实验13 快速生成树协议RSTP
快速生成树rstp配置实验总结
快速生成树rstp配置实验总结快速生成树（Rapid Spanning Tree Protocol，RSTP）是一种用于构建以太网的冗余拓扑的协议。
它是IEEE 802.1w标准中定义的一种快速生成树协议，相对于传统的生成树协议STP（Spanning Tree Protocol），RSTP具有更快的收敛时间和更高的效率。
在进行RSTP配置实验之前，首先需要了解RSTP的基本原理和工作方式。
RSTP通过选择一个主端口和备用端口来构建快速生成树，主端口用于转发数据，备用端口则处于阻塞状态以备份主端口。
当主端口发生故障或链路出现变化时，备用端口会迅速切换为主端口，以保证网络的连通性和冗余。
RSTP通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息来交换拓扑信息，并利用端口优先级和端口状态来选择主备端口。
在实际配置过程中，首先需要确保网络中的所有交换机都支持RSTP 协议。
然后，通过登录交换机的管理界面或命令行界面，进入交换机的配置模式。
接下来，按照以下步骤进行RSTP配置：1. 配置全局RSTP参数：设置全局RSTP参数，包括优先级、Hello 时间和最大转发延迟等。
优先级用于选择根交换机，Hello时间用于控制BPDU消息的发送频率，最大转发延迟用于控制端口状态的转换速度。
2. 配置端口RSTP参数：对每个端口进行RSTP参数的配置，包括端口优先级、端口类型和端口状态等。
端口优先级用于选择主备端口，端口类型可以设置为指定端口、非指定端口或备用端口，端口状态可以设置为指定端口、非指定端口、备用端口、阻塞端口或禁用端口。
3. 配置RSTP实例：将交换机的端口划分为多个RSTP实例，可以根据网络的需求进行相应的配置。
每个RSTP实例都有一个唯一的标识符，用于区分不同的实例。
4. 配置RSTP根交换机：选择一个交换机作为RSTP的根交换机，根交换机具有最高的优先级，负责控制整个网络的拓扑。
理解快速生成树协议(RSTP)
快速生成树协议（802.1w）注：本文译自思科的白皮书Understanding Rapid Spanning Tree Protocol（802.1w）.---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 介绍Catalyst 交换机对RSTP的支持新的端口状态和端口角色端口状态（Port State）端口角色（Port Roles）新的BPDU格式新的BPDU处理机制BPDU在每个Hello-time发送信息的快速老化接收次优BPDU快速转变为Forwarding状态边缘端口链路类型802.1D的收敛802.1w的收敛Proposal/Agreement 过程UplinkFast新的拓扑改变机制拓扑改变的探测拓扑改变的传播与802.1D兼容结论---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 介绍在802.1d 生成树（STP）标准设计时，认为网络失效后能够在1分钟左右恢复，这样的性能是足够的。
随着三层交换引入局域网环境，桥接开始与路由解决方案竞争，后者的开放最短路由协议（OSPF）和增强的内部网关路由协议（EIGRP）能在更短的时间提供备选的路径。
思科引入了Uplink Fast、Backbone Fast和Port Fast等功能来增强原始的802.1D标准以缩短桥接网络的收敛时间，但这些机制的不足之处在于它们是私有的，并且需要额外的配置。
快速生成树协议（RSTP；IEEE802.1w）可以看作是802.1D标准的发展而不是革命。
RSTP快速生成树协议的配置课程设计
石河子大学信息科学与技术学院<网络技术>课程设计成果报告2014—2015学年第一学期题目名称：利用快速生成树协议（RSTP）实现现交换机之间的冗余链路备份专业：计算机科学与技术班级：计科2012（一）班学号： 2012508013 学生姓名：蒋能凯指导教师：曹传东完成日期：二○一五年一月七日目录一课题介绍 ......................................................................................................................................................... - 3 -1.1 课题名称 ............................................................................................................................................... - 3 -1.2 课题简介 ............................................................................................................................................... - 3 -1.3 课题拓展 ............................................................................................................................................... - 3 - 二RSTP简介....................................................................................................................................................... - 3 - 三实验环境介绍 ................................................................................................................................................. - 5 -3.1 实验软硬件环境 ................................................................................................................................... - 5 -3.2 实验参数 ............................................................................................................................................... - 5 -3.3 实验拓扑图 ........................................................................................................................................... - 8 - 四实验内容 ......................................................................................................................................................... - 8 - 五实验详细步骤 ................................................................................................................................................. - 9 -5.1 绘制实验拓扑 ....................................................................................................................................... - 9 -5.2 交换机及PC的基本配置 .................................................................................................................... - 9 -5.3 Spanning-tree 的配置.......................................................................................................................... - 13 -5.3 链路测试 ............................................................................................................................................. - 14 - 六课题总结 ....................................................................................................................................................... - 17 - 附录A 参考文献................................................................................................................................................ - 18 -一课题介绍1.1 课题名称配置利用快速生成树协议（RSTP）实现交换机之间的冗余链路备份1.2 课题简介要求在CISCO Packet Tracer 模拟配置软件中仅使用命令窗口，不能使用对话框配置，本任务要求使用三台交换机（两种型号）两两之间构建冗余的两条链路，并通过修改设备优先级、最短路径开销、端口优先级等人为调整RSTP快速生成树协议过程，记录使用show、ping -t 命令查看某条路径断开后的情况。
快速生成树协议
生成树协议一、STP（Spanning-Tree Protocol）在上图所示的网络环境中，当交换机之间连有多条链路时，将存在一定的问题，如SW1的MAC地址表中会显示接口F0/1与主机A相对应，而当数据发往SW2后，SW2的MAC地址表则记录接口F0/23与主机A相对应，当SW2再次将流量从接口F0/24发回SW1时，SW1的MAC地址表又会记录接口F0/24与主机A相对应。
因此可以看出，当交换机之间存在多条活动链路时，交换机将从不正常的接口上学习到MAC地址，导致MAC地址表的不正确与不稳定，并且还会导致重复的数据包在网络中传递，引起广播风暴，使网络不稳定。
为了防止交换机之间由于多条活动链路而导致的网络故障，必须将多余的链路置于非活动状态，即不转发用户数据包，而只留下单条链路作为网络通信，当唯一的活动链路不能工作时，再启用非活动链路，从而达到网络的冗余性。
要实现此功能，需要依靠生成树协议（STP）来完成，STP将交换网络中任何两个点之间的多余链路置于Blocking（关闭）状态，而只留一条活动链路，当使用中的活动链路失效时，立即启用被Block的链路，以此来提供网络的冗余效果。
