工程3项目3-2生成树

1、生成树技术 工程工程3 3项目项目3-23-2 第第21讲讲 冗余拓扑出现的问题冗余拓扑出现的问题-环路环路v减少单点故障，增加网络可靠性v产生交换环路，会导致： 广播风暴 多帧复制 MAC地址表抖动SW1SW2SW3F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2文件服文件服务器务器广播风暴广播风暴v广播信息在网络中不停地转发，直至导致交换机出现超负荷运转，最终耗尽所有带宽资源、阻塞全网通信 SW1SW2F0/2F0/2F0/1F0/1广播广播广播广播主机主机A主机主机B多帧复制多帧复制v单播的数据帧被多次复制传送到目的站点 SW1SW2F0/2F0/2F0/1F0/1单播单播单播单播主机主

2、机A主机主机BMACMAC地址表抖动地址表抖动v由于相同帧的拷贝在交换机的不同端口上被接收而引起的 MAC地址表不稳定SW1SW2F0/2F0/2F0/1F0/1单播单播单播单播主机主机A主机主机BF0/1：主机：主机AF0/2：主机：主机A？F0/1：主机：主机BF0/2：主机：主机B？环路问题的解决环路问题的解决主要链路正常时，断开备份链路主要链路出故障时,自动启用备份链路生成树协议概述生成树协议概述vSTP（生成树协议，Spanning-Tree Protocol）协议： 使冗余端口置于“阻塞状态” 网络中的计算机在通信时，只有一条链路生效 当这个链路出现故障时，将处于“阻塞状态”的端口

3、重新打开，从而确保网络连接稳定可靠 SW1SW2SW3F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2生成树协议生成树协议生成树协议生成树协议v生成树协议标准: IEEE 802.1d标准定义了STP IEEE 802.1w标准定义了RSTP IEEE 802.1s标准定义了MSTP生成树协议基本概念与术语1网桥协议数据单元（Bridge Protocol Data Unit，BPDU）2网桥号（Bridge ID）3根网桥（Root bridge）4指定网桥（Designated bridge）5根端口（Root port）6指定端口（Designated port）7非指定端口（NonDe

4、signated port）1BPDU（网桥协议数据单元）（网桥协议数据单元）网桥协议数据单元（网桥协议数据单元（BPDU），是），是STP中的中的“hello数据包数据包”，每隔一定的时间间隔（每隔一定的时间间隔（2秒，可配置）发送，它在网桥之间交秒，可配置）发送，它在网桥之间交换信息。换信息。STP就是通过在交换机之间周期发送网桥协议数据就是通过在交换机之间周期发送网桥协议数据单元（单元（BPDU）来发现网络上的环路，并通过阻塞有关端口来）来发现网络上的环路，并通过阻塞有关端口来断开环路的。断开环路的。2网桥号网桥号网桥号（网桥号（Bridge ID）用于标识网络中的每一台交换机，它由）用

5、于标识网络中的每一台交换机，它由两部分组成，两部分组成，2字节优先级和字节优先级和6字节字节MAC组成。优先级从组成。优先级从0-65535，缺省为，缺省为32768。3根网桥根网桥 具有最小网桥号的交换机将被选举为根网桥，根网桥的所有具有最小网桥号的交换机将被选举为根网桥，根网桥的所有端口都不会阻塞，并都处于转发状态。端口都不会阻塞，并都处于转发状态。生成树协议基本术语4指定网桥指定网桥对交换机连接的每一个网段，都要选出一个指定网桥，指定网桥对交换机连接的每一个网段，都要选出一个指定网桥，指定网桥到根网桥的累计路径花费最小，由指定网桥收发本网段的数据包。到根网桥的累计路径花费最小，由指定网桥

6、收发本网段的数据包。5根端口根端口整个网络中只有一个根网桥，根网桥上的端口都是指定端口，而整个网络中只有一个根网桥，根网桥上的端口都是指定端口，而不是根端口，而在非根网桥上，需要选择一个根端口。根端口是不是根端口，而在非根网桥上，需要选择一个根端口。根端口是指从交换机到根网桥累计路径花费最小的端口，交换机通过根端指从交换机到根网桥累计路径花费最小的端口，交换机通过根端口与根网桥通信。根端口（口与根网桥通信。根端口（RP）设为转发状态。）设为转发状态。6指定端口指定端口每个非根网桥为每个连接的网段选出一个指定端口，一个网段的每个非根网桥为每个连接的网段选出一个指定端口，一个网段的指定端口指该网段

