三层交换机生成树协议
2024版三层交换机配置MSTP协议详解华为eNSP实验[1]
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总结与展望
实验环境搭建
成功搭建华为eNSP实验环境，包括三层交换机、PC等网络设备，并正确连接物理链路。
MSTP协议配置
在三层交换机上完成MSTP协议的配置，实现VLAN的划分和跨交换机的通信。
实验结果验证
通过PC机的互通测试，验证MSTP协议配置的正确性和有效性。
实验总结
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MSTP是IEEE 802.1s标准中定义的一种协议，是STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）的扩展，支持多实例生成树，可以实现不同VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）之间的负载均衡和快速收敛。
MSTP协议特点
多实例生成树
兼容性
VLAN感知
为每个VLAN配置一个三层接口，并分配IP地址，以便实现不同VLAN之间的路由。
配置三层接口
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02
03
配置VLAN和接口
配置MSTP域和实例
在交换机上创建一个MSTP域，并为该域分配一个唯一的域名。
配置MSTP实例
在MSTP域中创建多个MSTP实例，每个实例对应一个生成树拓扑。根据网络需求，为每个实例分配相应的VLAN。
配置MSTP优先级
设置交换机的MSTP优先级，以确定交换机在生成树拓扑中的角色（如根桥、备份根桥等）。
配置MSTP域
配置MSTP端口
将交换机上的端口配置为MSTP端口，并设置端口的路径开销、端口优先级等参数。
配置MSTP链路
在交换机之间建立MSTP链路，实现生成树拓扑的连接。根据网络需求，可以配置链路的带宽、延迟等参数。
快速收敛
MSTP协议工作原理
实验九三层交换机与二层交换机的连接
实验九三层交换机与二层交换机的连接一、实验目的（1）理解生成树协议（2）利用三层交换机实现不同网段之间的连接。
二、应用环境假设一个公司内有多个部门，不同部门设置不同的网段，要实现网络的互通，必须使用具有路由功能的设备，三层交换机是其中的一种。
三、实验设备Packet Tracer 5.1虚拟软件四、实验拓扑五、实验要求（1）按照拓扑图连接网络，终端计算机的IP地址如图所示进行设置；（2）PC和交换机的24口用网线相连。
六、实验步骤1、不同网段间的PC 无法互相PING 通。
设备PC4 PC5IP地址192.168.10.10 192.168.20.20子网掩码255.255.255.0 255.255.255.0网关192.168.10.1 192.168.20.12、交换机相关配置三层交换机Switch#config tSwitch (config)#hostname 3switch ！重命名3switch(config)#spanning-tree mode pvst ！配置生成树协议3switch(config)#vlan 10 ！创建vlan3switch(config-vlan)#name ss3switch(config-vlan)#exit3switch(config)#vlan 203switch(config-vlan)#name kk3switch(config-vlan)#exit3switch(config)#^Z3switch#show vlan ！显示vlan信息，若看到vlan10和20，则表示正确3switch#config t3switch(config)#int vlan 10 ！设置虚拟接口IP地址3switch(config-if)#ip add 192.168.10.1 255.255.255.03switch(config-if)#no shut3switch(config-if)#exit3switch(config)#int vlan 203switch(config-if)#ip add 192.168.20.1 255.255.255.03switch(config-if)#no shut3switch(config-if)#exit3switch(config)#int f0/1 ！设置中继协议3switch(config-if)#switchport mode trunk3switch(config-if)#int f0/23switch(config-if)#switchport mode trunk二层交换机Switch>enSwitch#config tSwitch(config)#hostname 2switch ！重命名2switch(config)#spanning-tree mode pvst ！设置生成树协议2switch(config)#vlan 10 !创建vlan2switch(config-vlan)#name ss2switch(config-vlan)#exit2switch(config)#vlan 202switch(config-vlan)#name kk2switch(config-vlan)#exit2switch(config)#int f0/1 ！设置中继协议2switch(config-if)#switchport mode trunk2switch(config-if)#int f0/22switch(config-if)#switchport mode trunk2switch(config-if)#int f0/3 !将接口划到vlan中2switch(config-if)#switchport access vlan 102switch(config-if)#int f0/42switch(config-if)#switchport access vlan 202switch(config-if)#3、再进行PING时，PC4与PC5可ping通，则表示配置成功！。
