生成树协议故障排除
网络故障诊断与排除课程标准
《网络故障诊断与排除》课程标准适用专业：计算机网络技术课程类型：理论+实践学时数：64课时（其中实践教学40课时，占总课时66.67%）教研室：计算机网络技术教研室一、课程定位1.本课程以实践为主，但在专业课程体系中起到专业知识点总结的作用。
2.本课程适合于服务器维护工程师、系统维护工程师、计算机维护工程师、网吧网络维护人员、网络设备工程师、企业网络管理员等工作岗位。
3.本课程前导课程为局域网组建与维护、网络操作系统、网络互联设备。
二、课程目标1．职业素质目标：①使用敏捷方法完成小型案例，培养学生的交流和协作能力。
②使用分组形式实现大型案例，培养学生团队协作和综合分析的能力。
③使用规范化的设计流程，培养学生的工程设计和文档编写能力。
④本课程在项目实训环节中加强以下职业素养的培养和训练：A.场景观察能力B.设备准备习惯C.现象分析能力D.方案和流程设计E.规范化操作F.现场和设备还原2．职业能力目标：①能够进行有线和无线链路监测和恢复。
②能够进行网络互连设备配置监测和故障恢复。
③能够进行客户端和服务器配置监测和故障恢复。
④能够进行网络设备性能监测和故障恢复。
⑤能够使用工具进行网络故障的定位和分析。
3．知识目标：①更深入的掌握TCP/IP协议应用②掌握自底向上的故障分析方法③掌握最小环境比较法④掌握使用系统内置工具进行故障诊断的方法⑤掌握服务器远程监控的方法⑥掌握网络互联设备远程监控的方法⑦掌握基于SNMP的网络远程监控工具的使用三、课程内容与要求四、教学方法建议①本课程第1单元对测试设备要求较高，建议演示环节适当增加课时。
②本课程第3单元适合采用综合性案例进行实践和分析。
③本课程所有单元均可采用任务驱动的教学方法。
④本课程大部分单元需要四课时一组进行教学。
五、课程实施基础与条件1．学生的学习基础①网络基础：网络组成、TCP/IP协议基础②网络操作系统：权限系统、磁盘系统、性能参数③网络互联设备：设备组成、远程登录、权限系统、性能参数2．课程主讲教师和教学团队要求说明①熟悉TCP/IP体系在网络监控和排故的应用，②精通SNMP协议组件及支持软件，③具备网络工程经验，④熟悉以太网环境的网络故障排错方法3．课程教学资源要求①实践过程资源参考环境：接入互联网并且网速能够满足搜索文本文档需求；②实践操作环境需要有完整的局域网部署要素：预装Windows Server 2003操作系统的台式机，网络互连设备（路由器、交换机）。
思科H3C交换机生成树对接问题解决方法
MSTP--多生成树协议/MiniSite/H3care_Club/Data_Center/Net_Reptile/The_One/Home/Catalog/200911/655244_97665_0.htm作者：| 上传时间：2009-11-16 | TAG：前面提到的STP/RSTP协议以及Cisco的私有协议PVST+都属于单生成树（SST）协议，也就是对于支持多vlan的设备只能运行单一的生成树。
MSTP是IEEE 802.1s中提出的一种STP和VLAN结合使用的新协议，它既继承了RSTP端口快速迁移的优点，又解决了RSTP中不同vlan必须运行在同一棵生成树上的问题。
接下来我们从MSTP基本概念、基本原理、报文特征、H3C产品实现以及与Cisco产品互通等几个方面进行阐述，在总结中引入了H3C设备为了应对实际网络环境所提供的特定保护功能，在附录中是MSTP模块的缺省配置。
1MSTP基本概念图1 MSTP基本概念示意图实例和域多生成树协议MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是IEEE 802.1s中定义的一种新型生成树协议。
简单说来，STP/RSTP是基于端口的，PVST＋是基于VLAN的，而MSTP 是基于实例的。
与STP/RSTP和PVST+相比，MSTP中引入了“实例”（Instance）和“域”(Region) “的概念。
所谓“实例”就是多个VLAN的一个集合，这种通过多个VLAN捆绑到一个实例中去的方法可以节省通信开销和资源占用率。
MSTP各个实例拓扑的计算是独立的，在这些实例上就可以实现负载均衡。
使用的时候，可以把多个相同拓扑结构的VLAN 映射到某一个实例中，这些VLAN在端口上的转发状态将取决于对应实例在MSTP里的转发状态。
所谓“域”，由域名(Configuration Name)、修订级别(Revision Level)、格式选择器(Configuration Identifier Format Selector[1])、VLAN与实例的映射关系(mapping of VIDs to spanning trees)，其中域名、格式选择器和修订级别在BPDU报文中都有相关字段，而VLAN 与实例的映射关系在BPDU报文中表现摘要信息(Configuration Digest)，该摘要是根据映射关系计算得到的一个16字节签名。
stp协议存在的问题
