逻辑上断开一些端口，来生成一个逻辑上的树形结构。2.2 STP工作原理2.2.1 生成树算法
生成树协议运行生成树算法(STA).生成树算法很复杂，但是其过程可以归纳为以下3哥步骤：
（1）选择根网桥（Root Bridge）
（2）选择根端口（Root Ports）
（3）选择指定端口（Designa Ptedorts）
1.选择根网桥
选择跟网桥的依据使网桥ID，网桥ID是一个8字节的字段，组成如图2.6所示，前2个字节的十进制数称为网桥优先级，后6哥字节使网桥的MAC地址。
网桥优先级是用于衡量网桥在生成树算法中优先级的十进制数，取值范围为0~65535.默认值是32768.
网桥ID中的MAC地址是交换机的MAC地址之一，按照生成树算法中的定义，当比较某个STP参数的两个取值时，值小的优先级高。
2.选择根端口
选出了跟网桥之后。网络中的每台交换机必须和跟网桥建立某种关联，因此，STP将进行选择根端口的过程。
根端口存在于非跟网桥上，每个非根网桥上选择一个根端口。 选择端口的依据按照顺序依次是：
1-到根网桥最低的根路径成本
2-直连的网桥ID最小
3-端口ID最小
根路径成本是两个网桥间的路径上所有链路的成本之和，也就是某个网桥到达根网桥的中间所有链路的路径成本之和、
路径成本用来代表一条链路带宽的高低，一条链路的带宽越大，他传输数据的成本也就越低。
端口ID是一个2字节的STP参数。由一个字节的端口优先级和一个字节的端口编号组成。
端口优先级是一个可配置的STP参数，在基于IOS的交换机上，端口优先级到的十进制取值范围是0~255，默认值是128.
在STP选择端口的时候，首先比较交换机端口的根路径成本，根路径成本越低的为根端口。当根路径成本相同的时候，
比较连接的交换机的网桥ID值，选择网桥ID值小的座位 根端口；当网桥ID相同的时候，比较端口ID值，选择较小的作为根端口。 3.选择指定端口
选择完跟网桥和每台交换机的根端口后，一个树形结构已初步形成，但是。所有的链路仍连接在一起，
并可能都处于活动状态，最后导致形成环路。
为了消除桥回路形成的可能，STP进行最后的计算，在每一个网段上选择一个指定端口。选择制定端口的依据与根端口相同，按顺序有3个：
（1）根路径成本较低
（2）所在的交换机的网桥ID的值较小
（3）端口ID的值最小
在STP选择指定端口的时候，首先比较同一网段上的端口中根路径成本最低的，也就是到达根网桥最近的端口作为指定端口;
当根路径成本相同的时候，比较这个端口所在的交换机的网桥ID值，选择一个网桥ID最小的交换机上的端口作为指定端口；
当网桥ID相同的时候，也就是说，有几个位于同一交换机上的端口，比较端口ID值，选择较小的作为指定端口。
另外，跟网桥上的接口都是指定端口，因为根网桥上端口的根路径成本为0.2.2.2 BPDU
1.BPDU的两种类型
一种是配置BPDU，用于生成树计算。
一种是拓扑变更通告（Topology Change Notification，TCN）BPDU,用于通告网络拓扑的变化、 2.BPUD报文字段
BPUD包含的字段列在表2-2中，下面是BPDU几个关键字段作用的解释：
根网桥ID：由一个2字节优先级和一个6字节网桥MAC地址所组成，这个信息组合表明已经被选定为根网桥的设备标识。
根路径陈本：说明了这个BPDU从根网桥传输了多远，成本是多少。这个字段的值用来决定哪些端口将进行转发，哪些端口将被阻断、
发送网桥ID：这是发送该BPUD的网桥的优先级和网桥MAC地址组成，
端口ID：端口ID是由一个字节的端口优先级和一个字节的端口编号组成的，
计时器：计时器用于说明生成树用多长时间完成它的每项功能。这些功能包括报文老化时间、最大老化时间、访问时间和转发延迟。
3.STP利用BPDU选择根网桥的过程
根网桥的选择使一个持续反复进行的过程，踏每2s秒触发一次，检查BPDU的跟网桥ID是否发生了变化，
网络中是否又网桥ID值更低的交换机加入进来。
4.STP利用PUDU确定端口的根路径成本
前面已经说明，根路径成本值使通向跟网桥的所有链路的路径成本之和。在交换网络中，利用BPDU按下列方式确定一个根路径成本。 2.2.3 生成树端口的状态
Disabled（禁用）--由网络管理员设定或因网络故障使系统的端口处于Disabled状态，这个状态是比较特殊的状态，
它并不是端口正常的STP状态的一部分。 Blocking(阻塞)--在端口初始化，一个端口既不能接收或发送数据，也不能向他的地址表添加MAC地址，相反，
这样的一个端口仅允许接收BPDU报文，以便能侦听刀其他邻接交换机的信息。此外，选定指定端口后非指定端口也处于阻塞状态。 Listening(侦听)--如果一个交换机认为一个端口可选为根端口或指定端口，那么，他就把该端口Blocking状态变为Listening状态。
端口仍不能接受或发送数据帧。不过，为了使该端口加入生成树的拓扑过程，允许它接收或发送BPDU报文。由于该端口可以通过发送
BPDU报文给其他交换机通告该端口的信息，因此。这个端口最终肯能被允许成为一个根端口或指定端口。如果该端口失去根端口或指
定端口的地位，那么它将返回到Blocking状态。
Learning(学习)--一个端口在Listening状态下经过一段时间（称为转发延迟）后，将转为Learning状态。
该端口扔象从前一样发送和接收BPDU报文。不过。该交换机可以学习新的MAC地址，并将该地址添加到交换
机的地址列表中。正因为如此，才使得交换机可以默认一定的时间，处理有关地址表的信息、
Forwarding（转发）--在Learning状态下再经历一定的转发延迟时间，该端口转入到Forwarding状态。
