华为交换机：STP测试实验

STP概述

• 三个交换机两两相连，互相广播，无限转发，产生广播风暴。
• 多帧复制：发送方经多条链路送达接收方，接受方收到多次数据帧
• MAC地址紊乱：发送方经多条链路送达接收方，其中多条链路产生交换机有环路，交换机多次绑定同一mac地址

STP简介

STP - Spanning Tree Protocol（生成树协议）
1.逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生
2.当线路故障时，阻塞接口被激活，恢复通信，起到备份作用

STP生成树算法

生成树算法分为三个步骤

1.选择根网桥（交换机）

BID=网桥优先级+MAC地址
网桥优先级，优先级的值越小，越优先。默认32768
如果优先级一致，就去看网桥MAC地址，值越小，越优先。
--------修改交换机优先级值-------
[SW1] stp priority 0
数值要为4096的倍数
[SW1]stp root primary
优先级变为0
[SW1]dis stp
查看stp信息，可以确定哪个是根网桥

2.选择根端口

到根网桥最小的路径成本（网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和）
直连网桥ID值
cost值，带宽越低，成本越高，带宽越大，成本越低
端口ID值
端口优先级+端口号

3.选择指定端口

根网桥上的端口都不是根端口，而是指定端口
在每个网段上都要选择一个指定端口
非根网桥的指定端口，选择顺序：
1.根路径成本较低
2.所在的交换机的网桥ID值较小
3.端口ID的值较小

4.预备端口

排除根端口和指定端口，剩下的就是预备端口

端口概念

RP：根端口
DP：指定端口
AP：预备端口

STP状态

状 态	用 途
转发（Forwarding）	发送/接受用户数据
学习（Learning）	构建网桥表 （会确定根网桥、根端口与阻塞端口）
侦听（Listening）	构建活动拓扑
阻塞（Blocking/Discarding）	只接受BPDU
禁用（Disabled）	强制关闭

各状态之间的时间关系

端口状态之间的延时时间：

• 阻塞状态到转发状态 50S（后面实验我们是验证）
• 阻塞状态到侦听状态 20S
• 侦听状态到学习状态 15S
• 学习状态到转发状态 15S

STP的实验

实验拓扑

实验需求

1.保证LSW1成为root；
2.保证阻塞端口为LSW3的E0/0/3
3.由于LSW1/LSW2的E0/0/5链接PC，不需要参与STP计算，请进行配置；
4.当LSW2的RP端口从Forwarding状态迁移到Disable; 测试PC1与PC2通讯中断时间,并截图；

配置思路

• 首先华为交换机默认使用MSTP，先切换为STP模式；

• 保证LSW1成为root

思路：root选举规则是判断网络中交换机的 Bridge ID ，该参数由 优先级+MAC地址组成，越小越优，先判断优先级，更改LSW1的优先为取值范围最小，就能保证LSW1成为网络中的root；

• 保证阻塞端口为LSW3的E0/0/3

思路：由端口选举规则可以判断，STP的开销LSW2与LSW3开销相同，需要进行对比Bridge ID，越小越优先，保证LSW2的Bridge ID小于LSW3即可，此时可以配置LSW2的桥优先级比LSW1次优，比LSW3更优即可；

注：桥优先级只能为4096的倍数

实战配置及分析

我们先执行第一步，切换为STP模式，分别在SW1、SW2、SW3上执行：

stp mode stp   

执行完之后，其他什么都不配。我们查看各交换机的stp接口信息

[sw1]display stp brief
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    Ethernet0/0/1               ALTE  DISCARDING      NONE
   0    Ethernet0/0/2               ROOT  FORWARDING      NONE
   0    Ethernet0/0/5               DESI  FORWARDING      NONE
   
<sw2>display stp brief
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    Ethernet0/0/1               DESI  FORWARDING      NONE
   0    Ethernet0/0/3               ROOT  FORWARDING      NONE
   0    Ethernet0/0/5               DESI  DISCARDING      NONE
   
<sw3>display stp brief
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    Ethernet0/0/2               DESI  FORWARDING      NONE
   0    Ethernet0/0/3               DESI  FORWARDING      NONE

STP角色

根据Role（角色），我们发现:sw1-Ethernet0/0/2-root，sw2-Ethernet0/0/3-root，说明：SW3是选举出来的根桥。

接下来，我们根据题目要求进行必要的配置。

保证LSW1成为root

思路：root选举规则是判断网络中交换机的 Bridge ID ，该参数由 优先级+MAC地址组成，越小越优，先判断优先级，更改LSW1的优先为取值范围最小，就能保证LSW1成为网络中的root；

[sw1]stp priority 0

保证阻塞端口为LSW3的E0/0/3

思路：由端口选举规则可以判断，STP的开销LSW2与LSW3开销相同，需要进行对比Bridge ID，越小越优先，保证LSW2的Bridge ID小于LSW3即可，此时可以配置LSW2的桥优先级比LSW1次优，比LSW3更优即可；

[sw2]stp priority ?
  INTEGER<0-61440>  Bridge priority, in steps of 4096    #桥优先级只能为4096的倍数

[sw2]stp priority 4096 

PC的端口快速转发

思路：只有配置为边缘端口的交换端口不需要参与STP计算；

[sw1]Interface e0/0/5
[sw1-Ethernet0/0/5]stp edged-port enable      #端口不需要参与STP计算

[sw2]Interface e0/0/5
[sw2-Ethernet0/0/5]stp edged-port enable    

验证

使PC1与PC2持续通讯，在通讯状态中将LSW2的RP端口shutdown，观察PC1与PC2的通讯中断时间，LSW3的阻塞端口状态；

截图：发现需要丢失17个包才能恢复通信，大概30s~35s之间恢复通信；