西安财经学院信息学院Array网络工程与实践实验报告实验名称：生成树实验实验日期：2013年09月02日实验目的：1、了解生成树协议的作用；2、熟悉生成树协议的配置。
实验设计：交换机之间具有冗余链路本来是一件很好的事情，但是它有可能引起的问题比它能够解决的问题还要多。
如果你真的准备两条以上的路，就必然形成了一个环路，交换机并不知道如何处理环路，只是周而复始地转发帧，形成一个“死循环”，这个死循环会造成整个网络处于阻塞状态，导致网络瘫痪。
采用生成树协议可以避免环路。
生成树协议的根本目的是将一个存在物理环路的交换网络变成一个没有环路的逻辑树形网络。
IEEE802.1d 协议通过在交换机上运行一套复杂的算法STA （spanning-tree algorithm），使冗余端口置于“阻断状态”，使得接入网络的计算机在与其他计算机通讯时，只有一条链路生效，而当这个链路出现故障无法使用时，IEEE802.1d 协议会重新计算网络链路，将处于“阻断状态”的端口重新打开，从而既保障了网络正常运转，又保证了冗余能力。
下图为实验时的操作内容图和拓扑结构：设备配置记录：网线连接：步骤：一、正确连接网线，恢复出厂设置之后，做初始配置交换机A：switch#configswitch(Config)#hostname switchAswitchA(Config)#interface vlan 1switchA(Config-If-Vlan1)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0switchA(Config-If-Vlan1)#no shutdownswitchA(Config-If-Vlan1)#exitswitchA(Config)#交换机B：switch#configswitch(Config)#hostname switchBswitchB(Config)#interface vlan 1switchB(Config-If-Vlan1)#ip address 10.1.157.101 255.255.255.0switchB(Config-If-Vlan1)#no shutdownswitchB(Config-If-Vlan1)#exitswitchB(Config)#二、“PC1 ping PC2 –t ”观察现象1、ping不通；2、所有连接网线的端口的绿灯很频繁地闪烁，表明该端口收发数据量很大，已经在交换机内部形成广播风暴。
三、在两台交换机中都使用启用生成树协议switchA(Config)#spanning-tree mode stpMSTP is starting now, please wait...........MSTP is enabled successfully.switchA(Config)#switchB(Config)#spanning-tree mode stpMSTP is starting now, please wait...........MSTP is enabled successfully.switchB(Config)#验证配置：switchA#show spanning-tree-- MSTP Bridge Config Info --Standard : IEEE 802.1sBridge MAC : 00:03:0f:01:25:28Bridge Times : Max Age 20, Hello Time 2, Forward Delay 15Force Version: 3########################### Instance 0 ########################### Self Bridge Id : 32768 - 00:03:0f:01:25:28Root Id : this switchExt.RootPathCost : 0Region Root Id : this switchInt.RootPathCost : 0Root Port ID : 0Current port list in Instance 0:Ethernet0/0/1 Ethernet0/0/2 (Total 2)PortName ID ExtRPC IntRPC State Role DsgBridge DsgPort-------------- ------- --------- --------- --- ---- ------------------ -------Ethernet0/0/1 128.001 0 0 FWD DSGN 32768.00030f012528 128.001Ethernet0/0/2 128.002 0 0 FWD DSGN 32768.00030f012528 128.002switchA#switchB#show spanning-tree-- MSTP Bridge Config Info --Standard : IEEE 802.1sBridge MAC : 00:03:0f:01:7d:b0Bridge Times : Max Age 20, Hello Time 2, Forward Delay 15Force Version: 3########################### Instance 0 ########################### Self Bridge Id : 32768 - 00:03:0f:01:7d:b0Root Id : 32768.00:03:0f:01:25:28四、继续使用“PC1 ping PC2 –t ”观察现象1、能够ping通2、拔掉交换机B端口4的网线，观察现象，写在实验报告中。