在Forwarding状态，该端口既可以发送和接收数据帧，也可以收集MAC地址加入到它的地址表，还可以发送和接收BPDU报文。
在生成树拓扑中，该端口至此才成为一个全功能的交换机端口。2.2.4 生成树计时器
SPT利用3种计时方法来确保一个网络正确的收剑。现将STP计时器及它们的默认值描述如下：
Hello时间：网桥发送配置BPDU报文之间的时间间隔。
转发延迟：一个交换机端口在 Listening(侦听)和 Learning(学习)状态所花费的时间间隔。它的默认值各为15s.
最大老化时间：交换机在丢弃BPDU报文之前存储它所用的时间。
从阻塞到侦听（20s）
从侦听到学习（15s）
从学习刀转发（15s） 2.3 PVST的配置
STP：
CST---SW为基础
PVST--SW和VLAN为基础
PVST+ ----用来连接PVST和CST区域
1.PVST配置的意义
利用PVST实现网络的负载分担。
配置上行速链路，实现备份的上行链路快读恢复。
配置速端口，使连接终端的端口快速进入到转发状态。
2.PVST配置命令
启用生成树的命令：switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list
配置根网桥的命令：
switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list root primary secondary
修改网桥由县级的命令:
switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge-priority
修改端口成本：
switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list cost cost
修改端口优先级：
switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list port-priority priority
配置上行速链路：
switch(config) #spanning-tree uplinkfast
配置速端口：
switch(config-if) #spanning-tree portfast 3.PVST配置的查看
（1）查看生成树的配置
switch#show spanning-tree
(2)查看某个VLAN的生成树详细信息
switch#show spanning-tree vlan vlan-id detail2.4 EthernetChannel（以太网通管）
1.什么是EthernetChannel（以太网通管）
EthernetChannel通过捆绑多条以太链路来提高链路带宽，并运行一种机制，将多个以太网端口捆绑成一条逻辑链路。
以太网通道醉倒可以捆绑8条物理连路，其中物理链路可以是双绞线的，也可以是光纤连接的。
以太网通道的要求： 参与捆绑的端口必须属于同一个VLAN。
如果端口配置的是中继模式，那么，应该在链路两端将通道中的所有端口配置成相同的中继模式。
所有参与捆绑的端口的物理参数设置必须相同，应该有同样的速度和全/半双工模式设置。
2.以太网通道的配置
switch(config)# interface range fastEthernet 0/1 - 2
switch(config-if-range) #channel-group 1 mode on 注：
带宽与路径成本:
10M=100
100M=19
1000M=4
网桥优先级：范围0-65535 缺省：32768 端口优先级：范围0-255 缺省：128 配置 primary后优先级为：24576
配置 secondary后优先级为：28672
通过配置交换机的网桥优先级来选择合适的根网桥，
使网络的整体稳定性提高
通过PVST的配置实现交换网络的负载分担
理解STP的工作原理
了解PVST与CST的区别
掌握PVST的配置命令
正确的配置上行速链路和端口
配置Ethernet Channel2.1：STP(生成树协议)概述2.1.1 交换机的工作原理 交换机通过学习数据帧中的源MAC地址生成交换机的MAC地址表，MAC地址表使一张MAC地址与交换机端口对应的列表。
交换机查看数据帧的目标MAC地址，根据MAC地址表转发数据。
如果交换机在类表中没有找到匹配项，则向除接收刀这个数据帧的端口以外的所有端口广播这个数据帧。
作用：STP协议不断掉物理环路，而是在逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生、2.1.2 STP概述
STP叫做生成树协议，顾名思义，就是把一个环形结构改变成一个树形的结构。STP协议就是用来将物理上存在的环路的网络，
通过一种算法，在逻辑上断开一些端口，来生成一个逻辑上的树形结构。2.2 STP工作原理2.2.1 生成树算法
生成树协议运行生成树算法(STA).生成树算法很复杂，但是其过程可以归纳为以下3哥步骤：
（1）选择根网桥（Root Bridge）
（2）选择根端口（Root Ports）
（3）选择指定端口（Designa Ptedorts）
1.选择根网桥
选择跟网桥的依据使网桥ID，网桥ID是一个8字节的字段，组成如图2.6所示，前2个字节的十进制数称为网桥优先级，后6哥字节使网桥的MAC地址。
网桥优先级是用于衡量网桥在生成树算法中优先级的十进制数，取值范围为0~65535.默认值是32768.
