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VRRP原理及配置

VRRP 原理

从行业到专业从企业到大学

课程目标

?通过本章的学习，你可以获得以下收获：–掌握VRRP的概念和术语

–了解VRRP的运作原理

–了解VRRP的实际组网应用

内容提要

?VRRP的基本概念及其作用

?VRRP的工作原理

?VRRP的实际组网应用

10.0.0.1/16

Default Gateway = 10.0.0.1/16

存在的问题

Internet

10.0.0.1/16

R1R2

Default Gateway = 10.0.0.1/16

10.0.0.2/16

VIP:

10.0.0.1/16

解决方法-VRRP

Internet

VRRP 简介

?VRRP：（Virtual Router Redundancy Protocol）虚拟路由器冗余协议

?存在的问题：

–LAN上的终端主机通过配置静态路由（设置默认网关）与其

他子网通讯

–如果缺省路由器出现故障，所有使用该路由器作为第一下一

跳的主机将不能访问网络

?解决方法：

–将多个路由器运行VRRP协议，并组成一个虚拟路由器。虚

拟路由器拥有一个虚拟IP地址和MAC地址。

–LAN上的终端主机利用虚拟路由器作为其缺省路由器

内容提要

?VRRP的基本概念及其作用

?VRRP的工作原理

?VRRP的实际组网应用

STP生成树协议原理及配置--从入门到精通

STP生成树协议原理及配置—从入门到精通生成树协议（Spanning-Tree Protocol，以下简称STP）是一个用于在局域网中消除环路的协议。运行该协议的交换机通过彼此交互信息而发现网络中的环路，并适当对某些端口进行阻塞以消除环路。由于局域网规模的不断增长，STP已经成为了当前最重要的局域网协议之一。 STP的算法 STP将一个环形网络生成无环拓朴的步骤：选择根网桥（Root Bridge）选择根端口（Root Ports）选择指定端口（Designated Ports）选择根网桥的依据网桥ID（BID）网桥ID是唯一的，交换机之间选择BID值最小的交换机作为网络中的根网桥 STP选择根网桥举例根据网桥ID选择根网桥选择根端口的依据在非根网桥上选择一个到根网桥最近的端口作为根端口选择根端口的依据是：根路径成本最低直连（上游）的网桥ID最小端口（上游）ID最小根路径成本根路径成本（开销）－是网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和，默认10M/100M自适应的路径开销为200000 STP选择根端口举例在非根桥上，选择一个根端口（RP）选择指定端口的依据在每个网段上，选择1个指定端口根桥上的端口全是指定端口非根桥上的指定端口：根路径成本最低

端口所在的网桥的ID值较小端口ID值较小 STP选择指定端口举例在每个网段选择1个指定端口（DP） STP计算结果经过STP计算，最终的逻辑结构为无环拓朴 STP举例经过STP计算后的逻辑拓朴 BPDU（桥协议数据单元）交换机之间使用BPDU来交换STP信息 BPDU Bridge Protocol Data Unit －桥协议数据单元使用组播发送BPDU，组播地址为： 01-80-c2-00-00-00 BPDU分为2种类型：配置BPDU －用于生成树计算拓朴变更通告（TCN）BPDU －用于通告网络拓朴的变化 BPDU包含的关键字段 STP使用BPDU选择根网桥2-1 交换机启动时，假定自己是根网桥，在向外发送的BPDU中，根网桥ID 字段填写自己的网桥ID STP使用BPDU选择根网桥2-2 当接收到其他交换机发出的BPDU后，比较网桥ID，选择较小的添加到根网桥ID中 STP使用BPDU计算根路径成本2-1 根网桥发送根路径成本为0的BPDU STP使用BPDU计算根路径成本2-2 其他交换机接收到根网桥的BPDU后，在根路径成本上添加接收接口的路径成本，然后转发生成树端口的状态生成树计时器 STP状态机在STP选举过程中，端口是不能转发用户数据的。端口一开始处于阻塞状态，这个状态只能接收BPDU；

Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置

实验8 Cisco 快速生成树协议RSTP 协议原理及配置一、相关知识介绍 1、生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树，避免环路。二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。 2、根网桥的选择流程：（1）第一次启动交换机时，自己假定是根网桥，发出BPDU报文宣告。（2）每个交换机分析报文，根据网桥ID选择根网桥，网桥ID小的将成为根网桥（先比较网桥优先级，如果相等，再比较MAC地址）。（3）经过一段时间，生成树收敛，所有交换机都同意某网桥是根网桥。（4）若有网桥ID值更小的交换机加入，它首先通告自己为根网桥。其它交换机比较后，将它当作新的根网桥而记录下来。 3、RSTP 协议原理 STP并不是已经淘汰不用，实际上不少厂家目前还仅支持STP。STP的最大缺点就是他的收敛时间太长，对于现在网络要求靠可靠性来说，这是不允许的，快速生成树的目的就是加快以太网环路故障收敛的速度。（1）RSTP 5种端口类型 STP定义了4种不同的端口状态，监听（Listening），学习（Learning），阻断（Blocking）和转发（Forwarding），其端口状态表现为在网络拓扑中端口状态混合（阻断或转发），在拓扑中的角色（根端口、指定端口等等）。在操作上看，阻断状态和监听状态没有区别，都是丢弃数据帧而且不学习MAC 地址，在转发状态下，无法知道该端口是根端口还是指定端口。RSTP有五种端口类型。根端口和指定端口这两个角色在RSTP中被保留，阻断端口分成备份和替换端口角色。生成树算法（STA）使用BPDU来决定端口的角色，端口类型也是通过比较端口中保存的BPDUB来确定哪个比其他的更优先。 1）根端口：非根桥收到最优的BPDU配置信息的端口为根端口，即到根桥开销最小的端口，这点和STP 一样。请注意图8-16上方的交换机，根桥没有根端口。按照STP的选择根端口的原则，SW-1和SW-2和根连接的端口为根端口。 2）指定端口：与STP一样，每个以太网网段段内必须有一个指定端口。假设SW-1的BID比SW-2 优先，而且SW-1的P1口端口ID比P2优先级高，那么P1为指定端口，如图8-17所示。

STP协议原理及配置

Cisco基础：STP协议原理及配置【内容摘要】一、stp概述stp（生成树协议）是一个二层管理协议。在一个扩展的局域网中参与stp的所有交换机之间通过交换桥协议数据单元bpdu（bridgeprotocoldataunit）来实现；为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥；为每个交换网段选择一台指定交换机；将冗余路径上的交换机置为blocking，来消除网络中的环路。ieee802.1d是最早关于stp的标准，它提供了网络的动态冗余切换机制。stp使您能…… ----------------------------------------------------------------------------- 一、stp概述 stp（生成树协议）是一个二层管理协议。在一个扩展的局域网中参与stp的所有交换机之间通过交换桥协议数据单元bpdu（bridge protocol data unit）来实现；为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥；为每个交换网段选择一台指定交换机；将冗余路径上的交换机置为blocking，来消除网络中的环路。 ieee 802.1d是最早关于stp的标准，它提供了网络的动态冗余切换机制。stp使您能在网络设计中部署备份线路，并且保证： * 在主线路正常工作时，备份线路是关闭的。 * 当主线路出现故障时自动使能备份线路，切换数据流。 rstp（rapid spanning tree protocol）是stp的扩展，其主要特点是增加了端口状态快速切换的机制，能够实现网络拓扑的快速转换。 1.1 设置stp模式使用命令config spanning-tree mode可以设置stp模式为802.1d stp或者802.1w rstp. 1.2 配置stp 交换机中默认存在一个default stp域。多域stp是扩展的802.1d，它允许在同一台交换设备上同时存在多个stp域，各个stp域都按照802.1d运行，各域之间互不影响。它提供了一种能够更为灵活和稳定网络环境，基本实现在vlan中计算生成树。 1.2.1 创建或删除stp 利用命令create stpd和delete stpd可以创建或删除stp. 缺省的default stp域不能手工创建和删除。 1.2.2 使能或关闭stp 交换机中stp缺省状态是关闭的。利用命令config stpd可以使能或关闭stp. 1.2.3 使能或关闭指定stp的端口交换机中所有端口默认都是参与stp计算的。使用命令config stpd port可以使能或关闭指定的stp端口。 1.2.4 配置stp的参数运行某个指定stp的stp协议后，可以根据具体的网络结构调整该stp的一些参数。交换机中可以调整以下的stp协议参数： * bridge priority * hello time * forward delay * max age 另外每个端口上可以调整以下参数： * path cost * port priority

