【導(dǎo)讀】安徽省計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特色專業(yè)建設(shè)成果?！毒W(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連》項目化課程教案。計算機技術(shù)系《網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連》課程建設(shè)小組

　　

【正文】 fig)interface fastEther 0/2 SW3(configif)switchport access vlan 20 SW3(configif)exit 步驟 5 在 SW2 和 SW3 上配置 Trunk。 SW2(config)interface fastEther 0/24 SW2(configif)switchport mode trunk SW2(configif)exit SW3(config)interface fastEther 0/24 SW3(configif)switchport mode trunk SW3(configif)exit 步驟 6 驗證測試。 按照拓?fù)渑渲?PC并且連線，從 VLAN10 中的 PC1 ping VLAN20 中的 PC2 ，結(jié)果如下： C:\Documents and Settings\shilping Pinging with 32 bytes of data: Reply from : bytes=32 time1ms TTL=128 Reply from : bytes=32 time1ms TTL=128 第 28 頁 共 96 頁 Reply from : bytes=32 time1ms TTL=128 Reply from : bytes=32 time1ms TTL=128 Ping statistics for : Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss), Approximate round trip times in milliseconds: Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms 從上述測試結(jié)果可以看到，通過接入層交換機上的 VLAN 劃分和三層交換機的 SVI 配置， 不同 VLAN 中的主機可以互相通信。 分組實訓(xùn) 按照 6 位同學(xué)一組進行實施項目，并將實施過程形成項目報告。 項目總結(jié) 第 29 頁 共 96 頁 子情境五：快速生成樹配置 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 20212021學(xué)年度第一學(xué)期 《網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連》課程授課教案 學(xué)習(xí)情境 構(gòu)建東校園交換網(wǎng)絡(luò) 授課日期 班 級 子情境 快速生成樹配置 節(jié) 次 教學(xué)目的 與要求 ? 知識目標(biāo)： 熟悉快速生成樹協(xié)議 RSTP 的工作 原理。 ? 能力目標(biāo)：能夠 在 交換機進行 RSTP 配置； 教學(xué)重點 與難點 RSTP 的工作原理； RSTP 的配置 教學(xué)方法 與手段 ? 情境引入教學(xué) ? 項目實施主導(dǎo) ? 教學(xué)做一體化 教具 與掛圖 網(wǎng)絡(luò)工程實驗室 教學(xué)設(shè)計 【引入工作情境】（ 5 分鐘） 學(xué)院為了支持為了計算機系計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的建設(shè)與發(fā)展，開展計算機教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)辦公，在另外一處建立了一個實驗中心，這兩處的計算機網(wǎng)絡(luò)通過兩臺交換機互連組成一個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，為了提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，用 2 條鏈路將交換機互連，現(xiàn)要在交換機上做適當(dāng)配置，既提高網(wǎng)絡(luò)的安全性 又避免了網(wǎng)絡(luò)環(huán)路。 第 30 頁 共 96 頁 【講解準(zhǔn)備知識與技術(shù)原理】（ 15 分鐘） 生成樹協(xié)議工作原理 生成樹協(xié)議（ Spanningtree），作用是在交換網(wǎng)絡(luò)中提供冗余備份鏈路，并且解決交換網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路問題。生成樹協(xié)議是利用 SPA算法（生成樹算法），在存在交換環(huán)路的網(wǎng)絡(luò)中生成一個沒有環(huán)路的樹形網(wǎng)絡(luò)。運用該算法將網(wǎng)絡(luò)冗余的備份鏈路邏輯上斷開，當(dāng)主要鏈路出現(xiàn)故障時，能夠自動切換到備份鏈路，保證數(shù)據(jù)的正常轉(zhuǎn)發(fā)。 生成樹協(xié)議類型 生成樹協(xié)議目前常用的版本有 STP（生成樹協(xié)議 IEEE ）、 RSTP（快速生成樹協(xié)議 IEEE )、 MSTP 多生成樹協(xié)議 IEEE )。 生成樹協(xié)議的選舉過程 在 STP 中，正常的端口具有四種狀態(tài)：阻塞 (Blocking)、監(jiān)聽 (Listening)、學(xué)習(xí)（ Learning）和轉(zhuǎn)發(fā) (Forwarding)，端口的狀態(tài)就在這四種狀態(tài)里面變化。 STP要構(gòu)造一個邏輯無環(huán)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，需要執(zhí)行下面四個步驟。 步驟 1 選舉一個根網(wǎng)橋。 步驟 2 在每個非根網(wǎng)橋上選舉一個根端口。 第 31 頁 共 96 頁 步驟 3 在每個網(wǎng)段上選舉一個指定端口。 步驟 4 阻塞非根、非指定端口。 快速生成 樹協(xié)議 生成樹協(xié)議的特點是收斂時間長。當(dāng)主要鏈路出現(xiàn)故障以后，到切換到備份鏈路需要50S 的時間。 RSTP（快速生成樹協(xié)議 IEEE )在生成樹協(xié)議的基礎(chǔ)上增加了兩種端口角色：替代端口和備份端口，分別作根端口和指定端口的冗余端口。當(dāng)根端口或指定端口出現(xiàn)故障時，冗余端口不需要經(jīng)過 50S 的收斂時間，可以直接切換到替換端口或備份端口。從而實現(xiàn) RSTP 協(xié)議小于 1 秒的快速收斂。 快速生成樹協(xié)議 ——RSTP 在物理拓?fù)渖蠝p少了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞闹匦率諗繒r間。除了根端口和指定端口外，這兩種新增的端口用于取代阻塞端口。