《生成树协议》实验报告
环形拓扑图:
一.实验目的
学习生成树协议的工作原理以及个端口的判别,生成树协议逻辑上断开环路,避免广播风暴的产生,解决网络冗余设计的问题。
二.实验原理
实验原理即是生成树算法:将物理上是一个环路的拓扑把它变成逻辑是一个树形的结构。
协议中协商选举的过程;
1、网络稳定后,每一台交换机,都向其他交换机发出BPDU报文宣告自己是根网桥。
2、每个交换机在接受到报文后,会对报文进行分析,根据网桥ID选择根网桥,网桥ID最小的作为根桥。交换机将接受的报文中另一台交换机的Root ID与本身进行比较。(先比较网桥优先级,如果相等,再比较MAC地址)。
3、经过一段时间,所有的交换机进行生成树协议后,都同意BridgeID最小的是根网桥。该交换机就是根交换机,其余的为非根交换机。
4.确定根端口,非根交换机到根交换机距离最近的端口就作为根端口。
5.确定指定端口,为每个网段选一个指派接口(指派接口:网段离根最近的接口)。比较两个交换机的Bridge ID,小的作为指定端口,大的作为非指定端口。
6.既不是根端口又不是指定的端口,STP将这个端口阻塞掉。
三.实验步骤
1、使用三台二层交换机相连,构成一个环形拓扑,如图;
2.等待网络稳定后,查看每个交换机的Root ID,输入show spanning-tree Switch0
数据分析:交换机switch0 的Bridge ID优先级是32769,MAC地址是00D0.5819.45BD,此外,交换机switch0的端口Fa0/3处于转发状态,可以发送和接受数据;端口Fa0/1处于阻塞状态,只接受报文BPDU。
Switch1
数据分析:交换机switch1 的Bridge ID优先级是32769,MAC地址是0090.2128.3E18,此外,交换机switch0的端口Fa0/1 ,Fa0/2都处于转发状态,可以发送和接受数据.
Switch2
数据分析:交换机switch2 的Bridge ID优先级是32769,MAC地址是0002.4A91.E2E2,此外,交换机switch0的端口Fa0/2 ,Fa0/3都处于转发状态,可以发送和接受数据.
四.实验过程分析
1.完成环路的拓扑后,交换机之间会进行协商选举出根网桥,三台交换机都
默认自己是根网桥,在这个实验中,swith0向switch1,2 发送报文,swith1向switch0,2 发送报文,swith2向switch0,1 发送报文。每台交换机在接受报文后,将报文中的RootID与本身的进行比较,交换机switch0 的Bridge ID优先级是32769,MAC地址是00D0.5819.45BD,交换机switch1 的Bridge ID优先级是32769,MAC地址是0090.2128.3E18,交换机switch2 的Bridge ID优先级是32769,MAC地址是0002.4A91.E2E2,它们彼此之间的比较先是比较优先级,如果优先级相同的话,接着就比较MAC地址的大小,由高位向低位的比较。协商选举过后,确定Bridge ID最小的作为根网桥,这里switch2是根网桥。Switch0,1就是非根网桥。
2.非根网桥switch0 到根网桥switch2距离最近的端口Fa0/3是根端口,处于
FWD(转发)状态,非根网桥switch1 到根网桥switch2距离最近的端口Fa0/2是根端口,处于FWD(转发)状态,
3.根桥switch2端口Fa0/2,Fa0/3是指定端口,其也处于FWD(转发)状态,
非根桥switch0到switch1这一网段的两个端口Fa0/1,进行bridge id比较,switch1的值小,所以其端口是指定端口,其也处于FWD(转发)状态。
如图:
4.switch0上的端口Fa0/1既不是根端口又不是指定的端口,STP将这个端口阻塞掉,成BLK(阻塞)状态。
5.改变非根网桥switch1的优先级
进入全局配置模式,输入如下命令:
数据分析:已经将switch1 的Bridge Id的优先级改为4096.
6.查看每个交换机的Root Id
Switch0:
Switch1:
Switch2:
由以上的三个数据可以看出:经过生成树算法后,根网桥已经发生了改变,根端口,指定端口都发生了改变。
优先级小的switch1 成根桥,非根网桥switch0 ,2到根网桥switch1距离最近的端口Fa0/1,Fa0/2是根端口,处于FWD(转发)状态,根桥switch1端口Fa0/1,Fa0/2是指定端口,其也处于FWD(转发)状态,非根桥switch0到switch2这一网段的两个端口Fa0/3,进行bridge id比较,switch2的值小,所以switch2端口Fa0/3是指定端口,其也处于FWD (转发)状态。
优先级的改变说明交换机将接受的报文中另一台交换机的Root ID与本身进行比较,是先比较网桥优先级,如果相等,再比较MAC地址的。
五.实验总结
1.我留意到数据中有Aging Time的存在,三台交换机的Bridge ID 是在网络稳
定后自动配置的,Aging Time所起到的作用是更新从其他交换机发送过来的报文中所学习到的Root ID吗?
2.现在使用的端口坏掉以后,阻塞掉的端口是如何恢复连接,是网络不断线的?