7、到根网桥累计路径花费最小的端口，根网桥上指定端口指该网段到根网桥累计路径花费最小的端口，根网桥上的端口都是指定端口。指定端口（的端口都是指定端口。指定端口（DP）设为转发状态。）设为转发状态。7非指定端口非指定端口除了根端口和指定端口之外的其他端口称为非指定端口，非指定除了根端口和指定端口之外的其他端口称为非指定端口，非指定端口将处于阻塞状态，不转发任何用户数据。端口将处于阻塞状态，不转发任何用户数据。生成树协议基本术语生成树协议的生成树协议的BPDUBPDUv交换机或者网桥之间周期性地发送STP的桥接协议数据单元（Bridge Protocol Data Unit ，BPDU），用于实现ST

8、P的功能 每2秒发送一次的二层报文(数据帧) 组播发送，组播地址为：01-80-C2-00-00-00 所有支持STP协议的交换机都会接收并处理收到的BPDU报文生成树协议格式BPDUBPDU的传播的传播(STP(STP实现方法实现方法) )vSTP刚启动时，每台交换机都认为自己是根网桥，向外泛洪BPDUv当交换机的一个端口收到高优先级的BPDU（更小的Root BID或者更小的Root Path Cost等等）就在该端口保存这些信息，同时向所有端口更新并传播信息v如果收到比自己低优先级的BPDU，交换机就丢弃该信息 生成树工作机制生成树工作机制v BPDU传播的最终结果： 网络中选择了一个交

9、换机为根网桥（Root Bridge） 每个交换机都计算到根网桥（Root Bridge）的最短路径 除根网桥外的每个交换机都有一个根端口（Root Port），即提供最短路径到Root Bridge的端口 每个LAN都有了指定交换机（Designated Bridge），位于该LAN与根交换机之间的最短路径中指定交换机和LAN相连的端口称为指定端口（Designated port） 根端口（Roor port）和指定端口（Designated port）进入转发Forwarding状态 其他的冗余端口就处于阻塞状态（Blocking）生成树协议的工作过程switchAswitchCswitc

10、hB1、选举根交换机（、选举根交换机（RootBridge）BPDUBPDUBPDUA为根交换机2、所有非根交换机选择一条到达根、所有非根交换机选择一条到达根交换机的最短路径交换机的最短路径此为最短路径此为最短路径此为最短路径此为最短路径3、所有非根交换机产生一个根端口、所有非根交换机产生一个根端口4、每个、每个LAN确定指定端口确定指定端口5、将所有根端口和指定端口设为转、将所有根端口和指定端口设为转发状态发状态6、将其他端口设为阻塞状态、将其他端口设为阻塞状态1 根交换机选举图9-10 根网桥选举1 根交换机的选择v Bridge ID最小的交换机为根交换机；v Bridge ID：每个交

11、换机唯一的桥ID，由交换机优先级和Mac地址组合而成；v 先比较交换机的优先级，交换机的优先级越小则Bridge ID就越小。v 交换机的优先级相等时，比较Mac地址，Mac地址越小则Bridge ID就越小。v 交换机优先级可以由用户设定，交换机的默认优先级均为32768。其取值范围为4096的整数倍，分别是（015）X4096，最小值为0，最大值为61440。2 选择到根交换机的最短路径v1、比较本交换机到达根交换机路径的开销，选择开销最小的路径。 不同带宽路径的不同表示方法路径值 带宽 (short) (long) - 10Mbps 100 2000000 100Mbps 19 2000

12、00 1000Mbps 4 20000 2 选择到根交换机的最短路径2 选择到根交换机的最短路径假设SwA为根交换机 10019路径开销为19SwBSwASwCSwDSwE10019381002 选择到根交换机的最短路径v2、如果路径开销相同，则比较发送BPDU交换机的Bridge ID，小者优先。Sw CSw DSw BSw A2 选择到根交换机的最短路径v3、如果发送者Bridge ID相同，即同一台交换，则比较发送者交换机的port ID，小者优先。Sw CSw DSw BSw Af0/1f0/2端口IDv端口ID的组成端口优先级端口优先级端口编号端口编号8位位8位位取值范围：取值范围：

