STP 生成树协议（基于 Cisco Packet Tracer 模拟网络）

最新推荐文章于 2025-06-23 19:48:13 发布

carol980206

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分类专栏： Cisco Packet Tracer 模拟练习文章标签： Cisco Packet Tracer 计算机网络

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本文详细介绍了如何使用Cisco Packet Tracer模拟器配置STP生成树协议，包括网络拓扑结构搭建、IP地址配置、交换机配置、VLAN设置及负载均衡实现，展示了STP的工作原理和网络优化策略。

配置网络拓扑结构

首先，在 Packet Tracer 模拟器中配置好下面的网络拓扑结构：

在这里插入图片描述
在本实验中，选择的交换机是 2960-24TT 型交换机。

在按照拓扑图连接网络时需要注意，需要将两台交换机都配置了生成树协议后，再将两台交换机连接起来。如果先连线再配置会造成广播风暴，影响交换机的正常工作。

在默认情况下，STP 协议是启用的。通过两台交换机之间即可传送 BPDU 协议数据单元。

选出根交换机、根端口等，以便确定端口的转发状态。图中标记为橙色的端口表示处于阻塞状态。

配置 IP 地址、子网掩码和网关

然后，对于每个设备，点击 PC，在每台 PC 的配置窗口中配置合理的 IP 地址、子网掩码和网关：

配置 PC0

   IP:             192.168.1.2
   Submask:        255.255.255.0
   Gateway:        192.168.1.1

配置 PC1

   IP:             192.168.1.3
   Submask:        255.255.255.0
   Gateway:        192.168.1.1

配置 PC2

   IP:             192.168.1.4
   Submask:        255.255.255.0
   Gateway:        192.168.1.1

配置 PC3

   IP:             192.168.1.5
   Submask:        255.255.255.0
   Gateway:        192.168.1.1

配置交换机

接下来，进入命令行模式，进行 STP 中交换机的相关配置：

在这里插入图片描述
输入命令：

    Switch>en
    Switch#conf t

进入布局命令模式：

在这里插入图片描述
修改 Brigde ID，重新选择根网桥，输入命令：

    Switch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096
    Switch(config)#end

通过修改端口的优先值，可以更改端口的转发状态。
命令行如图所示：

在这里插入图片描述
然后输入命令：

    Switch#show spanning-tree

查看并检验这时的 STP（生成树协议）配置，如图所示：

在这里插入图片描述
输入命令：

    Switch#show spanning-tree active

如图所示：

在这里插入图片描述
输入命令：

    Switch#show spanning-tree detail

查看生成树的详细信息，如图所示：

在这里插入图片描述

配置 VLAN

下一步，为交换机 1 配置 VLAN 如下：

在这里插入图片描述
添加接口到相应的 VLAN：

在这里插入图片描述
输入命令：

    Switch#show vlan

查看 VLAN 配置，如图所示：

在这里插入图片描述
这时可以发现，阻塞点已经发生了变化，如图所示：

在这里插入图片描述
为交换机 2 配置 VLAN 如下：

在这里插入图片描述
添加接口到 VLAN，如图所示：

在这里插入图片描述
在设置之后，可以发现两个交换机都处于了转发状态：

在这里插入图片描述

负载均衡配置

接下来，进行 负载均衡 配置：

打开交换机 1 的命令行模式，依次输入：

    Switch>en
    Switch#conf t
    Switch(config)#int gi1/2
    Switch(config)#spanning-tr vlan 20 port-priority 16

可以得到如下响应：

在这里插入图片描述
然后，通过

    Switch(config)#spanning-tree vlan vlandid root primary

配置 VLAN 的根网桥，利用这个命令，可以使 VLAN 利用 VTP 进行 负载均衡 。

然后输入命令：

    Switch#conf t
    Switch(config)#int gi1/2                //端口绑定
    Switch(config-if)#switchport mode trunk //将端口工作模式改为trunk

配置当前链路为中继模式。

然后输入命令：

    Switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1

最终可以得到如下响应：

在这里插入图片描述
这样就实现了 VLAN 的 负载均衡 和 冗余备份；配置负载均衡后，使得每个 VLAN 都有自己的根网桥。每条 VLAN 中继链路只转发所允许转发的 VLAN 数据帧。在线路没有故障时，VLAN1 的数据从上面的路径走，VLAN2 的数据从下面的路径走；而当任意一条路径出现故障的时候，STP 重新收敛，剩下的那条线路将承担 VLAN1 和 VLAN2 的全部流量。

结果分析

从本次实验结果可以分析出 STP 的 基本工作原理：

STP 的配置程序可以自动检测网络拓扑结构，选择 根交换机 、 根端口 以及 指定端口 生成一个树形结构，而非根端口和非指定端口将被阻塞。但当网络结构发生变化时，这些端口又被重新激活，这样环形链路即可以起到备用的作用，又不至于引起 广播风暴 。

在网络拓扑中，从根交换机出发的端口都是指定端口，而与根交换机连接的其他交换机端口都是根端口。对于与其他交换机相连的线路，两端口中会选择一个作为 指定端口 。通过改变交换机的优先级可以指定根交换机，而通过改变端口的 优先级 和成本，可以改变非根交换机上的指定端口与根端口。

在细节上，STP 配置程序是根据交换机的 ID 来选择根交换机的，而根网桥的 ID 是由 优先级 与 MAC地址 决定的，其值越小优先级越高。

选择根端口与指定端口同样需要依据端口的 ID，而端口的 ID 是由 端口优先级 以及 内部编号 组成，选择端口需要依据根路径成本，交换机 的 ID 最小，然后是端口的 ID 最小。成本取决于 链路类型 ，带宽越高成本越低；不同带宽对应的成本还需要额外参照成本列表。