《计算机网络技术》-项目五 交换网络中的链路管理

项目背景假设某企业采用4台交换机组成一个局域网，由于很多数据流量是跨过交换机进行转发的，因此需要提高交换机之间的传输带宽，并实现冗余链路备份，网络管理员在两台交换机之间采用两根网线互连，并将相应的两个端口聚合为一个逻辑端口；并且确保交换网络中不会由于环路而产生广播风暴。现在要在交换机上做适当配置实现这一目标。二层交换机基本配置配置交换机SwC和SwD的f0/1-20为速端口

在二层交换机SwA上VTP协议的配置

在其余二层交换机上VTP协议的配置

本章主要内容Vlan根网桥的具体配置

以太网通道的配置

【知识拓展】显示以太网通道的相关信息

（1）STP生成树的工作原理STP的基本原理可以归纳为三步，选择根网桥RB、选择根端口RP、选择指定端口DP。个然后把根端口、指定端口设为转发状态，其它接口设为阻塞状态，这样一逻辑上无环路的网络拓扑就形成了。1)选择根网桥选择根网桥的依据是网桥ID,由优先级和MAC地址组成，先看优先级，优先级相同时再看MAC地址，值越小越优先选择。根网桥的选择过程与政治选举类似。知识准备2)选择根端口每一个非根网桥将从其接口选出一个到根网桥管理成本（administrativecost）最低的接口作为根端口，选择的依据是自身到达根网桥的根路径成本最低的接口。根路径成本的计算是，接口收到BPDU中所包含的成本与接口的成本的累加。直连网桥ID最小端口ID最小知识准备3)选择指定端口当一个网段中有多个网桥时，这些网桥会将他们到根网桥的管理成本都通告出去，其中具有最低管理成本的网桥将作为指定（designated）网桥。指定网桥中发送最低管理成本的BPDU的接口是该网段中的指定端口。在每段链路上，选择一个指定端口，选择的依据是：发送最低根路径成本的BPDU的接口所在网桥ID最小端口ID最小知识准备

（2）端口聚合原理端口聚合（Aggregate-port）又称链路聚合，是指两台交换机之间在物理上将多个端口连接起来，将多条链路合成一条逻辑链路。从而增大链路带宽，解决交换网络中因带宽引起的网络瓶颈问题。多条物理链路之间能够相互冗余备份，其中任意一条链路断开，不会影响其他链路的正常转发数据。端口聚合遵循IEEE802.3ad协议的标准。知识准备

