计算机网络实验八 ：链路聚合（端口聚合/端口汇聚）和生成树（解答）

实验八 实验名称：链路聚合（端口聚合/端口汇聚）和生成树

实验目的: 学习和掌握交换机端口聚合的配置方法和生成树的配置方法。
实验设备：计算机一台；eNSP模拟软件一套。
实验内容:实现对二层交换机端口聚合和生成树的配置。
实验学时：2
每组人数：1
实验类型：设计型
实验步骤：
一、链路聚合
1. 什么是链路聚合
链路聚合是通过将交换机的多个端口捆绑起来等同于一个物理端口，牺牲端口数来给交换机之间的数据交换提供捆绑的高带宽，提高网络速度，突破网络瓶颈，保证链路的冗余性，进而大幅提高网络性能。

2. 链路聚合的基本要求
同一个汇聚组中端口的基本配置必须保持一致，基本配置主要包括STP、QoS、VLAN、端口属性等相关配置。
STP配置一致，包括：端口的STP使能/关闭、与端口相连的链路属性（如点对点或非点对点）、STP优先级、报文发送速率限制、是否环路保护、是否根保护、是否为边缘端口。
QoS配置一致（参注释），包括：流量限速、优先级标记、缺省的802.1p优先级、带宽保证、拥塞避免、流重定向、流量统计等。
VLAN配置一致，包括：端口上允许通过的VLAN、端口缺省VLAN ID。
端口属性配置一致，包括：端口的速率、双工模式、链路类型（即Trunk、Hybrid、Access类型）。

3. 链路聚合的配置指令
（1）创建聚合组
[HUAWEI]interface eth-trunk 1
（2）将成员接口批量加入聚合组
聚合组Eth-Trunk1中批量加入2个成员：接口GigabitEthernet0/0/1和接口GigabitEthernet0/0/2。
[HUAWEI]interface eth-trunk 1
[HUAWEI-Eth-Trunk1]trunkport gigabitethernet 0/0/1 to 0/0/2
（3）将指定成员接口从聚合组中删除
删除成员接口有如下两种方式，请根据需要选择其一即可。
在Eth-Trunk接口视图下执行命令：
[HUAWEI]interface eth-trunk 1
[HUAWEI-Eth-Trunk1]undo trunkport gigabitethernet 0/0/1
在成员接口视图下执行命令undo eth-trunk。
[HUAWEI]interface gigabitethernet 0/0/1
[HUAWEI-GigabitEthernet0/0/1]undo eth-trunk

（4）删除聚合组
前提条件：将所有的成员接口从聚合组中删除。
在系统视图下执行命令：undo interface eth-trunk trunk-id。
[HUAWEI]undo interface eth-trunk 1

4. 配置举例
SWITCHA的以太网端口gigabitethernet 0/0/1到gigabitethernet 0/0/2和SWITCHB的对应端口进行端口聚合，如图1所示（均选择S3700交换机）。

图1 端口聚合配置示意图

配置步骤：（以交换机SWITCH A为例，交换机SWITCH B类同）
system-view
[Huawei]sysname SWTICHA
[SWTICHA]interface eth-trunk 1
[SWTICHA-Eth-Trunk1]trunkport gigabitethernet 0/0/1 to 0/0/2

二、生成树
1．生成树及生成树协议
STP(Spanning Tree Protoco1)是生成树协议的英文缩写。是802.1D网桥协议的一部分，该协议可应用于环路网络，用于消除网络循环连接带来的网络广播风暴。通过一定的算法，把环路中的某个交换机为根节点生成一棵转发树，将环路网络修剪成无环路的树型网络，从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环，避免广播风暴。
在局域网内的交换机执行了生成树算法以后，会组成一个生成树动态拓扑结构，该拓扑结构使局域网内任意两个工作站之间不存在回路，以防止由此产生的局域网广播风暴，同时，生成树算法还负责监测物理拓扑结构的变化，并能在拓扑结构发生变化之后建立新的生成树。例如当一个交换机损坏或某一条数据突然断开后，能提供一定的容错能力而重新配置生成树的拓扑结构。交换机根据生成树动态拓扑结构的状态信息来维护和更新MAC路由表，最终实现MAC层的路由。
RSTP:快速生成树协议(rapid spanning Tree Protocol)，RSTP由STP发展而成，这种协议在网络结构发生变化时，能更快的收敛网络。