13、0 255缺省值：缺省值：1282 选择到根交换机的最短路径v4、如果发送者Port ID相同，则比较接收者的portID7 61Sw DSw CSw ASw BHUB823 根端口选举图9-11 根端口选举如何决定如何决定BPDUBPDU配置消息的优劣配置消息的优劣v 比较RID(Root Bridge ID)，确定网络同步。v RID相同，比较Path Cost（到根桥距离），越小越优。v RID/Path Cost相同，比较指定桥的BID (Designated Bridge ID)，越小越优。v RID/Path Cost/DBID相同，比较指定端口的ID (Designated Po

14、rt ID)，越小越优。哪边更优？哪边更优？BPDUBPDU选择根端口的依据v在非根网桥上选择一个到根网桥最近的端口作为根端口。v选择根端口的依据是： 根路径成本最低的端口 发送BPDU的网桥ID最小 发送BPDU的端口ID最小 接收BPDU的的端口ID最小根路径成本v根路径成本是网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和Root Bridge路径成本：路径成本：19路径成本：路径成本：100CBAPort 1C的的Port 1根路径成本根路径成本19100119100MSTP选择根端口举例v在非根桥上， 选择一个根端口（RP）ABC优先级：优先级：4096MAC地址：地址： 000d.2800.

15、b100优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 000d.2800.b101优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 000d.2800.b102Root Bridge下一步：选择指定端口下一步：选择指定端口100M100MRoot PortRoot Port在在B和和C上，到达上，到达A最近的端口是最近的端口是B和和C的根端口的根端口4. 选择指定端口v在每个网段上，选择1个指定端口 网桥的端口发送的BPDU配置消息较接收的BPDU配置消息更优，则端口为指定端口。 根桥上的端口全是指定端口 非根桥上的指定端口： 根路径成本最低 端口所在的网桥的ID值较小 端口ID值较小STP选择指

16、定端口举例v在每个网段选择1个指定端口（DP）100MABC优先级：优先级：4096MAC地址：地址： 000d.2800.b100优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 000d.2800.b101优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 000d.2800.b102Root Bridge100M100MRoot Port这个端口既不是根端这个端口既不是根端口，也不是指定端口，口，也不是指定端口，STP将这个端口阻塞将这个端口阻塞（Block）在这个网段上，在这个网段上，B的的网桥网桥ID较小，所以较小，所以B上的端口为指定端口上的端口为指定端口DPDPDP根网桥上的端口根网桥上的

17、端口都是指定端口都是指定端口STPSTP的工作过程的工作过程v第一步：选举一个根网桥；v第二步：在每个非根网桥上选举一个根端口；v第三步：在每个网段上选举一个指定端口；v第四步：阻塞非根、非指定端口。选举根网桥选举根网桥v依据网桥ID选举根网桥，ID值最小者当选v根网桥每2s发送一次BPDUSW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRoot Bridge选举根端口选举根端口v在非根交换机上选举根端口v选举依

18、据： 根路径成本最小 发送网桥ID最小 发送端口ID最小SW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRoot Bridge选举指定端口选举指定端口v每个网段中选取一个指定端口 v用于向根交换机发送流量和从根交换机接收流量v选举依据： 根路径成本最小 所在交换机的网桥ID最小 端口ID最小SW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:32768

19、.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRoot Bridge阻塞非根非指定端口阻塞非根非指定端口v阻塞非根、非指定的端口，形成逻辑上无环路的拓扑结构 SW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRoot Bridge5 生成树协议的端口状态转换5 生成树协议的端口状态转换vBlocking或Discarding(阻塞) 接收BPDU，不学习

20、MAC地址，不转发数据帧vListening(侦听) 接收BPDU,不学习MAC地址，不转发数据帧，但交换机向其他交换机通告该端口，参与选举根端口或指定端口vLearning（学习） 接收BPDU,学习MAC地址，以扩散flooding的方式转发数据帧vForwarding（转发） 正常转发数据帧5 生成树协议生成树协议的端口状态转换时间的端口状态转换时间BlockingListeninglearningForwarding20秒最大生存时间15秒转发延时15秒转发延时v生成树经过一段时间（默认值是50秒左右）稳定之后，所有端口要么进入转发状态，要么进入阻塞状态。 课堂练习课堂练习例：一公司的