拓扑结构步骤1：配置4台交换机的主机名为SWA、SWB、SWC、SWD。二层交换机基本配置Switch>enSwitch#conftEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Switch(config)#hostnameSwitch(config)#hostnameSWA步骤2：在SwitchA上创建Vlan，名称分别为财务、销售、工程和发展部。二层交换机基本配置SWA#vlandatabaseSWA(vlan)#vlan100namecaiwuVLAN100added:Name:caiwuSWA(vlan)#vlan200namexiaoshouVLAN200added:Name:xiaoshouSWA(vlan)#vlan300namegongchengVLAN300added:Name:gongchengSWA(vlan)#vlan400namefazhanVLAN400added:Name:fazhanSWA(vlan)#步骤3：将交换机SwA的1-5端口划分到Vlan100中，6-10端口划分到Vlan200中，11-15端口划分到Vlan300中，16-20端口划分到Vlan400中。（只配置了f0/1–5号端口，其它配置相同）二层交换机基本配置SWA(config)#intrangef0/1-5SWA(config-if-range)#switchportmodeaccessSWA(config-if-range)#switchportaccessvlan100SWA(config-if-range)#noshutSWA(config-if-range)#exit步骤4：配置与其他交换机相连的接口二层交换机基本配置SWA(config)#intrangef0/21-24SWA(config-if-range)#switchportmodetrunkSWA(config-if-range)#noshutSWA(config-if-range)#exit步骤1：配置SWA的VTP域名二层交换机SWA上VTP配置SWA#vlandatabaseSWA(vlan)#vtpdomainDomainnamealreadysetto.步骤2：设置模式为Server二层交换机SWA上VTP配置SWA(vlan)#vtpdomainDevicemodealreadyVTPSERVER步骤3：设置VTP口令为123二层交换机SWA上VTP配置SWA(vlan)#vtppassword123SettingdeviceVLANdatabasepasswordto123步骤4：启用VTP修剪功能。二层交换机SWA上VTP配置SWA(vlan)#vtppruningPruningswitchedON步骤5：启用Version2版本二层交换机SWA上VTP配置SWA(vlan)#vtpv2-modeV2modeenabled.步骤6：配置交换机SwA的Vlan1的IP地址,在VTP通告中可以作为其他交换机的更新标识。二层交换机SWA上VTP配置SWA(config)#intvlan1SWA(config-if)#ipadd00SWA(config-if)#noshutSWA(config-if)#exit步骤7：显示交换机SWA的VTP信息。二层交换机SWA上VTP配置SWA#showvtpstatusVTPVersion:2ConfigurationRevision:5MaximumVLANssupportedlocally:255NumberofexistingVLANs:9VTPOperatingMode:ServerVTPDomainName:VTPPruningMode:DisabledVTPV2Mode:EnabledVTPTrapsGeneration:DisabledMD5digest:0x160xE40x080x540x7F0xB90xC40x85Configurationlastmodifiedby00at3-1-9301:14:22LocalupdaterIDis00oninterfaceVl1(lowestnumberedVLANinterfacefound)步骤1：配置交换机SWB连接其它交换机的接口(f0/21–24)为trunk模式。其他二层交换机VTP配置SWB(config)#intrangef0/21-24SWB(config-if-range)#swSWB(config-if-range)#switchportmodetrunkSWB(config-if-range)#noshut步骤2：配置交换机SWB的VTP参数，配置成client模式，学习SWA的VTP通告。SWB(config)#vtpdomainChangingVTPdomainnamefromNULLtoSWB(config)#vtpmodeclientSettingdevicetoVTPCLIENTmode.SWB(config)#vtppassword123SettingdeviceVLANdatabasepasswordto123其他二层交换机VTP配置步骤1：指定Vlan100和Vlan200的根网桥为SwA(如果配制成primary，则SwA的优先级变成24576,配置为secondary,优先级变为28672)VLAN根网桥配置SWA(config)#spanning-treevlan100rootprimarySWA(config)#spanning-treevlan200rootprimary步骤2：通过修改网桥的优先级(小于默认优先级)来配置Vlan300和Vlan400的根网桥为SWB(默认优先级为32768)VLAN根网桥配置SWB(config)#spanning-treevlan300priority4096SWB(config)#spanning-treevlan400priority4096【注意事项】配置SwA和SwB为根网桥，能够优化网络，虽然网络会通过STP自动计算根网桥，但由于各个交换机默认优先级都为32768，而网桥ID的大小由MAC地址决定，MAC地址是随即生成的，容易造成网桥位置的不稳定性。SwA承载Vlan100,Vlan200的数据通信，SwB承载Vlan300,Vlan400的数据通信，实现了负载均衡，如果SwA或者SwB其中有一台宕机了，另一台可以承载所以Vlan的根网桥，从而实现了数据备份冗余。VLAN根网桥配置步骤1：配置交换机SWC的f0/1–20为速端口。