stp协议存在的问题
STP（生成树协议）是网络中用于解决环路问题的一种协议，其存在的问题如下：
1.端口的过度切换：在STP协议中，当检测到网络发生变化时，STP会重新配置生成树拓扑，这可能会导致端口的过度切换，从而影响网络的稳定性。
2.收敛速度慢：STP协议的收敛速度相对较慢，因为STP 需要逐个交换机进行配置，这可能会导致网络中的其他流量受到影响。
3.配置复杂度高：STP协议的配置相对复杂，需要手动配置大量的参数和设置，这可能会增加网络管理员的工作量。
4.对网络设备的要求高：STP协议对网络设备的要求比较高，需要设备支持STP协议，并且需要设备具备较高的性能和稳定性。
5.不能有效处理大规模网络：STP协议在处理大规模网络时可能会出现问题，因为STP协议的生成树数量会随着网络规模的扩大而增加，这可能会导致网络的稳定性受到影响。
尽管STP协议存在这些问题，但它仍然是一种有效的解决环路问题的协议，可以在大多数情况下保证网络的稳定性和可靠性。
STP 生成树协议配置
STP 生成树协议配置协议名称：STP（生成树协议）配置协议描述：STP（生成树协议）是一种用于在以太网中防止环路形成的协议。
通过选择一个主要的路径，将其他冗余路径阻塞，STP确保网络中的数据流动是无环的，从而提高网络的可靠性和性能。
本协议旨在提供关于STP配置的详细指南，以确保网络的正常运行。
1. 协议范围：本协议适用于所有需要配置STP的网络设备，包括交换机、路由器等。
2. 配置要求：2.1 每个网络设备必须支持STP功能。
2.2 每个网络设备必须有唯一的桥ID（Bridge ID），由优先级（Priority）和MAC地址组成。
2.3 每个网络设备必须配置相同的STP版本。
3. 配置步骤：以下是配置STP的详细步骤：步骤1：确定根桥3.1 在网络中选择一个设备作为根桥，其桥ID优先级最低。
3.2 在根桥上配置STP版本和相关参数。
步骤2：配置其他设备3.3 在其他设备上配置STP版本和相关参数。
3.4 确保每个设备的桥ID唯一且优先级适当设置。
步骤3：配置端口3.5 配置每个设备的端口类型（Root、Designated或Non-designated）。
3.6 配置每个端口的优先级和成本。
步骤4：验证配置3.7 验证STP配置是否成功。
3.8 检查网络中的链路状态和端口状态。
4. 配置参数详解：以下是STP配置中常用的参数及其详细说明：4.1 STP版本：STP有多个版本，包括STP、RSTP（快速生成树协议）和MSTP（多实例生成树协议）。
根据网络需求选择适当的版本。
4.2 桥ID优先级：桥ID由优先级和MAC地址组成，优先级范围从0到61440，默认值为32768。
优先级越低，设备越有可能成为根桥。
4.3 端口类型：4.3.1 Root端口：在每个非根设备上选择一条与根桥相连的最佳路径，用于转发数据。
4.3.2 Designated端口：在每个网络段上选择一条与根桥相连的最佳路径，用于转发数据。
网络测试与故障诊断实验报告
湖北国土资源职业学院实验报告2013-2014学年第1学期实验名称网络测试与故障诊断实验教师学生姓名班级学号二零一三年十二月二十七日实验一：VLAN故障排除一、实验目的练习基本的 VLAN 故障排除技能二、实验任务1．布置网络2．排查并纠正VLAN配置问题3．记录交换机配置三、实验过程1、地址规划表地址表设备接口 IP地址子网掩码默认网关S1 VLAN 56 192.168.56.11 255.255.255.0 不适用S2 VLAN 56 192.168.56.12 255.255.255.0 不适用S3 VLAN 56 192.168.56.13 255.255.255.0 不适用PC1 NIC 192.168.10.21 255.255.255.0 192.168.10.1PC2 NIC 192.168.20.22 255.255.255.0 192.168.20.1PC3 NIC 192.168.30.23 255.255.255.0 192.168.30.1PC4 NIC 192.168.10.24 255.255.255.0 192.168.10.1PC5 NIC 192.168.20.25 255.255.255.0 192.168.20.1PC6 NIC 192.168.30.26 255.255.255.0 192.168.30.1初始端口分配（交换机 2 和 3）端口分配网络Fa0/1 – 0/5 802.1q 中继（本征 VLAN 56） 192.168.56.0 /24 Fa0/6 – 0/10 VLAN 30 – Guest（默认） 192.168.30.0 /24 Fa0/11 – 0/17 VLAN 10 – Faculty/Staff 192.168.10.0 /24 Fa0/18 – 0/24 VLAN 20 – Students 192.168.20.0 /242、操作步骤及命令1）基本配置：配置主机名：(config)# hostname