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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rstpstp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 vlan10 创建vlan10sw config vlan namev10 vlan10的名称sw config vlan vlan20sw config vlan namev20sw config vlan exit 退出vlan配置模式sw config intfa1 0 进入接口f0 1sw config if switchportmodeacc 配置接口为接入模式sw config if switchportaccvlan10 把接口加入到vlan10sw config if nosh 开启接口sw config if exit 退出接口模式sw config intfa0 2sw config if switchportmodeaccsw config if switchportaccvlan20sw config if noshsw config if exitsw config intfa0 3sw config if switchportmodetrunk 配置接口为中继模式 使链路能够承载多个vlansw config if noshsw config if exit 9 配置实例 续二 配置r1 r1 config intfa0 0 进入接口fa 0r1 config if nosh 开启fa0 0r1 config if exit 退出接口模式r1 config intfa0 0 10 接入子接口fa0 0 10r1 config subif encapsulationdot1q10 封装802 1q协议 并将子接口fa0 0 10划分到vlan10r1 config subif ipadd192 168 1 254255 255 255 0 为子接口fa0 0 10分配ip地址r1 config subif nosh 开启子接口r1 config subif exit 退出子接口r1 config intfa0 0 20r1 config subif encapsulationdot1q20 封装802 1q协议 并将子接口fa0 0 10划分到vlan20r1 config subif ipadd192 168 2 254255 255 255 0 为子接口fa0 0 20分配ip地址r1 config subif nosh 开启子接口r1 config subif end 退出子接口r1 shipintbrief 查看当前所有接口的状态 10 stp stp spanningtreeprotocol 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 sw2 ensw2 conftsw2 config spanning treevlan1priority4096 设置在stp协议中valn1的优先级为4096 在这里没有配置vlan所以用vlan1 sw2 config exitsw2 shspanning tr 15 portfast uplinkfast backbonefast stp的收敛时间通常需要30 50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 trportfastbpdu 所有接口都启用portfastsw1 config spanning trbackbonefast 在设备上启用backbonefastsw1 config intfa0 0 进入接口fa0 0sw1 config if nospanning trportfast 因为接口fa0 0连接的是交换机关闭portfastsw1 config if exit 退出接口sw1 config intfa0 1 进入接口fa0 1sw1 config if nospanning trportfast 因为接口fa0 1连接的是交换机关闭portfastsw1 config if exit 退出接口 18 配置实例 续二 sw2配置 sw2 config spanning trportfastbpdusw2 config spanning trbackbonefastsw2 config intfa0 0sw2 config if nospanning trportfastsw2 config if exitsw2 config intfa0 1sw2 config if nospanning trportfastsw2 config if end 19 配置实例 续三 sw3配置 sw3 config spanning trportfastbpdu 所有接口都启用portfastsw3 config spanning truplinkfast 因为sw3有阻塞端口所以要启用uplinkfastsw3 config spanning trbackbonefast 启用backbonefastsw3 config intfa0 0sw3 config if nospanning trportfastsw3 config if exitsw3 config intfa0 1sw3 config if nospanning trportfastsw3 config if end配置后分别查看三个交换机生成树信息 命令如下 showspanning treebrief 20 快速生成树协议 rstp rstp 快速生成树协议 rapidspaningtreeprotocol 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 switch enswitch conftswitch config hostsw1sw1 config spanning trmoderapid pvst配置sw2 switch enswitch conftswitch config hostsw2sw2 config spanning trmoderapid 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 vlandatabasesw1 vlan vlan10namev10sw1 vlan vlan20namev20sw1 vlan exitsw1 conftsw1 config intrangefa0 1 fa0 6sw1 config if range switchporttrunkencapsulationdot1qsw1 config if range switchportmodetrunksw1 config if range noshsw1 config if range end 26 配置实例 续二 sw2配置 sw2 vlandatabasesw2 vlan vlan10namev10sw2 vlan vlan20namev20sw2 vlan exitsw2 conftsw2 config intrangefa0 1 fa0 6sw2 config if