交换机冗余--生成树

为了减少网络的故障时间，为了增加局域网的冗余性，我们经常会采用冗余拓扑。然而在网络中引入冗余拓扑会给交换机带来环路，而交换环路会给网络造成广播风暴、同一帧的多个拷贝、交换机CAM 表不稳定。为了解决这一问题，迎来了交换机的冗余协议---stp。

每个交换机都有一个唯一的ID，而ID号是由网桥优先级和MAC地址组成，交换机的默认优先级是37268，mac地址就是交换机的物理地址，具有最小ID的就是其根交换机，根据其他指定接口来转发数据。要阻断端口或者转发数据，交换机的端口要经过几种状态：禁用（Disable）、阻塞（Blocking）、监听状态(Listening)、学习状态（Learning）、最后是转发状态(Forwarding)。

STP的简单配置：

我们需要在如图中的结构中建立vlan，不同vlan间的stp具有不同的根网桥，实现负载均衡。(在s1和s2之间设置冗余)

S1(config)#vtp domain VTP

S1(config)#vtp mode server

S1(config)#vlan 20

S1(config)#vlan 30

//在S1 上配置VTP 的域名，并创建VLAN 20和vlan 30。由于默认时S2 和S3 的VTP 域名为空，它们将
自动学习到S1 的VTP 域名，同时S2、S3 也将自动学习到VLAN 20和vlan 30，请确认是否成功。

S1(config)#int f0/13
S1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
S1(config-if)#switchport mode trunk

//为交换机之间的链路设置为trunk口。

S1(config)#spanning-tree mode stp

S1(config)#spanning-tree vlan 20 priority 4096

//在s1上开启生成树并设置成vlan20的根交换机

相对于S2，也是同样的配置。

为了解决stp过长的收敛时间。
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。

RSTP

RSTP 实际上是把减少STP 收敛时间的一些措施融合在STP 协议中形成新的协议。RSTP
中，接口的角色有：根接口、指定接口、备份接口(Backup Interface)、替代接口（Alternate
Interface）。接口的状态有：丢弃（Discarding）、学习状态（Learning）、转发状态
(Forwarding)。接口还分为边界接口（Edge Port）、点到点接口（Point-to-Point Port）、
共享接口（Share Port）。

rstp的配置

把两台交换机的配置清除干净，重启交换机

S1#delete flash：vlan.bat

S1#erase startup-config

S1#reload

S2#delete flash:vlan.bat

S2#erase stratup-config

S2#reload

配置两台交换机之间的链路为trunk模式。

S1(config)#int range f0/13-14

S1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q
S1(config-if)#switchport mode trunk

启动生成树，并确定s1为根交换机

S1(config)#spanning-tree

S1(config)#spanning-tree mode rstp

S1(config)#spanning-tree priority 4096

配置端口的优先级

S1(config)#int f 0/13

S1(config-if)#spanning-tree port-priority 32

目前大多数网络都不止局限于几个valn，都是比较复杂大型的网络，所以对于冗余和负载就要用到多生成树协议--mstp

用一个范例来了解。

配置接入层交换机S2126-A，

S2126-A(config)#vlan 10     //创建Vlan 10

S2126-A(config)#vlan 20     //创建Vlan 20

S2126-A(config)#vlan 40     //创建Vlan 40

S2126-A(config)#interface fastethernet 0/1

S2126-A(config-if)#switchport access vlan 10  //分配端口F0/1给Vlan 10

S2126-A(config)#interface fastethernet 0/2

S2126-A(config-if)#switchport access vlan 20  //分配端口F0/2给Vlan 20

S2126-A(config)#interface fastethernet 0/23

S2126-A(config-if)#switchport mode trunk     //定义F0/23为trunk端口

S2126-A(config)#interface fastethernet 0/24

S2126-A(config-if)#switchport mode trunk     //定义F0/24为trunk端口

S2126-A (config)#spanning-tree                   //开启生成树

S2126-A (config)#spanning-tree mode mstp  //配置生成树模式为MSTP

S2126-A (config)#spanning-tree mstp configuration //进入mstp配置模式

S2126-A(config-mst)#instance 1vlan 1，10       //配置instance 1（实例1）并关联Vlan 1和10

S2126-A(config-mst)#instance 2 vlan 20，40   //配置instance2（实例2）并关联vlan20和40

S2126-A(config-mst)#name region1           //配置域名称

S2126-A(config-mst)#revision 1              //配置版本（修订号）

同理；交换机S2126-B的配置就和上面的一样。

对于核心交换机s3550

S3550-A(config)#vlan 10

S3550-A(config)#vlan 20

S3550-A(config)#vlan 40

S3550-A(config)#interface fastethernet 0/1

S3550-A(config-if)#switchport mode trunk     !定义F0/1为trunk端口

S3550-A(config)#interface fastethernet 0/23

S3550-A(config-if)#switchport mode trunk     !定义F0/23为trunk端口

S3550-A(config)#interface fastethernet 0/24

S3550-A(config-if)#switchport mode trunk     !定义F0/24为trunk端口

S3550-A(config)#spanning-tree

S3550-A(config)#spanning-tree mode mstp

S3550-A(config)#spanning-tree mst 1 priority 4096 //配置交换机S3550-A在instance 1（实例1）中的优先级为4096 ，缺省是32768，值越小越优先成为该region (域)中的root switch

S3550-A(config)#spanning-tree mst configuration

S3550-A(config-mst)#instance 1 vlan 1,10

S3550-A(config-mst)#instance 2 vlan 20,40

S3550-A(config-mst)#name region 1

S3550-A(config-mst)#revision 1

对于S3550-B交换机的配置，将实例2的优先级的改为4096，相对于vlan20，40的root switch。

【注意事项】

 对规模很大的交换网络可以划分多个域（region），在每个域里可以创建多个instance（实例）；

  划分在同一个域里的各台交换机须配置相同的域名（name）、相同的修订号（revision number）、相同的       instance—vlan 对应表；

  交换机可以支持65个MSTP instance，其中实例0是缺省实例，是强制存在的，其它实例可以创建和删除；

  将整个spanning-tree恢复为缺省状态用命令spanning-tree reset 。