交换机冗余连接配置
实验五配置交换机间的冗余链路
实验五配置交换机间的冗余链路一、实验目的1、交换机MAC地址2、了解STP（生成树协议）3、选择并设置根网桥二、实验背景某公司使用三台交换机将60台计算机相互连接起来构成局域网。
为确保交换机和交换机之间的连接万一出现故障时不致影响整个网络的正常运行，网络构建为如下图所示的含有冗余链路的网络。
图5.1含有冗余链路的交换网络三、分析准备图5.1所示的网络中，任意两台交换机之间都有两条通路连接。
但是，含有冗余链路的交换网络会造成交换环路，容易形成广播风暴。
为此，交换机通过运行STP协议来解决此问题。
1、理论准备STP是一个开放式标准协议，基本不需要配置。
使用STP的交换机运行时会不断检查网络，一旦发现环路，就会自动阻止某些端口（使其进入待命状态）而保留其它一些端口，使网络中的所有交换机形成一个树形拓扑结构，从而确保网络中不存在任何环路；而当发现现有路径出现故障而失效时，则通过自动启用适当的待命路径来重新配置网络。
在含有冗余链路的交换网络中，位于STP生成的交换机树形拓扑的最上层的交换机称为根交换机。
STP在生成树形拓扑时，会根据各交换机的BID值选择BID值最小的交换机作为整棵树的根交换机，然后由根交换机来确定哪些端口待命，哪些端口转发数据；之后，根交换机还会向网络中的其它交换机发送含有网络拓扑信息的BPDU（交换机协议数据单元）信息，以便在出现故障时可自动重新构建网络。
交换机的BID值由交换机优先级和交换机的MAC地址构成，其格式为：“交换机优先级：交换机MAC地址”。
如某交换机的优先级为4096，MAC地址为000B.BE05.D89E，则该交换机的BID值为：4096：000B.BE05.D89E。
所有交换机的默认优先级均为32768，因此默认情况下，交换机BID值的大小就决定于交换机MAC地址值的大小。
由于MAC地址值一般不能改变，因此如果需要，管理员可以通过修改交换机优先级值的方式来改变交换机的BID值。
交换机冗余连接配置
| 练习1 | 练习2 | 练习3 | 练习4 | 练习5 | 练习6 | 练习7 | 练习8 | 练习9 | 练习10 | 练习11 | 练习12 | 练习13 | 练习14 | 练习15 | 练习16 |练习3：交换机冗余连接配置冗余连接是提高网络稳定性和可用性的重要措施之一。
借助冗余连接技术，当某条链路、某块网卡或某台设备出现故障时，不会造成网络中断。
冗余连接可分为两类，即单链路冗余和多链路冗余。
一、单链路冗余—扩展树1、为提高网络的安全性，各交换机之间都有两条链路连接，但在生成树（Spanning-tree）有效（交换机默认）的情况下，只可能有一条链路有效，其他链路是不通的。
主机 IP 地址及子网掩码主机I P 地址子网掩码PC0 192.168.1.1 255.255.255.0PC1 192.168.1.2 255.255.255.0PC2 192.168.1.3 255.255.255.0PC3 192.168.1.4 255.255.255.0PC4 192.168.1.5 255.255.255.0PC5 192.168.1.6 255.255.255.0如下图：2、若每台交换机都做下列配置：操作命令简写格式1、从用户模式进入特权模式Sw1> enable SW1> en2、进入全局配置模式SW1# configure terminal SW1# conf t3、进入端口组fastethernet3-6 Sw1(configure)#interface rangefastethernet 0/3-6SW1(configure)# in rf0/3-64、指定端口为快速启动SW1(config-if-range)#spanning-tree portfastSW1(config-if-range)#spa p t5、返回全局配置模式SW1(config-if-range)#endCtrl+Z6、保存配置SW1# copy running-configstartup-configSw1h#cop r s则交换机之间因存在环路而无法连通。
环网冗余的配置与查看
环⽹冗余的配置与查看环⽹冗余的配置与查看根据《交换机配置》⽂档中的操作⽅法将实验台上的交换机按照预先的分配设置好相应的IP地址和Device Name，然后再进⾏后续的⼯作。
构成环⽹是冗余⽹络的⼀种⽅法，通过环⽹上的冗余管理器来实现冗余管理。
由于⼀些配置、系统稳定等实现上的要求，采⽤X414E来作为冗余管理器。
