網絡拓撲實例01：RSTP功能

組網圖形

RSTP簡介

以太網交換網絡中為了進行鏈路備份，提高網絡可靠性，通常會使用冗余鏈路。但是使用冗余鏈路會在交換網絡上產生環路，引發廣播風暴以及MAC地址表不穩定等故障現象，從而導致用戶通信質量較差，甚至通信中斷。為解決交換網絡中的環路問題，提出了生成樹協議STP（Spanning Tree Protocol）。STP（Spanning Tree Protocol）是用來解決網絡中環路問題的協議。運行該協議的設備通過彼此交互信息而發現網絡中的環路，并對某些端口進行阻塞以消除環路。
與眾多協議的發展過程一樣，生成樹協議也是隨著網絡的發展而不斷更新的，從最初的IEEE 802.1D中定義的STP到IEEE 802.1W中定義的快速生成樹協議RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol），再到最新的IEEE 802.1S中定義的多生成樹協議MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）。
生成樹協議中，MSTP兼容RSTP、STP，RSTP兼容STP。三種生成樹協議的比較如表1所示。

表1 三種生成樹協議的比較
生成樹協議	特點	應用場景
STP	形成一棵無環路的樹，解決廣播風暴并實現冗余備份。收斂速度較慢。	無需區分用戶或業務流量，所有VLAN共享一棵生成樹。
RSTP	形成一棵無環路的樹，解決廣播風暴并實現冗余備份。收斂速度快。	無需區分用戶或業務流量，所有VLAN共享一棵生成樹。
MSTP(詳情見實例)	形成多棵無環路的樹，解決廣播風暴并實現冗余備份。收斂速度快。多棵生成樹在VLAN間實現負載均衡，不同VLAN的流量按照不同的路徑轉發。	需要區分用戶或業務流量，并實現負載分擔。不同的VLAN通過不同的生成樹轉發流量，每棵生成樹之間相互獨立。

組網需求

在一個復雜的網絡中，網絡規劃者由于冗余備份的需要，一般都傾向于在設備之間部署多條物理鏈路，其中一條作主用鏈路，其他鏈路作備份。這樣就難免會形成環形網絡，若網絡中存在環路，可能會引起廣播風暴和MAC表項被破壞。
網絡規劃者規劃好網絡后，可以在網絡中部署RSTP協議預防環路。當網絡中存在環路，RSTP通過阻塞某個端口以達到破除環路的目的。如圖1所示，當前網絡中存在環路，SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD都運行RSTP，通過彼此交互信息發現網絡中的環路，并有選擇的對某個端口進行阻塞，最終將環形網絡結構修剪成無環路的樹形網絡結構，從而防止報文在環形網絡中不斷循環，避免設備由于重復接收相同的報文造成處理能力下降。

配置思路

1.在處于環形網絡中的交換設備上配置RSTP基本功能，包括：

　　a.配置環網中的設備生成樹協議工作在RSTP模式。
　　b.配置根橋和備份根橋設備。
　　c.配置端口的路徑開銷值，實現將該端口阻塞。
　　d.使能RSTP，實現破除環路。

2.配置保護功能，實現對設備或鏈路的保護。例如：在根橋設備的指定端口配置根保護功能。

操作步驟

配置RSTP基本功能
a.配置環網中的設備生成樹協議工作在RSTP模式

　　# 配置SwitchA/B/C/D的RSTP工作模式。

<HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchA
[SwitchA] stp mode rstp

<HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchB
[SwitchB] stp mode rstp

<HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchC
[SwitchC] stp mode rstp

<HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchD
[SwitchD] stp mode rstp

b.配置根橋和備份根橋設備

　　# 配置SwitchA為根橋。

[SwitchA] stp root primary

　　 # 配置SwitchD為備份根橋。

[SwitchD] stp root secondary

c.配置端口的路徑開銷值，實現將該端口阻塞

說明： 
?端口路徑開銷值取值范圍由路徑開銷計算方法決定，這里選擇使用華為計算方法為例，配置將被阻塞端口的路徑開銷值為20000。
?同一網絡內所有交換設備的端口路徑開銷應使用相同的計算方法。

　　# 配置SwitchA/B/C的端口路徑開銷。

[SwitchA] stp pathcost-standard legacy

[SwitchB] stp pathcost-standard legacy

[SwitchC] stp pathcost-standard legacy

　　# 配置SwitchC端口GigabitEthernet0/0/1端口路徑開銷值為20000。

[SwitchC] interface gigabitethernet 0/0/1
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/1] stp cost 20000
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/1] quit

　　# 配置SwitchD的端口路徑開銷。

[SwitchD] stp pathcost-standard legacy

d.使能RSTP，實現破除環路

　　將與PC機相連的端口設置為邊緣端口并使能端口的BPDU報文過濾功能

　　# 配置SwitchB端口GigabitEthernet0/0/2為邊緣端口并使能端口的BPDU報文過濾功能。

[SwitchB] interface gigabitethernet 0/0/2
[SwitchB-GigabitEthernet0/0/2] stp edged-port enable
[SwitchB-GigabitEthernet0/0/2] stp bpdu-filter enable
[SwitchB-GigabitEthernet0/0/2] quit

　　 # 配置SwitchC端口GigabitEthernet0/0/2為邊緣端口并使能端口的BPDU報文過濾功能。

[SwitchC] interface gigabitethernet 0/0/2
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/2] stp edged-port enable
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/2] stp bpdu-filter enable
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/2] quit

　　設備全局使能RSTP

　　# 設備SwitchA/B/C/D全局使能RSTP。

[SwitchA] stp enable

[SwitchB] stp enable

[SwitchC] stp enable

[SwitchD] stp enable

　　配置保護功能，如在根橋設備的指定端口配置根保護功能

　　# 在SwitchA端口GigabitEthernet0/0/1上配置根保護功能。

[SwitchA] interface gigabitethernet 0/0/1
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] stp root-protection
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] quit

　　# 在SwitchA端口GigabitEthernet0/0/2上配置根保護功能。

[SwitchA] interface gigabitethernet 0/0/2
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/2] stp root-protection
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/2] quit

驗證配置結果

　　經過以上配置，在網絡計算穩定后，執行以下操作，驗證配置結果。

　　# 在SwitchA上執行display stp brief命令，查看端口狀態和端口的保護類型，結果如下：

[SwitchA] display stp brief
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      ROOT
   0    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      ROOT

　　將SwitchA配置為根橋后，與SwitchB、SwitchD相連的端口GigabitEthernet0/0/2和GigabitEthernet0/0/1在生成樹計算中被選舉為指定端口，并在指定端口上配置根保護功能。
　　# 在SwitchB上執行display stp interface gigabitethernet 0/0/1 brief命令，查看端口GigabitEthernet0/0/1狀態，結果如下：

[SwitchB] display stp interface gigabitethernet 0/0/1 brief
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      NONE

　　端口GigabitEthernet0/0/1在生成樹選舉中成為指定端口，處于FORWARDING狀態。

　　# 在SwitchC上執行display stp brief命令，查看端口狀態，結果如下：

[SwitchC] display stp brief
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    GigabitEthernet0/0/1        ALTE  DISCARDING      NONE     
   0    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      NONE     
   0    GigabitEthernet0/0/3        ROOT  FORWARDING      NONE

　　端口GE0/0/1在生成樹選舉中成為Alternate端口，處于DISCARDING狀態。

　　端口GE0/0/3在生成樹選舉中成為根端口，處于FORWARDING狀態。

posted @ 2020-11-16 11:39 講文張字閱讀(1409) 評論(0) 收藏舉報

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