三层交换(L3交换)的发展及应用简述
三层交换(L3交换)的发展及应用简述一、L3交换原理和分类最早的第三层交换，是基于A TM技术的MPOA和IP Switch，分别基于ATMF 和IETF标准（RFC1953和RFC1987）。
其基本原理相近，把路由功能分为第三层路径选择（智能路由选择）和第三层交换（快速转发）。
趋势是把第三层交换放到骨干网ATM交换机中去，把路由器和A TM骨干网融为一体。
MPOA方式的前提是一定要由ATM网络事先建立一条端到端的连接，再采用“Short Cut”方式对IP包进行路由。
IP Switch方式中的RFC1953解决了“多跳”数量增长的问题，通过软件提供一种“直通”（Cut-through）来满足多IP业务要求，它与RFC1987共同构成IP Switch基础。
IP Switch对数据包的处理多采用以ATM交换机跨接路由器直通（CUT-THROUGH）处理的方式，即第一个包通过路由器进行检查、鉴别和处理，以后相同的包由ATM交换机跨接直通传输，不再通过路由器。
无论是IP Switch还是MPOA，这个IP数据流都是在虚电路里传输，所有IP 包都在一个已经选定的路由中传输，不存在不同的IP包经过不同的路由。
只是IP Switch方式每个ATM交换机可独立处理IP交换，以直通IP数据流。
但MPOA 一定要所有ATM交换机统一动作，所以MPOA方式实施前一定要先建立一条端到端的SVC。
除了以上两种L3交换之外，在其他领域也相继产生了第三层交换技术。
如思科公司的专有技术CEF（思科快速转发）、普遍被所有第三层交换机厂家采用的多层交换技术MLS以及当前被广泛推广的基于IETF标准的多协议标记交换MPLS。
二、L3交换的起源和发展基于L2以太网交换技术的多层交换最早起源于校园网络，后来在IDC中也有较多应用。
早期互联网业务流量模型符合20:80规则，即80%的流量为本地，20%的流量出网。
后来此流量模型发生逆转，80%流量来自网段外部，内部通信只有20%。
cisco switch 配置(vlan划分,生成树和高级生成树,高级特性,vlan路由)
将根据下图整理一下交换机的大部分配置。
一、基本设置switch A(config)# hostmane SA //配置名字为SASA(config)# interface vlan 1SA(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 //配置管理ip SA(config-if)# no shutdownSA(config)#enable secrect //设置密码SA(config)#line vty 0 15 //设置telnet密码SA(config)# password elitekSA(config)#loginSA(config)#line console 0 //设置控制口的密码SA(config-line)#password elitekSA(config-line)#loginSA(config)#aaa new-model //启用AAA认证SA(config)# username khp password honyi //设置用户名和密码SA(config)#crypto key generate rsa modulus 2048 //启用ssh会话,产生ssh会话所需要的密钥。
此处用rsa类型的密钥，不同的IOS用不同的密钥。
SA(config)#ip name-server 192.168.1.8 //设置DNS服务器SA(config)# ip domain-name elitek //设置所属域名SA(config)# ip domain-lookup //启用DNS解析二、VLAN的划分（一）vlan划分要明白几个主要知识点：1、vlan的作用及vlan种类:VLAN的作用：划分广播域，不同VLAN之间不相互广播，不能直接通信。
需路由器或三层交换机才能让各VLAN之间通信。
VLAN的种类：分为静态VLAN和动态VLAN。
交换技术知识
学习目标
通过本章的学习，希望您能够：
了解中小企业网络中，交换网络部分面临的 问题及解决方法 掌握构建中小企业网络中的各种交换技术
交换网络中的问题
在交换机组成的网络里，所有主机都在同一个广播域中 一台主机发出的广播，其余所有主机都能够收到
广播域
解决方法——VLAN
通过VLAN技术可以分割广播域
VLAN的Trunk协议
不同的交换机之间
交换机要传输多个VLAN的通信，需要用专门 的协议封装或者加上VLAN ID，以便接收设备 能够区分数据帧所属的VLAN。 Trunk协议可以使交换机识别来自于不同VLAN 的帧，允许VLAN帧使用时分复用的方式占用 Trunk链路，跨越交换机通信。
IEEE802.1Q数据帧
目的,源MAC地址 2字节标记协议标识 2字节标记控制信息 类型,数据 重新计算帧检测序列
标记协议标识（TPID）:
