交换机与路由器技术：链路聚合、生成树协议STP和生成树协议配置

一、链路聚合

1、目的

1.1、理解链路聚合

链路聚合（英语：Link Aggregation）是一个计算机网络术语，指将多个物理端口汇聚在一起，形成一个逻辑端口，以实现出/入流量吞吐量在各成员端口的负荷分担，交换机根据用户配置的端口负荷分担策略决定网络封包从哪个成员端口发送到对端的交换机。当交换机检测到其中一个成员端口的链路发生故障时，就停止在此端口上发送封包，并根据负荷分担策略在剩下的链路中重新计算报文的发送端口，故障端口恢复后再次担任收发端口。链路聚合在增加链路带宽、实现链路传输弹性和工程冗余等方面是一项很重要的技术。

1.2、会配置（LACP)

2、实现方式

2.1、在思科设备

• 私有的PAgP
  这个自己去了解下就行

2.2、标准的

• 基于802.3ad的LACP

2.3、链路聚合的模式

• active (LACP的主动模式)
• passive (LACP被动模式)
• auto (PAgP主动模式)
• desirable (PAgP被动模式)
• on(以太网通道)

3、基于IEEE的LACP

3.1、交互信息

• 本端和对端系统优先级.
• 本端和对端系统ID、
• 本端和对端的端口操作key.
• 本端和对端的端口优先级.
• 本端和对端的端口ID、
• 本端和对端的端口状态

交互信息知道就行，不用死记硬背

3.2、配置

• 指定汇聚协议
  需要先讲入端口(如果只有一个端口，就直接进入一个端口，如果多个端口，就进入范围端口)

channel-protocol lacp

• 指定聚合模式

channel-group 1 mode active

• 将聚合通道配置为trunk

int prot-channel 1

sw mode trunk

3.3、以太网通道

最多捆绑9条物理链路

int range f0/1-2
channel-group 1 mode on

3.4、用到的一些查看命令

show spanning-tree     #查看生成树
show int f0/1 sw

实验1：
1、放置并连好线后，在switch1查看

f0/2是阻塞状态，只有f0/1接口不能用的时候，f0/2就会自动启用
2、我们尝试下删除f0/0的这条链路，发现f0/2这条链路就启用了

3、再次连接一条链路后，恢复原样了

4、正戏开始，进行链路聚合配置
两台路由器四个接口都要进行配置


等待片刻后，发现四个灯都变绿了，即链路聚合了

5、查询时发现物理接口都不见了，整合成了一个通道接口

6、将聚合通道配置为trunk

实验2:以太网通道（更简单）
1、步骤1同上
2、四个接口都进行配置


3、等一会，就链路聚合了

4、进行相关查询

上图发现接口已经整合了

上图表明，接口还是access，不是trunk
5、接口改为trunk，注意两个交换机都要分别进行设置。这里仅展示一张图

二、生成树协议（STP)

目的
1、理解STP原理

• 理解STP的选举过程

2、会配置PVSTP+

1、STP概念

生成树协议STP (Spanning Tree Protocol）要点:
不改变网络的实际拓扑，但在逻辑上则切断某些链路，使得从一台主机到所有其他主机的路径是无环路的树状结构，从而消除了兜圈子现象。

防止交换机冗余链路产生回路，避免广播风暴。即环型必有阻塞

2、STP工作原理

1、选择根网桥(交换机）

• 比较网桥ID，网桥lD较小的为根交换机
• • 网桥ID(网桥的优先级加上网桥的MAC地址)
• • • 网桥优先级，默认是32768，可以由管理员进行更改(更改时注意要设置为4096的倍数)
• 根网桥上的端口是不可能被阻塞的

2、选择根端口

• 根路径成本最少，即网速最大时，成本最小
• 直连网桥lD最小
• 端口ID最小(端口的ID默认是128)

3、选择指定端口

• 根网桥上的所有端口全是指定端口
• 在每个链路上选择一个指定端口
• 非根网桥上选指定端口
• • 根路径成本最少
• • 网桥ID最小的
• • 端口ID最小（端口的ID默认是128）

4、没有被选中的端口就是阻塞端口

3、STP其他概念

3.1、STP的收敛

• 收敛（整个网络达到一致的情况）
• 交换机的端口的五种状态
• • 禁用：down
• • 阻塞：不能发送数据，也不会进行mac地址学习，只会去侦听网络的BPDU（拓扑变更通告）
• • 侦听：可以收发BPDU，但不会进行MAC地址学
• • 学习：可以收发BPDU并可以进行MAC地址学习，不会转发数据
• • 转发：正常转发业务数据
• 计时器
• • Hello Timer (Hello时间)∶STP交换机发送BPDU的时间间隔。当网络拓扑稳定之后，该计时器的修改只有在根桥修改才有效,根桥会在之后发出的BPDU中填充适当的字段以向其他非根桥传递该计时器修改信息。但当拓扑变化之后，TCN BPDU的发送不受这个计时器的管理
• • Forwarding Delay Timer (转发延时)∶指一个端口Listening和Learning的各自时间，默认为15秒，即Listening状态持续15秒，随后Learning状态再持续15秒。这两个状态下的端口会处Blocking状态，这是STP用于避免临时环路的关键
• • Max Age(最大老化时间)︰端口会根据接收到的BPDU存储所接收到的最好的四个信息(根桥BID、累计根路径开销、发送者BID和发送端口PID)。每次接收到合适的BPDU，端口都会启动这个Max Age计时器。超过这个Max Age时间端口接收不到合适BPDU，就会认为网络直径过大。这个时间默认为20秒

四、生成树协议配置

修改都是修改交换机的配置

1、单生成树(交换机上只有一个vlan)

通常默认为vlan 1

• 设置网桥优先级

SW2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096

• 指定SW3的F0/3接口为阻塞
• • 设置SW1的网桥优先级为8192

SW1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 8192

2、多生成树(交换机上有多个vlan)

不同的vlan具有不同的STP，有不同的根网桥，不同的阻塞接口

3、其他配置

• 直接指定根网桥

Switch(config)#spanning-tree vlan 1 root primary

• 修改端口成本（端口成本由带宽决定)

Switch(config-if)#spanning-tree vlan 1 cost 19

• 修改端口优先级

switch(config-if)#spanning-tree vlan 1 port-priority 64