替代端 口為當(dāng)裔麗稹磊呂霧慕兩橋的連接提供了替代路徑，而備份端口則提供了到達同段網(wǎng)絡(luò)的備份路徑，是對一個網(wǎng)段的冗余連接。 RSTP 只有三種端口狀態(tài) ——丟棄 (Discarding) 、學(xué)習(xí) (Leaming) 、轉(zhuǎn)發(fā)（ Forwarding）。 STP 中的禁用、阻塞和監(jiān)聽狀態(tài)就對應(yīng)了 RSTP 的丟棄狀態(tài)。 RSTP 協(xié)議在 STP 協(xié)議基礎(chǔ)上做了三點重要改進，使得收斂速度變快（最快 1s 以內(nèi)）。 ① 為根端口和指定端口設(shè)置了快速切換用的替換端口 ( Altemate Port)和備份端口 ② 在只連接了兩個交換端口的點對點鏈路中，指 定端口只需與下游網(wǎng)橋進行一次握手就可以無時延地進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。如果是連接了三個以上網(wǎng)橋的共享鏈路，下游網(wǎng)橋是不會響應(yīng)上游指定端口發(fā)出的握手請求的，只能等待兩倍 Forward Delay 時間進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。 ③ 直接與終端相連而不是把其他網(wǎng)橋相連的端口定義為邊緣端口 (EdgePort)。邊緣端口可以直接進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，不需要任何延時。由于網(wǎng)橋無法知道端口是否是直接與終端相連，所以需要人工配置。 第 32 頁 共 96 頁 【按工作流程實施項目】 （ 25 分鐘） 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 設(shè)備選型 銳捷 S3550 交換機一臺，瑞既然 S2126G 交換機一臺。 實施步驟 步驟 1 完成 VLAN 劃分及 Trunk 配置。 SwitchA(config)vlan 10 SwitchA(configvlan)name stu SwitchA(configvlan)exit SwitchA(config)interface fastether0/3 SwitchA(configif)switchport access vlan 10 SwitchA(configif)exit SwitchA(config)interface range fastether 0/12 SwitchA(configifrange)switchport mode trunk SwitchB(config)vlan 10 SwitchB(configvlan)name stu SwitchB(configvlan)exit SwitchB(config)interface fastether0/3 SwitchB(configif)switchport access vlan 10 第 33 頁 共 96 頁 SwitchB(configif)exit SwitchB(config)interface range fastether 0/12 SwitchB(configifrange)switchport mode trunk 步驟 2 配置快速生成樹協(xié)議。 SwitchAconfigure termina SwitchA(config)spanningtree SwitchA(config)spanningtree mode rstp ！指定生成樹協(xié)議的類型為 RSTP SwitchBconfigure termina SwitchB(config)spanningtree SwitchB(config)spanningtree mode rstp ！指定生成樹協(xié)議的類型為 RSTP 步驟 3 設(shè)置交換機的優(yōu)先級，指定 SwitchA 為根交換機。 SwitchA(config)spanningtree priority 4096 ！設(shè)置交換機 SwithA 的優(yōu)先級為 4096，使其成為根交換機 步驟 4 查看交換機及端口 STP 狀態(tài)。 SwitchAshow spanningtree StpVersion : RSTP SysStpStatus : Enabled BaseNumPorts : 24 MaxAge : 20 HelloTime : 2 ForwardDelay : 15 BridgeMaxAge : 20 BridgeHelloTime : 2 BridgeForwardDelay : 15 MaxHops : 20 第 34 頁 共 96 頁 TxHoldCount : 3 PathCostMethod : Long BPDUGuard : Disabled BPDUFilter : Disabled BridgeAddr : Priority : 4096 ！顯示交換機的優(yōu)先級 TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:13m:43s TopologyChanges : 0 DesignatedRoot : 202100D0F8EF9E89 RootCost : 0 RootPort : 0 從 show 命令的輸出結(jié)果可以看到交換機 SwitchA 為根交換機。 SwitchBshow spanningtree StpVersion : RSTP ！生成樹協(xié)議的版本 SysStpStatus : Enabled ！生成樹協(xié)議的運行狀態(tài)， Enable 為開啟狀態(tài) BaseNumPorts : 24 MaxAge : 20 HelloTime : 2 ForwardDelay : 15 BridgeMaxAge : 20 BridgeHelloTime : 2 BridgeForwardDelay : 15 MaxHops : 20 TxHoldCount : 3 PathCostMethod : Long BPDUGuard : Disabled 第 35 頁 共 96 頁 BPDUFilter : Disabled BridgeAddr : Priority : 32768 ！顯示交換機的優(yōu)先級 TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:11m:39s TopologyChanges : 0 DesignatedRoot : 100000D0F8EF9E89 RootCost : 202100 ！交換機到達根交換機的開銷 RootPort : Fa0/1 從 show 命令輸出結(jié)果可以看到交換機 SwitchB 為非根交換機，根端口為 F0/1。 查看交換機 SwitchB 的端口 1 和端口 2 的狀態(tài)。 SwitchBshow spanningtree interface fastEther 0/1 PortAdminPortfast : Disabled PortOperPortfast : Disabled PortAdminLinkType : auto PortOperLinkType : pointtopoint PortBPDUGuard: Disabled PortBPDUFilter: Disabled