快速生成树配置

实验目标

理解生成树协议工作原理；
掌握快速生成树协议 RSTP 基本配置方法；

实验背景

学校为了开展计算机教学和网络办公，建立的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，作为网络管理员，你要用 2 条链路将交换机互连，现要求在交换机上做适当配置，是网络避免环路。

技术原理

生成树协议（spanning-tree）,作用是在交换网络中提供冗余备份链路，并且解决交换网络中的环路问题；
生成树协议是利用 SPA 算法，在存在交换机环路的网络中生成一个没有环路的属性网络，运用该算法将交换网络的冗余备份链路从逻辑上断开，当主链路出现故障时，能够自动的切换到备份链路，保证数据的正常转发。
生成树协议版本：STP、RSTP（快速生成树协议）、MSTP（多生成树协议）。
生成树协议的特点收敛时间长。从主要链路出现故障到切换至备份链路需要 50 秒时间。
快速生成树在生成树协议的基础上增加了两种端口角色，替换端口或备份端口，分别作为根端口和指定端口。当根端口或指定端出现故障时，冗余端口不需要经过 50 秒的收敛时间，可以直接切换到替换端口或备份端口，从而实现 RSTP 协议小于 1 秒的快速收敛。

实验步骤

新建 packet tracer 拓扑图
默认情况下 STP 协议是启用的。通过两台交换机之间传送 BPDU 协议数据单元。选出跟交换机、根端口等，以便确定端口的转发状态。图中标记为黄色的端口处于 block 堵塞状态。
设置 RSTP。
查看交换机 show spanning-tree 状态，了解跟交换机和根端口情况。
通过更改交换机生成树的优先级 spanning-tree vlan 10 priority 4096 可以变化跟交换机的角色。
测试。当主链路处于 down 状态时候，能够自动的切换到备份链路，保证数据的正常转发。

实验记录

网络初始构造

拖动, 设置PC的IP
三台 PC 机的 ip, mask, gateway

PC1
192.168.1.2
255.255.255.0
192.168.1.1

PC2
192.168.1.3
255.255.255.0
192.168.1.1

此时直接关闭sw1的fa0/1端口

会有一段时间(约20s)的线路断开.

设置RSTP

在两台switch上分别设置Switch(config)#spanning-tree mode rapid-pvst

查看生成树:

Switch#sh spanning-tree 
VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol rstp
  Root ID    Priority    32769
             Address     00D0.BC2B.9D5B
             Cost        19
             Port        1(FastEthernet0/1)
             Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

  Bridge ID  Priority    32769  (priority 32768 sys-id-ext 1)
             Address     00E0.F9A2.673A
             Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
             Aging Time  20

Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/1            Root FWD 19        128.1    P2p
Fa0/2            Altn BLK 19        128.2    P2p
Fa0/3            Desg FWD 19        128.3    P2p

确认已经采用了RSTP协议

再次断开一个端口, 可以观察到立刻(不到1秒)修改了网络拓扑结构.

扩展阅读: https://support.huawei.com/enterprise/zh/doc/EDOC1100094010/e6b45b04