STP并非思科私有协议，STP为IEEE标准协议，并且有多个协议版本，版本与协议号的对应关系如下：Common Spanning Tree (CST) = IEEE 802.1DRapid Spanning Tree Protocol (RSTP) = IEEE 802.1wPer-VLAN Spanning-Tree plus (PVST+) = Per-VLAN EEE 802.1DRapid PVST+ = Per-VLAN IEEE 802.1wMultiple Spanning Tree Protocol (MSTP) = IEEE 802.1s下面来详细介绍STP协议：在如上所示的网络环境中，不难看出，当所有主机都使用单条链路与一台核心相连时，只要不再增加其它额外设备与链路，就不可能存在环路。
RSTP协议深入了解快速生成树协议的快速收敛与恢复
RSTP协议深入了解快速生成树协议的快速收敛与恢复Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) 是一种用于局域网中的快速生成树协议。
它的主要目标是在网络拓扑发生变化时，实现快速的收敛和恢复，以确保数据的正常传输。
本文将深入探讨RSTP协议，包括其原理、特点以及快速收敛和恢复的机制。
一、RSTP协议原理与特点RSTP是基于Spanning Tree Protocol (STP) 的改进版，它在STP的基础上进行了优化，以提高网络的收敛速度和性能。
RSTP协议的主要原理是通过在网络中选择一条主干路径（Root Path）和多个备选路径（Alternate Path），以实现冗余和负载均衡。
它引入了新的端口状态，包括Discarding、Learning、Forwarding三个状态，以提高网络的收敛性能。
RSTP协议的特点包括：1. 快速收敛：RSTP协议通过链路状态变化的感知和决策机制，可以更快地收敛网络拓扑。
当网络中的链路发生变化时，RSTP能够快速重新计算生成树，并调整端口状态，以确保数据的正常传输。
2. 支持快速下线检测：RSTP协议引入了BPDU Guard机制，用于快速检测并禁用非法的下线连接。
当RSTP交换机接收到非法的BPDU 帧时，它会立即将相应的端口置为锁定状态，以防止环路的产生。
3. 多实例支持：RSTP协议支持多实例的特性，可以同时运行多个生成树实例。
这使得RSTP可以应对复杂的网络环境，并提供更灵活和可靠的拓扑改变和收敛机制。
二、RSTP的快速收敛机制RSTP协议的快速收敛机制主要包括以下几个方面：1. 快速端口切换：当网络中的某个端口出现链路故障时，RSTP能够快速检测到变化，并将其切换到备选路径上。
这样，数据包可以立即沿新的路径传输，无需等待生成树重新计算。
2. Proposal/Agreement机制：RSTP使用Proposal/Agreement机制来加快收敛速度。
RSTP快速生成树协议配置实验
快速生成树配置实验目的：将两处的计算机网络通过两台交换机互联组成一个内部网络，为了提高网络的可靠性，用2条链路将交换机互联，现要在交换机上做适当配置，既提高网络安全性又避免环路。
实验内容：一、拓补图将PC1接入交换机SW1的f0/3接口IP地址配置为192.168.1.1/24将PC2接入交换机SW2的f0/3接口IP地址配置为192.168.1.2/24将PC3接入交换机SW3的f0/3接口IP地址配置为192.168.1.3/24交换机SW1的f0/1口与SW2的f0/1口相连交换机SW2的f0/2口与SW3的f0/1口相连交换机SW3的f0/2口与SW1的f0/2口相连二、代码：1、交换机SW1配置代码Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#spanning-tree mode pvstSwitch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096Switch(config)#end2、交换机SW2配置代码Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#spanning-tree mode pvstSwitch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 8192Switch(config)#end2、交换机SW3配置代码Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#spanning-tree mode pvstSwitch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 32768Switch(config)#end三、配置结果Switch#show spanning-tree（SW1）Switch#show spanning-tree（SW2）Switch#show spanning-tree（SW3）以上配置完成后结果，三台PC机可互相访问进入SW3配置界面将SW3与SW1连接的f0/2端口禁用（假设线路中有一根无法使用），三台PC机仍可互相访问Switch(config)#int f0/2Switch(config-if)#shutdown。
计算机网络生成树实验报告
实验八、九生成树配置—生成树协议STP和快速生成树协议RSTP一．实验名称生成树协议STP、快速生成树RSTP二．实验目的理解生成树协议STP和快速生成树协议RSTP三．背景描述某学校为了开展计算机教学和网络办公，建立了一个计算机教室和一个校办公区，这两处的计算机网络通过两台交换机互联组成内部校园网，为了提高网络的可靠性，网络管理员用2条链路将交换机互联，现要在交换机上做适当配置，使网络避免环路。
本实验以2台S3550-24交换机为例，2台交换机分别命名为SwitchA和SwitchB。
