實驗五配置交換機間的冗余鏈路

1、實驗五 配置交換機間的冗余鏈路一、實驗?zāi)康?、交換機 MAC 地址2、了解 STP (生成樹協(xié)議3、選擇并設(shè)置根網(wǎng)橋二、實驗背景某公司使用三臺交換機將 60臺計算機相互連接起來構(gòu)成局域網(wǎng)。為確保交 換機和交換機之間的連接萬一出現(xiàn)故障時不致影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常運行, 網(wǎng)絡(luò)構(gòu) 建為如下圖所示的含有冗余鏈路的網(wǎng)絡(luò)。圖 5.1含有冗余鏈路的交換網(wǎng)絡(luò)三、分析準(zhǔn)備圖 5.1所示的網(wǎng)絡(luò)中,任意兩臺交換機之間都有兩條通路連接。但是,含有 冗余鏈路的交換網(wǎng)絡(luò)會造成交換環(huán)路, 容易形成廣播風(fēng)暴。 為此, 交換機通過運 行 STP 協(xié)議來解決此問題。1、理論準(zhǔn)備STP 是一個開放式標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,基本不需要配置。使用 ST

2、P 的交換機運行時 會不斷檢查網(wǎng)絡(luò),一旦發(fā)現(xiàn)環(huán)路,就會自動阻止某些端口(使其進入待命狀態(tài) 而保留其它一些端口, 使網(wǎng)絡(luò)中的所有交換機形成一個樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 從而確保網(wǎng)絡(luò)中不存在任何環(huán)路; 而當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有路徑出現(xiàn)故障而失效時, 則通過自動啟用 適當(dāng)?shù)拇窂絹碇匦屡渲镁W(wǎng)絡(luò)。在含有冗余鏈路的交換網(wǎng)絡(luò)中,位于 STP 生成的交換機樹形拓?fù)涞淖钌蠈?的交換機稱為 根交換機 。 STP 在生成樹形拓?fù)鋾r,會根據(jù)各交換機的 BID 值選 擇 BID 值最小的交換機作為整棵樹的根交換機,然后由根交換機來確定哪些端 口待命, 哪些端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù); 之后,根交換機還會向網(wǎng)絡(luò)中的其它交換機發(fā)送含 有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌?B

3、PDU (交換機協(xié)議數(shù)據(jù)單元信息,以便在出現(xiàn)故障時可自 動重新構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)。交換機的 BID 值由交換機優(yōu)先級和交換機的 MAC 地址構(gòu)成, 其格式為:“ 交 換機優(yōu)先級:交換機 MAC 地址” 。如某交換機的優(yōu)先級為 4096, MAC 地址為 000B.BE05.D89E ,則該交換機的 BID 值為:4096:000B.BE05.D89E 。所有交換機的默認(rèn)優(yōu)先級均為 32768, 因此默認(rèn)情況下, 交換機 BID 值的大 小就決定于交換機 MAC 地址值的大小。由于 MAC 地址值一般不能改變,因此 如果需要,管理員可以通過修改交換機優(yōu)先級值的方式來改變交換機的 BID 值。 交換機優(yōu)先級

4、的取值范圍是 0 65535,但必須是 4096的倍數(shù)。在一個交換網(wǎng)絡(luò)中,位于整個網(wǎng)絡(luò)的中心位置的交換機最適合作為根交換 機, 否則的話可能導(dǎo)致兩臺設(shè)備間傳送數(shù)據(jù)時選擇使用了較遠(yuǎn)的路徑。 而默認(rèn)情 況下自動生成的拓?fù)錁?其根交換機并不是位于網(wǎng)絡(luò)中心位置的交換機。因此, 在含有冗余鏈路的交換網(wǎng)絡(luò)中, 管理員通常需要通過修改交換機優(yōu)先級的方式來 改變交換機的 BID 值,以便手工選擇一個合適的交換機作為根交換機。2、實驗準(zhǔn)備如圖 5.1所示,為完成本實驗,按下表配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備, PC3用于和各交換機 建立終端仿真會話。設(shè)備 IP 地址 子網(wǎng)掩碼 主機名加密使能秘密控制臺 密碼PC0192.168.1

5、.10PC11PC22Switch0jysw0s0jm s0kztSwitch1jysw1s1jm s1kzt Switch2jysw2s2jm s2kzt 首先,通過查看比較各交換機的 MAC 地址,分析判斷在默認(rèn)情況下哪個交 換機是根交換機,觀察分析當(dāng)前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑;選擇并斷開當(dāng)前用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的某條交換機鏈路, 觀察新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的形 成;恢復(fù)圖 5.1的拓?fù)?修改當(dāng)前一臺非根交換機的優(yōu)先級, 使其成為新的根交換機, 觀察分析新數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的形成。構(gòu)造更復(fù)雜的含有冗

