3-交换机端口配置与生成树协议配置

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第三讲 交换机端口配置与生成树协议配置,交换机端口配置,生成树协议回顾,生成树协议配置,2,交换机端口配置,端口速率,端口工作模式,端口类型,端口流量控制,端口聚合,端口镜像,3,端口速率配置,交换机端口所支持的速率,标准以太网, 10Mbps,快速以太网, 100Mbps,千兆以太网, 1000Mbps,自协商的结果,标准以太网,快速以太网,千兆以太网,标准以太网,10M,10M,10M,快速以太网,10M,100M,100M,千兆以太网,10M,100M,1000M,端口速率配置命令：,Quidway-Ethernet0/1 speed 10 | 100 | 1000 | auto ,4,端口工作模式配置,交换机端口所支持的工作模式,全双工（,Full-duplex,）,连接计算机时,不使用,CSMA/CD,半双工（,Half-duplex,）,连接,Hub,时,使用,CSMA/CD,端口工作模式配置命令：,Quidway-Ethernet0/1 duplex full | half | auto,5,端口类型配置,端口类型,MDI,（,Medium Dependent Interface,，介质相关接口）,MDI-X,或,MII,（,Medium Independent Interface,，介质无关接口）,发,1,1,收,发,2,2,收,收,3,3,发,收,6,6,发,MDI MDI-X,6,端口类型配置（续）,路由器和,PC,机一般都使用,MDI,接口，以太网交换机一般都使用,MDI-X,接口,同端口类型相连使用交叉网线，异端口类型相连使用直连网线。,Receive Pair,Transmit Pair,Transmit Pair,Transmit Pair,Receive Pair,Transmit Pair,Receive Pair,交叉网线,直连网线,Receive Pair,7,端口类型配置（续）,华为或,H3C,交换机可以智能识别网线类型和对端MDI / MDI-X 端口类型,端口类型配置命令,Quidway-Ethernet0/1 mdi normal | cross | auto ,normal ： MDI-X 端口,cross ： MDI 端口,auto ： 自适应,8,流量控制配置,流量控制目标,减轻或避免大量以太网帧在交换机端口发生拥塞,流量控制原理,Half-duplex,：使用后退压力（,Backpressure,）技术，即模拟产生冲突信号（,Jam Signal,）,Full-duplex,：向对端设备发送,PAUSE,帧,流量控制配置命令,Quidway-Ethernet0/1 flow-control,Quidway-Ethernet0/1 undo flow-control,注：,Quidway S,系列交换机所有端口在缺省情况下都禁用了流量控制功能,9,端口聚合配置,概述,端口聚合（Port Aggregation），也称为端口捆绑或链路聚合（Link Aggregation）。,指两个交换机之间通过两个或多个端口并行连接，以获得,更高的带宽。,端口聚合是目前很多品牌交换机都支持的一种高级特性。,10,端口聚合配置,实现原理,聚合链路,（,Aggregated Links),Port 1,Port 2,Port 3,Port n,帧分发器,发送队列,发送部分,高层协议,Port 1,Port 2,Port 3,Port n,帧接收器,接收队列,接收部分,高层协议,端口发,送队列,端口接,收队列,交换机,A,为了保证帧的按序传送，必须将同一会话的帧分配到同一端口进行发送,交换机,B,11,端口聚合配置,相关命令,参加聚合的端口必须工作在全双工方式下并且速率相同,Quidway-Ethernet0/1 duplex full,Quidway-Ethernet0/1 speed 100,配置端口,聚合,端口聚合必须在链路两端同时配置才能生效,端口聚合配置,相关命令,静态聚合命令,创建聚合接口，并进入聚合接口视图,h3cinterface bridge-aggregation,interface-number,interface-number,：,聚合,端口， 系列取值范围为,1-1024,（不同版本数值有差别，见,配置,手册）,将以太网接口加入聚合组（首先进入以太网接口视图）,H3C-GigabitEthernet1/0/1 port link-aggregation group,number,（注：此处,number,与聚合端口的数值一致）,例,：,将以太网端口GigabitEthernet1/0/1,加入聚合端口,22。,H3C interface bridge-aggregation 22,H3C interface GigabitEthernet1/0/1,H3C-GigabitEthernet1/0/1port link-aggregation group 22,13,端口聚合配置,相关命令（续）,清除端口聚合,Quidway undo link-aggregation ethernet master_port_num | all ,（S3500交换机）,master_port_num：聚合端口中的起始端口号,all：表示删除所有端口聚合,Quidway,undo link-aggregation group,agg-id,（S3900,或,S3610,交换机）,显示端口聚合的信息,Quidway display link-aggregation ethernet master_port_num,（S3500交换机）,Quidway display link-aggregation summary,（S3900,或,S3610,交换机）,14,端口镜像配置,概述,镜像分为两种：端口镜像和流镜像。