多生成树协议详解

多生成树协议详解文章介绍的多生成树协议的历史，以及它的特点。并对相关的一些容易让人误解的术语做了澄清。最后以一个配置实例讲解如何通过多生成树协议实现基于VLAN的负载均衡。标签：多生成树协议；STP；VLAN；區域；实例；负载均衡网上配置多生成树协议的例子是非常多的，但它们有个共同特点：只讲配置步骤，不讲原理。这好比教人武术只讲招式不讲心法一样，搞不好将人引入歧途。厂家为何这么做，肯定有其目的，我们就不揣测了。还是自己动手，丰衣足食吧。引入生成树协议的目的是为了防止交换式以太网因为网络中存在环路，诱发广播风暴。最初的标准是STP（Spanning Tree Protocol），因为它的收敛速度太慢，于是又引入了RSTP（Rapid STP）。RSTP大大提高了生成树协议的收敛速度，并废除了和取代了STP。交换式网络的核心设备是交换机，和路由器不同，它会转发广播。因此，交换机无法隔离广播，多个交换机连接起来将构成一个大的广播域。但是VLAN的出现改变了这种状况。通过VLAN技术我们可以把一个大的LAN划分为若干个逻辑上的VLAN，VLAN之间的数据是相互隔离的，除非通过路由器，它们之间无法通信。这也意味着支持VLAN的交换机可以像路由器一样隔离广播。VLAN技术可以将广播风暴限制于VLAN的范围内。基于此，STP协议应该做个重大修改。不是在整个LAN的范围内计算生成树，而是每个VLAN独立计算一颗生成树。多生成树协议（Multiple STP，MST）就是VLAN 版的RSTP，为每个VLAN计算一颗RSTP生成树。了解到这一点，而且你熟悉RSTP的配置，配置MSTP就不是什么大的问题了。一般而言，一个VLAN只是LAN的一部分，不会覆盖整个LAN。因此基于VLAN计算生成树可以减少工作量。MSTP最好和VTP（VLAN Trun Protocol）协议结合起来，因为VTP可以收集VLAN在LAN中的分布信息。如果某个交换机的所有端口都不是某个VLAN的成员，那么这个交换机可以排除于这个VLAN的RSTP生成树之外。不过要注意的是用于交换机级联的端口一般设置为trunk模式，默认情况下，任何VLAN的流量都可以通过trunk端口，因此我们可以将trunk端口看作任何VLAN的成员。但在实际当中，经过trunk端口的VLAN数量一般是有限的，我们最好将trunk端口允许通过哪些VLAN流量做个明确的限定。容易让初学者迷惑的是几个术语。一个术语是区域（Region）。如果LAN比较大的话，可以考虑将LAN划分为若干区域，分开来管理。这就和OSPF将Internet划分为若干自治系统来管理一个道理。但实际上很少有LAN会大到非要划分为若干区域来管理。一般来说，整个LAN就是一个区域。我们只需在这个默认的区域内配置即可，不必考虑区域划分的问题。另一个术语是实例（Instance）。这名字取得可不怎么样，一些文章将其解释得神神秘秘，其实它就是一种“组”。打个比方，默认情况下，交换机的端口都是

