1、 模塊三模塊三 優(yōu)優(yōu) 化化 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò)任務(wù)任務(wù)4 冗余拓撲增加網(wǎng)絡(luò)的可靠性冗余拓撲增加網(wǎng)絡(luò)的可靠性任務(wù)引入任務(wù)引入1任務(wù)分析任務(wù)分析2任務(wù)實施任務(wù)實施3小結(jié)與練習小結(jié)與練習4任務(wù)引入任務(wù)引入 為了防止交換機之間的鏈路（見下圖）出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)管理員為了防止交換機之間的鏈路（見下圖）出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)管理員想到可以在交換機之間使用雙鏈路解決單線路故障問題，但是當想到可以在交換機之間使用雙鏈路解決單線路故障問題，但是當網(wǎng)絡(luò)管理員連接好交換機之間的第二根網(wǎng)線時，卻發(fā)現(xiàn)交換機的網(wǎng)絡(luò)管理員連接好交換機之間的第二根網(wǎng)線時，卻發(fā)現(xiàn)交換機的指示燈同時有規(guī)律地閃爍，而且網(wǎng)速越來越慢，甚至連接在這個指示燈同時有規(guī)律地閃

2、爍，而且網(wǎng)速越來越慢，甚至連接在這個網(wǎng)絡(luò)中的計算機運行速度都開始慢了起來！此時網(wǎng)絡(luò)管理員既想網(wǎng)絡(luò)中的計算機運行速度都開始慢了起來！此時網(wǎng)絡(luò)管理員既想要網(wǎng)絡(luò)中有冗余鏈路，而且又要網(wǎng)絡(luò)可以正常工作，如果你是計要網(wǎng)絡(luò)中有冗余鏈路，而且又要網(wǎng)絡(luò)可以正常工作，如果你是計算機網(wǎng)絡(luò)管理員，應(yīng)該如何處理這個問題。算機網(wǎng)絡(luò)管理員，應(yīng)該如何處理這個問題。任務(wù)分析任務(wù)分析 在現(xiàn)代企業(yè)中，計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為實時通信的主要工具，在現(xiàn)代企業(yè)中，計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為實時通信的主要工具，甚至有些企業(yè)因網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，使整個企業(yè)無法正常運作。保甚至有些企業(yè)因網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，使整個企業(yè)無法正常運作。保證計算機網(wǎng)絡(luò)可以晝夜正常運行，也是

3、計算機網(wǎng)絡(luò)管理員工作證計算機網(wǎng)絡(luò)可以晝夜正常運行，也是計算機網(wǎng)絡(luò)管理員工作重點之一。網(wǎng)絡(luò)管理員通常使用多鏈路連接，解決單線路故障重點之一。網(wǎng)絡(luò)管理員通常使用多鏈路連接，解決單線路故障問題；使用多臺設(shè)備冗余，解決設(shè)備單點故障問題。其實這些問題；使用多臺設(shè)備冗余，解決設(shè)備單點故障問題。其實這些解決方法都會導致網(wǎng)絡(luò)橋接環(huán)路，而解決橋接環(huán)路通常使用的解決方法都會導致網(wǎng)絡(luò)橋接環(huán)路，而解決橋接環(huán)路通常使用的方法就是在交換機中運行生成樹協(xié)議（方法就是在交換機中運行生成樹協(xié)議（Spanning-Tree Spanning-Tree ProtocolProtocol）。）。相關(guān)知識相關(guān)知識廣播和橋接環(huán)路是非常危

4、險的組合。以下圖為例，分析廣播環(huán)路是如何產(chǎn)生的。二層網(wǎng)絡(luò)環(huán)路 相關(guān)知識相關(guān)知識橋接地橋接地址址表不表不穩(wěn)定穩(wěn)定 橋接環(huán)路不僅會引起廣播風暴，而且還會導致橋接地址表不穩(wěn)定的問題，因為交換機會在不同端口接收到同一個廣播幀，交換機接收到數(shù)據(jù)幀后，會讀取源MAC地址和交換機端口編號一起寫入到橋接地址表中，所以橋接地址表會不斷變化。此時網(wǎng)絡(luò)中即使出現(xiàn)單播幀也會引起網(wǎng)絡(luò)瓶頸。通過廣播環(huán)路的分析，我們可以得出當交換機每次收到廣播幀后都會把這個廣播幀泛洪到計算機上，隨著廣播風暴的產(chǎn)生，計算機會不斷地收到同一個廣播幀，而且交換機也會收到這樣廣播幀，此時就是幀重復。幀重復會使網(wǎng)絡(luò)中的計算機的整體性能下降。幀重復幀

5、重復 相關(guān)知識相關(guān)知識 生成樹協(xié)議（生成樹協(xié)議（Spanning-Tree Protocol，STP）最初是由）最初是由美國數(shù)字設(shè)備公司（美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）開發(fā)的，后經(jīng)電氣電子工程學會）開發(fā)的，后經(jīng)電氣電子工程學會（IEEE）進行修改，最終制定了相應(yīng)的的）進行修改，最終制定了相應(yīng)的的IEEE802.1d標準。標準。STP協(xié)議的主要功能就是為了解決由于備份連接所產(chǎn)生的環(huán)路問題。協(xié)議的主要功能就是為了解決由于備份連接所產(chǎn)生的環(huán)路問題。STP協(xié)議的主要思想就是當網(wǎng)絡(luò)中存在備份鏈路時，只允許主協(xié)議的主要思想就是當網(wǎng)絡(luò)中存在備份鏈路時，只允許主鏈路激活，如果主鏈路因故障而被斷開后，備用鏈路才會被