,端口镜像是指将某些指定端口（出或入方向）的数据流量映射到监控端口，以便集中使用数据捕获软件进行数据分析。,流镜像是指按照一定的数据流分类规则对数据进行分流，然后将属于指定流的所有数据映射到监控端口，以便进行数据分析。,15,端口镜像配置,相关命令,S3526,适用,指定和清除镜像,端口,Quidway undo monitor-port ,interface_type interface_num, inbound | outbound | both ,inbound,|,outbound,|,both,表示镜像端口所监控报文的方向；,inbound,表示本镜像端口仅对被镜像端口接收的报文进行监控；,outbound,表示本镜像端口仅对被镜像端口发送的报文进行；监控,both,表示本镜像端口同时对被镜像端口接收和发送的报文进行监控,指定和清除被镜像端口,Quidway undo mirroring-port ,interface_type interface_ num, to,interface_type interface_ num, inbound | outbound | both ,inbound,|,outbound,|,both,表示被监控报文的方向；,inbound,表示仅对端口接收的报文进行监控；,outbound,表示仅对端口发送的报文进行监控；,both,表示同时对端口接收和发送的报文进行监控,注意：2008-EI,、,S3928,、,S3610,分别与以上稍有不同，请查询,相应命令手册已获得其具体命令。,16,生成树协议（,Spanning Tree Protocol, STP,）回顾,起因和历史,概述,术语,BPDU,消息与消息交换,生成树的构造,总结,17,生成树协议,起因,Loop,的危险：,如右图，考虑被两个,Bridges,连接起来的两个局域网,假设主机,n,要发送帧,F,并且两个,Bridges,的,MAC,地址表中都没有包含,F,目的地址的表项,F,F,F,F,F,F,F,18,生成树协议,历史,In 1980s,Radia Perlman,发明了生成树协议来避免在局域网中产生环。,Radia Perlman,于,1988,年在,MIT,获得计算机博士学位。,她目前工作于,Sun Microsystems, Inc.,她有一本很有名的书：,Interconnections, Second Edition: Bridges, Routers, Switches, and Internetworking Protocols,19,Algorhyme,-,Peom of spanning tree algorithm,I think that I shall never see,a graph more lovely than a tree.A tree whose crucial property,is loop-free connectivity.A tree that must be sure to span,so packet can reach every LAN.First, the root must be selected.By ID, it is elected.Least-cost paths from root are traced.In the tree, these paths are placed.A mesh is made by folks like me,then bridges find a spanning tree.,-,By Radia Perlman,20,生成树协议,概述,基本思想：,生成树没有环。,Bridge,之间通过不断地交换控制帧来动态的构造生成树。,这个控制帧被称为：,Configuration Bridge Protocol Data Unit (Configuration BPDU),LAN 2,Bridge,LAN 5,LAN 3,LAN 1,LAN 4,Bridge,Bridge,Bridge,d,Bridge,21,生成树协议,术语,Bridge ID:,每个,Bridge,的唯一标识（,Priority + MAC Address,）。,Port ID:,Bridge,上每个端口的唯一标识。（,Port Priority + Port Index,）,Root Bridge:,具有最小,Bridge ID,的,Bridge,。在生成树协议中，将把这个,Bridge,当作是生成树的,Root.,Root Path Cost:,到达,Root Bridge,的最短路径的长度，单位一般为,hop,数。,Root Port:,到达,Root Bridge,的最短路径的出发端口。,Designated Bridge:,对于一个,LAN,而言，通往,Root Bridge,最短路径上的所经由的第一个,Bridge,。如果两个,Bridge,有相同长度的最短路径，那么取,Bridge ID,较小的那一个。