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STP和VTP

详细CCNA交换实验之STP和VTP

发布日期：

2011-1-30本信息被关注

21次

CCNA交换实验之STP和VTP

CCNA交换实验之STP和VTP

首先先废话一下：

本次实验是按照我们艾迪飞的实验拓扑环境塔的，以后我会陆续推出CCNA的实验。

有兴趣的可以到我们艾迪飞论坛上留意一下。

网址：

 然后去找CCNA技术专栏就可以找到了。

其他的废话我就不说了，现在我们来说说本次实验的目的。

实验目的：

一．了解STP选举的过程，这里我就简单的介绍一下，不清楚的朋友可以去看下书。

1．选举出根交换机。

当交换机启动的时候他就会把自己的ID放到BPDU报文里发送出去（ID包裹交换机的优先级和交换机的MAC地址。

首先比较优先级当优先级相同的情况下比较MAC地址。

CISCO的交换机默然情况优先级都是32768。

这2个值是越低越优先。

），在交换机之间选举出根交换机（根桥）。

2．选举出根端口。

当根交换机选举出来以后就在其他交换机上选举出根端口，此端口用于到达根交换机。

当只一条链路到达根交换机时那么那的端口就是根端口（注意根端口一定是在非根交换机上选举）当有多条链路到达根交换机的时候他们之间是通过端口成本比较出来了，当然根端口也有优先级默然是32。