构成环⽹就必须要有⼀个冗余管理器，⽽且只能有⼀台，在硬件实现环⽹连接之前要先对各个交换机先⾏设置，主要是设置X414E为环⽹管理器，否则会引起⼴播风暴出现⽹络瘫痪。
打开IE浏览器，在地址栏中输⼊已经配置好的IP地址，在弹出的对话框中，⽤户名和密码都为“admin”，即可进⼊该交换机的配置参数。
⾸先可以从交换机的状态指⽰灯看出该模块的状态和端⼝信息。
选中其中的某⼀项可以看到其具体的信息，如“RM（Redundancy Manager冗余管理器）”，打勾表⽰当前被选中的功能使能，如环⽹冗余使能、冗余管理器使能，以及构成环⽹的端⼝等，可以进⾏修改后点击“Set Value”。
其他的状态灯，如系统错误F，电源和冗余电源L1/L2，输⼊输出端⼝等信息均可以快速查看到，特别是对当前已经连接上的端⼝，⽽下⾯的数字则表⽰当前模块在机架上的槽号（可能与实际模块外壳不同，要以实际机架插槽为准）。
下⾯按步骤配置交换机的环⽹使能及环⽹冗余使能。
选择System—〉Select/Set Button，在第⼆项的冗余管理器前打勾选中，并“Set Value”。
选择X-400—〉Ring Config，选择环⽹冗余使能和冗余管理器使能，并对环⽹端⼝进⾏选择（该端⼝为环⽹实际需要连接的端⼝），注意由于环⽹上跑的数据量较⼤，最好选择带宽更⼤的端⼝，⽐如千兆的光⼝等。
具体的状态情况可以从事件⽇志中查看到，选择System—〉Restart & Defaults，在交换机的参数发⽣变化时，正常需要重启操作，主要有重启系统、从存储卡中读出配置信息并重启、恢复出⼚设置并重启，在没有发⽣错误的情况下，选择第⼀项就可以了。
路由器与交换机的配置 第五章交换网络中的冗余链路
（1）广播风暴
根据交换机的工作原理，在交换机中维护一张MAC地址表，当 接到一个帧时，则在此MAC地址表中寻找目的MAC地址所对应的端 口，如果找到，则将此帧直接转发到此端口上去；如果找不到，则向 交换机的所有端口广播。如图5-5，假设销售部里的主机A发出一个广 播帧，这个广播帧会随着链路发往交换机A。交换机A收到广播帧后 会把广播帧进行泛洪操作，那么这个广播帧会传到财务部门的网段上， 从而又到达交换机B上，而交换机B会做同样的操作。那么这样周而 复始，在两个部门中这个广播包一直扩散，就形成了广播风暴。广播 风暴会严重影响交换机性能，甚至会耗尽交换机的内存资源，最终耗 尽所有带宽资源，阻塞网络通信。
施工场景
如图所示，为了防止S2126-1的f0/8与S3760的f0/1的连接出现故 障，使得S2126-1上所连主机无法连入网络，我们增加一条冗余链路， 即S2126-1的f0/9连至S3760的f0/3。要求将S3760设为根交换机， Spanning Tree的类型为RSTP，其他为默认值。
（3）MAC地址不稳定
主机A在交换机A、B初始化时发一个单播包。对于交换机A来说， 它从port1接口收到一个单播帧，因为交换机在初始化时，MAC地址 表为空。这样交换机A会做2个动作。一个是把这个数据帧泛洪，另外 一个是学习主机A的MAC地址（交换机学习的时候学的是源MAC地 址），那么交换机A会认为自己的port1端口上连接了一台MAC地址为 MACA的主机。而通过交换机B泛洪，由财务部门传递到交换机A的这 个数据帧发到了A的port2这个端口上。那么此时交换机A又会认为自 己的port2上也连接了一个MAC地址为MACA的主机。这样，一台主 机不可能同时连接在2个交换机端口上，从而给网络带来问题。由于 这一过程会导致MAC地址表的多次刷新，从而导致交换机内存资源被 严重耗用，影响交换机的交换能力，使得整个网络的运行效率降低。
冗余路由设置(MACH3000)
本机路由地址
冗于路由IP地址
8
冗余路由配置
选中Routing→Global中的IP Filter,如图：
9
冗余路由配置
在MACH 3002上设置Router-HIRRP其方法与MACH 3001类似,不同之处在于在 Partner中的IP-Address中输入MACH 3001的IP地址，即192.168.1.11.如图：
MACH 3001
在IP Address和NetMask中分别 输入路由IP地址和子网掩码
4
冗余路由配置
在Routing Table→Current中点击Reload按钮，Destination中显示的是目的 地址，它的作用是当交换机将接受数据包后将会和自己的Routing Table进行 对照，然后决定往哪个网段转发.在Gateway中可以看到刚才添加的两个路由地 址
