RSTP快速生成树协议的配置课程设计..doc

石河子大学 信息科学与技术学院 网络技术课程设计成果报告 2014—2015学年第一学期 题目名称： 利用快速生成树协议（RSTP） 实现现交换机之间的冗余链路备份 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 计科2012（一）班 学 号： 2012508013 学生姓名： 蒋 能 凯 指导教师： 曹 传 东 完成日期：二○一五 年 一 月 七 日 目 录 一 课题介绍 - 3 - 1.1 课题名称 - 3 - 1.2 课题简介 - 3 - 1.3 课题拓展 - 3 - 二 RSTP简介 - 3 - 三 实验环境介绍 - 5 - 3.1 实验软硬件环境 - 5 - 3.2 实验参数 - 5 - 3.3 实验拓扑图 - 8 - 四 实验内容 - 8 - 五 实验详细步骤 - 9 - 5.1 绘制实验拓扑 - 9 - 5.2 交换机及PC的基本配置 - 9 - 5.3 Spanning-tree 的配置 - 13 - 5.3 链路测试 - 14 - 六 课题总结 - 17 - 附录A 参考文献 - 18 - 一 课题介绍 1.1 课题名称 配置利用快速生成树协议（RSTP）实现交换机之间的冗余链路备份 1.2 课题简介 要求在CISCO Packet Tracer 模拟配置软件中仅使用命令窗口，不能使用对话框配置，本任务要求使用三台交换机（两种型号）两两之间构建冗余的两条链路，并通过修改设备优先级、最短路径开销、端口优先级等人为调整RSTP快速生成树协议过程，记录使用show、ping -t 命令查看某条路径断开后的情况。 1.3 课题拓展 在实现基本的三台交换机实现同一VLAN中主机通信的链路备份后，尝试三台以上，两个以上VLAN主机间通信链路的备份，设置端口优先级来指定默认链路，但是由于最短路径开销无法再 Cisco Packet Tracer上模拟，故此项功能在实验中无法完成。 二 RSTP简介 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（生成树算法）在存在交换环路的网络中生成一个没有环路的树形网络。运用该算法将交换网络冗余的备份链路逻辑上断开，当主要链路出现故障时，能够自动的切换到备份链路，保证数据的正常转发。 生成树协议目前常见的版本有STP（生成树协议IEEE802.1d）、RSTP(快速生成树协议IEEE802.1w)、MSTP（多生成树协议IEEE802.1s）。 生成树协议的特点是收敛时间长。当主要链路出现故障以后，到切换到备份链路需要50秒的时间。快速生成树协议（RSTP）在生成树协议的基础上增加了两种端口角色：替换端口（alternate Port）和备份端口（backup Port），分别做为根端口（root Port）和指定端口（designed Port）的冗余端口。当根端口或指定端口出现故障时，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。RSTP可以和早前的STP协议共同工作。不过，需要指出的是当与早期的网桥互操作时，802.1w会失去其固有的快速收敛的好处。 每一个端口都维护着一个变量，用于定义相应网段的协议。在端口激活时，一个3秒的迁移延时定时器也会同时启动。当定时器运行时，端口当前的STP或RSTP模式会被锁定。当迁移定时器过期时，端口会适应为它所收到的下一个BPDU的相应模式。如果端口是由于收到BPDU而改变操作模式，迁移延时会重新开始。这就限制了可能的频繁改变模式。 图 1 RSTP演示 举例来说，假设上图中桥A和B在运行RSTP，桥A为该段的Designated端口。一个运行早期STP的桥C被引入该链路。由于802.1D网桥忽略RSTP BPDU并丢弃它们，C认为该段中没有其他的网桥，并开始发送它的次优的802.1D格式的BPDU。当桥A收到这些BPDU，最大两倍hello-time以后，该端口会改变为802.1D模式。因此，现在C可以理解桥A的BPDU，并接收A作为该段的指定网桥。 图 2 RSTP演示 注意在特定情况下，如果移去桥C，桥A的那个端口仍然运行在STP模式，尽管它和它唯一的邻居B运行RSTP会更有效。这是因为桥A不知道桥C从网段中移去。对这种特殊（而很少见）的情况，需