端口成本和优先级也是越小越优先。

端口的路径成本是从根交换机上开始计算的。

当非根交换机上的端口接受到了根交换机的BPDU报文，他会以自己接口的路径成本来加上BPDU里的成本。

从根交换机上发出的BPDU报文起成本为0。

所以在本图中SW1是根交换机（至于为什么他是根交换机看家往下看就知道了）。

SW2和SW3到根交换机的路径成本都是19（是BPDU里的0+19为什么是19因为他100M的链路）。

STP的路径成本我会在最后面给图附出。

如果只一条路到达跟交换机的话那么连接根交换机的端口会直接成为根端口。

有多条路径到达根交换机那么首先是比较路径成本。

如果路径成本相同就比较拥有最低交换ID的邻近交换机（当前根交换机到达根交换机要经过的交换机）。

当他们都经过同一交换机时，那么就选择拥有最低优先级的端口。

如果端口优先级一样那就选择交换机上物理遍号最低的端口。

3．选举指定端口。

根端口选举完了以后还要在每条网段上选举出指定端口一般情况下根交换机上的端口都是指定端口。

其选举过程如下。

首先比较到到达根交换最低的累加路径成本。

如果路径成本一样就选择拥有最低交换机ID的交换机。

如果同一台交换机那么就选择拥有最低端口ID。

如果端口ID一样，就选择物理编号最低的端口。

（这里说下根端口是用来接受BPDU报文，而指定端口是用来发送BPDU报文）

4．阻塞端口。

经过了3面的选举过程。

继不是根端口也不是指定端口的其他端口都会被设置为阻塞端口

二．STP的过程我就简单的介绍一下。

至于端口的几种状态我简单的提下。

1．阻塞状态。

进入阻塞状态的端口只会处理BPDU报文的数据。

交换机根据BPDU报文来判断出谁是根桥谁是指定端口谁是根端口。

进入阻塞状态的情况有下面几种：

在进行根交换机选举的过程或者是交换机的一个端口收到了比到达根交换机更好的BPDU报文。

还有一种情况就是继不是根端口也不是指定端口。

如果是进行根交换机的选举那么会经历20秒的阻塞时间。

20秒过后就会进入到收听状态。

2．收听状态。

有的书上也把他叫监听状态。

这没关系只要你能明白就可以了。

在20秒的阻塞时间过了以后，指定端口和根端口会进入收听状态。

其他的端口仍然处于阻塞状态。

进入收听状态的端口现在仍然只会处理BPDU报文。

根据BPDU报文来构造生成树。

此状态的过程为15秒的时间。

3．学习状态。

当收听状态的15秒到了就会进入学习状态。

此状态指定端口和根端口开始处理所有的数据里。

但是记住只是接收并不转发。

此状态的主要目的是进行MAC地址的学习。

时间也为15秒。

4．转发状态。

当这50秒的时间都经历完了以后交换机开始转发数据了。

  三．VLAN

    VLAN在这里我就不多说只简单的提下。

不同之间的VLAN在二层是不能通信的。

不同的交换机上相同的VLAN想要通信是必须来借助trunk的。

在封装trunk的时候我们要注意2边的封装协议一定要一样。

如果不同之间的VLAN想要通信的话就必须借助3层设备了。

（不同VLAN之间想要实现通信我会在单臂路由中给大家细说。

）

  四．VTP

    VTP（VLAN TRUNK PROTOCOL）中文叫做VLAN中继协议。

它是CISCO私有的协议。

只能在CISCO的设备上使用。

VTP的主要目的就是为了偷懒了（说的好玩的了）。

当网络中有比较多的VLAN的时候我们不用一个一个的去添加。

只用把一台交换机设置成VTP服务端。

其他的交换机设置成客户端，这样客户端就能够自动的学习服务端的VLAN了。

是不是很能偷懒啊。

。

VTP的3种模式每种模式的能有什么功能请见最后的附表了。

其他的东东我就不说了。

本问主要是为了演示实验。

弄的都快成了理论贴了。

好了现在开始我们的正题了。

实验的演示了。

首先说下实验的要求了。

1． 按照图上的拓扑把链路塔好。

请注意一下这里的PC我是用的路由器来模拟的了。

2． 划分VLAN了。

本实验是划分出3个来。

多了的话我不限制了。

VLAN划分好了以后把PC分别划分到不同的VLAN里去。

根据实验我会把PC划分不同VLAN里去。

3． 最后就是VTP了。

把SW1设置成服务端其他的是客户端。

让客户端可以自动的学习到VLAN信息。

实验的主要配置我会写出来，也会给上注释和解释的了。

其他的一些基本配置我就省略掉了。

请你们也让我偷下懒好吗。

好我们来看实验把。

。

首先是STP。

我们来用实验来检验一下理论，看看CISCO是不是在骗我们啊。

SW1#shspanning-treebrief

VLAN1

 SpanningtreeenabledprotocolIEEE

 ROOTID   Priority32768

            Address0004.4dd6.b040

            Thisbridgeistheroot

            HelloTime  2sec MaxAge20sec ForwardDelay15sec

 BridgeID Priority   32768

            Address    0004.4dd6.b040

            HelloTime  2sec MaxAge20sec ForwardDelay15sec

Port                          Designated

Name   PortIDPrioCostSts Cost BridgeID     PortID

------------------------- ---- ---------------------

Fa0/1  128.13 128 19  BLK 0    0004.4dd6.b040128.13

Fa0/2  128.14 128 19  BLK 0    0004.4dd6.b040128.14

Fa0/3  128.15 128 100 FWD 0    0004.4dd6.b040128.15

Fa0/4  128.16 128 19  BLK 0    0004.4dd6.b040128.16

Fa0/5  128.17 128 19  BLK 0    0004.4dd6.b040128.17

Fa0/6  128.18 128 19  BLK 0    0004.4dd6.b040128.18

Fa0/7  128.19 128 19  BLK 0    0004.4dd6.b040128.19

Fa0/8  128.20 128 19  BLK 0    0004.4dd6.b040128.20