6、打開。鏈路激活，如果主鏈路因故障而被斷開后，備用鏈路才會被打開。 選舉根交換機選舉根交換機2. 選舉根端口選舉根端口3. 選舉指定端口選舉指定端口 相關(guān)知識相關(guān)知識 PVST是是CISCO私有技術(shù)，它為每私有技術(shù)，它為每個個VLAN運行一個獨立的運行一個獨立的STP實例，但實例，但是它需要交換機間鏈路使用是它需要交換機間鏈路使用ISL中繼封中繼封裝，它也是裝，它也是CATALYST交換機上的默認交換機上的默認設(shè)置設(shè)置 。 PVST+是是CISCO私有技術(shù)，它支私有技術(shù)，它支持持802.1Q中繼。中繼。 任務(wù)實施任務(wù)實施步驟1：在交換機（S3和S6）上開啟生成樹協(xié)議，對S3做如下配置： S3en

7、able ！進入特權(quán)模式！進入特權(quán)模式S3#configure terminal ！進入全局配置模式！進入全局配置模式S3config)#spanning-tree mode pvst ！開啟生成樹協(xié)議！開啟生成樹協(xié)議S3(config)#end ！返回特權(quán)模式！返回特權(quán)模式 任務(wù)實施任務(wù)實施步驟步驟2 2：在：在S6S6上的配置與上的配置與S3S3相同。相同。能力鏈接能力鏈接 在在CISCO公司的公司的CATALYST交換機中，生成樹協(xié)議是默認開交換機中，生成樹協(xié)議是默認開啟的，所以在通常情況下，廣播環(huán)路（橋接環(huán)路）不會形成網(wǎng)啟的，所以在通常情況下，廣播環(huán)路（橋接環(huán)路）不會形成網(wǎng)絡(luò)癱瘓，而且

8、還可以防止網(wǎng)絡(luò)鏈路故障，但是在停用或沒有正絡(luò)癱瘓，而且還可以防止網(wǎng)絡(luò)鏈路故障，但是在停用或沒有正確配置生成樹協(xié)議的交換機中，橋接環(huán)路就會形成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。確配置生成樹協(xié)議的交換機中，橋接環(huán)路就會形成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。很多國內(nèi)知名廠商的交換機，在默認情況下生成樹協(xié)議是關(guān)閉很多國內(nèi)知名廠商的交換機，在默認情況下生成樹協(xié)議是關(guān)閉的。的。 任務(wù)實施任務(wù)實施步驟3：驗證測試，驗證生成樹協(xié)議已經(jīng)開啟。！圖中第三行！圖中第三行Spanning tree enable protocol mstp 中中enable提示為生成樹開啟狀態(tài)，假如為提示為生成樹開啟狀態(tài)，假如為disable提示為生成樹關(guān)閉狀態(tài)。提示為生成樹關(guān)閉狀

9、態(tài)。S3(config)#spanning-tree mode rapid-pvstS3(config)#spanning-tree mode rapid-pvst！catalyst 3550catalyst 3550可以配置為快速生成樹協(xié)議，而可以配置為快速生成樹協(xié)議，而catalyst catalyst 29502950不可以配置不可以配置能力鏈接能力鏈接生成樹協(xié)議標準是在針對網(wǎng)絡(luò)能夠在斷網(wǎng)后生成樹協(xié)議標準是在針對網(wǎng)絡(luò)能夠在斷網(wǎng)后1 1分鐘左右恢復連接分鐘左右恢復連接就認為達到了性能設(shè)計要求。在復雜的網(wǎng)絡(luò)中，生成樹協(xié)議很難就認為達到了性能設(shè)計要求。在復雜的網(wǎng)絡(luò)中，生成樹協(xié)議很難達到這樣的要

10、求。達到這樣的要求。步驟步驟4 4：設(shè)置快速生成樹模式（：設(shè)置快速生成樹模式（RSTPRSTP）能力鏈接能力鏈接在結(jié)構(gòu)簡單的網(wǎng)絡(luò)中，快速生成樹協(xié)議能夠在斷網(wǎng)后的幾在結(jié)構(gòu)簡單的網(wǎng)絡(luò)中，快速生成樹協(xié)議能夠在斷網(wǎng)后的幾秒鐘內(nèi)恢復連接，在很大程度上加強了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。秒鐘內(nèi)恢復連接，在很大程度上加強了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。！圖中第三行Spanning tree enable protocol rstp 中enable提示為生成樹開啟狀態(tài)，rstp提示為啟用的快速生成樹協(xié)議步驟5：驗證快速生成樹協(xié)議。!從圖中可以看出，將S3設(shè)為根交換機后，F(xiàn)a0/3端口的狀態(tài)改變?yōu)椤癋WD”即為轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。即S3(config)#spanning-tree vlan 1 root primary！設(shè)置交換機S3為Vlan 1的根交換機步驟步驟6 6：設(shè)置交換機的優(yōu)先級。：設(shè)置交換機的優(yōu)先級。步驟7：為端口設(shè)置開銷。S3#conf tS3(config)#interface fa 0/3S3(config-if)#spanning-tree cost cost（19）! cost，其范圍是1到200 000 000，默認值根據(jù)接口介質(zhì)速率而定。數(shù)值越小，優(yōu)先級別越高。（19）為常用默認值。步驟8：綜合驗證測試。 課堂小結(jié)課堂小結(jié)1、廣播環(huán)路、廣播環(huán)路2、橋接地址表不穩(wěn)定、橋接地址表不穩(wěn)定3、幀重復、幀重復4、