PC1和PC2在同一个网段，假设IP地址分别为192.168.0.137，192.168.0.136，网络掩码为255.255.255.0。
四.实验功能使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生，避免广播风暴等。
五.实验步骤1.生成树协议STP步骤1.在每台交换机说那个开启生成树协议。
SwitchA>enable 14Password:SwitchA#configure terminalEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.SwitchA(config)#spanning-tree2009-10-16 19:10:41 @5-CONFIG:Configured from outbandSwitchA(config)#end2009-10-16 19:10:43 @5-CONFIG:Configured from outband验证测试：验证生成树协议已经开启SwitchA#show spanning-treeStpVersion : MSTPSysStpStatus : EnabledBaseNumPorts : 24MaxAge : 20HelloTime : 2ForwardDelay : 15BridgeMaxAge : 20BridgeHelloTime : 2BridgeForwardDelay : 15MaxHops : 20TxHoldCount : 3PathCostMethod : LongBPDUGuard : DisabledBPDUFilter : Disabled###### MST 0 vlans mapped : AllBridgeAddr : 00d0.f8ff.837cPriority : 32768TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:6m:47s TopologyChanges : 0DesignatedRoot : D0F8FF837CRootCost : 0RootPort : 0CistRegionRoot : D0F8FF837CCistPathCost : 0SwitchA#show spanning-tree interface fastethernet 0/1PortAdminPortfast : DisabledPortOperPortfast : DisabledPortAdminLinkType : autoPortOperLinkType : point-to-pointPortBPDUGuard: DisabledPortBPDUFilter: Disabled###### MST 0 vlans mapped : AllPortState : discardingPortPriority : 128PortDesignatedRoot : D0F8FF837CPortDesignatedCost : 0PortDesignatedBridge : D0F8FF837CPortDesignatedPort : 0000PortForwardTransitions : 0PortAdminPathCost : 0PortOperPathCost : 0PortRole : disabledPort步骤2：设置生成树模式SwitchA#configure terminalEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. SwitchA(config)#spanning-tree mode stp2009-10-16 19:12:31 @5-CONFIG:Configured from outband SwitchA(config)#end2009-10-16 19:12:33 @5-CONFIG:Configured from outband 验证测试：验证生成树协议模式为802.IDSwitchA#show spanning-treeStpVersion : STPSysStpStatus : EnabledBaseNumPorts : 24MaxAge : 20HelloTime : 2ForwardDelay : 15BridgeMaxAge : 20BridgeHelloTime : 2BridgeForwardDelay : 15MaxHops : 20TxHoldCount : 3PathCostMethod : LongBPDUGuard : DisabledBPDUFilter : DisabledBridgeAddr : 00d0.f8ff.837cPriority : 32768TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:8m:30s TopologyChanges : 0DesignatedRoot : D0F8FF837CRootCost : 0RootPort : 0SwitchA#configure terminalEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. SwitchA(config)#spanning-tree priority 40962009-10-16 19:13:14 @5-CONFIG:Configured from outband SwitchA(config)#end2009-10-16 19:13:17 @5-CONFIG:Configured from outband SwitchA#show spanning-treeStpVersion : STPSysStpStatus : EnabledBaseNumPorts : 24MaxAge : 20HelloTime : 2ForwardDelay : 15BridgeMaxAge : 20BridgeHelloTime : 2BridgeForwardDelay : 15MaxHops : 20TxHoldCount : 3PathCostMethod : LongBPDUGuard : DisabledBPDUFilter : DisabledBridgeAddr : 00d0.f8ff.837cPriority : 4096TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:9m:13sTopologyChanges : 0DesignatedRoot : D0F8FF837CRootCost : 0RootPort : 0在SwitchB上做完验证后，将两个交换机的接口1和接口2分别连起来，然后再将其网线换到右端，将其另一端接到交换机上，然后进行ping连接，运行cmd，ping 192.168.0.53,可以看到先是连接着的，若把1接口拔掉，就会出现30个丢包信息。
rstp快速生成树协议总结
rstp快速生成树协议总结
RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）是一种快速生成树协议，用于在网络中建立冗余路径，以防止环路并提供冗余的链路故障恢复机制。
以下是RSTP协议的总结：
1. 快速收敛：RSTP相比传统的生成树协议(STP)具有更快的收敛速度。
它通过减少端口状态转换的时间来实现快速收敛，当网络拓扑发生改变时，RSTP能够更快地重新计算生成树，并将端口从阻塞状态转换为转发状态。
2. 端口状态：RSTP引入了三种新的端口状态，分别是指定端口（designated port）、根端口（root port）和备选端口（alternate port）。
指定端口是网络中最佳路径的一部分，用于传递数据；根端口是与根交换机直接相连的端口；备选端口是与指定端口相连的冗余路径上的端口。
3. 持续活动：RSTP通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）来保持网络中的持续活动。
BPDU包含了生成树相关信息，用于交换和更新网络中的拓扑信息，以确保生成树的正确性。
4. 快速端口转移：RSTP支持端口的快速转移。
当某个端口检测到另一个交换机的BPDU时，它会立即将该端口转换为指定端口，并中断旧的生成树计算。
5. 兼容性：RSTP是对传统生成树协议(STP)的改进，具有很好的兼容性。
RSTP可以在现有的STP网络中运行，并与STP设备进行互操作。
总之，RSTP协议通过提供更快的收敛速度和故障恢复机制，以及支持冗余路径的转发，提高了网络的可用性和可靠性。
它是一种广泛应用于以太网中的快速生成树协议。
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实验十三快速生成树协议RSTP
实验名称
快速生成树协议RSTP。
实验目的
理解生成树协议的配置及原理。
实现功能
使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生，避免广播风暴等。
实验设备
锐捷S2126（或S3550）交换机2台，网线4根。
实验步骤
1.用2根网线从交换机（除了1和2号端口）分别连到2台计算机，这两台计算机的IP
地址设为同一个网段地址。
2.连到交换机1，对交换机1进行配置。
3.对交换机1开启生成树协议。
configure terminal(进入交换机全局配置模式)
spanning-tree(开启生成树协议)
spanning-tree mode rstp(设置生成树模式为802.1W)
spanning-tree priority 8192(设置此交换机的生成树优先级为8192)
end
show spanning-tree(显示交换机生成树的状态)
StpVersion : RSTP
SysStpStatus : Enabled
BaseNumPorts : 24
MaxAge : 20
HelloTime : 2
ForwardDelay : 15
BridgeMaxAge : 20
BridgeHelloTime : 2
BridgeForwardDelay : 15
MaxHops : 20
TxHoldCount : 3
PathCostMethod : Long
BPDUGuard : Disabled
BPDUFilter : Disabled
BridgeAddr : 00d0.f8b8.1c5b
Priority : 8192
TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:7m:24s
TopologyChanges : 0
DesignatedRoot : 200000D0F8B81C5B
RootCost : 0
RootPort : 0
freezing1#
4.连到交换机2，对交换机2进行配置。
5.对交换机2开启生成树协议。
configure terminal(进入交换机全局配置模式)
spanning-tree(开启生成树协议)
spanning-tree mode rstp(设置生成树模式为802.1W)
spanning-tree priority 16384(设置此交换机的生成树优先级为16384) end
show spanning-tree(显示交换机生成树的状态)
StpVersion : RSTP
SysStpStatus : Enabled
BaseNumPorts : 24
MaxAge : 20
HelloTime : 2
ForwardDelay : 15
BridgeMaxAge : 20
BridgeHelloTime : 2
BridgeForwardDelay : 15
MaxHops : 20
TxHoldCount : 3
PathCostMethod : Long
BPDUGuard : Disabled
BPDUFilter : Disabled
BridgeAddr : 00d0.f8bc.93ed