Fa0/9  128.22 128 19  BLK 0    0004.4dd6.b040128.22

Fa0/10 128.23 128 19  BLK 0    0004.4dd6.b040128.23

Port                          Designated

Name   PortIDPrioCostSts Cost BridgeID     PortID

------------------------- ---- ---------------------

Fa0/11 128.24 128 19  FWD 0    0004.4dd6.b040128.24

Fa0/12 128.25 128 19  FWD 0    0004.4dd6.b040128.25

在上面我们就可以看到了交换机的优先级，MAC地址。

端口ID。

端口优先级等信息。

其实做实验要多看信息，不要以为PING通了实验就完成了。

多想想实验能不能验证理论。

我加粗的地方大家可以仔细的看下。

从上面的加粗的信息我们可看到SW1就是根桥，默然优先级是32768。

BPDU的报文是每2秒发一次。

最大间隔是20秒，就是如果20秒我还没有收到BPDU报文的话我就会认为根桥挂掉了，这个时候会重新请求STP选举。

在这里看到的端口ID和优先级我们还可以看到链路的成本。

现在在看看SW2上的信息能不能验证SW1就是根交换机了。

SW2#shspanning-treebrief

VLAN1

 SpanningtreeenabledprotocolIEEE

 ROOTID   Priority32768

            Address0004.4dd6.b040

            HelloTime  2sec MaxAge20sec ForwardDelay15sec

 BridgeID Priority   32768

            Address    0005.5eae.7dc0

            HelloTime  2sec MaxAge20sec ForwardDelay15sec

Port                          Designated

Name   PortIDPrioCostSts Cost BridgeID     PortID

------------------------- ---- ---------------------

Fa0/1  128.13 128 19  BLK 19   0005.5eae.7dc0128.13

Fa0/2  128.14 128 100 FWD 19   0005.5eae.7dc0128.14

Fa0/3  128.15 128 19  BLK 19   0005.5eae.7dc0128.15

Fa0/4  128.16 128 19  BLK 19   0005.5eae.7dc0128.16

Fa0/5  128.17 128 19  BLK 19   0005.5eae.7dc0128.17

Fa0/6  128.18 128 19  BLK 19   0005.5eae.7dc0128.18

Fa0/7  128.19 128 19  BLK 19   0005.5eae.7dc0128.19

Fa0/8  128.20 128 19  BLK 19   0005.5eae.7dc0128.20

Fa0/9  128.22 128 19  BLK 19   0005.5eae.7dc0128.22

Fa0/10 128.23 128 19  FWD 19   0005.5eae.7dc0128.23

Port                          Designated

Name   PortIDPrioCostSts Cost BridgeID     PortID

------------------------- ---- ---------------------

Fa0/11 128.24 128 19  FWD 0    0004.4dd6.b040128.24

Fa0/12 128.25 128 19  BLK 19   0005.5eae.7dc0128.25

看到SW2的信息后我们可以更充分的判定SW1就是根桥了。

这里他告诉我们根桥MAC地址是0004.4dd6.b040这和SW1的MAC地址是相同的。

现在我们在来看下SW3上的信息

SW3#shspanning-treebrief

VLAN1

 SpanningtreeenabledprotocolIEEE

 ROOTID   Priority32768

            Address0004.4dd6.b040

            HelloTime  2sec MaxAge20sec ForwardDelay15sec

 BridgeID Priority   32768

            Address    0007.85a0.2940

            HelloTime  2sec MaxAge20sec ForwardDelay15sec

Port                          Designated

Name   PortIDPrioCostSts Cost BridgeID     PortID

------------------------- ---- ---------------------

Fa0/1  128.13 128 100 FWD 19   0007.85a0.2940128.13

Fa0/2  128.14 128 19  BLK 19   0007.85a0.2940128.14

Fa0/3  128.15 128 19  BLK 19   0007.85a0.2940128.15

Fa0/4  128.16 128 19  BLK 19   0007.85a0.2940128.16

Fa0/5  128.17 128 19  BLK 19   0007.85a0.2940128.17

Fa0/6  128.18 128 19  BLK 19   0007.85a0.2940128.18

Fa0/7  128.19 128 19  BLK 19   0007.85a0.2940128.19

Fa0/8  128.20 128 19  BLK 19   0007.85a0.2940128.20

Fa0/9  128.22 128 19  BLK 19   0007.85a0.2940128.22

