一、交换机的生成树算法(spanning-tree),RSTP协议

1、技术原理:

生成树算法,SPA算法,即在存在交换环路的网络中生成一个没有环路的树形网络。其原理,就是将交换网络的冗余链路从逻辑上断开(成为备份链路),当主链路出现故障时,能够自动切换到备份链路。保证数据的正常转发。

2、生成树协议版本:STP、RSTP(快速生成树),MSTP(多生成树协议)

3、STP:特点是收敛时间长,从主链路切换到备份链路需要50S的时间;因为它的算法基础是链路;

RSTP:增加了两种端口角色:替换端口和备份端口,分别为根端口和指定的冗余端口。当根端口或指定端口出现故障,可以立刻切换到备份端口,时间小于1S。

4、实验步骤:

在模拟器中,交换机默认自动开启了生成树算法,但在真实的交换机中需要手动配置。

如果真实机是锐捷的交换机;开启生成树:spanning-tree ,然后配置生成树版本:spanning-tree mode rstp

如果是思科的真实交换机,直接配置生成树算法的版本即可:spanning-tree mode rapid-pvst

1、链接线路,配置终端;

2、配置交换机的VLAN

A、创建VLAN

B、配置交换机在VLAN中的IP地址

C、把端口划分到指定VLAN中

3、配置交换机的端口:划分到VLAN、设置端口模式

4、配置交换机端口的生成树算法(RSTP)

5、测试:断开主链路,测试网络。

注意:手动指定根交换机:spanning-tree vlan 1 root primary

二、交换机的链路聚合

1、技术原理:

链路聚合又称端口汇聚,是指两台交换机之间在物理上有两个或多个端口连接,在逻辑上将多条线路聚合成一条线路,从而增加链路带宽,解决交换网络因为带宽引起的网络瓶颈。

2、配置步骤:

1、设置端口模式

2、设置端口聚合:

A、创建聚合组:interface port-channel (名称)

B、配置线路模式为Trunk(按需):switchport mode trunk

C、进入接口配置,启用链路聚合功能:

interface range f0/1-2

channel-group 1 mode on

为了确保成功,两个交换机都需要设置链路聚合

3、查看聚合组信息,特权模式下:

show etherchannel summary

三、交换机的负载均衡

1、技术原理:

两个交换机如果设置了生成树协议,多条冗余线路仅有一条处于工作状态。如果配置了负载均衡,则可以实现多条线路同时工作,这在一定程度上提升了网络带宽。其核心思想是规定不同数据走不同的线路,比如不同线路通过不同vlan的数据。

2、步骤:

1、设置vlan,将端口划分到对应的vlan中

2、开启RSTP协议:在模拟软件中,交换机默认就开启了RSTP;真机需要手动开启RSTP。

比如:锐捷交换机配置:

RJ_2126#conf t

RJ_2126(config)#spanning-tree mode rstp

在vlan中启用生成树:

SA(config)#spanning-tree vlan 1

SA(config)#spanning-tree vlan 10

SA(config)#spanning-tree vlan 20

手动修改根网桥/备用根网桥:

SA(config)#spanning-tree vlan 1 root primary/secondary

指定vlan优先级:

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

数字从0-61440,默认32768,值一般为4096的倍数,数字越小,优先级越高。

vlan:1~1005,其中1、1002~1005都是系统预留使用的,

3、配置vlan的负载均衡

把不同的vlan设置可以通过不同的线路:

SA(config)#interface f0/23

SA(config-if)#switchport mode trunk

SA(config-if)#switchport trunk allowed vlan 10

SA(config-if)#exit

SA(config)#interface f0/24

SA(config-if)#switchport mode trunk

SA(config-if)#switchport trunk allowed vlan 20

SA(config-if)#exit

四、实验

Switch>enable //进入特权模式

Switch#configure terminal //进入全局模式

Switch(config)#hostname S01 //重命名交换机名

//负载均衡

S01(config)#interface g1/1 //

S01(config-if)#switchport trunk allowed vlan 10

S01(config-if)#exit

S01(config)#interface g1/2 //

S01(config-if)#switchport trunk allowed vlan 20

S01(config-if)#exit

S01(config)#

//#####另一台交换机

S02(config)#interface g1/1 //

S02(config-if)#switchport trunk allowed vlan 10

S02(config-if)#exit

S02(config)#interface g1/2 //

S02(config-if)#switchport trunk allowed vlan 20

S02(config-if)#exit

S02(config)#

//链路聚合

S01(config)#interface port-channel 1

S01(config-if)#switchport mode trunk

S01(config-if)#interface g1/1-2

S01(config-if-range)#channel-group 1 mode on

//#####另一台交换机

S02(config)#interface port-channel 1

S02(config-if)#switchport mode trunk

S02(config-if)#interface g1/1-2

S02(config-if-range)#channel-group 1 mode on

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