配置SWC和SWD的速端口SWC(config)#intrangef0/1-20SWC(config-if-range)#spanning-treeportfast%Warning:portfastshouldonlybeenabledonportsconnectedtoasinglehost.Connectinghubs,concentrators,switches,bridges,etc...tothisinterfacewhenportfastisenabled,cancausetemporarybridgingloops.UsewithCAUTION%Portfastwillbeconfiguredin20interfacesduetotherangecommandbutwillonlyhaveeffectwhentheinterfacesareinanon-trunkingmode.步骤2：配置交换机SWD的f0/1–20为速端口。配置SWC和SWD的速端口SWD(config)#intrangef0/1-20SWD(config-if-range)#spanning-treeportfast%Warning:portfastshouldonlybeenabledonportsconnectedtoasinglehost.Connectinghubs,concentrators,switches,bridges,etc...tothisinterfacewhenportfastisenabled,cancausetemporarybridgingloops.UsewithCAUTION%Portfastwillbeconfiguredin20interfacesduetotherangecommandbutwillonlyhaveeffectwhentheinterfacesareinanon-trunkingmode.【注意事项】配置速端口不经过侦听和学习状态，直接进入转发状态，但是速端口只能配置在连接终端的接口上，否则就有可能导致短时间的生成树的环路。可以实现备份的上行链路快速恢复，主要配置在汇聚层和接入层的交换机上，当接入或汇聚层的交换机主用的上行链路断开的时候，被阻塞的端口迅速转换到转发状态，不需要经过侦听和学习状态。配置SWC和SWD的速端口步骤1：配置交换机SWA上的以太网通道。以太网通道的配置SWA(config)#intrangef0/23-24SWA(config-if-range)#channel-gSWA(config-if-range)#channel-group1modeon%LINK-5-CHANGED:InterfacePort-channel1,changedstatetoup%LINEPROTO-5-UPDOWN:LineprotocolonInterfacePort-channel1,changedstatetoup%LINEPROTO-5-UPDOWN:LineprotocolonInterfaceFastEthernet0/23,changedstatetodown%LINEPROTO-5-UPDOWN:LineprotocolonInterfaceFastEthernet0/23,changedstatetoup%LINEPROTO-5-UPDOWN:LineprotocolonInterfaceFastEthernet0/24,changedstatetodown%LINEPROTO-5-UPDOWN:LineprotocolonInterfaceFastEthernet0/24,changedstatetoupSWA(config-if-range)#步骤2：配置交换机SWB上的以太网通道以太网通道的配置SWB(config)#intrangef0/23-24SWB(config-if-range)#channel-gSWB(config-if-range)#channel-group1modeon%LINK-5-CHANGED:InterfacePort-channel1,changedstatetoup%LINEPROTO-5-UPDOWN:LineprotocolonInterfacePort-channel1,changedstatetoup%LINEPROTO-5-UPDOWN:LineprotocolonInterfaceFastEthernet0/23,changedstatetodown%LINEPROTO-5-UPDOWN:LineprotocolonInterfaceFastEthernet0/23,changedstatetoup%LINEPROTO-5-UPDOWN:LineprotocolonInterfaceFastEthernet0/24,changedstatetodown%LINEPROTO-5-UPDOWN:LineprotocolonInterfaceFastEthernet0/24,changedstatetoupSWB(config-if-range)#步骤一：显示交换机SwA上的以太网通道显示以太网通道的相关信息SWA#showetherchannelsummaryFlags:D-downP-inport-channelI-stand-alones-suspendedH-Hot-standby(LACPonly)R-Layer3S-Layer2U-inusef-failedtoallocateaggregatoru-unsuitableforbundlingw-waitingtobeaggregatedd-defaultportNumberofchannel-groupsinuse:1Numberofaggregators:1GroupPort-channelProtocolPorts------+-------------+-----------+----------------------------------------------1Po1(SU)PAgPFa0/23(P)Fa0/24(P)SWA#1.STP的概念在交换网络中，当交换机接收到一个未知目的地址的数据帧时，交换机的操作是将这个数据帧广播出去，这样，在存在物理的交换网络中，就会产生一个双向的广播环，甚至产生广播风暴，导致交换机死机。STP协议在逻辑上断开网络的环路，防止广播风暴的产生，而一旦正在用的线路出现故障，逻辑上被断开的线路又被连通，继续传输数据。知识拓展2.STP的工作过程(1)根交换机创建成本为0的HelloBPDU，并向其所有接口转发出去(2)邻接的非根网桥将接收的hello数据包中的成本加上接收端口的成本后，从指定端口转发出去。(3)每经过一个hello时间周期根网桥重复步骤(1)，非根网桥重复步骤(2)，直到网络拓扑发生变化。STP拓扑稳定后，根网桥通过每2s的hello时间创建和发送helloBPDU,非根网桥通过根端口接收BPDU,并且从从指定端口转发改变后的BPDU。各交换机通过接收到得的BPDU消息，来保持各端口状态的有效，直到拓扑发生变化。知识拓展3.运行STP（生成树协议）协议的交换机端口状态运行生成树协议的交换机上的端口，总是处于下面四个状态中的一个。在正常操作期间，端口处于转发或阻塞状态。当设备识别网络拓扑结构变化时，交换