,Designated Port:,如果,Bridge B,是,LAN L,的,Designated Bridge,那么,Bridge B,与,LAN L,相连的端口就称为,Bridge B,对于,LAN L,的,Designated Port.,22,生成树协议,术语（举例）,LAN 2,LAN 3,B 3,B2,2,B1,2,B4,LAN 1,LAN 4,2,2,1,1,1,1,23,生成树协议,BPDU,格式,24,生成树协议,BPDU,的交换,每个,Bridge,都周期性的向与自己相连的,LAN,上发送如下的,BPDU,：,root bridge (what the sender thinks it is) root path cost for sending bridgeIdentifies sending bridgeIdentifies the sending port,root ID,cost,bridge ID,port ID,25,生成树协议,“,better,”,关系,给定两个,BPDU M1,与,M2,：,ID R1,C1,ID B1,M1,M2,ID P1,ID R2,C2,ID B2,ID P2,我们说,M1 is,better,than M2, if,(R1 R2),Or (R1 = R2) and (C1 C2),Or (R1 = R2) and (C1 = C2) and (B1 B2),Or (R1 = R2) and (C1 = C2) and (B1 = B2) and (P1 P2),26,生成树协议,初始化,在协议运行之初，每个,Bridge,都认为自己是,Root Bridge.,于是每个,Bridge,都向与它相连的,LAN,上发送如下形式的,BPDU:,B,0,B,P,27,生成树协议,更新,BPDU,每个,Bridge,把它所收到的所有,BPDU,和它自己所发送的,BPDU,相比较,.,若一个发送如下,BPDU M1,的,Bridge B1,R1,C1,B1,P1,M1,收到一个,Better,BPDU M2,，满足,R2 R1:,R2,C2,B2,P2,M2,那么,Bridge B1,就把自己的,BPDU,更新为,:,R2,C2+1,B1,P1,28,生成树协议,更新,BPDU,（续）,若一个发送如下,BPDU M1,的,Bridge B1,R1,C1,B1,P1,M1,收到一个,Better,BPDU M2,，满足,C2 = C1 2 :,R1,C2,B2,P2,M2,那么,Bridge B1,就把自己的,BPDU,更新为,:,R1,C2+1,B1,P1,29,生成树协议,树的构造,对于每一个,Bridge,：,收到,Better,BPDU,的 并且到达,Root Bridge,路径最短的那个,Port,被认为是该,Bridge,的,Root Port,. (,注：如果该,Bridge,自己的,BPDU,为,Best,，则无,Root Port,.),对于该,Bridge,上的一个,Port X,所连接的,LAN L,如果该,Bridge,自己的,BPDU,比所有从,Port X,收到的其它的,BPDU,都好，那么该,Bridge,就认为自己是,LAN L,的,Designated Bridge,并且认为,Port X,是自己对于,LAN L,的,Designated Port,.,在决定了,Root Port,和,Designated Port,后，每个,Bridge,都认为：,它的,Root Port,在生成树上,它的所有,Designated Ports,在生成树上。,它的所有其它,Port,都不在生成树上。,30,生成树协议,树的构造（续）,如右图，每个,Bridge,都计算出了自己的,Root Port,和,Designated Port,作由,Designated Port,到,Root Port,的连线和由,Designated Port,到,LAN,的连线，就得到了局域网上的生成树。,LAN 2,B7,LAN 5,LAN 3,LAN 1,LAN 4,B5,B 3,B1,d,B 6,D,D,D,R,D,R,R,R,D,2,1,31,生成树协议,帧转发规则,每个,Bridge,只接受从,Root Port,或,Designated Port,收到的数据帧。,每个,Bridge,只在,Root Port,或者,Designated Port,上转发数据帧,这样就避免了环路的出现。,32,生成树协议,端口状态,端口能力,不收发任何报文,Disabled,Blocking,Listening,Learning,端口状态,Forwarding,不接收或转发数据,接收但不发送,BPDUs,不进行地址学习,不接收或转发数据,接收并发送,BPDUs,不进行地址,学习,不接收或转发数据,接收并发送,BPDUs,进行,地址学习,接收并转发数据,接收并发送,BPDUs,进行地址学习,IETF RFC 1493,Discarding,IEEE 802.1D,Learning,Forwarding,33,生成树协议,举例,D,D,D,D,D,D,D,D,D,D,D,R,R,R,R,R,R,注：某些,Bridge,可能被闲置，例如,B3,和,B6,。,34,生成树协议,演变,生成树协议（,STP,）,1990年，Radia Perlman的STP被IEEE标准化为 IEEE Std 802.1D,缺点：需要等待计时器超时，网络恢复连通速度慢,消失于IEEE Std 802.1D 2004 Edition,快速生成树协议（,RSTP, Rapid STP,）,出现于IEEE Std 802.1D 2001 Edition,优点：无需等待计时器超时，增加了用于主动通知的TCN（Topology Change Notification）消息，完全兼容STP,目前的交换机一般都实现RSTP,多生成树协议（,MSTP, Multiple STP,）,出现于IEEE Std 802.1,s,2002 Edition,zai,用于VLAN的生成树协议,在,S3900,系列和,S3610,交换机上实现的是,MSTP,STP, RSTP, MSTP,的基本思想和过程相同，都遵照了当初,Radia Perlman,的想法,35,生成树协议,总结,动态算法,能适应网络拓扑结构的改变,分布式算法,每个,Bridge,独立的作出自己对,Root Port,和,Designated Port,的决定。