21、网络拓扑结构如下图所示，为了避免网络环路，在该交换网络中启用生成树协议，交换机A、B、C、D的优先级及MAC地址如图所示，交换机之间均采用100M双绞线连接。根据生成树协议的工作原理，请问：（1）交换机A、B、C、D哪一个为根交换机，为什么？（2）拓扑图中哪些端口为根端口，并用符号“”标出；（3）拓扑图中哪些端口为指定端口，并用符号“”标出；（4）拓扑图中哪些端口为阻塞端口，并用符号“”标出。DCABBID：32768000d.2810.d100BID：32768000d.2811.e100100M100M100M100M100MBID：32768000d.2800.b100BID：32768

22、000d.2805.c100思考题思考题DPDPRPl问题1：哪个端口将被阻断？l问题2：如果所有的PathCost都相同，哪个端口将被阻断？快速生成树协议vRSTP（Rapid Spanning Tree Protocol） 对STP的补充，在物理拓扑变化或配置参数发生变化时，能够显著地减少网络拓扑的重新收敛时间 v定义了2种新增加的端口角色，用于取代阻塞端口 替代（alternate）端口AP：为根端口到根网桥的连接提供了替代路径 备份（backup）端口BP：提供了到达同段网络的备份路径 Root BridgeDPDPRPAPDPBPv 3种端口状态丢弃（discarding）、学习（l

23、earning）和转发（forwarding） 运行状态运行状态STP端口状态端口状态RSTP端口状态端口状态在活动的拓扑在活动的拓扑中是否包含此中是否包含此状态状态DisabledDisabledDiscarding否EnabledBlockingDiscarding否EnabledListeningDiscarding否EnabledLearningLearning是EnabledForwardingForwarding是v 增加2个变量，用于主动地将端口立即转变为转发状态： 边缘端口：指连接终端的端口 连接类型：根据端口的双工模式来确定，全双工操作的端口为点到点链路，可以实现快速收敛 v

24、 BPDU的传播机制改变： 非根网桥即使没有收到根网桥发来的BPDU，也会每隔2s发送一次BPDU 如果连续3个hello time里没有收到邻居发来的BPDU，则认为连接故障v 拓扑变更的机制改变3.3 RSTP的优点v 为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口（Alternate Port）和备份端口（Backup Port）两种角色 v 在只连接了两个交换端口的点对点链路中，指定端口只需与下游网桥进行一次握手就可以无时延地进入转发状态 v 边缘端口可以直接进入转发状态，不需要任何延时 3.3 STP与RSTP的兼容性v RSTP协议与STP协议完全兼容v RSTP协议根据收到的BPD

25、U版本号来自动判断与之相连的交换机支持STP协议还是RSTP协议 3.4 Spanning Tree配置项目项目缺省值缺省值Enable StateDisable，不打开STPSTP Priority32768STP Port Priority128STP Port cost根据端口速率自动判断，默认长整型Hello Time2sForward-delay Time15sMax-age Time20sLink Type根据端口双工状态自动判断3.4.1 Spanning Tree的缺省配置v恢复缺省配置 Switch(config)# spanning-tree reset v打开、关闭STP

26、 Switch(config)# spanning-tree Switch(config)# no spanning-tree注意：锐捷交换机默认关闭spanning treev修改生成树协议的类型修改生成树协议的类型 Switch(config)#spanning-tree mode mstp|stp|rstp 注意：默认为MSTPv配置交换机的优先级配置交换机的优先级 Switch(config)#spanning-tree priority 注意：网桥优先级配置只能为4096的倍数v配置端口的优先级配置端口的优先级 Switch(config-if)#spanning-tree port

27、-priority 注意：端口优先级配置只能为16的倍数v配置端口的路径成本配置端口的路径成本 Switch(config-if)#spanning-tree cost cost v配置端口路径成本的默认计算方法配置端口路径成本的默认计算方法 Switch(config)#spanning-tree path-cost method long|short 注意：默认值为长整型（long） 接口速率接口速率端口类型端口类型IEEE 802.1dIEEE 802.1t10M普通端口1002000000Aggregate Link951900000100M普通端口19200000Aggregate

28、Link181900001000M普通端口420000Aggregate Link319000v配置配置Hello Time、Forward-delay Time和和Max-age Time Switch(config)#spanning-tree hello-time|forward-time|max-age secondsv 配置链路类型配置链路类型 Switch(config-if)#spanning-tree link-type point-to-poin|sharedv查看生成树的配置查看生成树的配置 Switch#show spanning-tree Switch#show spa