3
冗余路由配置
第一步:分别在要实现冗余路由功能的两台交换机上开启路由功能. 首先对MACH 3001进行设置.使用HiDiscovery软件通过WEB界面进入交换机 的配置页面.点击左侧的Routing IP Interfaces,在IP Address和 NetMask中分别输入路由IP地址和子网掩码,并选中Interface On,点击Set. 如图：
在没有成功配置路由冗于功能之前 此处显示红色当配置结束后此处显示绿色
只需在一台交换机上点击Join 另外一台只需要刷新和保存一下就可以了 至于到底在哪一台上点击Join无所谓
13
冗余路由配置
点击Start按钮开始配置冗于路由（左图），配置结束后点击Save保存（右图）
Set
Reload
14
冗余路由配置
至此冗于路由配置已经结束，可以观察到MACH3001和MACH3002都已经相互学习 到 对方的冗于路由信息，如图：
环网之间的冗余连接
环网之间的冗余连接一、前言： (3)二、设备： (3)三、拓扑结构 (5)四、OSM/ESM作为备用管理器 (7)1、要求： (7)2、设置： (7)3、接线： (7)4、工作原理 (8)5、进阶 (8)五、SCALANCE 作为备用管理器 (9)六、运行期间如何替换Standby Master (9)附：ITP XP电缆线序图 (10)一、前言：某些情况下，需要在不同的环网之间交换数据，可以将不同环网进行互联，SIMATIC NET 中的OSM/ESM交换机和SCALANCE系列交换机支持在环网间构建冗余结构，进一步增强网络的安全性和可靠性二、设备：下表给出了关于哪些模块类型可以在冗余环上使用，哪些模块类型可以用作冗余管理器以及哪些模块类型可以用作备用管理器的概述对于OSM/ESM，光学端口和电气端口总数为8个的交换机支持备份管理器功能，如OSM TP62，OSM ITP62, OSM ITP53; 对于SCALANCE,只有带IRT 功能的交换机和X300/X400系列的交换机具备备份管理器功能，如X202-2IRT，X310，X414-3E。
三、拓扑结构A、两个OSM环网之间的冗余B、OSM环网同由同类型交换机组成的多个环网之间的冗余C、OSM环网同由不同类型交换机组成的多个环网之间的冗余D、OSM环网的多个端口同多个环网之间的冗余四、OSM/ESM作为备用管理器1、要求：首先确定环网中的哪两台OSM/ESM用于备用网络，型号相同固件版本一致两台交换机的距离不超过40米2、设置：通过DIP开关进行设置，将其中一台OSM/ESM的Stby开关设置到on的位置，另外一台则设置到off位置3、接线：连接备用同步线，支持备份管理器的OSM/ESM都会有一个九针的D形Standby-sync接口，将ITP XP 9/9标准电缆分别连接到两台OSM/ESM的Standby-sync接口，订货号6XV1850-0Cxxx，需要注意的是：ITP XP 9/9标准电缆的最大长度为100米，但是当作为备用管理同步电缆应用时，最大长度不能超过40米将两条TP/ITP电缆分别从两台OSM/ESM的PORT1（默认状态下必须使用PORT1）连接到另外一个环网中的两台交换机的任意端口（Standby-sync接口除外）,两台交换机通过这条电缆相互侦测对方的工作状态注：此时，Stby开关置于off位置的交换机（备用管理器）作为Stby-Master，而Stby开关置于off位置的交换机作为Stby-Slave4、工作原理正常工作时，两个环网间的数据交换通过Stby-Master通道；当Stby-Master 通道发生故障时，Stby-Slave会通过ITP XP电缆侦测到Stby-Master的状态并自动开始工作，数据交换通过Stby-Slave通道进行；当故障排除后，Stby-Maste会通知Stby-Slave，然后将数据交换重新切换回Stby-Master通道，网络重构时间<0.3S5、进阶可以通过OSM/ESM上的Fault和Stby状态灯来了解备用管理器的工作状态如果是一个环网同多个环网进行冗余，那么只需要在该环网内设置备用管理器（Stby Manager）即可，而并不要在其它环网内都设置备用管理器（Stby Manager）对于支持RM 和Stby功能的OSM/ESM，可以同时既作为备用管理器（Stby Manager）又作为冗余管理器（Redundant Manager）,这就意味着，在一个环网中只需要2台OSM/ESM即可同时完成RM 