Fa0/10 128.23 128 19  BLK 19   0005.5eae.7dc0128.23

Port                          Designated

Name   PortIDPrioCostSts Cost BridgeID     PortID

------------------------- ---- ---------------------

Fa0/11 128.24 128 19  BLK 19   0007.85a0.2940128.24

Fa0/12 128.25 128 19  FWD 0    0004.4dd6.b040128.25

好了大家现在知道谁是根桥了。

请大家只看优先级和MAC地址根据本图的拓扑来判断出本实验中的那个端口会被BLK掉。

想想我们前面讲的STP的过程。

这里我们的成本是一样的。

所以我们要用到优先级，默然情况下是一样。

不要忘记了我们还有MAC地址。

我们不是说了吗谁小谁优先吗。

在这我们看到SW2的MAC地址是0005.5eae.7dc0   SW3的MAC地址是0007.85a0.2940我们来比较谁的MAC小。

很明显是SW2的MAC地址小。

所以SW3上连接SW2的接口F0/10会被BLK掉。

现在我们在看看SW3上端口状态看看F0/10是不是被BLK掉了。

为什么不是SW3上的其他端口被BLK掉了。

我来一点一点的解释。

1，现在SW1是根桥这个没问题把。

那么

如果你们想看到端口其他的2个状态的话，可以把一个端口划分到VLAN里去或者把他设置成TRUNK。

就可以看到了。

不过你们的速度要快点哦，慢的话也许只能看到其中的一个了。

当然还有一点就是我们要注意的就是STP中拥有强制抢夺权。

当网络有一台优先级比原来根交换机更低的优先级的时候他会把根交换机设置成自己。

网络中会重新产生STP选举过程。

例如我把SW3的优先级改低一点改成32767。

你会发现网络中会重新进行STP选举。

最后SW3会成为根交换机。

SW3（config）#spanning-treepriority32767

SW3（config）#end

SW3#shspanning-treebrief

VLAN1

 SpanningtreeenabledprotocolIEEE

 ROOTID   Priority32767

            Address0007.85a0.2940

            Thisbridgeistheroot

            HelloTime  2sec MaxAge20sec ForwardDelay15sec

 BridgeID Priority   32767

            Address    0007.85a0.2940

            HelloTime  2sec MaxAge20sec ForwardDelay15sec

Port                          Designated

Name   PortIDPrioCostSts Cost BridgeID     PortID

------------------------- ---- ---------------------

Fa0/1  128.13 128 100 FWD 0    0007.85a0.2940128.13

Fa0/2  128.14 128 19  BLK 0    0007.85a0.2940128.14

Fa0/3  128.15 128 19  BLK 0    0007.85a0.2940128.15

Fa0/4  128.16 128 19  BLK 0    0007.85a0.2940128.16

Fa0/5  128.17 128 19  BLK 0    0007.85a0.2940128.17

Fa0/6  128.18 128 19  BLK 0    0007.85a0.2940128.18

Fa0/7  128.19 128 19  BLK 0    0007.85a0.2940128.19

Fa0/8  128.20 128 19  BLK 0    0007.85a0.2940128.20

Fa0/9  128.22 128 19  BLK 0    0007.85a0.2940128.22

Fa0/10 128.23 128 19  LIS 0    0007.85a0.2940128.23

Port                          Designated

Name   PortIDPrioCostSts Cost BridgeID     PortID

------------------------- ---- ---------------------

Fa0/11 128.24 128 19  BLK 0    0007.85a0.2940128.24

Fa0/12 128.25 128 19  FWD 0    0007.85a0.2940128.25

我们可以看到我一但我修改了优先级以后根交换机马上就变成了SW3。

当然我们也可以看到交换端口的其他2中状态了。

这是LIS状态就是我们说的收听状态了。

下面看到是学习状态

SW3#shspanning-treebrief

VLAN1

 SpanningtreeenabledprotocolIEEE

 ROOTID   Priority32767

            Address0007.85a0.2940

            Thisbridgeistheroot

            HelloTime  2sec MaxAge20sec ForwardDelay15sec

 BridgeID Priority   32767

            Address    0007.85a0.2940

            HelloTime  2sec MaxAge20sec ForwardDelay15sec

Port                          Designated

Name   PortIDPrioCostSts Cost BridgeID     PortID

------------------------- ---- ---------------------

Fa0/1  128.13 128 100 FWD 0    0007.85a0.2940128.13

Fa0/2  128.14 128 19  BLK 0    0007.85a0.2940128.14