固定值0x8100,表示该帧载有802.1Q标记信息
标记控制信息（TCI）:
Priority：3比特，表示优先级 Canonical format indicator：1比特，表示总线型以太网、FDDI、令牌环网 VlanID：12比特，表示VID，范围1－4094
交换机
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广播帧 广播帧
交换机收到广 播帧后，只转 发到属于同一 VLAN 的 其 他 端口。
广播域
广播域
相同VLAN之间的通讯
（1）在单交换机上配置VLAN
VLAN（虚拟局域网）
• 虚拟局域网技术（VLAN）是一种得到较快发展的技术 。 • 此种技术的核心是通过路由和交换设备，在网络的物 理拓扑结构基础上建立一个逻辑网络，以使得网络中 任意几个LAN段或单站能够组合成一个逻辑上的局域 网。 • 支持VLAN的交换设备给用户提供了非常好的网络分段 能力，极低的报文转发延迟以及很高的传输带宽。 • 这种交换设备通常是第三层交换机或路由交换机。
H3C网络设备生成树配置最佳实践V1.1
5
IRF构架STP配置建议
STP部署说明：
汇聚/核心交换机 （IRF）
LACP链路聚合
G1/`0/1 G1/0/2
G1/0/1
G1/0/2
` 接入交换机（ IRF ）
BPDU保护+边缘端口 BPDU保护+边缘端口
接入交换机（IRF）
G1/0/23 G1/0/24
G1/0/23
G1/0/24
汇聚交换机关闭STP
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STP生成树防护功能说明
TC保护：根据IEEE 802.1w和IEEE 802.1s协议，交换机监测到拓扑变化或者接收到TC报文后会清 空MAC/ARP表。如果收到TC攻击(连续不断收到TC报文)交换机就会一直进行MAC/ARP删除操 作，影响正常的转发业务。使能TC PROTECTION功能后，一段时间（随设备不同有所调整， 约10秒）内只处理指定数量（TC-Threshold）的TC报文。
全局启用STP协议 配置STP从根 配置STP TC保护 下连接入交换机端口配置根保护
[Sysname-GigabitEthernet2/0/1] stp disable/undo stp eanble 关闭上行接口的STP
4
传统以太组网STP配置建议
接PC机的接入交换机1 STP协议配置建议
[Sysname] stp enable
[Sysname] interface bridge-aggregation 1
[Sysname-Bridge-Aggregation1] undo stp enable 上接汇聚交换机的聚合端口及成员端口关闭STP
[Sysname-GigabitEthernet1/0/1] undo stp enable
锐捷交换机路由器---生成树协议
生成树协议：（三层交换机与二层交换机下配置）1、Switch(config)#spanning-tree2、Switch(config)#spanning-tree mode rstp3、Switch(config)#spanning-tree pri 0 根协议注：第3步在二层交换机中不用做，只需在三层交换机上做就可以了。
在三层交换机上配置路由功能：1、Switch(config)#ip routing 开启路由功能2、Switch(config)#ip default-gateway 192.168.56.1 设置默认网关安全地址绑定：Switch(config)#interface fastethernet 0/1Switch(config-if)#switchport mode accessSwitch(config-if)#no shutdownSwitch(config-if)#switchport port-securitySwitch(config-if)#switchport port-security mac-address 0017.816D.AF10 ip-address 192.168.2.3 IP与MAC地址绑定（手工配置）Switch(config-if)#no shutdown启动网络诊断程序来诊断本地网络：1、开始运行cmd 输入“netsh”,按“Enter”键，进入“netsh >”提示符状态中。
在“netsh >”提示符状态后输入“diag”，按“Eneter”键，进入“netsh diag >”提示符状态中。
2、接着在“netsh diag > ”提示符状态后输入“gui”，按“Enetsh”键，即可启用网络诊断。
3、先单击“设置扫描选项”选项，展开网络诊断设置选项。
4、用户在下面的选项中选中要进行网络诊断的选项，点击“保存选项”按钮，即可将设置选项保存。
三层交换机与路由器区别在哪里？
三层交换机与路由器区别在哪里？很多朋友问到, 路由器与三层交换机有什么区别？这是个好问题, 今天我们一起来了解下。
一、交换机的工作原理当交换机收到数据时, 它会检查它的目的MAC地址, 然后把数据从目的主机所在的接口转发出去。
交换机之所以能实现这一功能, 是因为交换机内部有一个MAC地址表, MAC地址表记录了网络中所有MAC 地址与该交换机各端口的对应信息。
某一数据帧需要转发时, 交换机根据该数据帧的目的MAC地址来查找MAC地址表, 从而得到该地址对应的端口, 即知道具有该MAC地址的设备是连接在交换机的哪个端口上, 然后交换机把数据帧从该端口转发出去。