和Stby功能，而不是3台OSM/ESM当需要与多个环网进行冗余连接时，必须通过WEB方式登录到OSM/ESM 的管理页面，在下图所示页面内组态更多的PORT，用于同其它环网的冗余连接，默认情况下只有PORT1被设置成Standby 端口五、SCALANCE 作为备用管理器工作原理根OSM/ESM大同小异，区别在于：Stby-Master和Stby-Slave之间不再需要专用的ITP XP 电缆进行同步取消了DIP开关，Standby Manager 和Redundant Manager的设置以及Standby Port的选取都是通过WEB进入管理界面实现的需要为备份连接定义名称，而且两台参与备份功能的交换机的连接名称必须一致启用Standby Manager功能的交换机必须处于Redundancy Client模式与OSM/ESM不同，SCALANCE 交换机不支持同时既做Standby Manager 又做Redundant Manager六、运行期间如何替换Standby Master为防止替换备件造成网络中断，应按照以下步骤进行：1、首先确定已经把把备件交换机设置成Standby Master2、移除Standby Master上的电源端子块3、移除Standby Master上的信号线（TP或ITP电缆）和同步线（ITP XP电缆）4、将步骤b移除下来的信号线（TP或ITP电缆）和同步线（ITP XP电缆）连接到备件交换机上5、将步骤a移除下来的电源端子块连接到备件交换机上6、Stby-Slave的替换不需要特殊步骤附：ITP XP电缆线序图SIAS ENG. 王勇2007-9-7。
交换机网络中的冗余链路技术
交换机网络中的冗余链路技术网络中的冗余链路也叫备份链路。
当主链路出现故障时，会自动启动备份链路，以保障网络的通畅。
它能够为网络带来健全性，稳定性和可靠性等好处由于备份链路会出现环路从而导致广播风暴，多帧复制及MAC地址表的不稳定等。
为此我们在交换机网络中还要采取生成树协议。
生成树协议主要是通过在交换机网络中选择一条最短短路径作为主路径，而其它的则作为备份链路。
当开启了生成树协议时，备份链路会自动关闭;而当主链路出现故障时，备份链路又会自动开启，以保证网络通信正常。
因此在使用了生成树协议后，交换机网络中就不会出现环路问题了。
生成树协议定义的几个名词：根交换：在交换机网络中，要指定某一交换机为参照物，即根交换。
根交换机的选择是通过交换机的优先级来进行的。
每个交换机都有优先级，默认的为32768。
数值越小，优先级越高!指定端口：根交换机上的所以端口根端口：除根交换机上的端口外，与根交换机相连的交换机上的端口的优先级最高的端口为根端口。
最短路径选择：1)根据本交换机到根交换机的带宽大小(路径开销)来比较：带宽小的优先2)根据中间连路中的交换机的MAC地址(桥ID)来判断：MAC地址越小的优先级越高3)比较接收者的端口号优先级：当中间交换机选择了之后，要选择本交换机到中间交换机的最短路径：在中间交换机的端口中，端口优先级高的越优先。
4)比较接收者的端口号：当接收者的端口优先级都相同时，哪个端口号最小哪个优先级最高。
生成树协议的配置：1)开启生成树协议并指定协议的类型：S(config)# spanning-treeS(config)# spanning-tree mode { stp | rstp }2)配置交换机的优先级，选择根交换机：S(config)# spanning-tree priority<0~61440>(4096的倍数)3)配置交换机端口的优先级：S(config)# int fa0/ fa-idS(config-if)# spanning-tree port-priority<0~240>(16的倍数)4)配置交换机端口路径开销：S(config)# int fa0/ fa-idS(config-if)# spanning-tree cost cost(开销花费1～200 000 000)由于生成树协议有一个等待转发和学习的过程，所以有三个时间段的延时(20秒15秒15秒)，为此又出了快速生成协议(Rstp),Rstp 的配置方式也STP的配置方法一样。
华为交换机 链路冗余的方法
华为交换机链路冗余的方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：华为交换机是目前市场上比较常见的设备之一，它可以用于构建企业局域网、数据中心网络等。
