生成树技术文档

### 生成树技术文档 #### 一、生成树协议(STP)概述 生成树协议（Spanning Tree Protocol, STP）是一种防止环路形成的网络管理协议。它通过确定网络中的冗余链路来避免广播风暴的发生，从而提高网络的可靠性和稳定性。在本实验文档中，我们将探讨STP的基本原理及其在实际网络环境中的应用。 #### 二、实验背景与目的 ##### 实验背景 本实验基于一个包含三台Cisco 2960系列交换机(S1、S2、S3)和三台个人计算机(PC1、PC2、PC3)的局域网环境。实验目的是理解并实践STP的工作机制以及其在多交换机环境中如何优化网络性能。 ##### 实验目的 - **网络布线:** 根据给定的拓扑结构正确连接网络设备。 - **恢复默认配置:** 清除交换机的所有现有配置，并将其恢复到出厂默认状态。 - **基本配置:** 配置交换机的基本参数，如VLAN划分等。 - **VLAN中继协议(VTP):** 在所有交换机上启用VTP，以便于VLAN信息的同步。 - **观察STP行为:** 观察默认STP的行为，并分析其在网络中的作用。 - **改变STP根桥:** 修改网络中STP的根桥位置，观察网络拓扑的变化。 - **理解STP局限性:** 讨论STP在支持服务连续性方面的不足之处。 - **快速STP(RSTP):** 配置RSTP，并对比其与传统STP的不同之处。 #### 三、实验步骤详解 ##### 步骤1: 准备网络 - **网络电缆连接:** 根据提供的拓扑图，连接所有网络设备。确保所有的连接都是按照指定的端口进行的。 - **清除配置:** 使用`erase startup-config`命令清除交换机的NVRAM中的启动配置，并使用`delete vlan.dat`删除VLAN数据文件。接着重新加载交换机。 - **确认默认配置:** 通过`show vlan`命令验证所有交换机是否仅存在默认VLAN，并且所有端口都被分配给了VLAN1。 ##### 步骤2: 基本配置 - **禁用端口:** 使用`shutdown`命令禁用所有端口，以确保网络初始化时端口处于关闭状态。可以使用`interface range`命令来批量操作多个端口。 ```cisco S1(config)#interface range fa0/1-24 S1(config-if-range)#shutdown ``` ##### 步骤3: VLAN配置 - **创建VLAN:** 在每台交换机上创建VLAN10、VLAN20、VLAN30。 - **配置中继端口:** 指定特定端口作为802.1q中继端口，并设置本征VLAN为VLAN99。 ```cisco S2(config)#interface fa0/1-4 S2(config-if-range)#switchport mode trunk S2(config-if-range)#switchport trunk allowed vlan add 10,20,30 S2(config-if-range)#switchport trunk native vlan 99 ``` #### 四、生成树协议配置与观察 ##### 配置STP - **启用STP:** 在所有交换机上启用STP。 ```cisco S1(config)#spanning-tree vlan 10,20,30 ``` - **观察默认行为:** 使用`show spanning-tree`命令查看各个VLAN的STP状态，注意观察根桥、根端口、指定端口等信息。 ##### 改变根桥位置 - **修改优先级:** 选择一台交换机作为新的根桥，并调整其优先级。 ```cisco S2(config)#spanning-tree vlan 10 priority 0 ``` - **观察变化:** 再次使用`show spanning-tree`检查STP的状态变化。 ##### 快速STP配置 - **启用RSTP:** 在所有交换机上启用快速STP。 ```cisco S1(config)#spanning-tree mode rapid-pvst ``` - **观察改善:** 对比RSTP与传统STP的收敛时间，观察网络拓扑的变化速度。 #### 五、总结 通过本次实验，我们不仅熟悉了STP的基本配置和操作流程，还深入理解了STP在网络设计中的重要性以及它的局限性。通过比较STP与RSTP之间的差异，我们可以更好地评估不同场景下应该选择哪种协议来提高网络的稳定性和响应速度。此外，通过对网络进行实际操作，我们也增强了对网络故障排除和维护的能力。