生成樹協(xié)議(STP)H3C-實驗報告

生成樹協(xié)議（STP）生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告實驗?zāi)康恼莆誗TP的原理，生成樹收斂的過程，掌握RSTP與MSTP的作用與原理。實驗環(huán)境

H3C3100系列交換機3臺、網(wǎng)線若干。實驗內(nèi)容

一、STP的基本概念

1.廣播風(fēng)暴在二層交換網(wǎng)絡(luò)中，環(huán)路會引起廣播風(fēng)暴。生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告

在實際應(yīng)用中，為了實現(xiàn)設(shè)備之間的冗余配置，往往需要對網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵鏈路進行備份。因此，想要保證網(wǎng)絡(luò)上不存在物理環(huán)路是不現(xiàn)實的。

生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告2、生成樹協(xié)議概述

STP（SpanningTreeProtocol，生成樹協(xié)議）是根據(jù)IEEE協(xié)會制定的802.1D標(biāo)準(zhǔn)建立的，用于在局域網(wǎng)中消除數(shù)據(jù)鏈路層物理環(huán)路的協(xié)議。運行該協(xié)議的設(shè)備通過彼此交互報文發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路，并有選擇的對某些端口進行阻塞，最終將環(huán)路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)修剪成無環(huán)路的樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而防止報文在環(huán)路網(wǎng)絡(luò)中不斷增生和無限循環(huán)，避免主機由于重復(fù)接收相同的報文造成的報文處理能力下降的問題發(fā)生。

3、STP工作原理

STP采用的協(xié)議報文是BPDU（BridgeProtocolDataUnit，橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元），也稱為配置消息。STP通過在設(shè)備之間傳遞BPDU來確定網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告（1）根網(wǎng)橋（RootBridge）:橋ID最小的網(wǎng)橋。（2）根端口（RootPort）:到達根橋的路徑是該端口所在網(wǎng)橋到達根橋的最佳路徑。（3）指定端口（DesignatedPort）:每一個網(wǎng)段選擇到根橋最近的網(wǎng)橋作為指定網(wǎng)橋，該網(wǎng)橋到這一網(wǎng)段的端口為指定端口。（4）可選端口（AlternatePort）:既不是指定端口，也不是根端口的端口。

4.生成樹協(xié)議工作過程

STP協(xié)議的工作原理主要包括三個部分，一是確定根橋，二是計算到根橋的最小距離，三是確定網(wǎng)橋各個端口的角色。生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告

在STP協(xié)議中有5種端口態(tài):Disabled：不收發(fā)任何報文Blocking：不接收或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接收但不發(fā)送BPDU，不進行地址學(xué)習(xí)Listening：不接收或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接受并發(fā)送BPDU，不進行地址學(xué)習(xí)Learning：不接收或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接受并發(fā)送BPDU，開始地址學(xué)習(xí)Forwarding：接收并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接收并發(fā)送BPDU，進行地址學(xué)習(xí)。生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告二、RSTPRSTP（RapidSpanningTreeProtocol，快速生成樹協(xié)議）是STP協(xié)議的優(yōu)化版。其“快速”體現(xiàn)在，當(dāng)一個端口被選為根端口和指定端口后，其進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的延時在某種條件下大大縮短，從而縮短了網(wǎng)絡(luò)最終達到拓?fù)浞€(wěn)定所需要的時間?？焖偕蓸鋮f(xié)議較STP的改進之處：（1）根端口的快速切換如果舊的根端口已經(jīng)進入阻塞狀態(tài)，而且新的根端口連接的對端交換機的指定端口處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，在新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的根端口可以立刻進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。（2）邊緣端口概念的引入在STP協(xié)議里，對于連接主機的端口的狀態(tài)改變，會引起網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定，實際上連接主機的端口是不會引起網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的，因此在STP協(xié)議的計算中可以不考慮這種端口狀態(tài)的變化。所以在RSTP中引入了邊緣端口的概念。生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告三、MSTP多生成協(xié)議

RSTP和STP還存在一個共同的不足，就是兩種協(xié)議都是單生成樹協(xié)議，不能形成基于VLAN的多生成樹協(xié)議，所有VLAN只能沿另一條物理鏈路上行，不能實現(xiàn)基于VLAN的負(fù)載分擔(dān)。多生成樹協(xié)議解決了這個問題，它能夠針對不同的VLAN群組生成互不相干的生成樹。生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告MSTP的特點如下：MSTP設(shè)置VLAN映射表（即VLAN和生成樹的對應(yīng)關(guān)系表），把VLAN和生成樹聯(lián)系起來。通過增加“實例”(將多個VLAN整合到一個集合中)這個概念，將多個VLAN捆綁到一個實例中，以節(jié)省通信開銷和資源占用率。MSTP把一個交換網(wǎng)絡(luò)劃分成多個域，每個域內(nèi)形成多棵生成樹，生成樹之間彼此獨立MSTP兼容STP和RSTP。生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告MSTP協(xié)議的基本概念總根（CISTRoot）:由全網(wǎng)絡(luò)中的所有交換機競選出的優(yōu)先級別最高的交換機。