Priority : 16384 TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:5m:42s TopologyChanges : 0
DesignatedRoot : 400000D0F8BC93ED RootCost : 0
RootPort : 0
freezing#
6.用两根网线分别连到两个交换机的1和2号端口。
7.在两台交换机上验证生成树的状态
Show spanning-tree(显示交换机生成树的状态)
freezing#show spanning-tree
StpVersion : RSTP
SysStpStatus : Enabled
BaseNumPorts : 24
MaxAge : 20
HelloTime : 2
ForwardDelay : 15
BridgeMaxAge : 20
BridgeHelloTime : 2
BridgeForwardDelay : 15
MaxHops : 20
TxHoldCount : 3
PathCostMethod : Long
BPDUGuard : Disabled
BPDUFilter : Disabled
BridgeAddr : 00d0.f8bc.93ed
Priority : 16384
TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:0m:55s
TopologyChanges : 0
DesignatedRoot : 200000D0F8B81C5B
RootCost : 200000
RootPort : Fa0/1
freezing#
Show spanning-tree interface fastethernet0/1（显示交换机接口fastethernet0/1的状态）freezing#show spanning-tree interface f0/1
PortAdminPortfast : Disabled
PortOperPortfast : Disabled
PortAdminLinkType : auto
PortOperLinkType : point-to-point
PortBPDUGuard: Disabled
PortBPDUFilter: Disabled
PortState : forwarding
PortPriority : 128
PortDesignatedRoot : 200000D0F8B81C5B
PortDesignatedCost : 0
PortDesignatedBridge : 200000D0F8B81C5B
PortDesignatedPort : 8001
PortForwardTransitions : 2
PortAdminPathCost : 0
PortOperPathCost : 200000
PortRole : rootPort
Show spanning-tree interface fastethernet0/2（显示交换机接口fastethernet0/2的状态）freezing#show spanning-tree interface f0/2
PortAdminPortfast : Disabled
PortOperPortfast : Disabled
PortAdminLinkType : auto
PortOperLinkType : point-to-point
PortBPDUGuard: Disabled
PortBPDUFilter: Disabled
PortState : discarding
PortPriority : 128
PortDesignatedRoot : 200000D0F8B81C5B
PortDesignatedCost : 0
PortDesignatedBridge : 200000D0F8B81C5B
PortDesignatedPort : 8002
PortForwardTransitions : 1
PortAdminPathCost : 0
PortOperPathCost : 200000
PortRole : alternatePort
8.在一台计算机上Ping（加参数t,一直ping）另一台计算机，看能否Ping通。
9.断开交换机之间的一条线路，查看Ping值。
10.再在两台交换机上运行第7步的命令，查看交换机状态是否发生变化。
11.合上交换机之间的这条线路，断开另一条线路，查看Ping值。
12.在两台交换机上show running-config。
注：当有两个端口都连在一个共享介质上，交换机会选择一个高优先级（数值小）的端口进入forwarding 状态，低优先级（数值大）的端口进入discarding 状态。
如果两个端口的优先级一样，就选端口号小的那个进入forwarding状态。
您可以在一个端口上给不同的instance 分配不同的端口优先级，各个instance 可根据这些值运行独立的生成树协议。
和交换机的优先级一样，可配置的优先级值也有16 个，都为16 的倍数，分别是0，16，32，48，64，80，96，112，128，144，160，176，192，208，224，240。
缺省值为128。
在本例中两个交换机用1和2端口和对方相联，没有配置它们的优先级，默认情况下1号端口的优先级最高。
如果要配置某个端口的优先级则命令为“interface interface-id（进入某个端口）”“spanning-tree port-priorty priority(配置该端口的优先级，取值范围为0到240，按16的倍数递增，缺省值为128)”
作业
将以上内容进行自己再操作一遍，操作完成后写成实验报告十三，将第12步的运行结果粘贴到合适位置。
最后上传到ftp://202.202.32.250.用户名为：zhengda，无密码。
将实验报告放于自己的文件夹下。