HCIA-RS实验-STP和RSTP（1）

        这篇文章开始前，先简单说下这2个协议；

        本文介绍了STP和RSTP的基本原理、优缺点以及应用场景。STP和RSTP都是生成树协议，主要作用于避免网络中的环路，保证数据包能够正常转发。在实际应用中，需要根据实际情况选择合适的协议，以提高网络的可靠性和实时性。这篇文章会先做STP实验，关于RSTP；我尽快更新。。。

目录

描述

配置STP实验

更改名称并启动STP

设置根桥

 控制根桥选举

模拟故障

控制根端口选举

命令行以及解析​​​​​​​

描述

        STP（Spanning Tree Protocol）和RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）是网络中常用的两种生成树协议。它们的主要作用是在网络中避免环路，保证数据包能够正常转发。本文将介绍STP和RSTP的基本原理、优缺点以及应用场景。

一、STP的基本原理

        STP是一种分布式算法，它通过选举一个根桥（Root Bridge）来确定生成树。在网络中，每个交换机都会发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息，用来交换信息。BPDU消息中包含交换机的优先级、MAC地址等信息，用于选举根桥。

        在选举根桥之后，每个交换机都会计算到根桥的最短路径，并将其它的路径阻塞，从而保证网络中不存在环路。当网络中某个链路出现故障时，STP会重新计算生成树，找到新的最短路径。

STP的优缺点：

优点：STP能够有效地避免网络中的环路，保证数据包能够正常转发。

缺点：STP的计算速度比较慢，当网络中存在大量交换机时，会导致网络的收敛时间比较长，影响数据传输的实时性。

二、RSTP的基本原理

        RSTP是STP的一种改进版本，它能够更快地收敛网络，提高网络的可靠性和实时性。RSTP的主要改进如下：

1.快速收敛：RSTP能够快速检测到网络中的故障，并迅速重新计算生成树，从而减少网络的收敛时间。

2.端口状态转移：RSTP能够更快地将端口从阻塞状态转移为转发状态，提高网络的实时性。

3.链路聚合：RSTP支持多个链路聚合，提高网络的带宽和可靠性。

RSTP的优缺点：

优点：RSTP能够更快地收敛网络，提高网络的可靠性和实时性。

缺点：RSTP的实现比较复杂，需要更高的计算资源和带宽支持。

三、应用场景

        STP和RSTP广泛应用于企业网络中，用于避免网络中的环路，确保数据包能够正常转发。在设计网络拓扑时，需要根据实际情况选择合适的生成树协议，以保证网络的可靠性和实时性。

配置STP实验

        为了避免网络中的环路问题，需要在网络中的交换机上配置STP。 本实验中，您还需要通过修改桥优先级来控制STP的根桥选举，并通过配置STP的一些特性来 加快STP的收敛速度。以下是这篇文章的拓扑图片（比较简单的我不再做拓扑，如果后续有比较复杂的我可以直接打包成一个文件分享给大家）

更改名称并启动STP

先更改名称为S1和S2，然后开启STP的功能，并选择stp的模式 （S1和S2基本配置一直，就不一一截图）

设置根桥

输入stp root primary把S1设置为根桥；所以S2就输入stp root secondary

执行display stp brief命令查看STP信息。 

执行display stp interface命令查看端口的STP状态。

 

 控制根桥选举

        通过配置优先级，使S2为根桥，S1为备份根桥。桥优先级取值越小，则优先级越高。把
S1和S2的优先级分别设置为8192和4096。在S1和S2都更改STP的优先级；

 更改完毕之后执行display stp命令查看新的根桥信息；会显示S2已经成为新的根桥（根桥设备的CIST Bridge与CIST Root/ERPC字段取值相同。）

 