在网络建设中，链路冗余是非常重要的一项功能，它可以提高网络的可靠性和稳定性。
接下来我们就来探讨一下华为交换机上的链路冗余方法。
一、链路冗余的概念链路冗余是指在网络中使用冗余的链路进行数据传输，当主要链路发生故障或者中断时，备用链路可以立即接手，确保数据传输的连续性和稳定性。
通过链路冗余的设计，可以避免单点故障对整个网络造成影响，提高网络的可用性。
二、华为交换机上的链路冗余方法1. Spanning Tree Protocol（STP）STP是一种链路层协议，可以避免网络中的环路，保证数据的正常传输。
在华为交换机上，可以通过配置STP来实现链路的冗余备份。
当主链路发生故障时，STP会选择备用链路来传输数据，确保网络的稳定性。
2. EtherChannelEtherChannel是一种技术，可以将多个物理链路捆绑在一起，提高带宽和可靠性。
在华为交换机上，可以通过配置EtherChannel来实现链路的冗余备份。
当其中一个物理链路发生故障时，其他链路可以自动接手，确保数据传输的连续性。
VRRP是一种用于提高路由器可用性的技术，可以实现路由器的冗余备份。
在华为交换机中，可以通过配置VRRP来实现设备的冗余备份，当主设备故障时，备用设备可以立即接管，确保网络的稳定性。
三、总结通过以上介绍，我们可以看出，在华为交换机上可以通过配置STP、EtherChannel、VRRP、HSRP、OSPF等技术来实现链路的冗余备份，提高网络的可靠性和稳定性。
在网络建设中，给予链路冗余足够的重视是非常重要的，可以有效避免单点故障对整个网络造成影响。
希望以上内容对大家有所帮助，谢谢阅读！第二篇示例：在网络通信中，交换机扮演着至关重要的角色，它们负责在不同设备之间传输数据包，确保网络通信顺畅稳定。
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练习3：
交换机冗余连接配置
冗余连接是提高网络稳定性和可用性的重要措施之一。
借助冗余连接技术，当某条链路、某块网卡或某台设备出现故障时，不会造成网络中断。
冗余连接可分为两类，即单链路冗余和多链路冗余。
一、单链路冗余—扩展树
1、为提高网络的安全性，各交换机之间都有两条链路连接，但在生成树（Spanning-tree）有效（交换机默认）的情况下，只可能有一条链路有效，其他链路是不通的。
主机 IP 地址及子网掩码
主机I P 地址子网掩码
PC0 192.168.1.1 255.255.255.0
PC1 192.168.1.2 255.255.255.0
PC2 192.168.1.3 255.255.255.0
PC3 192.168.1.4 255.255.255.0
PC4 192.168.1.5 255.255.255.0
PC5 192.168.1.6 255.255.255.0
如下图：
2、若每台交换机都做下列配置：
操作命令简写格式1、从用户模式进入
特权模式
Sw1> enable SW1> en
2、进入全局配置模
式
SW1# configure terminal SW1# conf t
3、进入端口组fastethernet3-6 Sw1(configure)#
interface range
fastethernet 0/3-6
SW1(configure)# in r
f0/3-6
4、指定端口为快速启动SW1(config-if-range)#
spanning-tree portfast
SW1(config-if-range)#
spa p t
5、返回全局配置模式SW1(config-if-range)#
end
Ctrl+Z
6、保存配置SW1# copy running-config
startup-config
Sw1h#cop r s
则交换机之间因存在环路而无法连通。
如图：
3、用练习2 扩展1 的配置方法，完成下图配置，使其能够连通。
交换机端口的VLAN设置
交换机端口VLAN
f 0/1, f 0/3, f 0/5 vlan 2
f 0/2, f 0/4, f 0/6 vlan 3
此连接虽然两台交换机之间有两条链路连接，但每条链路只允许通过一个VLAN，所以只要有一条链路出现故障，该链路对应的VLAN就不何能连通。
4、用 Trunk及端口优先级备份链路。
用练习2 扩展2 的配置方法，完成Trunk 1 和 Trunk 2 的配置，重启CISCO模拟器，重新连接下图，将前面快速连接端口的配置取消。
