CISCO交換機STP詳細說明及配置

1、CISCO交換機STP羊細說明及配置一、STP概述STP(生成樹協(xié)議)是一個二層管理協(xié)議。在一個擴展的局域網(wǎng)中參與STP的所有交換機之間通過交換橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元 bpdu(bridge protocol data unit ) 來實現(xiàn)；為穩(wěn)定的生成樹拓撲結(jié)構(gòu)選擇一個根橋； 為每個交換網(wǎng)段選擇一臺指定 交換機；將冗余路徑上的交換機置為 blocking ，來消除網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路。IEEE 802.1d是最早關(guān)于STP勺標準，它提供了網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)冗余切換機制。STP 使您能在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中部署備份線路，并且保證：* 在主線路正常工作時，備份線路是關(guān)閉的。* 當主線路出現(xiàn)故障時自動使能備份線路，切換數(shù)據(jù)流。rS

2、TP (rapid spanning tree protocol)是STP的擴展，其主要特點是增加了端口狀態(tài)快速切換的機制，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓撲的快速轉(zhuǎn)換。1.1設(shè)置STP模式使用命令config spanning-tree mode可以設(shè)置STP模式為802.1d STP或者802.1w rSTP.1.2配置STP交換機中默認存在一個default STP域。多域STP是擴展的802.1d，它允許在 同一臺交換設(shè)備上同時存在多個STP域,各個STP域都按照802.1d運行，各域之間 互不影響。它提供了一種能夠更為靈活和穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，基本實現(xiàn)在vian中計算 生成樹。1.2.1 創(chuàng)建或刪除 STP

3、利用命令create STPd和delete STPd可以創(chuàng)建或刪除STP.缺省的default STP域不能手工創(chuàng)建和刪除。1.2.2 使能或關(guān)閉 STP交換機中STP缺省狀態(tài)是關(guān)閉的。利用命令config STP（可以使能或關(guān)閉STP.123 使能或關(guān)閉指定STP勺端口交換機中所有端口默認都是參與STF計算的。使用命令config STPd port可 以使能或關(guān)閉指定的STP端 口。1.2.4 配置STP的參數(shù)運行某個指定STP的STP協(xié)議后，可以根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整該 STP的些 參數(shù)。交換機中可以調(diào)整以下的STP協(xié)議參數(shù)：* bridge priority* hello time*

4、 forward delay* max age另外每個端口上可以調(diào)整以下參數(shù)：* path cost* port priority表1-1配置STP參數(shù)的常用命令1.2.5 顯示STP犬態(tài)利用命令show STP（可以查看STP的狀態(tài)，包括：* bridgeid* root bridgeid* STP的各種配置的參數(shù)利用命令show STPd port可以顯示端口的STP犬態(tài)，包括：* 端口狀態(tài)* designated port* 端口的各種配置參數(shù)在缺省的CISCO STP模式中，每個VLA定義一個STP.IEEE802.1Q標準是在整個交換VLAN網(wǎng)絡(luò)中使用一個STR但并不排除在每個 VL

5、AN中實現(xiàn) STP.1 VLAN與生成樹的關(guān)系 IEEE通用生成樹（CST CISCO PER VLAF生成樹（PVST帶CST勺CISCO PER VLA生成樹（PVSH）CST!IEEE解決運行虛擬局域網(wǎng)VLAI生成樹的方法。CS碇義，整個第2層交 換網(wǎng)絡(luò)所有實現(xiàn)了的VLAN僅使用一個生成樹實例。這個生成樹實例運行在整個 交換局域網(wǎng)上。PVS是解決在虛擬局域網(wǎng)上處理生成樹的ciscOI有解決方案。PVS為每個 虛擬局域網(wǎng)運行單獨的生成樹實例。一般情況下PVS要求在交換機之間的中繼鏈 路上運行CISCO勺ISL.PVSH是CISCO?決在虛擬局域網(wǎng)上處理生成樹問題的另一個方案。PVSTP允許

6、CSTW息傳給PVST以便與其他廠商在VLAI上運行生成樹的實現(xiàn)方法進行操 作。2 按 VLA生成樹（PVST為每個VLAN建立一個獨立的生成樹實例（PVST 生成樹算法計算整個交換型網(wǎng)絡(luò)的最佳無環(huán)路徑。PVST勺優(yōu)點：生成樹拓撲結(jié)構(gòu)的總體規(guī)模減少。改進了生成樹的擴展性，并減少了收斂時間。提供更快的收斂恢復能力和更高的可靠性。PVST勺缺點：為了維護針對每個VLA而生成的生樹，交換機的利用率會更高為了支持各個VLAN勺BPDU需要占用更多的TRUN鏈路帶寬生成樹僅可運行在64個VLANho3 公共生成樹（ CST）CST!IEEE在虛擬局域網(wǎng)上處理生成樹的特有方法， 這是一種VLAN解決方案,

