05 三层交换机配置与STP

三层交换机的操作,1、三层交换机的端口操作端口的2层与3层转换3层交换机的端口既可用作2层的交换端口，也可用作3层的路由端口。将端口设置为3层的配置命令为noswitchport。将端口设置为2层的配置命令为switchport。对于IP网络，应为3层端口指定IP地址，此地址以后成为所连广播域内其他2层接入交换机和客户机的网关地址。,2、三层交换机路由功能的开启与关闭Sw#conftSw(conf)#iprouting关闭路由功能：Sw(conf)#noiprouting,三层交换机实现vlan之间通信,生成树协议SpanningTreeProtocol,教学目标,了解生成树协议的工作原理掌握交换机端口状态的迁移,S301设备链路冗余拓扑图分析：优点与问题,简单的冗余交换拓扑,1.冗余拓扑消除了单点故障2.交换机对不知道地址的帧进行泛洪3.交换机对广播和组播也进行泛洪。4.冗余交换拓扑或许会带来广播风暴、多帧拷贝以及MAC地址表不稳定的问题,广播风暴（BroadcastStorm）,多帧传输（MultipleFrameTransmissions）,在冗余交换网络中，对终端设备来讲，收到多帧相同数据是可能的。,MAC地址表不稳定（MACDatabaseInstability）,交换机从错误的接口学到MAC地址。,如何解决以上问题？,创建逻辑无环路拓扑（Creatingalogicalloopfreetopology）,1.冗余增加了可靠性，但是同时将物理环路带进网络2.解决办法就是创建逻辑无环路拓扑，同时保留物理环存在3.无环路拓扑称为树，并且是可扩展的树。4.创建无环路拓扑的算法称为生成树(spanning-tree)算法。,STP术语（STPTerms）,1.桥ID(BID)2.开销（Cost）3.桥协议数据单元（BPDU）,桥ID(BridgeID),1.BID用来识别每一个交换机/网桥。2.BID用来确定网络的中心，在STP中称为根桥。3.BID由优先级和MAC地址构成，优先级默认为32768（BID小的优先成为根桥）,开销（Cost）,最短路径是cost累加，而cost是基于链路的速率的。,桥协议数据单元（BPDU）,1.交换机发送的创建逻辑无环路的数据包称为BPDU2.BPDU在阻塞的接口上也可以接收，这确保如果链路或设备出现问题，新的生成树会被计算3.默认BPDU2秒发送一次,Spanning-TreeProtocol,1.选举根桥(顶点)，BID最小即是2.计算自己到根桥距离3.选择根端口，距离根桥最近的接口4.选指定端口和非指定端口，非指定端口被阻塞。,生成树操作（Spanning-TreeOperation）,STP演示,生成树操作规则（Spanning-TreeOperationRules）,1.每个网络只有一个根桥Onerootbridgepernetwork.2.每个非根桥只有一个根端口Onerootportpernonrootbridge.3.每个网络分段只有一个指定端口Onedesignatedportpersegment.4.非指定端口不被使用Nondesignatedportsareunused.,生成树端口状态（Spanning-TreePortStates）,生成树端口状态（Spanning-TreePortStates）,1.在阻塞状态，端口仅能接收BPDU,需要20秒改变这种状态Intheblockingstate,portscanonlyreceiveBPDUs.Itmaytakeupto20secondstochangefromthisstate.2.在侦听状态，交换机确定是否有到根桥的其它路径。该状态持续15秒。在该状态，用户的数据不能转发，也不能学习MAC地址。Inlisteningstate,switchesdetermineifthereareanyotherpathstotherootbridge.theforwarddelayandlastsfor15seconds.Inthelisteningstate,userdataisnotbeingforwardedandMACaddressesarenotbeinglearned.,生成树端口状态（Spanning-TreePortStates）,3.在学习状态，用户的数据不能转发，但是可以学习MAC地址，该状态持续15秒。Inlearningstateuserdataisnotforwarded,butMACaddressesarelearnedfromanytrafficthatisseen.Thelearningstatelastsfor15secondsandisalsocalledtheforwarddelay.4.在转发状态，用户数据被转发，MAC地址继续学习，BPDU仍然工作。InforwardingstateuserdataisforwardedandMACaddressescontinuetobelearned.BPDUsarestillprocessed.,实例分析,第一代生成树协议，不带负载均衡RSTP是对STP的改进，提高了STP的性能，加快了生成树收敛的时间。RSTP相对于STP有以下优点：A、STP没有明确区分端口状态与端口角色，收敛时主要依赖于端口状态的切换。RSTP比较明确的区分了端口状态与端口角色，且其收敛时更多的是依赖于端口角色的切换。B、STP端口状态的切换必须被动的等待时间的超时。而RSTP端口状态的切换却是一种主动的协商。C、STP中的非根网桥只能被动的中继BPDU。而RSTP中的非根网桥对BPDU的中继具有一定的主动性,STP、RSTP与PVST、MSTP,PVST（CISCO）,冗余链路被stp协议在逻辑上形成了一棵树？冗余链路资源岂不浪费了？,PVST：每个VLAN的生成树协议；在TRUNK链路上起到了分不同vlan流量的作用第二代生成树协议，带负载均衡，不兼容stp，rstp,MSTP（H3C),第三代生成树协议而MSTP是在传统的STP、RSTP的基础上发展而来的新的生成树协议，本身就包含了RSTP的快速转发机制，并加入了对VLAN的支持。,思考题（Questions）,1.环路的存在，会导致、和问题。2.交换机的ID由和组成。3.