怎样配cisco交换机的STP,并给出实例并附带讲解

发布网友 发布时间：2022-04-23 05:46

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热心网友 时间：2022-06-15 02:50

要在网络中配置2 个VLAN，不同VLAN 的STP 具有不同的根桥，实现负载平衡。

（1） 步骤1：利用VTP 在交换机上创建VLAN2，在S1 和S2 之间的链路配置Trunk

S1(config)#vtp domain VTP-TEST

Changing VTP domain name from NULL to VTP-TEST

S1(config)#vlan 2

//在S1 上配置VTP 的域名，并创建VLAN 2。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 2，请确认是否成功。

S1(config)#int f0/14

S1(config-if)#shutdown

//关闭该接口，以免影响我们的实验

S1(config)#int f0/13

S1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q

S1(config-if)#switchport mode trunk

//S1 的f0/13 改为negotiate 后，由于默认时S2 的f0/13 为auto 模式，S1 和S2 将自动协

商成功Trunk。而默认时S3 的以太网接口就是desirable 模式，所以S3 和S1、S2 的链路

也自动协商成功Trunk。请确认三条链路的Trunk 是否成功。

（2） 步骤2：检查初始的STP 树

S1#show spanning-tree

VLAN0001

Spanning tree enabled protocol ieee

//以上表明运行的STP 协议是IEEE 的802.1D

Root ID Priority 32768

Address 0009.b7a4.b181

Cost 19

Port 17 (FastEthernet0/15)

Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

//以上显示VLAN 1 的STP 树的根桥信息，通过根桥的MAC 地址可以确定S3 是根桥。这是

因为S3 是较早的交换机，具有较低的MAC 地址。由于S3 是一台低端的交换机，成为根桥

显然是不合理的。

Bridge ID Priority 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1)

Address 0018.ba11.f500

Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

Aging Time 300

//以上显示该交换机的桥ID

Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type

---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------

Fa0/13 Altn BLK 19 128.15 P2p

Fa0/15 Root FWD 19 128.17 P2p

//以上显示该交换机各个接口的状态，f0/13 为阻断状态，f0/15 为根口

VLAN0002

Spanning tree enabled protocol ieee

Root ID Priority 32768

Address 0009.b7a4.b182

Cost 19

Port 17 (FastEthernet0/15)

Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

Bridge ID Priority 32770 (priority 32768 sys-id-ext 2)

Address 0018.ba11.f500

Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

Aging Time 300

Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type

---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------

Fa0/13 Altn BLK 19 128.15 P2p

Fa0/15 Root FWD 19 128.17 P2p

//以上是VLAN 2 的STP 树情况，VLAN 2 的STP 树和VLAN 1 的类似。默认时，Cisco 交换机

会为每个VLAN 都生成一个单独的STP 树，称为PVST(Per VLAN Spanning Tree)。

【技术要点】需要仔细分析为什么STP 会是目前这种情况。三个交换机的默认优先级都是

32768，而S3 的MAC 较低，所以成为了根桥，则S3 上的f0/1 和f0/2 是指定口，处于Forword

状态。S1 有两个接口可以到达S3，一个接口是f0/13，到达S3 的Cost 为19＋19＝38，另

一个接口是f0/15，到达S1 的Cost 为19，因此f0/15 是根口，处于Forword 状态。同样

S2 上，f0/15 也是根口，处于Forword 状态。在S1 和S2 之间的链路上，要选举出一个指定

口。根据选举的要素，根桥的ID 是一样的，不能决出胜负；到达根桥的Cost 值也是一样的，

都为19，不能决出胜负；但是发送者桥ID 不一样，S1 的MAC 地址高，S2 的MAC 地址低，

S2 获胜，所以S2 的f0/13 是指定口，处于Forward 状态，S1 的f0/13 就处于Block 状态了。

（3） 步骤3：控制S1 为VLAN1 的根桥，S2 为VLAN2 的根桥

S1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096

S2(config)#spanning-tree vlan 2 priority 4096

//对于VLAN 1 来说，S1 的优先级为4096，而S2 和S3 保持默认值32768，这样S1 就成为

了VLAN 1 的根桥。同样我们控制S2 成为了VLAN 2 的根桥。优先级通常要是4096 的倍数。

S1#show spanning-tree

VLAN0001

Spanning tree enabled protocol ieee

Root ID Priority 4097

Address 0018.ba11.f500

This bridge is the root

Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

//S1 成为了VLAN 1 的根桥了

Bridge ID Priority 4097 (priority 4096 sys-id-ext 1)