7、 稱為單一或者公共生成樹。生成樹協(xié)議運行在 VLAN即缺省的VLANt。所有的交 換機都舉出同一個根網(wǎng)橋，并建立與該根網(wǎng)橋的關(guān)系。公共生成樹不能針對每個VLAF來優(yōu)化根網(wǎng)橋的位置。公共生成樹優(yōu)點：最小數(shù)量的BPD通信，帶寬占用少。交換機負載保持最小。公共生成樹的缺點如下：只用一個根網(wǎng)橋，這不能為所有的VLA做到網(wǎng)橋的優(yōu)化放置，導致對某些 設(shè)備來說可能存在次優(yōu)化路徑。為包括交換架構(gòu)中的所有端口， 生成樹的拓撲結(jié)構(gòu)較大， 這就會導致較長 的收斂時間和更頻繁的重新配置。4 增強型的按VLA生成樹（PVSTP）PVSH有以下特征：它是CISCOg展的，可以與802.1Q公共生成樹（CST互操作。通過I

8、SL中繼，PVSH與現(xiàn)存的CISC交換機PVS協(xié)議向后兼容，同時，PVST +也通過802.1Q中繼與CSH接互操作。如果PVS區(qū)域和CST區(qū)域之間要互操作，一定要通過 PVS+區(qū)域。生成樹配置生成樹配置涉及下面一些任務：>選舉和維護一個根網(wǎng)橋。>通過配置一些生成樹的參數(shù)來優(yōu)化生成樹。（如端口優(yōu)先級端口成本）>通過配置上行鏈路來減少生成樹的收斂時間。2950交換機上生成樹的缺省配置：>STP啟用：缺省情況下VLAN啟用> STF模 式：PVSH>交換機優(yōu)先級：32768> STP端口優(yōu)先級：128> STP路徑成本：1000M 4100M 191

9、0M 100> STP VLAN端 口成本：（同上）>STF計時器：HELL時間：2秒 轉(zhuǎn)發(fā)延遲：15秒 最大老化時間：20秒1 啟用生成樹：switch（config）#spanning-tree vlan vlan-list 步驟： switch c onfig t switch（config）# spanning-tree vlan 10 switch（config）#end switch#show spanning-tree summary/detail summary商要detail 詳細Bridge Identifier has priority 8912,addres

10、s 0006.eb06.1741 （本地交換機網(wǎng)橋ID）desigated root has priority 8912,address 0006.eb06.1741 （根網(wǎng)橋 ID）designated port is 7,path cost 0 （路徑成本）times: hold1, topology change 35, notification 2hello 2, max age 20, forward delay 15（根計時器）2 人為建立根網(wǎng)橋在生成樹網(wǎng)絡(luò)中，最重要的事情就是決定根網(wǎng)橋的位置?？梢宰尳粨Q機自己根據(jù)一定的原則來選擇根網(wǎng)橋以及備份或從 （secondary ） 根網(wǎng)橋

11、，也可使用命令人為指定根網(wǎng)橋。PS:不要將接入層的交換機配置為根網(wǎng)橋。STP艮網(wǎng)橋通常是匯聚層或者核 心層的交換機。通過命令直接建立根網(wǎng)橋：spanning-tree vlan vlan-id root primary（網(wǎng)橋優(yōu)先級被置為 24576）步驟：switch c onfig terminalswitch （config ）#spanning-tree vlan vlan-id root primary dianmeter net-diameter hello-time sec為VLAF配置根網(wǎng)橋、網(wǎng)絡(luò)半徑以及HELL間隔R00關(guān)鍵字：指定這臺交換機為根網(wǎng)橋diameter netdi

12、anmeter ：該關(guān)鍵字指定在末端口主機任意兩點之間的網(wǎng)段 的最大數(shù)量。 net-diameter 的值是 27. 這個直徑應該從根網(wǎng)橋開始計算，根網(wǎng) 橋是 1switch （config ）#endswitch#show spanning-tree vlan vlan-id detail讓交換機返回缺省的配置，可以使用如下命令：no spanstree vlan vlan-id root2修改網(wǎng)橋的優(yōu)先級別：多數(shù)情況下做如下配置：spa nning -tree vlan via n-id root primary（主 R00 網(wǎng)橋優(yōu)先級被置為24576）spanning-tree vlan

13、 vian-id root secondary（備份 R00網(wǎng)橋優(yōu)先級被置為 28672）修改網(wǎng)橋優(yōu)先級：spanning-tree vlan vlan-id priority bridge-priority3 確定到根網(wǎng)橋的路徑生成樹協(xié)議依次用BPD中這些不同域來確定根網(wǎng)橋的最佳路徑：>根路徑成本（ROOT PATHCOST>發(fā)送網(wǎng)橋 ID （BRIDGE ID）>發(fā)送端口 ID（ PORT ID）從端口發(fā)出BPD時，它會被施加一個端口成本，所有端口成本的總和就是根 路徑成本。生成樹首先查看根路徑成本， 以確定哪些端口應該轉(zhuǎn)發(fā)， 哪些端口應 該阻塞。報告最低路徑成本的端口被

