公司購(gòu)置了4臺(tái)交換機(jī)，組建網(wǎng)絡(luò)?？紤]到網(wǎng)絡(luò)的可靠性，將4臺(tái)交換機(jī)如圖4-1所示拓?fù)浯罱?。由于默認(rèn)情況下，交換機(jī)之間運(yùn)行STP后，根交換機(jī)、根端口、指定端口的選擇將基于交換機(jī)的MAC地址的大小，因此帶來(lái)了不確定性，極可能由此產(chǎn)生隱患。

公司網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，需要SI作為主根交換機(jī)，S2作為S1的備份根交換機(jī)。同時(shí)對(duì)于S4交換機(jī)，E 0/0/1接口應(yīng)該作為根端口。對(duì)于S2和S3之間的鏈路,應(yīng)該保證S2的E 0/0/3接口作為指定端口。同時(shí)在交換機(jī)S3上，存在兩個(gè)接口E 0/0/10、E 0/0/11連接到測(cè)試PC,測(cè)試PC經(jīng)常上下線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，需要將交換機(jī)S3與之相連的對(duì)應(yīng)端口定義為邊緣端口,避免測(cè)試電腦上下線(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的影響。

STP配置及選舉規(guī)則的拓?fù)淙鐖D4-1所示。

本實(shí)驗(yàn)的MAC地址見(jiàn)表4-1。

根據(jù)圖4-1,在交換機(jī)上啟用STP (華為交換機(jī)默認(rèn)啟用MSTP)，將交換機(jī)的STP，模式更改為普通生成樹(shù)STP.

配置完成后，默認(rèn)情況下需要等待30s生成樹(shù)重新計(jì)算的時(shí)間( 15s Forward Delay加上15s Leaming狀態(tài)時(shí)間)，再使用display stp命令查看S1的生成樹(shù)狀態(tài)。

可以觀察到S1的E 0/0/1端口為轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)、端口角色為根端口，E 0/0/2端口為丟棄狀態(tài)，端口角色Alternate,即替代端口。

還可以使用display stp brief命令在S2、S3、S4上僅查看摘要信息。

在交換機(jī)S2上所有的端口為轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，觀察到E 0/0/1和E 0/0/3端口角色為指定端口，E 0/0/2為根端口。

在交換機(jī)S3.上E 0/0/3端口角色為Alternate端口，且狀態(tài)為丟棄狀態(tài)，該端口將不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流量。

在交換機(jī)S4上所有的端口角色都為指定端口，且端口狀態(tài)都為轉(zhuǎn)發(fā)。

可以初步判斷4臺(tái)交換機(jī)中S4為根交換機(jī)，因?yàn)樵摻粨Q機(jī)所有端口都為指定端口。通過(guò)display stp命令查看生成樹(shù)詳細(xì)信息。

可以觀察到“CIST Root”和“CIST Bridge”相同，即目前根交換機(jī)ID與自身的交換機(jī)ID相同，說(shuō)明目前S4為根交換機(jī)。

生成樹(shù)運(yùn)算第一步就是通過(guò)比較每臺(tái)交換機(jī)的ID選舉根交換機(jī)。交換機(jī)ID由交換機(jī)優(yōu)先級(jí)和MAC地址組成，首先比較交換機(jī)優(yōu)先級(jí)，數(shù)值最低的為根交換機(jī):如果優(yōu)先級(jí)一樣，則比較MAC地址，同樣數(shù)值最低的選舉為根交換機(jī)。

目前在該公司的二層拓?fù)渲校?臺(tái)交換機(jī)的生成樹(shù)都剛剛開(kāi)始運(yùn)行，交換機(jī)優(yōu)先級(jí)都為默認(rèn)值，即都相同，故根據(jù)每臺(tái)交換機(jī)的MAC地址來(lái)選舉，通過(guò)比較，最終確定S4為根交換機(jī)。

根交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的位置是非常重要的，如果選擇了一臺(tái)性能較差的交換機(jī)，或者是部署在接入層的交換機(jī)作為根交換機(jī)，會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量及數(shù)據(jù)傳輸。所以確定根交換機(jī)的位置極為重要。根交換機(jī)選舉依據(jù)是根交換機(jī)ID,值越小越優(yōu)先，交換機(jī)默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)為32768，當(dāng)然該值是可以修改的。

現(xiàn)在將S1配置為主根交換機(jī)，S2為備份根交換機(jī),將S1的優(yōu)先級(jí)改為0, S2的優(yōu)先級(jí)改為4096。

配置完成后查看S1和S2的STP狀態(tài)信息。

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)S1的優(yōu)先級(jí)變?yōu)榱?，為根交換機(jī);而S2的優(yōu)先級(jí)變?yōu)榱?096，為備份根交換機(jī)。

這里還可以使用另外一種方式配置主根交換機(jī)和備份根交換機(jī)。

首先刪除在S1上所配置的優(yōu)先級(jí)，使用stp root primary命令配置主根交換機(jī)。

刪除在S2.上所配置的優(yōu)先級(jí)，使用stp root secondary命令配置備份根交換機(jī)。

配置完成后查看STP的狀態(tài)信息，與前一種方法得到的一致，此時(shí)S1自動(dòng)更改優(yōu)先級(jí)為0，而S2更改為4096.