2． STP的配置指令
（1）开启/关闭全局STP/RSTP功能
[HUAWEI]stp {enable|disable}
（2）设置交换机的优先级
交换机的优先级在0~61440之间，以4096为步长，数值越小优先级越高，网络中优先级最高的交换机将被选为根节点，优先级相等时，MAC地址最小的交换机为根节点。（一个网络某一时刻只能有一个根节点）
[HUAWEI]stp priority 4096
（3）设置交换机为树根/根桥
设置交换机为树根/根桥，有两种方法：将优先级设为0，或者直接将交换机指定为树根，效果一样。
[HUAWEI]stp priority 0
[HUAWEI]stp root primary
（4）指定交换机为备份根桥：
[HUAWEI]stp root secondary
当根桥出现故障或被关机时，备份根桥可以取代根桥成为新的根桥；但是此时若用户设置了新的根桥，则备份根桥将不会成为根桥。
如果用户为一个生成树实例配置了多个备份根桥，当根桥失效时，将选择MAC地址最小的那个备份根桥作为根桥。
（5）华为S3700 系列以太网交换机，不仅可以在全局配置STP/RSTP功能,还能对端口配置STP/RSTP功能。
开启/关闭接口STP/RSTP功能
[HUAWEI]interface gigabitethernet 0/0/1
[HUAWEI-GigabitEthernet0/0/1]stp enable
[HUAWEI-GigabitEthernet0/0/1]undo stp enable
设置接口STP/RSTP的cost值，cost值在1~200000000之间，作用类似于交换机优先级的功能，设置的指令如下：
[HUAWEI]interface gigabitethernet 1/0/1
[HUAWEI-GigabitEthernet1/0/1]stp cost 20000
配置STP/RSTP功能时，通常我们开启全局STP/RSTP功能，禁止各接口的STP/RSTP。

3. 配置举例
图2中的交换机均选择S3700交换机，默认情况下，S3700交换机中的stp协议是开启的，如图2进行设备连接，当PC1、PC2、PC3的IP地址及子网掩码配置好后，全网互PING，会发现全网都能正常通信。

图2 STP实验
选择某一个（或多个）交换机关闭STP/RSTP协议后，PC间再互PING，会怎么样？选择任意交换机的某个互联端口进行数据包抓包（如图3所示），会发现什么？如果在这些设备上重新开启STP/RSTP后，再进行数据包抓包，和图3对比，又说明了什么问题？

图3 SWTICHA gigabitethernet 0/0/1端口抓包数据

提问：
①链路聚合实验中如果其中某一根通信线路断开，会不会影响网络的连通性？如果不影响连通性，会影响什么？
②多个交换机间什么情况下会产生广播风暴？广播风暴会产生什么后果？怎么解决广播风暴？

注释：
QoS的英文全称为"Quality of Service"，中文名为"服务质量"。QoS是网络的一种安全机制, 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。

解答

端口聚合配置示意图

配置步骤：（以交换机SWITCH A为例，交换机SWITCH B类同）
system-view
[Huawei]sysname SWTICHA
[SWTICHA]interface eth-trunk 1
[SWTICHA-Eth-Trunk1]trunkport gigabitethernet 0/0/1 to 0/0/2

STP实验
STP的配置指令
（1）开启全局STP/RSTP功能
（2）设置交换机的优先级
（3）设置交换机为树根/根桥
（4）指定交换机为备份根桥：

（5）华为S3700 系列以太网交换机，不仅可以在全局配置STP/RSTP功能,还能对端口配置STP/RSTP功能

图中的交换机均选择S3700交换机，默认情况下，S3700交换机中的stp协议是开启的，如图进行设备连接，当PC1、PC2、PC3的IP地址及子网掩码配置好后，全网互PING，会发现全网都能正常通信。

交换机关闭STP/RSTP协议后，PC间再互PING
Pc1 PING pc3

关闭接口STP/RSTP功能抓包

开启接口STP/RSTP功能抓包