实验3：交换机端口配置与生成树协议配置

实验三：交换机端口配置与生成树协议配置一、实验目的掌握Quidway系列以太网交换机端口常见配置命令的使用方法、重点掌握端口聚合的配置命令的使用方法；掌握STP协议基本配置，通过改变交换机参数来改变生成树结构，从而进一步加深对STP协议的理解。二、实验原理和内容 1、交换机的基本工作原理 2、配置交换机的方法和命令 3、STP的基本原理及配置三、实验环境以及设备环境一：2台交换机、2台Pc机、双绞线若干环境二：4台交换机、2台Pc机、双绞线若干四、实验步骤（操作方法及思考题） 0、在作实验前，请在用户视图下使用“reset saved-configuration”命令和 “reboot”命令分别将2台交换机的配置都清空，以免前一个班的实验留下的配置对本次实验产生影响。 1、请任选一台交换机，练习使用如下端口配置或显示命令，请把它们的语法和功能写到实验报告中。（1）description（1分）（2）duplex（1分）（3）speed（1分）（4）flow-control（1分）（5）display interface（1分）答：对以太网端口进行必要的描述：[Quidway-Ethernet0/1]description <任意词> 端口工作模式配置：[Quidway-Ethernet0/1] duplex { full | half | auto} 端口速率配置：[Quidway-Ethernet0/1] speed { 10 | 100 | 1000 | auto } 流量控制配置：[Quidway-Ethernet0/1] flow-control [Quidway-Ethernet0/1] undo flow-control 显示端口配置信息：[任意视图] display interface ethernet0/1

实验五：生成树协议STP的配置

实验五：生成树协议STP 的配置实验目的理解生成树协议STP 的配置及原理。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、一个学生自主学习的电子阅览室和一个校办公区，这三处的计算机网络通过三台交换机两两互联组成内部校园网，为了提高网络的可靠性，使网络避免环路，网络管理员在交换机上作如下适当配置。 3个交换机的MAC 地址非别为：S1 00d0.f8b8.dc8e ，S2 00d0.f8b8.1bf8 S3 00d0.f8bc.9b33 实验拓扑完整实验拓扑图生成树拓扑图 S1与S2之间的交叉先断开后的生成树拓扑图 S1 BID=0000 S2 BID=4096 S3 BID=8192 PC1 F0/1 F0/3 F0/2 F0/12 F0/1 F0/2 F0/2 F0/3 F0/1 PC2 F0/12 添加此链路仅为了体现端口竞争并无其他具体应用 Switch1 Switch2 Switch3 Fa0/1 Fa0/2 Fa0/1 Fa0/1 Fa0/2 Fa0/1 Fa0/2 Fa0/2 Switch1 Switch3 Switch2

实验步骤 1.启动生成树协议并对交换机Switch1的优先级和端口的优先级分别作相应的配置 Switch1(config)#Spanning-tree Switch1(config)#Spanning-tree mode stp!启用生成树协议选择stp版本 Switch1(config)#spanning-tree priority 0000 !设置交换机的优先级，一般为0或4096的倍数,该处设为0，即为最高优先级 Switch1(config)#inter fa 0/1 Switch1(config-if)#spanning-tree port-priority 0 !设置端口的优先级，一般为0或16的倍数,该处设为0，即为最高优先级 Switch1(config-if)#exit Switch1(config)#inter fa 0/2 Switch1(config-if)#spanning-tree port-priority 16 Switch1(config-if)#exit Switch1(config)#inter fa 0/3 Switch1(config-if)#spanning-tree port-priority 32 Switch1(config-if)#exit 验证配置：注：注意各个交换机的查看（验证）配置信息应该在所有的交换机配置完成后进行。（1）查看全局生成树配置信息 Switch1#show spanning-tree StpV ersion : STP 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.dc8e ! S1的MAC Priority : 0 TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:0m:0s TopologyChanges : 18 DesignatedRoot : 000000D0F8B8DC8E