一、实验目的1理解生成树协议和vlan之间的关系2理解 Root Bridge 是如何选出来的3理解STP不仅能防环还能提供冗余备份4理解STP选择Root Port时不只是看直连还看路径开销二、实验背景知识STP生成树协议的核心作用是防止交换机环路带来的网络灾难同时实现冗余备份。STP是交换机上的一个自动协议既防止网络环路导致广播风暴又能在主链路故障时自动启用备用链路。后来出现了RSTP快速生成树协议收敛时间可缩短到几秒还有MSTP多生成树协议允许多个VLAN独立运行生成树以充分利用链路带宽。三、实验网络拓扑图相关的一些交换机CLI命令[Huawei]stp enable //启动stp服务华为交换机默认是启动该协议的 [Huawei]display stp brief //显示stp状态信息 [Huawei]stp priority 4096 //配置交换机在默认生成树实例中的优先级为4096 [Huawei]stp instance 1 priority 4096 //配置交换机在生成树实例1中的优先级为4096交换机的STP信息及其解释以LSW1为例Root PortROOT):根端口去往根网桥开销最短的端口负责接收数据。Designated PortDESI指定端口每个网段上离根桥最近的端口负责发送数据。Alternate PortALTE阻塞端口禁止转发数据。通过查看每一台交换机的STP信息可以得知交换机LSW3为根网桥交换机LSW1的G0/0/1接口被阻塞。可能具体情况不同但结果类似四、实验步骤1观察stp被关闭后产生的广播风暴关闭所有交换机的stp服务协议undo stp enable清空pc1的arp缓存然后执行ping命令测试与其他主机的连通性并在交换机LSW1的g0/0/1接口处开启抓包观察实验现象。可以看到因为stp协议关闭交换机之间产生环路捕获大量arp广播帧和重复的arp单播帧从而导致广播风暴导致交换机无法正常工作。原因在于交换机收到广播或未知目的 MAC 帧时会向所有端口转发以确保数据到达目标。如果网络里存在环路环形拓扑数据包会沿环路无限循环每次循环交换机会再次转发从而产生指数级增长的广播包。2理解生成树协议与vlan之间的联系在交换机LSW1、LSW2和LSW3中创建vlan10、vlan20和vlan30在交换机LSW1上做如下配置LSW2和3配置类似[LSW1]vlan batch 10 20 30 //在系统视图下批量创建 VLAN 10、VLAN 20 和 VLAN 30 [LSW1]int eth0/0/1 [LSW1-Ethernet0/0/1]port link-type access //将该接口的链路类型设置为 access 模式 [LSW1-Ethernet0/0/1]port default vlan 10 //将该接口的缺省 VLAN即 PVID设置为 VLAN 10 [LSW1-Ethernet0/0/1]int eth0/0/2 [LSW1-Ethernet0/0/2]port link-type access [LSW1-Ethernet0/0/2]port default vlan 30 [LSW1-Ethernet0/0/2]int g0/0/1 [LSW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access [LSW1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10 [LSW1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2 [LSW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access [LSW1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 30 [LSW1-GigabitEthernet0/0/1]quit测试同一vlan下的主机间连通性发现主机PC1和PC2是无法通信的原因在于LSW1 和 LSW2 之间这条链路被 STP 阻塞了。VLAN10 的帧无法通过交换机间的链路传递即使 STP 打开备用链路或者跨交换机的转发也没办法把 VLAN10 带过去交换机间承载 VLAN 流量必须 trunkAccess 口只在单 VLAN 内有效。即使配置MSTP也是不行的MSTP多实例生成树解决的是环路和不同 VLAN 流量的负载分配能决定哪条链路阻塞、哪条链路转发但它不负责把 VLAN 流量标记和传递如果交换机间链路不是 TrunkVLAN 标签没法传递MSTP 无法让 VLAN10 的流量绕过备用链路。3配置trunk链路具体命令如下interface GE0/0/1[交换机互相连接的每一个接口] undo port default vlan //将access接口从vlan中删除 port link-type trunk port trunk allow-pass vlan 10 20 30这样可以做到任何一条链路出现故障各vlan都还能够保证联通。此时主机1再去和主机2通信是可以完成的探究一强制切换根桥命令stp priority 0 //优先级越小越容易成为根桥再分别执行“display stp brief”可以观察到根桥和阻断链路全部发生变化这就是STP的路径计算过程。探究二链路故障切换关闭主链路具体关哪个口要看哪个是ROOT Port在根桥切换后的背景下拓扑图切换为如图所示关闭LSW1的g0/0/1可以发现主机1和2仍然能够通信LSW1的g0/0/2变为root。Root Port 断开 → Alternate Port 自动转发 → 通信恢复/保持此时回复链路网络会重新收敛探究三MSTP 多实例配置与 VLAN 负载分配为每一台交换机做如下配置[LSW1]stp region-configuration //进入MST视图 [LSW1-mst-region]region-name Huawei //配置MST域名为Huawei [LSW1-mst-region]revision-level 1 //配置MST修订级别为1默认为0 [LSW1-mst-region]instance 1 vlan 10 //指定vlan10映射到MST1 [LSW1-mst-region]instance 2 vlan 20 //指定vlan20映射到MST2 [LSW1-mst-region]instance 3 vlan 30 //指定vlan20映射到MST3 [LSW1-mst-region]active region-configuration //激活MST域配置观察点不同 VLAN 的通信流量是否分布在不同物理链路上。观察点断开某条链路后备用端口是否接管不同实例的通信。观察点Region 名称、版本号以及 VLAN→MSTI 的映射是否一致。五、实验小结本实验通过 MSTP 多实例将 VLAN10、VLAN20、VLAN30 映射到不同生成树实例使不同 VLAN 可以选择不同转发路径实现链路负载分担。当 LSW1 与 LSW3 之间链路故障时MSTP 能重新计算端口角色并切换备用路径保证各 VLAN 主机通信的可靠性。