在Trunk1上，VLAN 2 的优先级为16，优先于VLAN3 默认的优先级128；而在Trunk2上，VLAN 3 的优先级为16，优先于VLAN2且默认的优先级128。
并在交换机 SW1、SW2 和 SW3 上做下列配置：
操作命令简写格式
1、从用户
模式进入
特权模式
Switch> enable Switch> en
2、进入全
局配置模
式
Switch# configure termial Switch# conf t
3、交换机改名Switch(configure)# hostname SW1
Switch(configure)# ho
SW1
4、划分
VLAN 2
SW1(configure)# vlan 2 SW1(configure)# vl 2
5、对
VLAN 2 命
名为：XSK
SW1(configure-vlan)# name XSK
6、划分VLAN 3 SW1(configure-vlan)# vlan 3
用上移光标键翻出历史：
vlan 2，后进行修改
7、对
VLAN 3 命名为：JWK SW1(configure-vlan)# name JWK
用上移光标键翻出历史：
name XSK，后进行修改
8、进入端口 f0/1 SW1(config)# interface
fastEthernet 0/1
SW1(config)# int f0/1
9、将端口
f0/1 指定给VLAN 2 SW1(config-if)# switchport access
vlan 2
SW1(config-if)# sw ac vl
2
10、进入端口
f0/2 SW1(config)# interface
fastEthernet 0/2
用上移光标键翻出历史，后
进行修改
11、将端口 f0/1 SW1(config-if)# switchport access
vlan 3
用上移光标键翻出历史，后
进行修改
指定给VLAN 2
12、进入端口组f0/3-6 SW1(config)# interface range
fastEthernet 0/3-6
SW1(config)# int rae f
0/3-6
13、将端
口组
f0/3-6 指定为Trunk SW1(config-if-range)# switchport
mode trunk
SW1(config-if-range)#
sw mo tr
交换机 SW1、SW2 和SW3 均按以上第 1 至 12 步配置，以下步骤只在交换机SW1 中配置。
14、在交
换机 SW1
上配置VTP 管理域，名为D1SW1(configure)# vtp domain D1
SW1(configure)# in r
f0/3-6
15、将交换机 SW1
配置为VTP服务器SW1(config)# vtp mode server
SW1(config-if-range)#
vtp mo ser
16、进入端口组
f0/3,f0/ 5SW1(config-if-range)# interface
range fastEthernet
0/3,fastEthernet 0/5
SW1h(config-if-range)#
int ra f 0/3,f 0/5
17、将端口组
f0/3,f0/
5配置成VLAN 2 的优先级
16 （默认值为128）SW1(config-if-range)#spanning-tr
ee vlan 2 port-priority 16
SW1(config-if-range)#sp
a vl 2 pro 16
18、进入端口组SW1(config-if-range)# interface
range fastEthernet
用上移光标键翻出历史，后
进行修改
f0/4,f0/
6
0/4,fastEthernet 0/6
19、将端
口组
f0/3,f0/
5配置成VLAN 3 的优先级
16 （默认值为128）SW1(config-if-range)#spanning-tr
ee vlan 3 port-priority 16
用上移光标键翻出历史，后
进行修改
20、返回
全局配置
模式
SW1(config-if-range)# end Ctrl+Z
21、保存配置SW1# copy running-config
startup-config
Sw1h#cop r s
用 ping 命令测试各 PC 机的连接情况。
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