网桥ID中的MAC地址是交换机的MAC地址之一，按照生成树算法中的定义，当比较某个STP参数的两个取值时，值小的优先级高。
2.选择根端口
选出了跟网桥之后。网络中的每台交换机必须和跟网桥建立某种关联，因此，STP将进行选择根端口的过程。
根端口存在于非跟网桥上，每个非根网桥上选择一个根端口。 选择端口的依据按照顺序依次是：
1-到根网桥最低的根路径成本
2-直连的网桥ID最小
3-端口ID最小
根路径成本是两个网桥间的路径上所有链路的成本之和，也就是某个网桥到达根网桥的中间所有链路的路径成本之和、
路径成本用来代表一条链路带宽的高低，一条链路的带宽越大，他传输数据的成本也就越低。
端口ID是一个2字节的STP参数。由一个字节的端口优先级和一个字节的端口编号组成。
端口优先级是一个可配置的STP参数，在基于IOS的交换机上，端口优先级到的十进制取值范围是0~255，默认值是128.
在STP选择端口的时候，首先比较交换机端口的根路径成本，根路径成本越低的为根端口。当根路径成本相同的时候，
比较连接的交换机的网桥ID值，选择网桥ID值小的座位 根端口；当网桥ID相同的时候，比较端口ID值，选择较小的作为根端口。 3.选择指定端口
选择完跟网桥和每台交换机的根端口后，一个树形结构已初步形成，但是。所有的链路仍连接在一起，
并可能都处于活动状态，最后导致形成环路。
为了消除桥回路形成的可能，STP进行最后的计算，在每一个网段上选择一个指定端口。选择制定端口的依据与根端口相同，按顺序有3个：
（1）根路径成本较低
（2）所在的交换机的网桥ID的值较小
（3）端口ID的值最小
在STP选择指定端口的时候，首先比较同一网段上的端口中根路径成本最低的，也就是到达根网桥最近的端口作为指定端口;
当根路径成本相同的时候，比较这个端口所在的交换机的网桥ID值，选择一个网桥ID最小的交换机上的端口作为指定端口；
当网桥ID相同的时候，也就是说，有几个位于同一交换机上的端口，比较端口ID值，选择较小的作为指定端口。
另外，跟网桥上的接口都是指定端口，因为根网桥上端口的根路径成本为0.2.2.2 BPDU
1.BPDU的两种类型
一种是配置BPDU，用于生成树计算。
一种是拓扑变更通告（Topology Change Notification，TCN）BPDU,用于通告网络拓扑的变化、 2.BPUD报文字段
BPUD包含的字段列在表2-2中，下面是BPDU几个关键字段作用的解释：
根网桥ID：由一个2字节优先级和一个6字节网桥MAC地址所组成，这个信息组合表明已经被选定为根网桥的设备标识。
根路径陈本：说明了这个BPDU从根网桥传输了多远，成本是多少。这个字段的值用来决定哪些端口将进行转发，哪些端口将被阻断、
发送网桥ID：这是发送该BPUD的网桥的优先级和网桥MAC地址组成，
端口ID：端口ID是由一个字节的端口优先级和一个字节的端口编号组成的，
计时器：计时器用于说明生成树用多长时间完成它的每项功能。这些功能包括报文老化时间、最大老化时间、访问时间和转发延迟。
3.STP利用BPDU选择根网桥的过程
根网桥的选择使一个持续反复进行的过程，踏每2s秒触发一次，检查BPDU的跟网桥ID是否发生了变化，
网络中是否又网桥ID值更低的交换机加入进来。
4.STP利用PUDU确定端口的根路径成本
前面已经说明，根路径成本值使通向跟网桥的所有链路的路径成本之和。在交换网络中，利用BPDU按下列方式确定一个根路径成本。 2.2.3 生成树端口的状态
Disabled（禁用）--由网络管理员设定或因网络故障使系统的端口处于Disabled状态，这个状态是比较特殊的状态，
它并不是端口正常的STP状态的一部分。 Blocking(阻塞)--在端口初始化，一个端口既不能接收或发送数据，也不能向他的地址表添加MAC地址，相反，
这样的一个端口仅允许接收BPDU报文，以便能侦听刀其他邻接交换机的信息。此外，选定指定端口后非指定端口也处于阻塞状态。 Listening(侦听)--如果一个交换机认为一个端口可选为根端口或指定端口，那么，他就把该端口Blocking状态变为Listening状态。
端口仍不能接受或发送数据帧。不过，为了使该端口加入生成树的拓扑过程，允许它接收或发送BPDU报文。由于该端口可以通过发送
BPDU报文给其他交换机通告该端口的信息，因此。这个端口最终肯能被允许成为一个根端口或指定端口。如果该端口失去根端口或指