29、nning-tree interface interface-idPVST（按VLAN生成树）vPVST是Cisco私有的，为每个VLAN构造一棵生成树VLAN3VLAN2VLAN2VLAN1VLAN1VLAN3v配置网络中比较稳定的交换机为根网桥v利用PVST实现网络的负载分担PVST在实际中的应用V1V10VLAN 1 5的的根网桥根网桥VLAN 610 的的根网桥根网桥V1V10V1V10VLAN 15的根端口的根端口VLAN 15数据的流向数据的流向VLAN 610的根端口的根端口VLAN 610数据的流向数据的流向接入交换机接入交换机PVST的配置命令v启用生成树Switch(con

30、fig)#spanning-tree vlan vlan-list v设置根网桥Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list root primary | secondaryv修改网桥的优先级Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge-priority设置为根网桥后，设置为根网桥后，优先级变成优先级变成24576优先级的值为优先级的值为4096的倍数的倍数PVST的配置命令v修改端口成本Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list

31、 cost costv修改端口优先级Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list port-priority priorityv配置上行速链路Switch(config)#spanning-tree uplinkfastv配置端口速链路Switch(config-if)#spanning-tree portfastPVST配置的查看v查看生成树的配置Switch#show spanning-treev查看某个VLAN的生成树详细信息Switch#show spanning-tree vlan vlan-id detailPVST配置实例CABDP

32、ort 24Port 24Port 23Port 23Port 22Port 23Port 23Port 22Port 22Port 2232768.000d.28bf.4b4032768.0013.6007.6a0032768.000d.2861.b10032768.000d.28bf.1140缺省情况下的缺省情况下的STPRoot BridgeBlock希望的配置结果希望的配置结果Vlan 1- 4Vlan 1- 4Vlan 1- 2的根网桥的根网桥Vlan 3- 4的根网桥的根网桥PVST配置实例v配置SwA为VLAN 1和2的根网桥SwA(config)#spanning-tree v

33、lan 1 root primarySwA(config)#spanning-tree vlan 2 root primaryv配置SwB在VLAN 3和4中优先级为4096SwB(config)#spanning-tree vlan 3 priority 4096SwB(config)#spanning-tree vlan 4 priority 4096PVST配置实例v查看配置结果SwB# show spanning-treeVLAN0001 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 24577 Address 000d.28

34、bf.4b40 Cost 19 Port 24 (FastEthernet0/24) Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1) Address 0013.6007.6a00 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 300Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type- - - - - -Fa0/22 Altn

35、 BLK 19 128.22 P2p Fa0/23 Altn BLK 19 128.23 P2p Fa0/24 Root FWD 19 128.24 P2p 根网桥的信息根网桥的信息自己的信息自己的信息本地接口的信息本地接口的信息VLAN 1的根网桥为的根网桥为SwA，优先级为，优先级为24576VLAN ID端口端口22和和23阻塞，阻塞，24为根端口为根端口VLAN 2的生成树信息的生成树信息PVST配置实例VLAN0002 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 24578 Address 000d.28bf.4b40 C

36、ost 19 Port 24 (FastEthernet0/24) Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32770 (priority 32768 sys-id-ext 2) Address 0013.6007.6a00 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 300Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type- - - - - -Fa0/22 Altn BLK 19 1

37、28.22 P2p Fa0/23 Altn BLK 19 128.23 P2p Fa0/24 Root FWD 19 128.24 P2p PVST配置实例CDPort 24Port 24Port 23Port 23Port 22Port 23Port 23Port 22Port 22Port 2224576.000d.28bf.4b4032768.0013.6007.6a0032768.000d.2861.b10032768.000d.28bf.1140VLAN 1-2的逻辑拓朴的逻辑拓朴Vlan 1- 4Vlan 1- 4Vlan 1- 2的根网桥的根网桥BAPVST配置实例v查看配置结果

38、（VLAN 3 4)SwA#show spanning-tree VLAN0003 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 4099 Address 0013.6007.6a00 Cost 19 Port 24 (FastEthernet0/24) Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32771 (priority 32768 sys-id-ext 3) Address 000d.28bf.4b40 Hello Time

39、2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 300Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type- - - - - -Fa0/22 Altn BLK 19 128.22 P2p Fa0/23 Altn BLK 19 128.23 P2p Fa0/24 Root FWD 19 128.24 P2p VLAN 4的生成树信息的生成树信息PVST配置实例VLAN0004 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 4100 Address 0013.

