STP配置及实验

本文详细介绍了交换网络环路产生的问题,如广播风暴、多帧复制和MAC地址表紊乱,并深入探讨了生成树协议(STP)的作用和工作流程。STP通过选择根网桥、根端口和指定端口来逻辑上断开环路,防止问题发生。此外,还阐述了网桥ID、根路径成本和端口ID在选择根端口时的重要性,以及BPDU在信息交换中的角色。最后,文章提及了STP的计时器设置及其与VLAN的关系。

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一、交换网络环路的产生

1、广播风暴的形成
2、多帧复制
3、MAC地址表紊乱

二、STP简介

stp-----生成树协议
作用:
1、逻辑上断开环路,防止广播风暴的产生
2、当线路故障,阻塞接口被激活,恢复通信,起备份线路的作用

三、生成树算法的步骤

1、选择根网桥(Root Bridge)
2、选择根端口(Root Ports)
3、选择指定端口(Designated Ports)

四、网桥ID (BID)

1、网桥ID是唯一的
2、选择交换网络中网桥ID最小的交换机成为根网桥
3、网桥包括网桥优先级和网桥的MAC地址。 取值范围是0~65535,缺省值是32768

五、选择根端口的依据

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

注意:根网桥上的端口都不是根端口,而是指定端口
1、根桥上的端口全是指定端口
2、在每个网段上,选择1个指定端口
3、非根桥上的指定端口,选择顺序
(1)根路径成本最低
(2)在的交换机的网桥ID的值最小
(3)端口ID的值最小

(一)根路径成本

1、网桥到根网络的路劲上所有链路的成本之和
2、带宽与路劲成本的关系

链路带宽 路径成本
10 100
16 62
45 100
100 19
155 14
622 6
1000 4
10000 2

(二)端口ID

包括端口优先级和端口编号,取值范围0-255,缺省值128

六、BPDU(桥协议数据单元)

1、BPDU是个传输载体,用来交换机之间交换网桥ID和根路径成本等信息
2、BPDU使用组播发送BPDU
3、BPDU类型包括 配置BPDU和 拓扑变更通告(TCN)BPDU
4、BPDU报文字段 包括 根网桥ID、根路径成本、发送网桥ID、端口ID
5、交换机端口的STP状态

状态 用途
转发 发送/接收用户数据
学习 构建网桥表
侦听 构建“活动”拓扑
阻塞 只接受BPDU
禁用 强制关闭

七、STP的计时器

Hello时间
转发延迟
最大老化时间
在这里插入图片描述
VLAN与STP关系:IEEE通用生成树不考虑VLAN

例子1

在这里插入图片描述
1、先配置SW1的VLAN及接口类型

[sw1]vlan batch 10 20
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[sw1]	
[sw1]INT E0/0/1
[sw1-Ethernet0/0/1]P L T
[sw1-Ethernet0/0/1]p t a v a
[sw1-Ethernet0/0/1]INT E0/0/2
[sw1-Ethernet0/0/2]P L T
[sw1-Ethernet0/0/2]p t a v a
[sw1-Ethernet0/0/2]INT E0/0/3
[sw1-Ethernet0/0/3]p l a
[sw1-Ethernet0/0/3]p d v 10
[sw1-Ethernet0/0/3]un sh

2、配置SW1的MSTP

[sw1]stp modem	
[sw1]stp mode m	
[sw1]stp mode mstp 
[sw1]stp re	
[sw1]stp region-configuration 
[sw1-mst-region]region-name huawei1
[sw1-mst-region]rev	
[sw1-mst-region]revision-level 1
[sw1-mst-region]ins	
[sw1-mst-region]instance 1 vlan 10
[sw1-mst-region]ins	
[sw1-mst-region]instance 2 vlan 20
[sw1-mst-region]ac	
[sw1-mst-region]active re	
[sw1-mst-region]active region-configuration 
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[sw1-mst-region]q
[sw1]stp in	
[sw1]stp instance 1 ro	
[sw1
### 思科模拟器中STP配置实验指南或教程 思科模拟器(如Cisco Packet Tracer、Cisco Modeling Lab 2,简称CML2)是学习实践网络协议的重要工具。在这些模拟器中,用户可以通过虚拟设备进行各种网络协议的配置与测试。生成树协议(Spanning Tree Protocol, STP)是用于防止网络环的关键协议之一。以下为思科模拟器中配置STP实验指南[^1]。 #### 实验环境搭建 在CML2或其他思科模拟器中,首先需要创建一个包含交换机的拓扑结构。常见的STP实验拓扑包括多个交换机通过不同的链互联,并连接若干主机以模拟终端设备。例如: - 创建三台交换机(Switch 1、Switch 2 Switch 3)。 - 使用Trunk链将交换机两两相连。 - 在每台交换机上连接一台PC作为终端设备。 #### 配置步骤概述 以下是STP的基本配置步骤,适用于思科模拟器中的IOS命令行界面: 1. **启用STP** 确保交换机启用了生成树协议。默认情况下,大多数思科交换机会自动启用STP,但可以手动验证或重新启用。使用以下命令: ```shell spanning-tree vlan <vlan-id> ``` 其中`<vlan-id>`是目标VLAN的ID号。如果需要对所有VLAN启用STP,可以使用`spanning-tree vlan 1-4094`[^1]。 2. **设置根桥** 根桥是STP协议的核心设备,负责管理整个生成树的结构。可以通过优先级值指定某台交换机成为根桥。优先级值越低,越有可能被为根桥。例如: ```shell switch(config)# spanning-tree vlan <vlan-id> root primary ``` 或者手动调整优先级: ```shell switch(config)# spanning-tree vlan <vlan-id> priority <priority-value> ``` 3. **配置端口优先级径开销** 为了优化网络性能,可以调整端口优先级径开销。例如: ```shell switch(config-if)# spanning-tree port-priority <value> switch(config-if)# spanning-tree cost <value> ``` 4. **验证配置** 配置完成后,使用以下命令验证STP的状态: ```shell show spanning-tree summary show spanning-tree vlan <vlan-id> ``` #### 示例代码 以下是一个完整的STP配置示例,假设我们有三台交换机(Switch 1、Switch 2 Switch 3),并且希望Switch 1成为根桥。 ```shell # 在Switch 1上配置 switch1(config)# spanning-tree vlan 1 root primary switch1(config)# interface GigabitEthernet 0/1 switch1(config-if)# spanning-tree port-priority 16 # 在Switch 2上配置 switch2(config)# spanning-tree vlan 1 priority 8192 switch2(config)# interface GigabitEthernet 0/1 switch2(config-if)# spanning-tree cost 2000 # 在Switch 3上配置 switch3(config)# spanning-tree vlan 1 priority 12288 switch3(config)# interface GigabitEthernet 0/1 switch3(config-if)# spanning-tree cost 3000 ``` #### 注意事项 - 如果使用的是Cisco Packet Tracer,某些高级STP功能可能不可用,需确保软件版本支持所需功能。 - 在实际操作中,建议先熟悉STP的基本概念,如根桥举、端口角色(Root Port、Designated Port、Blocking Port)等[^1]。 ---
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