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网络实用技术,交换技术（三）,2,本堂课任务,配置r1实现单臂路由 配置交换机管理stp 配置sw1、sw3实现负载均衡,3,本堂课任务,vlan之间如何路由？ 通过三层交换机实现 通过路由器实现 交换机能否连接成回路？ 了解生成树协议stp 了解portfast、uplinkfast、backbonefast 了解快速生成树协议rstp stp负载均衡,4,路由器实现vlan间路由,划分vlan后，vlan间是不能进行直接通信的，从而就实现了对广播域的分割和隔离。 若要实现vlan间的通讯，就必须为vlan设置路由，这可使用三层交换机或路由器来实现。,5,路由器实现vlan间路由,当vlan数目比较少时，可用如下拓扑结构，路由器的每个以太口对应一个vlan。,6,路由器实现vlan间路由,但当vlan数目比较多时，可以采用划分子接口的形式来实现路由。这种方式称为单臂路由。,物理拓扑：,逻辑拓扑：,7,配置实例,网络拓扑图,8,配置实例（续一）,sw配置： sw(config)#vlan 10 /创建vlan 10 sw(config-vlan)#name v10 /vlan 10的名称 sw(config-vlan)#vlan 20 sw(config-vlan)#name v20 sw(config-vlan)#exit /退出vlan配置模式 sw(config)#int fa1/0 /进入接口f0/1 sw(config-if)#switchport mode acc /配置接口为接入模式 sw(config-if)#switchport acc vlan 10 /把接口加入到vlan 10 sw(config-if)#no sh /开启接口 sw(config-if)#exit /退出接口模式 sw(config)#int fa0/2 sw(config-if)#switchport mode acc sw(config-if)#switchport acc vlan 20 sw(config-if)#no sh sw(config-if)#exit sw(config)#int fa0/3 sw(config-if)#switchport mode trunk /配置接口为中继模式，使链路能够承载多个vlan sw(config-if)#no sh sw(config-if)#exit,配置实例（续二）,配置r1： r1(config)#int fa0/0 /进入接口fa/0 r1(config-if)#no sh /开启fa0/0 r1(config-if)#exit /退出接口模式 r1(config)#int fa0/0.10 /接入子接口fa0/0.10 r1(config-subif)#encapsulation dot1q 10 /封装802.1q协议,并将子接口fa0/0.10划分到vlan 10 r1(config-subif)#ip add 192.168.1.254 255.255.255.0 /为子接口fa0/0.10分配ip地址 r1(config-subif)#no sh /开启子接口 r1(config-subif)#exit /退出子接口 r1(config)#int fa0/0.20 r1(config-subif)#encapsulation dot1q 20 /封装802.1q协议,并将子接口fa0/0.10划分到vlan 20 r1(config-subif)#ip add 192.168.2.254 255.255.255.0 /为子接口fa0/0.20分配ip地址 r1(config-subif)#no sh /开启子接口 r1(config-subif)#end /退出子接口 r1#sh ip int brief /查看当前所有接口的状态,10,stp,stp（spanning tree protocol）：生成树协议。它能避免局域网中的网络环回，解决成环以太网网络的“广播风暴”问题。 stp工作原理：在一个有环路的网络环境中选举一台交换机作为根桥，由根桥开始，逐级形成一棵树，根桥定时发送配置报文，非根桥接收配置报文并转发，如果某台交换机能够从两个以上的端口接收到配置报文，则说明从该交换机到根有不止一条路径，便构成了循环回路，此时交换机根据端口的配置选出一个端口并把其他的端口阻塞，消除循环。当某个端口长时间不能接收到配置报文的时候，交换机认为端口的配置超时，网络拓扑可能已经改变，此时重新计算网络拓扑，重新生成一棵树。,11,stp,stp的选举和依据： 选举根网桥：具有最低的根id（默认为32768）或mac地址。 选举根端口：最小的根路径成本或直连的网桥id最小又或者端口id最小。 选举指定端口：根路径成本较低或所在的交换机网桥id比较小又或者端口id较小。,12,stp,stp的各种状态： 阻塞状态（blocking）：不转发数据帧；接收bpdu。 侦听状态 （listening）：不转发数据帧；侦听数据帧。 学习状态 （learning）：不转发数据帧；学习地址。 转发状态 （forwarding）：转发数据帧，学习地址。 禁止状态 （disabled）：不转发数据帧，不接受bpdu。,13,stp,在设备启动后stp协议就自动启动了，当它发现有环路存在的时候，它会选举出一个设备作为根网桥，这时根网桥所有端口成为指定端口并处于转发状态。 然后在其他分非根网桥设备上选举根端口，而这个根端口是从非根网桥到根网桥最低成本的路径它一般处于转发状态。接着再在非根网桥设备上选举出指定端口，而这个端口是非根网桥上到达根网桥的最低成本端口，指定端口也是处于转发状态。最后网桥决定哪一个设备上的端口作为非指定端口也就是阻塞端口，这个端口不转发流量但接收流量从而达到防止环路而且在转发链路出现问题时，阻塞端口会转变为转发状态，让链路重新工作。