40、6007.6a00 Cost 19 Port 24 (FastEthernet0/24) Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32772 (priority 32768 sys-id-ext 4) Address 000d.28bf.4b40 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 300Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type- - - - - -Fa0/22 Al

41、tn BLK 19 128.22 P2p Fa0/23 Altn BLK 19 128.23 P2p Fa0/24 Root FWD 19 128.24 P2p PVST配置实例CDPort 24Port 24Port 23Port 23Port 22Port 23Port 23Port 22Port 22Port 2232768.000d.28bf.4b404096.0013.6007.6a0032768.000d.2861.b10032768.000d.28bf.1140VLAN 3-4的逻辑拓朴的逻辑拓朴Vlan 1- 4Vlan 1- 4Vlan 3- 4的根网桥的根网桥BAPVST配

42、置实例v配置交换机C上连接主机的端口为速端口SwC(config)#interface range fastEthernet 0/1 - 20SwC(config-if-range)#spanning-tree portfast%Warning: portfast should only be enabled on ports connected to a single host. Connecting hubs, concentrators, switches, bridges, etc. to this interface when portfast is enabled, can cau

43、se temporary bridging loops. Use with CAUTION%Portfast will be configured in 20 interfaces due to the range command but will only have effect when the interfaces are in a non-trunking mode.PVST配置实例v在交换机C上配置上行速链路SwC(config)#spanning-tree uplinkfast PVST配置实例v 配置了上行速链路后查看生成树信息SwC#show spanning-tree VLA

44、N0001 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 24577 Address 000d.28bf.4b40 Cost 3019 Port 23 (FastEthernet0/23) Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 49153 (priority 49152 sys-id-ext 1) Address 000d.2861.b100 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Dela

45、y 15 sec Aging Time 300 Uplinkfast enabledInterface Role Sts Cost Prio.Nbr Type- - - - - -Fa0/22 Altn BLK 3019 128.22 P2p Fa0/23 Root FWD 3019 128.23 P2p 根路径成本增加了根路径成本增加了3000网桥优先级变成了网桥优先级变成了49152端口端口22从转发变为从转发变为阻塞，端口的路径成阻塞，端口的路径成本为本为3019STP配置演示配置演示多多VLAN生成树生成树VLAN 20VLAN 10Backup状态m左边链路的端口处于左边链路的端口处

46、于fordwarding状态状态m右边链路的端口为右边链路的端口为backup状态状态m所有数据都从左边链路所有数据都从左边链路走走,无法实现负载分担无法实现负载分担传统生成树的的缺陷传统生成树的的缺陷10,20,3010,3020,3010,2010203010,30传统生成树的的缺陷传统生成树的的缺陷10,20,3010,3020,3010,2010203010,30VLAN 10和和30的的所有上行端口都所有上行端口都是阻塞状态是阻塞状态传统生成树的的缺陷传统生成树的的缺陷多生成树协议基本思想多生成树协议基本思想v多生成树协议（Multiple Spanning Tree Protoco

47、l） 802.1s几番修订，提出了几番修订，提出了VLAN和生成树之间的和生成树之间的“映射映射”思想。思想。 一个或若干个一个或若干个VLAN可以映射到同一棵生成树，但是每个可以映射到同一棵生成树，但是每个VLAN只能在一棵生成树里。只能在一棵生成树里。 一个交换机可以跑多个生成树，为了区分，每一个生成树一个交换机可以跑多个生成树，为了区分，每一个生成树叫做一个叫做一个MSTI（多生成树实例）。（多生成树实例）。 实例就是多个实例就是多个VLAN的一个集合，通过多个的一个集合，通过多个VLAN捆绑到捆绑到一个实例中去的方法可以节省通信开销和资源占用率。一个实例中去的方法可以节省通信开销和资源

48、占用率。 “域域”的概念提出是一种抽象思想，把几个交换机和其间的概念提出是一种抽象思想，把几个交换机和其间的网段抽象成一个节点。的网段抽象成一个节点。 802.1s d9：“MSTI的状态机和的状态机和RSTP一致一致”l几个几个MSTP的常用概念的常用概念MSTP多生成树协议多生成树协议MST RegionMST区域区域MSTI多生成树实例多生成树实例IST内部生成树内部生成树CST公共生成树公共生成树CIST公共和内部生成树公共和内部生成树SST单生成树单生成树MSTP协议基本概念协议基本概念MSTP区域区域（MST region）： 域由域名、修订级别、VLAN与实例的映射关系组成，只有