6、余鏈路的交換網(wǎng)絡(luò),將中心交換機設(shè)為根交換機。 四、實驗過程任務(wù) 1構(gòu)建如圖 5.1的網(wǎng)絡(luò);配置 PC0 PC2;使用 PC3建立和 Switch0的終端仿真會話,配置 Switch0;使用 PC3建立和 Switch1的終端仿真會話,配 置 Switch1; 使用 PC3建立和 Switch2的終端仿真會話, 配置 Switch2; 測試網(wǎng)絡(luò) 連通性。任務(wù) 2通過查看比較各交換機的 MAC 地址,分析判斷在默認(rèn)情況下哪個 交換機是根交換機,觀察分析當(dāng)前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。步驟 1分別使用 PC3建立和 Switch0、 Switch1、 Switch2的終端仿真會話, 查看并記錄交換機 Switc

7、h0、 Switch1、 Switch2的 MAC 地址。jysw0#showversion /查看交換機的 IOS 版本Cisco Internetwork Operating System SoftwareIOS (tmC2950Software (C2950-I6Q4L2-M,Version 12.1(22EA4,RELEASE SOFTWARE(fc1Copyright (c1986-2005by cisco Systems, Inc.Compiled Wed 18-May-0522:31by jharirbaImage text-base:0x80010000, data-base:

8、0x80562000ROM:Bootstrap program is is C2950boot loaderSwitch uptime is 52minutes, 24secondsSystem returned to ROM by power-onCisco WS-C2950-24(RC32300processor (revisionC0 with 21039K bytes ofmemory.Processor board ID FHK0610Z0WCLast reset from system-resetRunning Standard Image24FastEthernet/IEEE80

9、2.3interface(s32K bytes of flash-simulated non-volatile configuration memory.Motherboard assembly number:73-5781-09Power supply part number:34-0965-01Motherboard serial number:FOC061004SZPower supply serial number:DAB0609127DModel revision number:C0Motherboard revision number:A0Model number:WS-C2950

10、-24System serial number:FHK0610Z0WCConfiguration register is 0xFjysw0#交換機 Switch0的 MAC 地址是交換機 Switch1的 MAC 地址是交換機 Switch2的 MAC 地址是說明:查看交換機 MAC 地址通常使用 show hardware 命令,模擬軟件中 沒有該命令,因此我們用 show version 命令代替。步驟 2分析本網(wǎng)絡(luò)中默認(rèn)的根交換機是哪個?分析當(dāng)前數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。默認(rèn)的根交換機是為什么?當(dāng)前各計算機間的數(shù)據(jù)傳遞路徑分別是(可在實驗?zāi)Ｊ较掠^察 ICMP 包的傳遞過程來驗證 :PC0和 PC1

11、PC0和 PC2PC1和 PC2步驟 3查看各交換機的生成樹表(參考如下步驟 ,驗證分析結(jié)果。 Switch#showspanning-treeVLAN0001Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 8193Address 0060.7060.5978This bridge is the rootHello Time 2sec Max Age 20sec Forward Delay 15sec Bridge ID Priority 8193(priority8192sys-id-ext 1Address 0060.7060.597

12、8Hello Time 2sec Max Age 20sec Forward Delay 15sec Aging Time 20Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type-Fa0/1Desg FWD 19128.1P2pFa0/2Desg FWD 19128.2P2pFa0/3Desg FWD 19128.3P2p查看另一臺交換機示例如下:Switch#showspanning-treeVLAN0001Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 8193Address 0060.7060.5978Cos

13、t 19Port 2(FastEthernet0/2Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority Address 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1 00D0.FF90.8E12 Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Hello Time 2 sec Aging Time 20 Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type - - - - - -Fa0/1 Fa0/2 Fa0/3 Altn BLK 1

14、9 Root FWD 19 Desg FWD 19 128.1 128.2 128.3 P2p P2p P2p 任務(wù) 3 斷開當(dāng)前用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的某條交換機鏈路，觀察新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的 形成；恢復(fù)圖 5.1 的拓?fù)洹?步驟 1 斷開當(dāng)前用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的某條交換機鏈路，觀察新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的 形成。 觀察是否自動形成新的數(shù)據(jù)傳遞路徑 如果是，現(xiàn)在各計算機間的數(shù)據(jù)傳遞路徑分別是： PC0 和 PC1 PC0 和 PC2 PC1 和 PC2 為什么？ 步驟 2 恢復(fù)圖 5.1 的拓?fù)洹?任務(wù) 4 修改當(dāng)前一臺非根交換機的優(yōu)先級，使其成為新的根交換機，觀察 分析新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的形成。 步驟 1 使用 PC3

15、建立和當(dāng)前某臺非根交換機的終端仿真會話， 修改其優(yōu)先 級為 8192（4096 的倍數(shù)）使其成為新的根交換機，保存配置，觀察分析新數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)發(fā)路徑的形成。參考步驟如下： Switch(config#spanning-tree vlan 1 priority 8192 Switch(config#exit Switch#write 步驟 2 觀察分析新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的形成。 /修改交換機優(yōu)先級 觀察是否自動形成新的數(shù)據(jù)傳遞路徑 如果是，現(xiàn)在各計算機間的數(shù)據(jù)傳遞路徑分別是： PC0 和 PC1 PC0 和 PC2 PC1 和 PC2 為什么？ 步驟 3 查看各交換機的生成樹表（參考如下步驟） ，驗證分析結(jié)果。 任務(wù) 5 構(gòu)