1.交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射, 并将其写入MAC地址表中。
2.交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较, 以决定由哪个端口进行转发。
3.如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中, 则向所有端口转发。
这一过程称为泛洪（flood）。
4.广播帧和组播帧向所有的端口转发。
例: 某网络如图1所示。
图1 交换机地址表表1端口/MAC地址映射表假设主机pc1向主机pc7发送一个数据帧, 该数据帧被送到交换机后, 交换机首先查MAC地址表, 发现主机pc7连接在E0/24接口上, 就将数据帧从E0/24接口转发出去。
交换机的三个基本功能1.学习以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址, 并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中.2.转发/过滤当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时, 它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)3.消除回路当交换机包括一个冗余回路时, 以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生, 同时允许存在后备路径。
二、二、三层交换机对比1.二层交换技术二层交换技术是发展比较成熟, 二层交换机属数据链路层设备, 可以识别数据包中的MAC地址信息, 根据MAC地址进行转发, 并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。
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三层交换机生成树协议
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三层交换机生成树协议
篇一：网络工程技术生成树协议
1. 生成树stp的计算推导
(1) 手工计算推导出下图中的根交换机、根端口、指
定端口和阻塞端口 (假设每条链路带宽均为100mbps),最后
在packettracer6.0 模拟器上进行验证，通过抓包路径跟踪
的方法演示当主链路出现故障后的收敛过程和结果。
(2) 若使收敛时间更快速，可以采用哪种该进协议，
该方法的优势是什么？
优势：
a、stp没有明确区分端口状态与端口角色，收敛时主要
依赖于端口状态的切换。
Rstp比较明确的区分了端口状态与端口角色，且其收敛时更多的是依赖于端口角色的切换。
b、stp端口状态的切换必须被动的等待时间的超时。
而
Rstp
端口状态的切换却是一种主动的协商。
c、stp中的非根网桥只能被动的中继bpdu。
而Rstp中的非根网桥对bpdu的中继具有一定的主动性。
1、为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口(alternateport) 和备
份端口(backupport) 两种角色，在根
端口/指定端口失效的情况下，替换端口/备份端口就会无
时延地进入转发状态，而无需等待两倍的转发时延(Forwarddelay)时间。
2、在只连接了两个交换端口的点对点链路中，指定端口只需与下游网桥进行一次握手就可以无时延地进入转发
状态。
如果是连接了三个以上网桥的共享链路，下游网桥是不会响应上游指定端口发出的握手请求的，只能等待两倍Forwarddelay 时间进入转发状态。
3、将直接与终端相连而不是与其他网桥相连的端口定义为边缘端口(edgeport)。
边缘端口可以直接进入转发状态，不需要任何延时。
由于网桥无法知道端口是否直接与终端相连，因此需要人工配置。
(3) 交换机端口的颜色灯和闪烁频率，分别代表哪些含义？若要求交换机的端口直接接用户的pc机而不参与stp 运算，应如何进行设置？
颜色灯：
绿色灯表示可以发出
而黄色灯表示阻塞，不能发出闪烁频率：灯光闪烁说明有数据在传输，闪的快就说明比较频繁，也就是连续在端口上酉己置spanning-treeportfast 或
spanning-treeportfastoruplinkfast 二、根据现有进度学
习，分析实现接入二层交换机设备的安全，具体有哪些主要
的技术？结合packettracer6.0 依次进行验证阐述
1:12-14 层过滤
2:802.1x 基于端口的访问控制
3:流虽控制
4:snmpv3及ssh安全网管
5:syslog 和watchdog
6:双映像文件
三、案例配置
某业务公司由销售部（28人）、研发部（22人）、人事
部（6人）、网管员（1人）等4个部门组成，公司的内部交
换网络采用扁平化的二层架构组网（接入层+核心层），如下
图所示，红色文字给出了公司内部网络的部分需求和功能
（根据学习进度，其他功能配置待续）。
首先，是对核心层即三层交换机进行配置，划分Vlan ,
还有就是配置dhcp地址池以及网关，可以使下面的用户pc
机自动获取到相应的Vlan下的ip地址。
对三层，二层交换机进行配置管理ip 地址，方便管理员进行远程管理配置。
最后通过手动配置管理员的pc机的ip地址。
再者就是为了安全进行配置ssh还有将mac地址与端口。