,消息交换简单,周期性的相邻,Bridge,之间,BPDU,交换,消息处理简单,仅决定“,better”,关系即可,计算机网络领域最优美的协议之一,36,生成树协议配置,启动,/,关闭生成树协议,设定网桥的优先级,设定端口的优先级,设定端口的开销,设定端口的,Forward Delay,显示生成树协议信息,37,启动,/,关闭生成树协议,在,Quidway S,系列交换机中，生成树协议缺省为关闭状态。可以用下述命令来改变生成树的状态：,stp enable | disable ,undo stp,适用视图,系统视图、以太网端口视图,参数,enable,：用来开启设备或端口的,RSTP,。,disable,：用来关闭设备或端口的,RSTP,。,stp enable | disable ,命令用来开启,/,关闭设备或端口上的,RSTP,。,当在系统视图下用来配置设备,RSTP,时，,undo stp,命令用来恢复设备的,RSTP,为缺省状态；在以太网端口视图下使用,undo stp,命令，配置的效果和系统视图下一样，也是将设备的,RSTP,恢复为缺省状态。,38,设定网桥的优先级,网桥,ID,由两部分组成,:,Bridge,Priority,+,Bridge,MacAddress,如果网络中的所有交换机都在缺省配置下，根据,BPDU,比较原则，,MAC,地址最小的交换机被选为根桥，但是该交换机未必是理想的根桥，可以通过命令配置,Bridge Priority,将合适的交换机推举为根桥,Quidway stp priority,bridge-priority,bridge-priority,：用来标识所设定的bridge 优先级，该值是不连续的，范围为061440，步长为4096。缺省情况下，交换机的优先级为32768。,Quidway undo stp priority / 恢复为缺省值,39,设定端口的优先级,根据,BPDU,比较原则，有时候需要比较端口,ID,端口,ID,由两部分组成,:,Port,Priority,+,Port,Index,其中端口优先级部分是可配置的,命令格式为,Quidway-Ethernet0/1 stp port priority,port-priority,port-priority,：用来标识所设定的优先级，该值是不连续的，范围为0240，步长为16。缺省情况下，端口优先级为128。,Quidway-Ethernet0/1 undo stp port priority,平行链路,2,1,40,设定端口的开销,从本网桥到根桥的路径上所有经过端口的端口开销之和为,根路径开销,，可以通过命令来改变端口开销的值,Quidway-Ethernet0/1 stp cost,cost,cost,：用来标识所设定的路径开销值，范围1200000。缺省情况下，网桥根据与端口相连的链路速率而直接得到端口的路径开销。,Quidway-Ethernet0/1 undo stp cost,41,设定端口的,Forward Delay,Forward Delay,：端口转换为,Forwarding,状态所需等待的时间,过长的,Forward Delay,会导致生成树的收敛太慢；,过短的,Forward Delay,可能会在拓扑改变的时候，引入暂时的环路。,LAN 1,LAN 2,B 3,B2,d,Forwarding,Discarding,B1,Fail Suddenly,42,设定端口的,Forward Delay,（续）,Quidway stp timer forward-delay,centiseconds,centiseconds:,厘秒，缺省为,1500,Quidway undo stp timer forward-delay,43,显示生成树协议信息,任意视图, display stp interface,interface_list,interface,interface_list,：以太网端口列表，表示多个以太网端口，表示方式为,interface _list,interface_type interface_num,to,interface_type interface_num, & ,“&”,表示前面的参数最多可以输入,10,次。,本命令用来显示当前,RSTP,的状态信息或统计信息。根据该命令的输出信息，可以帮助用户确认,RSTP,配置是否正确。,【,例,】,显示设备上以太网端口,Ethernet0/1,的,RSTP,信息。, display stp interface Ethernet0/1,44,作实验注意事项,实验前,做,，请在用户视图下使用“reset save,ost,d-configuration”命令和“reboot”命令将设备的配置清空，以免前一个班的实验留下的配置对本次实验产生影响。,请关闭PC机上的防火墙,请首先在系统视图下执行以下命令：,stp mode rstp,stp pathcost-standard legacy,故障诊断：,检查接线是否正确,检查指示灯是否亮（PC机网卡灯，交换机的端口灯）,检查配置是否正确（PC机：ipconifg, 交换机：display）,