模拟故障

 先把S2的两个接口关闭；模拟两个交换机之间断开，发生故障；

这个时候也可以直接看模拟器，可以看出接口已经是红色，表示已经断开了连接

这个时候再输入disp stp查看信息，S1已经成为了根桥

重新把S2的接口启动；

再查看STP的状态信息

 恢复正常。S2变回根桥；

控制根端口选举

在S1上执行display stp brief命令查看端口角色

        上述回显信息表明G0/0/1是根端口，G0/0/2是Alternate端口。通过修改端口优先级， 使G0/0/2成为根端口，G0/0/1成为Alternate端口。

        修改S2上G0/0/1和G0/0/2端口的优先级。 缺省情况下端口优先级为128。端口优先级取值越大，则优先级越低。在S2上，修改G0/0/1 的端口优先级值为32，G0/0/2的端口优先级值为16。因此，S1上的G0/0/2端口优先级值大于S2的G0/0/2端口优先级，成为根端口。（提示：此处是修改S2的端口优先级，而不是修改S1的端口优先级。）

输入disp stp int g0/0/1 查看STP状态信息。接口信息（接口2 也一样，不再截图）在S1上执行

在S1上执行display stp brief命令查看端口角色。

       

         在上述回显信息中，灰色部分表明S1的G0/0/2端口是根端口，G0/0/1是Alternate端口。
关闭S1的GigabitEthernet 0/0/2端口，再查看端口角色。 

         在上述回显信息中的灰色部分可以看出，S1的G0/0/1变成了根端口。

下一篇，待续吧。。。

        这篇就到这里了；使用到的命令，我将粘贴在后面并带上注释，有问题随时交流；之前已经出现过的命令将不再重新附带和注释；只添加新的。

        来自一个不懂技术的兔子

命令行以及解析

stp enable   //该命令用于启用交换机上的STP协议功能stp mode stp   //用于配置交换机的STP模式为标准STP模式shutdown   //关闭接口undo shutdown   //取消关闭接口（开启）；undo也可以是取消一些命令，比如取消ip添加就是undo ipaddstp root primary   //该命令用于将交换机配置为STP根桥的优先备份根桥,执行该命令后，交换机将被配置为STP根桥的优先备份根桥。在STP网络中，根桥是整个网络中的核心设备，所有的非根桥设备都要通过STP选举机制选出一个根桥，然后根据根桥的位置建立一棵树形拓扑结构。如果根桥发生故障，备份根桥会接替成为新的根桥，因此优先备份根桥的设置非常重要。stp root secondary   //该命令用于将交换机配置为STP根桥的次优备份根桥,执行该命令后，交换机将被配置为STP根桥的次优备份根桥。display stp brief   //该命令用于显示交换机上的STP状态信息，包括根桥MAC地址、端口状态、端口角色等display stp interface  //该命令用于显示交换机上所有接口的STP状态信息，包括端口状态、端口优先级、端口成本、端口角色等display stp  //该命令用于显示交换机上所有VLAN的STP状态信息，包括根桥MAC地址、端口状态、端口角色等;        
2.根桥设备的CIST Bridge与CIST Root/ERPC字段取值相同。      
3.其中，MSTID表示MST实例ID；CIST表示公共实例树；CIST Bridge表示交换机的MAC地址和优先级；CIST Root ID表示当前根桥的MAC地址；CIST Root Cost表示当前交换机到根桥的路径成本；CIST Root Port表示当前交换机到根桥的端口；CIST Regional RootID表示区域根桥的MAC地址；CIST RegRoot Cost表示当前交换机到区域根桥的路径成本；CIST External Cost表示当前交换机到外部网络的路径成本；CIST Internal Cost表示当前交换机到内部网络的路径成本。undo stp root   //该命令用于取消交换机的STP根桥身份，使交换机不再参与STP选举stp priority 8192   //  该命令用于配置交换机的STP优先级。STP优先级表示交换机在STP选举中的优先级，优先级越高的交换机越有可能被选为STP根桥stp port priority 32  //接口里面配置；；；该命令用于配置交换机某个接口的STP优先级。STP优先级表示接口在STP选举中的优先级，优先级越高的接口越有可能被选为指定端口或备份端口