Address 0018.ba11.f500

Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

Aging Time 15

Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type

---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------

Fa0/13 Desg FWD 19 128.15 P2p

Fa0/15 Desg FWD 19 128.17 P2p

//对于VLAN 1 来说，f0/13 和f0/15 是指定口，都处于转发状态了

VLAN0002

Spanning tree enabled protocol ieee

Root ID Priority 4098

Address 0018.ba11.eb80

Cost 19

Port 15 (FastEthernet0/13)

Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

//S2 成为了VLAN 2 的根桥了

Bridge ID Priority 32770 (priority 32768 sys-id-ext 2)

Address 0018.ba11.f500

Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

Aging Time 15

Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type

---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------

Fa0/13 Root FWD 19 128.15 P2p

Fa0/15 Altn BLK 19 128.17 P2p

//对于VLAN 2 来说，f0/13 是根口，处于转发状态，而f0/15 却是阻断状态

S3#show spanning-tree brief

VLAN1

Spanning tree enabled protocol ieee

Root ID Priority 4097

Address 0018.ba11.f500

Cost 19

Port 1 (FastEthernet0/1)

Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

Bridge ID Priority 32768

Address 0009.b7a4.b181

Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

Aging Time 300

Interface Designated

Name Port ID Prio Cost Sts Cost Bridge ID Port ID

-------------------- ------- ---- ----- --- ----- -------------------- -------

FastEthernet0/1 128.1 128 19 FWD 0 4097 0018.ba11.f500 128.17

FastEthernet0/2 128.2 128 19 FWD 19 32768 0009.b7a4.b181 128.2

//在S3 上，对于VLAN1，S3 的f0/1 和f0/2 都处于转发状态。

VLAN2

Spanning tree enabled protocol ieee

Root ID Priority 4098

Address 0018.ba11.eb80

Cost 19

Port 2 (FastEthernet0/2)

Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

Bridge ID Priority 32768

Address 0009.b7a4.b182

Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

Aging Time 300

Interface Designated

Name Port ID Prio Cost Sts Cost Bridge ID Port ID

-------------------- ------- ---- ----- --- ----- -------------------- -------

FastEthernet0/1 128.1 128 19 FWD 19 32768 0009.b7a4.b182 128.1

FastEthernet0/2 128.2 128 19 FWD 0 4098 0018.ba11.eb80 128.17

//S3 上，对于VLAN2，S3 的f0/1 和f0/2 也都处于转发状态。

（4） 步骤4：控制指定口

在步骤3 中可以看到对于VLAN 1，S1 成为了根桥，S1 的f0/13 和f0/15 处于转发状态；

S2 的f0/13 是根口，也处于转发状态；S3 的f0/1 是根口，也处于转发状态；然而S2 和S3

之间的链路上，却是低端交换机S3 的f0/2 在转发数据，原因在于S2 和S3 在竞争指定口时，

由于S3 的MAC 较低而获胜了，这是不合理的。VLAN 2 的情况类似。

我们要控制指定口，这可以通过改变优先级实现，如下：

S2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 8192

S1(config)#spanning-tree vlan 2 priority 8192

//对于VLAN 1 来说，S2 的优先级为8192,比S1 的4096 低，不至于成为根桥，但是比S3

的32768 低，所以在竞争指定口时会获胜。VLAN 2 的情况类似。

S3#show spanning-tree brief

VLAN1

（此处省略）

Interface Designated

Name Port ID Prio Cost Sts Cost Bridge ID Port ID

-------------------- ------- ---- ----- --- ----- -------------------- -------

FastEthernet0/1 128.1 128 19 FWD 0 4097 0018.ba11.f500 128.17

FastEthernet0/2 128.2 128 19 BLK 19 8193 0018.ba11.eb80 128.17

//S3 上，对于VLAN1，S3 的f0/1 处于转发状态，而f0/2 处于阻断状态。

VLAN2

（此处省略）

Interface Designated

Name Port ID Prio Cost Sts Cost Bridge ID Port ID

-------------------- ------- ---- ----- --- ----- -------------------- -------

FastEthernet0/1 128.1 128 19 BLK 19 8194 0018.ba11.f500 128.17

FastEthernet0/2 128.2 128 19 FWD 0 4098 0018.ba11.eb80 128.17

// S3 上，对于VLAN 2，S3 的f0/1 处于阻断状态，而f0/2 处于转发状态，这样起到了负

载平衡的作用。

14.3 实验2: portfast、uplinkfast、backbonefast

1. 实验目的

通过本实验，读者可以掌握如下技能：

（1） 理解portfast 的工作场合和配置

（2） 理解uplinkfast 的工作场合和配置

（3） 理解backbonefast 的工作场合和配置

2. 实验拓扑

如图14-1。

3. 实验步骤

在实验1 的基础上继续本实验，我们将只关心VLAN 1 的STP 树。

（1） 步骤1：配置portfast

图14-1 中，S1 的f0/5 是用于接入计算机。当计算机接入时，f0/5 接口立即进入

Listening 状态，随后经过Learning，最后才成为Forwarding，这期间需要30 秒的时间。

这对于有些场合是不可忍受的，可以配置portfast 特性，使得计算机一接入，接口立即进

入Forwarding。

S1(config)#int f0/5

S1(config-if)#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 cause temporary bridging loops.

Use with CAUTION

%Portfast has been configured on FastEthernet0/5 but will only

have effect when the interface is in a non-trunking mode.

//交换机会警告该接口只能用于接入计算机或者路由器，不要接入其他的交换机

（2） 步骤2：配置uplinkfast

先确认实验1 的STP 树已经正确。在图14-1 中的S1 上，关闭f0/15 接口，在S3 上反

复执行“show spanning-tree vlan 1 brief”观察f0/2 接口的状态变化：

FastEthernet0/2 128.2 128 3019 LIS 19 8193 0018.ba11.eb80 128.17

大约15 秒后变为：

FastEthernet0/2 128.2 128 3019 LRN 19 8193 0018.ba11.eb80 128.17

大约15 秒后变为：

FastEthernet0/2 128.2 128 3019 FWD 19 8193 0018.ba11.eb80 128.17

合计大约15＋15＝30 秒，f0/2 变为转发状态。

S3(config)#spanning-tree uplinkfast

S1(config)#int f0/15

S1(config-if)#no shutdown

S1(config-if)#shutdown //等STP 重新稳定后，才执行该语句

在S3 上重复执行“show spanning-tree vlan 1 brief”，可以看到f0/2 很快就进入了

Forwarding 状态。

【技术要点】没有配置uplinkfast 时，交换机S3 如果能直接检测到f0/1 接口上的链路故

障，f0/2 会立即进入Listen 状态，这样30 秒就能进入Forward 状态。然而如果S1 和S3

之间存在一个Hub，S1 上的f0/15 接口故障了，S3 将无法直接检测到故障，S3 只能等待10

个周期没有收到S1 的BPDU（每个周期2 秒），20 秒中后，S3 的f0/2 才进入Listen 状态，

这样总共50 秒才就能进入Forward 状态。所以STP 重新收敛的时间通常需要30—50 秒。

（3） 步骤3：配置backbonefast

打开S1 上f0/15 接口，确认STP 树已经正确。在图14-1 中的S1 上，关闭f0/13 接口，

在S3 上反复执行“show spanning-tree vlan 1 brief”观察f0/2 接口的状态变化：

FastEthernet0/2 128.2 128 3019 BLK 19 8193 0018.ba11.eb80 128.17

大约20 秒后变为：

FastEthernet0/2 128.2 128 3019 LIS 19 8193 0018.ba11.eb80 128.17

大约15 秒后变为：

FastEthernet0/2 128.2 128 3019 LRN 19 8193 0018.ba11.eb80 128.17

大约15 秒后变为：

FastEthernet0/2 128.2 128 3019 FWD 19 8193 0018.ba11.eb80 128.17

合计大约20＋15＋15＝50 秒，f0/2 变为转发状态。

S1(config)#spanning-tree backbonefast

S2(config)#spanning-tree backbonefast

S3(config)#spanning-tree backbonefast

S1(config)#int f0/13

S1(config-if)#no shutdown

S1(config-if)#shutdown //等STP 重新稳定后，才执行该语句

在S3 上重复执行“show spanning-tree vlan 1 brief”，可以看到f0/2 很快就进入了

Listening 状态，合计大约15＋15＝30 秒后，f0/2 就变为转发状态，比之前的50 秒少了

20 秒。

【提示】uplinkfast 命令只需要在S3 配置即可，而backbonefast 命令需要在S1、S2、S3

三台交换机上都配置。

这是个标准试验，希望对楼主有所帮助！

热心网友 时间：2022-06-15 04:08