,14,stp,干预stp选举根网桥，通过修改设备的优先级达到指定设备成为根网桥，可以把sw2选举成根网桥。 登录sw2进行如下操作： sw2en sw2#conf t sw2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096 /设置在stp协议中valn 1的优先级为4096，在这里没有配置vlan所以用vlan 1. sw2(config)#exit sw2#sh spanning-tr,15,portfast、uplinkfast、backbonefast,stp 的收敛时间通常需要3050 秒。为了减少收敛时间，有一些改善措施。 portfast 特性使得以太网接口一旦有设备接入，就立即进入转发状态，如果接口上连接的只是计算机或者其他不运行stp 的设备，这是非常合适的。 uplinkfast 则经常用在接入层交换机上，当它连接到主干交换机上的主链路上故障时，能立即切换到备份链路上，而不需要经过30 秒或者50 秒。uplinkfast 只需要在接入层交换机上配置即可。 backbonefast 则主要用在主干交换机之间，当主干交换机之间的链路上故障时，可以比原有的50 秒少20 秒就切换到备份链路上。backbonefast 需要在全部交换机上配置。,16,配置实例,网络拓扑图,17,配置实例（续一）,sw1配置： sw1(config)#spanning-tr portfast bpdu /所有接口都启用portfast sw1(config)#spanning-tr backbonefast /在设备上启用backbonefast sw1(config)#int fa0/0 /进入接口fa0/0 sw1(config-if)#no spanning-tr portfast /因为接口fa0/0连接的是交换机关闭portfast sw1(config-if)#exit /退出接口 sw1(config)#int fa0/1 /进入接口fa0/1 sw1(config-if)#no spanning-tr portfast /因为接口fa0/1连接的是交换机关闭portfast sw1(config-if)#exit /退出接口,18,配置实例（续二）,sw2配置： sw2(config)#spanning-tr portfast bpdu sw2(config)#spanning-tr backbonefast sw2(config)#int fa0/0 sw2(config-if)#no spanning-tr portfast sw2(config-if)#exit sw2(config)#int fa0/1 sw2(config-if)#no spanning-tr portfast sw2(config-if)#end,19,配置实例（续三）,sw3配置： sw3(config)#spanning-tr portfast bpdu /所有接口都启用portfast sw3(config)#spanning-tr uplinkfast /因为sw3有阻塞端口所以要启用uplinkfast sw3(config)#spanning-tr backbonefast /启用backbonefast sw3(config)#int fa0/0 sw3(config-if)#no spanning-tr portfast sw3(config-if)#exit sw3(config)#int fa0/1 sw3(config-if)#no spanning-tr portfast sw3(config-if)#end 配置后分别查看三个交换机生成树信息，命令如下： show spanning-tree brief,20,快速生成树协议（rstp）,rstp：快速生成树协议（rapid spaning tree protocol）。 这种协议在网络结构发生变化时，能更快地收敛网络。rstp中只有三种端口状态禁止端口，阻塞端口，监听端口，比stp收敛时间缩短不少。,21,配置实例,网络拓扑图,22,配置实例（续一）,配置sw1： switchen switch#conf t switch(config)#host sw1 sw1(config)#spanning-tr mode rapid-pvst 配置sw2： switchen switch#conf t switch(config)#host sw2 sw2(config)#spanning-tr mode rapid-pvst,23,stp负载均衡,stp负载均衡的目的是把环路中的另一条处于阻塞的链路使用起来，让它分担网络中的负载。,24,配置实例,网络拓扑图,25,配置实例（续一）,sw1配置： sw1#vlan database sw1(vlan)#vlan 10 name v10 sw1(vlan)#vlan 20 name v20 sw1(vlan)#exit sw1#conf t sw1(config)#int range fa0/1 , fa0/6 sw1(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1q sw1(config-if-range)#switchport mode trunk sw1(config-if-range)#no sh sw1(config-if-range)#end,26,配置实例（续二）,sw2配置： sw2#vlan database sw2(vlan)#vlan 10 name v10 sw2(vlan)#vlan 20 name v20 sw2(vlan)#exit sw2#conf t sw2(config)#int range fa0/1 , fa0/6 sw2(config-if-range)#