05 三層交換機配置與STP

三層交換機的操作,1、三層交換機的端口操作端口的2層與3層轉(zhuǎn)換3層交換機的端口既可用作2層的交換端口，也可用作3層的路由端口。將端口設(shè)置為3層的配置命令為noswitchport。將端口設(shè)置為2層的配置命令為switchport。對于IP網(wǎng)絡，應為3層端口指定IP地址，此地址以后成為所連廣播域內(nèi)其他2層接入交換機和客戶機的網(wǎng)關(guān)地址。,2、三層交換機路由功能的開啟與關(guān)閉Sw#conftSw(conf)#iprouting關(guān)閉路由功能：Sw(conf)#noiprouting,三層交換機實現(xiàn)vlan之間通信,生成樹協(xié)議SpanningTreeProtocol,教學目標,了解生成樹協(xié)議的工作原理掌握交換機端口狀態(tài)的遷移,S301設(shè)備鏈路冗余拓撲圖分析：優(yōu)點與問題,簡單的冗余交換拓撲,1.冗余拓撲消除了單點故障2.交換機對不知道地址的幀進行泛洪3.交換機對廣播和組播也進行泛洪。4.冗余交換拓撲或許會帶來廣播風暴、多幀拷貝以及MAC地址表不穩(wěn)定的問題,廣播風暴（BroadcastStorm）,多幀傳輸（MultipleFrameTransmissions）,在冗余交換網(wǎng)絡中，對終端設(shè)備來講，收到多幀相同數(shù)據(jù)是可能的。,MAC地址表不穩(wěn)定（MACDatabaseInstability）,交換機從錯誤的接口學到MAC地址。,如何解決以上問題？,創(chuàng)建邏輯無環(huán)路拓撲（Creatingalogicalloopfreetopology）,1.冗余增加了可靠性，但是同時將物理環(huán)路帶進網(wǎng)絡2.解決辦法就是創(chuàng)建邏輯無環(huán)路拓撲，同時保留物理環(huán)存在3.無環(huán)路拓撲稱為樹，并且是可擴展的樹。4.創(chuàng)建無環(huán)路拓撲的算法稱為生成樹(spanning-tree)算法。,STP術(shù)語（STPTerms）,1.橋ID(BID)2.開銷（Cost）3.橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（BPDU）,橋ID(BridgeID),1.BID用來識別每一個交換機/網(wǎng)橋。2.BID用來確定網(wǎng)絡的中心，在STP中稱為根橋。3.BID由優(yōu)先級和MAC地址構(gòu)成，優(yōu)先級默認為32768（BID小的優(yōu)先成為根橋）,開銷（Cost）,最短路徑是cost累加，而cost是基于鏈路的速率的。,橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（BPDU）,1.交換機發(fā)送的創(chuàng)建邏輯無環(huán)路的數(shù)據(jù)包稱為BPDU2.BPDU在阻塞的接口上也可以接收，這確保如果鏈路或設(shè)備出現(xiàn)問題，新的生成樹會被計算3.默認BPDU2秒發(fā)送一次,Spanning-TreeProtocol,1.選舉根橋(頂點)，BID最小即是2.計算自己到根橋距離3.選擇根端口，距離根橋最近的接口4.選指定端口和非指定端口，非指定端口被阻塞。,生成樹操作（Spanning-TreeOperation）,STP演示,生成樹操作規(guī)則（Spanning-TreeOperationRules）,1.每個網(wǎng)絡只有一個根橋Onerootbridgepernetwork.2.每個非根橋只有一個根端口Onerootportpernonrootbridge.3.每個網(wǎng)絡分段只有一個指定端口Onedesignatedportpersegment.4.非指定端口不被使用Nondesignatedportsareunused.,生成樹端口狀態(tài)（Spanning-TreePortStates）,生成樹端口狀態(tài)（Spanning-TreePortStates）,1.在阻塞狀態(tài)，端口僅能接收BPDU,需要20秒改變這種狀態(tài)Intheblockingstate,portscanonlyreceiveBPDUs.Itmaytakeupto20secondstochangefromthisstate.2.在偵聽狀態(tài)，交換機確定是否有到根橋的其它路徑。該狀態(tài)持續(xù)15秒。在該狀態(tài)，用戶的數(shù)據(jù)不能轉(zhuǎn)發(fā)，也不能學習MAC地址。Inlisteningstate,switchesdetermineifthereareanyotherpathstotherootbridge.theforwarddelayandlastsfor15seconds.Inthelisteningstate,userdataisnotbeingforwardedandMACaddressesarenotbeinglearned.,生成樹端口狀態(tài)（Spanning-TreePortStates）,3.在學習狀態(tài)，用戶的數(shù)據(jù)不能轉(zhuǎn)發(fā)，但是可以學習MAC地址，該狀態(tài)持續(xù)15秒。Inlearningstateuserdataisnotforwarded,butMACaddressesarelearnedfromanytrafficthatisseen.Thelearningstatelastsfor15secondsandisalsocalledtheforwarddelay.4.在轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，用戶數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā)，MAC地址繼續(xù)學習，BPDU仍然工作。InforwardingstateuserdataisforwardedandMACaddressescontinuetobelearned.BPDUsarestillprocessed.,實例分析,第一代生成樹協(xié)議，不帶負載均衡RSTP是對STP的改進，提高了STP的性能，加快了生成樹收斂的時間。RSTP相對于STP有以下優(yōu)點：A、STP沒有明確區(qū)分端口狀態(tài)與端口角色，收斂時主要依賴于端口狀態(tài)的切換。RSTP比較明確的區(qū)分了端口狀態(tài)與端口角色，且其收斂時更多的是依賴于端口角色的切換。B、STP端口狀態(tài)的切換必須被動的等待時間的超時。而RSTP端口狀態(tài)的切換卻是一種主動的協(xié)商。C、STP中的非根網(wǎng)橋只能被動的中繼BPDU。而RSTP中的非根網(wǎng)橋?qū)PDU的中繼具有一定的主動性,STP、RSTP與PVST、MSTP,PVST（CISCO）,冗余鏈路被stp協(xié)議在邏輯上形成了一棵樹？冗余鏈路資源豈不浪費了？,PVST：每個VLAN的生成樹協(xié)議；在TRUNK鏈路上起到了分不同vlan流量的作用第二代生成樹協(xié)議，帶負載均衡，不兼容stp，rstp,MSTP（H3C),第三代生成樹協(xié)議而MSTP是在傳統(tǒng)的STP、RSTP的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的新的生成樹協(xié)議，本身就包含了RSTP的快速轉(zhuǎn)發(fā)機制，并加入了對VLAN的支持。,思考題（Questions）,1.環(huán)路的存在，會導致、和問題。2.交換機的ID由和組成。3.