14、選為轉(zhuǎn)發(fā)端口。如果對多個端口來說，其中根路徑成本相同，那么，生成樹將查看網(wǎng)橋 ID. 報告有最低網(wǎng)橋ID的BPDU端口被允許進行轉(zhuǎn)發(fā)，而其他所有端口被阻斷。如果路徑成本和發(fā)送網(wǎng)橋ID都相同（如在平行鏈路中），生成樹將查看發(fā)送 端口 ID.端口 ID值小的優(yōu)先級高，將作為轉(zhuǎn)發(fā)端口。4 修改端口成本如果想要改變某臺交換機和根網(wǎng)橋之間的數(shù)據(jù)通路， 就要仔細計算當前的路 徑成本，然后，改變所希望路徑的端口成本。我們可以更改交換機端口的成本， 端口成本更低的端口更容易被選為轉(zhuǎn)發(fā)幀 的端口。spanning-tree vlan vlan-id cost costno spanning-tree vlan

15、vlan-id cost（恢復默認成本）配置步驟：> 1 config terminal進入配置狀態(tài)> 2 interface interface-id進入端口配置界面> 3 spa nnin g-tree vlan via n-id cost cost值 為某個 VLANE 置端口成本> 4 end> 5 show spa nnin g-tree in terface in terface-id detail查看配置> 6 write5 修改端口優(yōu)先級在根路徑成本和發(fā)送網(wǎng)橋ID都相同的情況下，有最低優(yōu)先級的端口將為vlan 轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。對應基于CLI的命令

16、的交換機，可能的端口優(yōu)先級別范圍為063,缺省為32. 基于IOS的交換機端口的優(yōu)先級別范圍是0255,缺省為128.spanning-tree vlan vlan-id port-priority priority值no spanning-tree vlan vlanid port-priority1 > config terminal （進入配置模式）2> interface interface-id（進入端口配置模式）3> spanning-tree vlan vlan-id port-priority值4> end5> show spanning-tree

17、 interface interface-id detail6> write6 修改生成樹計時器使用缺省的STF計時器配置，從一條鏈路失效到另一條接替，需要花費50秒。 這可能使網(wǎng)絡(luò)存取被耽誤， 從而引起超時， 不能阻止橋接回路的產(chǎn)生， 還會對某 些協(xié)議的應用產(chǎn)生不良影響，會引起連接、會話或數(shù)據(jù)的丟失。還有一種情況就是使用熱備份路由選擇協(xié)議 （HSRP，將兩臺路由器連接到 一臺交換機上。某些情況下，缺省的STP勺計時器值對于HSR而言過長，會引起 “活動”路由器的選擇的錯誤。1 修改HELL時間可以修改每一個VLAN勺Hello間隔（HELLO TIME，它的取值范圍是110秒2 修改轉(zhuǎn)

18、發(fā)延遲計時器轉(zhuǎn)發(fā)延遲計時器（ forward delay timer ）確定一個端口在轉(zhuǎn)換到學習狀態(tài) 之前處于偵聽狀態(tài)的時間， 以及在學習狀態(tài)轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)之前處于學習狀態(tài)的 時間。spanning-tree vlan vlan-id forward-time secondsPS:轉(zhuǎn)發(fā)時間過長，會導致生成樹的收斂過慢轉(zhuǎn)發(fā)時間過短，可能會在拓撲改變的時候，引入暫時的路徑回環(huán)。3 修改最大老化時間最大老化時間（MA AGE TIMER規(guī)定了從一個具有指定端口的鄰接交換 機上所收到的BPD報文的生存時間。如果非指定端口在最大老化時間內(nèi)沒有收到 BPD報文，該端口將進入 liste ning狀態(tài)，并接

19、收交換機產(chǎn)生配置BPD報文。修改命令:spanning-tree vlan vlan-id max-age secondsno spanning-tree vlan vlan-id max-age（恢復默認值）7 速端口的配置通過速端口， 可以大大減少處于偵聽和學習狀態(tài)的時間， 速端口幾乎立刻進 入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。速端口將工作站或者服務器連接到網(wǎng)絡(luò)的時間減至最短。PS:確定一個端口下面接的是終端的時候，方可啟用速端口設(shè)置switch （ config-if ）#spanning-tree portfastswitch （ config-if ）#no spanning-tree portfast （關(guān)閉速端口） 查看端口的速端口狀態(tài):8 上行速鏈路的配置當檢測到轉(zhuǎn)發(fā)鏈路發(fā)生失效時， 上行鏈路可使交換機上一個阻斷