S1(config)# hostname S2(config)# hostname S3关闭域名查找：No ip domain-lookup配置登陆及控制台密码：Ena secret classLine vty 0 4Password ciscoLoginLine console 0Password ciscologin2）创建VLAN并配置IP地址:S1（config）# vlan 56S1（config-if）# exitS1（config）# int vlan 56S1（config-if）# ip add 192.168.56.11 255.255.255.0 S1（config-if）# no shutS2（config）# vlan 56S2（config-if）# exitS2（config）# int vlan 56S2（config-if）# ip add 192.168.56.12 255.255.255.0 S2（config-if）# no shutS2（config-if）# exitS2（config）# vlan 10S2（config-if）# exitS2（config）# int vlan 10S2（config-if）# ip add 192.168.10.1 255.255.255.0 S2（config-if）# no shutS2（config-if）# exitS2（config）# vlan 20S2（config-if）# exitS2（config）# int vlan 20S2（config-if）# ip add 192.168.20.1 255.255.255.0 S2（config-if）# no shutS2（config-if）# exitS2（config）# vlan 30S2（config-if）# exitS2（config）# int vlan 30S2（config-if）# ip add 192.168.30.1 255.255.255.0 S2（config-if）# no shutS3（config）# vlan 56S3（config-if）# exitS3（config）# int vlan 56S3（config-if）# ip add 192.168.56.13 255.255.255.0 S3（config-if）# no shutS3（config-if）# exitS3（config）# vlan 10S3（config-if）# exitS3（config）# int vlan 10S3（config-if）# ip add 192.168.10.1 255.255.255.0 S3（config-if）# no shutS3（config-if）# exitS3（config）# vlan 20S3（config-if）# exitS3（config）# int vlan 20S3（config-if）# ip add 192.168.20.1 255.255.255.0S3（config-if）# no shutS3（config-if）# exitS3（config）# vlan 30S3（config-if）# exitS3（config）# int vlan 30S3（config-if）# ip add 192.168.30.1 255.255.255.0S3（config-if）# no shut3）端口分配：S2（config）# int range f0/1-5S2（config-if）# sw m tS2（config-if）# sw t na vlan 56S2（config-if）#exitS2（config）# int range f0/6-10S2（config-if）# sw m aS2（config-if）# sw a vlan 30S2（config-if）#exitS2（config-if）# int range f0/11-17S2（config-if）# sw m aS2（config-if）# sw a vlan 10S2（config-if）#exitS2（config-if）# int range f0/18-24S2（config-if）# sw m aS2（config-if）# sw a vlan 20S2（config-if）#exitS3端口分配同S2四、实验小结Vlan的故障排除，说实话，不管什么故障排除，在打开文件后第一件事就是察看相关的设备的配置信息，从接口配置、路由协议等等等等来逐一排查，当然，如果是实物，首先要检查的还是硬件问题，如线缆是否完好等等。
生成树协议(STP)常见故障分析