3、再插上交换机B端口4的网线，观察现象，写在实验报告中。
五、在switchA和switchB上分别建立VLAN 10，并把e0/0/24口都加入。
再测试四台设备的互通性(应该是SWA和SWB互通，其他都不通，因为跨交换机之间的trunk模式未设置)SwitchB (configure-if-range)#exit六、分别设置switchA的e0/0/1和e0/0/2，,switchB的e0/0/3和e0/0/4口的模式为trunk。
再测试四台设备的互通性(应该是switchA和switchB互通，PC1和PC2互通)。
SwitchA #conf tSwitchA (configure)#int port-channel 1SwitchA (configure-if)#switchport mode trunkSwitchA (configure-if)#switchport trunk native vlan 10SwitchA (configure-if)#exitSwitchB #conf tSwitchB (configure)#int port-channel 1SwitchB (configure-if)#switchport mode trunkSwitchB (configure-if)#switchport trunk native vlan 10SwitchB (configure-if)#exit七、找出switchA和switchB哪个是根交换机？哪个是根端口？哪个是备份端口？哪条是备份链路？哪条是连通链路？SwitchA #conf tSwitchA (configure)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.10.254SwitchA (configure)#exitSwitchB #conf tSwitchB (configure)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.10.253SwitchB (configure)#exit八、使用“PC1 ping PC2 –t ”，观察实验中的丢包和连接情况。
此时断开两台交换机之间的连通链路，观察丢掉多少个数据包，阻塞端口才能从阻塞变为转发状态，PC2可以重新Ping通。
重新连接断开的链路，再次观察结果。
说明在默认的STP生成树中，冗余链路的延时比较长，影响网络速度和质量。
九、将switchA和switchB的生成树协议指定类型为RSTP。
再次断开即数据转发口，观察丢掉多少个数据包，阻塞端口才能从阻塞变为转发状态，PC2可以重新Ping通。
重新连接，再次观察结果。
说明在RSTP生成树中，冗余链路的延时比较短，加快了收敛速度，大提高了网络速度和质量。
实验效果检测：通过相关命令对每个设备检查其工作情况，是否实现实验目的。
对看到的信息进行解释和分析。
（1）、用PC0 ping 自己的IP，如下图所示，成功：分析：知只要PC本机的网卡和网卡驱动安装完好，就可以ping通。
上图中ping自己的IP可以ping通，说明PC0的网卡和网卡驱动安装完好。
（2）、用PC0 ping 自己的网关，如下图所示，成功：分析：上图中ping自己的本网段的网关可以ping通，说明PC0的路由器和代理服务器设置完好、正确。
（3）、用PC1 ping自己的IP，如下图所示，成功ping通：（原理和PC0 ping 自己的IP相同）（4）、用PC1去ping自己的网关，如下图所示，成功ping通：（原理和PC0 ping 自己的网关相同）（5）、用PC0去ping下一跳的地址，如下图所示，成功ping通：分析：上图的操作PC0 ping 自己的下一跳，可以ping通，说明PC0的路由器和代理服务器设置完好、正确，即第七步的默认路由设置正确。
vlan11中的PC1要ping下一跳，而发现数据包的目的地不再本地网络中，就把数据包转发给自己的网关，再由网关转发给vlan10的网关，vlan10的网关再转发给SwitchA，从而实现PC0和下一跳之间的通信。
（6）、用PC1去ping下一跳的地址，如下图所示，成功ping通：分析：上图的操作PC1 ping 自己的下一跳，可以ping通，说明PC1的路由器和代理服务器设置完好、正确，即第七步的默认路由设置正确。
vlan100中的PC2要ping下一跳，而发现数据包的目的地不再本地网络中，就把数据包转发给自己的网关，再由网关转发给vlan10的网关，vlan10的网关再转发给SwitchB，从而实现PC1和下一跳之间的通信。
实验拓展内容：1．Trunking的优点：价格便宜，性能接近千兆以太网；不需要重新布线，也无需考虑千兆网传输距离极限问题；trunking可以捆绑任何相关的端口，也可以随时取消设置，这样提供了很高的灵活性还可以提供负载均衡能力以及系统容错。