生成樹(shù)在選舉出根交換機(jī)之后，將在每臺(tái)非根交換機(jī)上選舉根端口。選舉時(shí)首先比較該交換機(jī)上每個(gè)端口到達(dá)根交換機(jī)的根路徑開(kāi)銷(xiāo),路徑開(kāi)銷(xiāo)最小的端口將成為根端口。如果根路徑開(kāi)銷(xiāo)值相同,則比較每個(gè)端口所在鏈路上的上行交換機(jī)ID,如果該交換機(jī)ID也相同,則比較每個(gè)端口所在鏈路上的上行端口ID.每臺(tái)交換機(jī)上只能擁有一個(gè)根端口。目前S1為主根交換機(jī)，而S2為備份根交換機(jī)，查看S4上生成樹(shù)信息。

可以觀察到，現(xiàn)在S4的E 0/0/2為根端口，狀態(tài)為轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。S4在選舉根端口時(shí)，首先比較根路徑開(kāi)銷(xiāo)，由于拓?fù)渲兴墟溌范际窍嗤陌僬滓蕴W(wǎng)鏈路，S4 經(jīng)過(guò)S3到S1與經(jīng)過(guò)S2到S1的開(kāi)銷(xiāo)值相同:接下來(lái)比較S4的兩臺(tái)上行鏈路的交換機(jī)S2和S3的交換機(jī)標(biāo)識(shí)，S2目前的交換機(jī)優(yōu)先級(jí)為4096,而S3為默認(rèn)的32768，所以與S2連接的E0/0/2接口被選為根端口。

查看S4的E 0/0/2接口開(kāi)銷(xiāo)值。

可以觀察到，接口路徑開(kāi)銷(xiāo)采用的是Dot1T的計(jì)算方法，Config 是指手工配置的路徑開(kāi)銷(xiāo)，Active 是實(shí)際使用的路徑開(kāi)銷(xiāo)，開(kāi)銷(xiāo)值為1。

配置S4的E 0/0/2接口的代價(jià)值為2000，即增加該接口默認(rèn)的代價(jià)值。

配置完成后再次查看S4的E 0/0/2接口開(kāi)銷(xiāo)值以及STP狀態(tài)摘要信息。

發(fā)現(xiàn)此時(shí)E 0/0/1端口角色變成了根端口，而E0/0/2變成了Alternate 端口。這是由于將E 0/0/2接口的開(kāi)銷(xiāo)修改為2000之后，在選舉根端口時(shí),其到根路徑開(kāi)銷(xiāo)大于E 0/0/1的根路徑開(kāi)銷(xiāo)。

生成樹(shù)協(xié)議在每臺(tái)非根交換機(jī)選舉出根端口之后，將在每個(gè)網(wǎng)段上選舉指定端口，選舉的比較規(guī)則和選舉根端口類(lèi)似。

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)管理員需要確保S2連接S3的E 0/0/3接口被選擇為指定端口，可以通過(guò)修改端口開(kāi)銷(xiāo)值來(lái)實(shí)現(xiàn)。

為了模擬該場(chǎng)景，將S2的優(yōu)先級(jí)恢復(fù)為默認(rèn)的32768.

配置完成后， 查看S2的STP狀態(tài)信息。

查看S2與S3的STP狀態(tài)摘要信息。

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)在S2與S3間的鏈路上，選擇了S3的E 0/0/3接口為指定端口，而S2的E 0/0/3 接口為Alternate端口。這是由于在選舉指定端口時(shí)，首先比較兩個(gè)端口的根路徑開(kāi)銷(xiāo)，目前都相同:接著比較上行交換機(jī)的ID,此時(shí)S2和S3的交換機(jī)優(yōu)先級(jí)相同，故比較MAC地址，最后通過(guò)比較MAC地址得出。

查看S2和S3的E 0/0/3接口信息。

 可以觀察到，S2 上E 0/0/3接口的MAC地址大于S3上E 0/0/3接口的MAC地址，所以該網(wǎng)段上S3的E 0/0/3接口成為指定接口。

修改S3的E 0/0/2接口的開(kāi)銷(xiāo)值，將該值增大(默認(rèn)為1),即增大該端口上的根路徑開(kāi)銷(xiāo)，確保讓S2的E 0/0/3接口成為指定端口。

配置完成后查看S2的STP狀態(tài)摘要信息。

根據(jù)STP計(jì)算規(guī)則選擇指定端口時(shí)，最終選擇S2的E 0/0/3接口作為指定端口。

為了驗(yàn)證現(xiàn)在能夠確保S2的E 0/0/3 接口成為指定端口，下面將S3的優(yōu)先級(jí)調(diào)整為4096，并查看。

再次查看S2和S3的STP狀態(tài)。

可以觀察到，即使將S3的優(yōu)先級(jí)修改得比S2的優(yōu)先級(jí)值更低，但是S2的E 0/0/3該接口仍然為指定端口，而S3的E 0/0/3接口還是Alternate端口，再次驗(yàn)證了在選舉指定端口時(shí)首先比較根路徑開(kāi)銷(xiāo)的規(guī)則。

在什么場(chǎng)景下，選舉根端口、指定端口時(shí)會(huì)比較到端口ID?

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