2、端口工作方式导致端口工作模式不匹配。 交 换 机 的 端 口 工 作 模 式 有 单 工 （Simplex）、 半 双 工 （half-du鄄 plex）和 全 双 工 （full-duplex）三 种 模 式 ，一 般 在 配 置 时 都 采 用 自 动协商的方式。 在配置时如果将交换机一端人工设置为全双 工，另一端仍然采用自动协商方式，在有些品牌的交换机中，将 使通信链路在半双工模式下工作；更有一种极端的方式，将一 端交换机的端口工作方式设置为全双工模式，而将链路对端交 换机的端口设置为半双工模式， 这都会导致双工不匹配的问 题。 其结果是工作在全双工模式下的端口在发送数据前不载波 侦听链路是否处于空闲状态，直接发送数据，而工作在半双工 模式下的端口在发送数据前先执行载波侦听且当链路处于空 闲状态时才发送数据，此时，如果全双工端口持续性的有大量 数据需要发送，那么半双工状态的端口将不会有数据传送给对 端。 STA 在计算的时候，由于半双工状 态 的 端 口 发 送 不 了 网 络 协议单元，STA 会将处于阻塞状态的端口打开，从而形成环路。 3、单向链路故障。 在采用光纤为通信介质的网络中，往往采用两组光纤收发 链 路 来 保 证 网 络 的 可 靠 性 和 稳 定 性 （一 组 通 信 ，一 组 冗 余 ），由 于光纤收发器的故障、任意一组收发对中的某一条链路故障或 者两组链路中的某一条链路出现了交叉连接，都会导致本端收 发器能收到对端收发器发送的报文，便对端收发器收不到本端 收发器发送的报文，这种故障称为单链路现象，隐蔽性高，不易 排错。 由于单链路故障影响了 STP 的网桥协议单元的发送，致 使 STA 计算出现错误码，将本应处于阻断状态的端口转变为转 发状态，从而导致环路的产生。 4、数据帧被损坏。 交换机是二层通信，如果物理链路的通信质量不高（通信 介质质量问题或干扰问题等），将导致数据帧在传输时被损坏， 从而被丢弃。 网桥协议单元在传输时因信道质量不高而损坏达 到一定量后，会使 STA 误认为出现单点故障而将已阻断的端口 打开通信。 一般对于 STP 协议来讲，如果阻塞端口丢失网桥协 议单元的状态超过 50 秒，就会出现故障。 5、网络设备资源不足引起故障。 STP 协 议 的 执 行 及 其 网 桥 协 议 单 元 的 处 理 都 由 网 络 设 备 （主 要 是 交 换 机 ）的 CPU 来 进 行 ，如 果 交 换 机 的 CPU 本 身 处 理 能力不强或被其他问题过渡占用，使交换机无法及时发出或接 收网桥协议单元，引起 STP 无法正常工作的故障。 6、配置 PortFast 快速端口引起的故障。 在运行 STP 的网络中，如果将交换机上直接连接主机的端 口 配 置 为 PortFast，可 以 使 端 口 直 接 从 阻 断 状 （下 转 第 160 页 ）
stp生成树协议的基本配置
stp生成树协议的基本配置一、背景介绍STP（Spanning Tree Protocol）生成树协议是一种用于构建冗余网络的协议，它可以避免网络中出现环路，从而保证数据的可靠传输。
在网络拓扑结构发生变化时，STP能够自动调整生成树，确保网络的高可用性和稳定性。
二、STP基本概念1. 根桥：生成树中拥有最小桥ID的交换机。
2. 桥ID：由优先级和MAC地址组成。
3. 桥优先级：由管理员配置，范围为0-65535，默认值为32768。
4. 桥端口：连接到其他交换机或主机的物理端口。
5. 桥端口状态：指桥端口在生成树中的状态，包括阻塞、学习和转发三种状态。
三、STP配置步骤1. 配置桥优先级在一个LAN（Local Area Network）中，只有一个交换机能够被选举为根桥。
因此，在配置STP之前需要确定哪个交换机将被选举为根桥。
管理员可以通过配置桥优先级来控制交换机被选举为根桥的可能性。
具体操作如下：Switch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 245762. 配置端口类型在STP中，每个端口都有一个状态。
在初始状态下，所有端口都处于阻塞状态。
管理员需要将交换机的端口配置为不同的类型，以便根据网络拓扑结构自动调整生成树。
具体操作如下：Switch(config)#interface gigabitethernet 1/0/1Switch(config-if)#spanning-tree portfast3. 配置端口优先级当STP计算生成树时，它将考虑每个桥的桥ID和每个桥的端口优先级。
如果两个桥ID相同，则会比较它们的端口优先级。
管理员可以通过配置端口优先级来控制交换机被选举为根桥的可能性。
具体操作如下：Switch(config)#interface gigabitethernet 1/0/1Switch(config-if)#spanning-tree port-priority 1284. 配置边缘端口边缘端口是连接到终端设备（如计算机、服务器或IP电话）的交换机物理接口。
网络环路、STP生成树协议、广播风暴概述及风暴原因对策经验总结查找实例