定端口的地位，那么它将返回到Blocking状态。
Learning(学习)--一个端口在Listening状态下经过一段时间（称为转发延迟）后，将转为Learning状态。
该端口扔象从前一样发送和接收BPDU报文。不过。该交换机可以学习新的MAC地址，并将该地址添加到交换
机的地址列表中。正因为如此，才使得交换机可以默认一定的时间，处理有关地址表的信息、
Forwarding（转发）--在Learning状态下再经历一定的转发延迟时间，该端口转入到Forwarding状态。
在Forwarding状态，该端口既可以发送和接收数据帧，也可以收集MAC地址加入到它的地址表，还可以发送和接收BPDU报文。
在生成树拓扑中，该端口至此才成为一个全功能的交换机端口。2.2.4 生成树计时器
SPT利用3种计时方法来确保一个网络正确的收剑。现将STP计时器及它们的默认值描述如下：
Hello时间：网桥发送配置BPDU报文之间的时间间隔。
转发延迟：一个交换机端口在 Listening(侦听)和 Learning(学习)状态所花费的时间间隔。它的默认值各为15s.
最大老化时间：交换机在丢弃BPDU报文之前存储它所用的时间。
从阻塞到侦听（20s）
从侦听到学习（15s）
从学习刀转发（15s） 2.3 PVST的配置
STP：
CST---SW为基础
PVST--SW和VLAN为基础
PVST+ ----用来连接PVST和CST区域
1.PVST配置的意义
利用PVST实现网络的负载分担。
配置上行速链路，实现备份的上行链路快读恢复。
配置速端口，使连接终端的端口快速进入到转发状态。
2.PVST配置命令
启用生成树的命令：switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list
配置根网桥的命令：
switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list root primary secondary
修改网桥由县级的命令:
switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge-priority
修改端口成本：
switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list cost cost
修改端口优先级：
switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list port-priority priority
配置上行速链路：
switch(config) #spanning-tree uplinkfast
配置速端口：
switch(config-if) #spanning-tree portfast 3.PVST配置的查看
（1）查看生成树的配置
switch#show spanning-tree
(2)查看某个VLAN的生成树详细信息
switch#show spanning-tree vlan vlan-id detail2.4 EthernetChannel（以太网通管）
1.什么是EthernetChannel（以太网通管）
EthernetChannel通过捆绑多条以太链路来提高链路带宽，并运行一种机制，将多个以太网端口捆绑成一条逻辑链路。
以太网通道醉倒可以捆绑8条物理连路，其中物理链路可以是双绞线的，也可以是光纤连接的。
以太网通道的要求： 参与捆绑的端口必须属于同一个VLAN。
如果端口配置的是中继模式，那么，应该在链路两端将通道中的所有端口配置成相同的中继模式。
所有参与捆绑的端口的物理参数设置必须相同，应该有同样的速度和全/半双工模式设置。
2.以太网通道的配置
switch(config)# interface range fastEthernet 0/1 - 2
switch(config-if-range) #channel-group 1 mode on 注：
带宽与路径成本:
10M=100
100M=19
1000M=4
网桥优先级：范围0-65535 缺省：32768 端口优先级：范围0-255 缺省：128 配置 primary后优先级为：24576
配置 secondary后优先级为：28672