域根（RegionRoot）:在一個域內(nèi)擁有相同域配置的MSTP交換機為某一多生成樹實例競選出的優(yōu)先級別最高的交換機成為該生成樹實例的域根。

MSTI多生成樹實例：在一個域內(nèi)與一個或一組VLAN對應(yīng)的一棵生成樹。

IST內(nèi)部生成樹：是多生成樹的一個特殊實例（instanceID=0）

CST公共生成樹：將各個MST區(qū)域看作一個交換機，與各個MST區(qū)域之間互聯(lián)的鏈路形成的單生成樹稱為公共生成樹。

CIST公共內(nèi)部生成樹：由所有IST,CST,STP交換機和RSTP交換機組成的一棵貫穿整個網(wǎng)絡(luò)的單生成樹。生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告四、MSTP具體配置1、配置當(dāng)前交換機的優(yōu)先級

2、啟用MSTP特性<Sysname>system-view[Sysname]stpenable3、配置MST域生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告4.指定當(dāng)前交換機為根網(wǎng)橋或備份根網(wǎng)橋

MSTP可以通過計算來確定生成樹的根橋。用戶也可以通過交換機提供的命令來指定當(dāng)前交換機為根橋。（1）指定當(dāng)前交換機為特定生成樹的根橋（2）指定當(dāng)前交換機為特定生成樹的備份根橋生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告（3）配置舉例#指定當(dāng)前交換機為生成樹實例1的根橋，生成樹實例2的備份根橋。<Sysname>system-view[Sysname]stpinstance1rootprimary[Sysname]stpinstance2rootsecondary生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告五、上機操作1.實驗拓?fù)鋱D生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告2.實驗步驟（1）交換機B1上的配置將交換機名稱改為B1設(shè)置B1的優(yōu)先級，將B1對應(yīng)實例0的優(yōu)先級設(shè)置為0。[B1]stpinstance0priority0開啟MSTP特性[B1]stpenable進入MST域視圖，配置域名、實例與vlan的映射，并激活MST配置[B1]stpregion-configuration//進入MST域視圖[B1-mst-region]region-nameMSTP_1//配置域名[B1-mst-region]instance1vlan10//配置實例1與VLAN10映射[B1-mst-region]instance2vlan20//配置實例2與VLAN20映射[B1-mst-region]activeregion-configuration//激活MST配置創(chuàng)建vlan1、vlan10、vlan20把Ethernet1/0/1、Ethernet1/0/2端口配置成trunk口，并允許vlan10、vlan20通過。生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告（2）交換機B2上的配置將交換機名稱改為B2設(shè)置B2的優(yōu)先級，將B2對應(yīng)實例1的優(yōu)先級設(shè)置為0。[B2]stpinstance1priority0開啟MSTP特性[B2]stpenable進入MST域視圖，配置域名、實例與vlan的映射，并激活MST配置[B2]stpregion-configuration[B2-mst-region]region-nameMSTP_1[B2-mst-region]instance1vlan10[B2-mst-region]instance2vlan20[B2-mst-region]activeregion-configuration創(chuàng)建vlan1、vlan10、vlan20把Ethernet1/0/1、Ethernet1/0/2端口配置成trunk口，并允許vlan10、vlan20通過。生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告（3）交換機B3上的配置將交換機名稱改為B3設(shè)置B3的優(yōu)先級，將B3對應(yīng)實例2的優(yōu)先級設(shè)置為0[B3]stpinstance2priority0開啟MSTP特性[B3]stpenable進入MST域視圖，配置域名、實例與vlan的映射，并激活MST配置[B3]stpregion-configuration[B3-mst-region]region-nameMSTP_1[B3-mst-region]instance1vlan10[B3-mst-region]instance2vlan20[B3-mst-region]activeregion-configuration創(chuàng)建vlan1、vlan10、vlan20把Ethernet1/0/1、Ethernet1/0/2端口配置成trunk口，并允許vlan10、vlan20通過。生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告3.實驗結(jié)果（1）配置完成后使用以下兩條命令查看各STP配置信息<H3C>displaystpbrief（2）在實驗報告中分別繪制出vlan1、vlan10和vlan20的生成樹情況。根端口：ROOTPORT指定端口：designatedport可選端口：alternateport生成樹協(xié)議(STP)H3C_實驗報告stp{enable|disable}【視圖】系統(tǒng)視圖、以太網(wǎng)端口視圖【參數(shù)】enable：用來開啟全局或端口的MSTP特性。disable：用來關(guān)閉全局或端口的MSTP特性?！久枋觥?/p>

在MSTP啟動后，交換機會根據(jù)用戶配置的協(xié)議模式來決定是STP模式下，抑或RSTP模式下或者是在MSTP模