网络环路网络环路也分为第二层环路和第三层环路,所有环路的形成都是由于目的路径不明确导致混乱而造成的,例如第二层,一个广播信息经过两个交换机的时候会不断恶性循环的产生广播,造成环路,而第三层环路则是原路由意外不能工作,造成路由通告错误,形成一个恶性循环例子:网络192.168.0.0/24--路由1--路由2正常192.168.0.0/24网络被路由1通告到路由2,当网络出问题不能达到的时候,路由1把192.168.0.0/24路由信息删除,但是路由2通告给了路由1,让路由1误以为路由2的那边能达到192.168.0.0/24网络,结果造成恶性循环(例子建立在RIP,IGRP等路由协议下,只有这两个协议会造成第三层环路)网络的二层环路通常在发生办公区域移动或者网络节点比较密集的环境中，因为网络跳线的两端的水晶头为一致的，并没有区分是接Hub/switch或者PC的，导致接入的随意性比较大，从而给使用者造成可以随意将网络跳线同时接入到端口中，一旦发生这种问题就形成了环路，网络环路的危害非常大，重则导致一个公司的所有网络中断，轻则至少一片区域的网络中心，给公司生产和运作带来巨大的损失.传统的二层预防技术主要有STP(Spanning tree)来预防，STP在不断的修改和更新中，产生了诸如STP/RSTP/MSTP等多个版本，大家可根据各自的组网规划来选择应用，但是STP的配置复杂度，以及协议本身的开销通常都是网络管理人员比较头痛的事情。
虽然二层的物理环路在普通的办公室或网络节点并不密集的场景中并不多见，但是在诸如IT制造业或者学校实验室等网络节点密集型的企业，因为人员的流动性，网络节点的密集性，跳线两头RJ45的一致性，所以二层网络环路并不少见，STP在这种环境下多数不生效，无法很好的启用，因为STP与生产的控制程序或者实现程序存在有一定的问题，所以导致二层的网络环路在这类企业中成了一个隐患，定时炸弹一样，指不好什么时候爆发。
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附件2：
北京理工大学珠海学院实验报告
ZHUHAI CAMPAUS OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 班级学号姓名指导教师成绩实验题目生成树协议故障排除实验时间
拓扑图
地址表
设备接口IP 地址子网掩码默认网关
S1VLAN
99
172.17.99.11 255.255.255.0 不适用
S2VLAN
99
172.17.99.12 255.255.255.0 不适用
S3VLAN
99
172.17.99.13 255.255.255.0 不适用
PC1网卡172.17.10.21 255.255.255.0 172.17.10.1 PC2网卡172.17.20.22 255.255.255.0 172.17.20.1 PC3网卡172.17.30.23 255.255.255.0 172.17.30.1
端口分配－ S2
学习目标
•观察所有中继的初始状态
•更正存在的错误
•记录交换机配置
场景
拓扑图所示的冗余交换 LAN 由您负责维护。
您和您的用户发现在网络高峰期延时会变长，经过分析，您怀疑是中继拥塞所致。
您发现在所配置的六条中继中，只有两条在当前运行的默认 STP 配置中转发数据包。
要解决此问题，就需要提高对可用中继的使用率。
任务1：观察所有中继的初始状态
在每台交换机上，使用show spanning-tree命令列出其上的生成树表。
注意观察每台交换机上的转发端口，找出在默认配置中哪些中继没有被使用。
您可以使用网络拓扑图来记录所有中继端口的初始状态。
任务2：更正存在的错误
修改生成树配置，使所有三条中继都能用上。
假设三个用户LAN（10、20 和30）承载等量的流量。
尝试找出一个解决方案，使三个用户VLAN 中的每一个都使用不同的一组端口进行转发。
要使本次练习得到正确评分，您必须满足以下条件：
•S1 成为VLAN 10 的根桥（优先级4096）、VLAN 20 的备用根桥（优先级16384）•S2 成为VLAN 20 的根桥（优先级4096）、VLAN 30 的备用根桥（优先级16384）•S3 成为VLAN 30 的根桥（优先级4096）、VLAN 10 的备用根桥（优先级16384）
任务3：记录交换机配置
实施完毕您的解决方案后，在每台交换机上捕获show run命令的输出并保存在文本文件中。
S1(config)#spanning-tree vlan 10 priority 4096 S1(config)#spanning-tree vlan 20 priority 16384 S2(config)#spanning-tree vlan 20 priority 4096 S2(config)#spanning-tree vlan 30 priority 16384 S3(config)#spanning-tree vlan 30 priority 4096 S3(config)#spanning-tree vlan 10 priority 16384。