49、三者都一样的互联的交换机才认为在同一个域内。 域名（Region name）：用32字节长的字符串来标志MST region的名称。 修正号（Revision number）：用16比特长的修正值来标志修正号。 同一个MST区域的交换机的域名、修正号和Vlan到实例的映射关系必须相同。Vlan到到MST实例的映射：实例的映射： 在每台交换机里，最多可以创建64个MST实例，编号从1-64，Instance 0是强制存在的。 在交换机上可以通过配置将Vlan和不同的Instance进行映射，没有被映射到MST实例的Vlan默认属于Instance 0。 在配置映射关系之前，交换机上所有的Vlan

50、都属于Instance 0。MSTPMSTP协议基本概念协议基本概念vMSTI：多生成树实例（：多生成树实例（Multiple Spanning Tree Instance） 每个实例对应一个或一组VLAN 每个VLAN只能对应一个实例（映射） 每个交换机可以运行多个实例 没有配置VLAN与实例的映射关系时，所有VLAN映射到实例0 实例是“MST域” 内的概念MSTP协议基本概念协议基本概念MSTP协议基本概念协议基本概念vIST：内部生成树（：内部生成树（Internal Spanning Tree ） 对于每个“域”而言的，保证了每个域的连通性。 内部生成树是多生成树的一个特殊实例（在域

51、中的instance ID= 0的特殊MSTI）。这个实例做为CIST的一部分不管配置与否永远存在。vCST：公共生成树（：公共生成树（Common Spanning Tree） 整个网络里的一棵“大”的树结构 每个域在CST中只是一个节点 是整个网络的宏观拓扑MSTP协议基本概念协议基本概念vCIST：公共和内部生成树（：公共和内部生成树（Common And Internal Spanning Tree ） 由CST和IST构成 每个IST可以看作是CIST在每个域中的“树状片断” 是由所有IST，STP交换机和RSTP交换机组成的一棵贯穿整个网络的树。vSST：单生成树（：单生成树（Si

52、ngle Spanning Tree） 运行STP/RSTP的交换机，只能有一个生成树，叫做SST。或者，某交换机自己一个域，事实上也是单生成树 本质上，RSTP/STP都可以看作是交换机独自一个域且仅有一个MSTI，这时IST和MSTI的拓扑是重合的。CSTISTCISTMSTP协议基本概念协议基本概念MSTP的基本配置包括启用的基本配置包括启用MSTP，配置，配置MSTP区域，配置区域，配置Vlan与生成树实与生成树实例的映射关系。例的映射关系。 1、启用、启用MSTP 全局配置模式下：全局配置模式下：spanning-tree mode mstp 2、进入、进入mstp配置模式：配置模式

53、： spanning-tree mst configuration 3、在交换机上配置、在交换机上配置Vlan与生成树示例的映射关系：与生成树示例的映射关系： instance instance-id vlan vlan-range 4、配置、配置MST区域的配置名称：区域的配置名称： name name （取值范围1-32个字符的字符串） 5、配置、配置MST区域的修正号：区域的修正号： revision number （取值范围0-65535）MSTP基本配置基本配置MSTP的负载均衡，关键是要为不同的生成树实例选举出不同的根交换机。的负载均衡，关键是要为不同的生成树实例选举出不同的根交换

54、机。 SWA Regio RootSWCVLAN1VLAN2SWASWCVLAN1VLAN2VLAN1SWBVLAN1VLAN2VLAN2SWB Regio RootSWBSWCSWAMSTI 1MSTI 2MSTP负载均衡负载均衡交换机交换机A：Configure terminalSpanning-tree mode mstpSpanning-tree mst 1 priority 4096Spanning-tree mstp configurationInstance 1 vlan 1Instance 2 vlan 2Name abcRevision 1ExitMSTP配置示例配置示例交换机交换机B：Configure terminalSpanning-tree mode mstpSpanning-tree mst 2 priority 4096Spanning-tree mstp configurationInstance 1 vlan 1Instance 2 vlan 2Name abcRevision 1ExitMSTP配置示例配置示例交换机交换机C：Configure te