一、生成树协议STP
概念介绍：
生成树协议是一种网络协议，用于在交换机之间建立逻辑上的树形拓扑结构避免产生环路。为了完成这个功能，生成树协议需要进行些配置，包括根桥的选举、端口的状态切换等。
步骤明细：
- 使用思科模拟器（Cisco Packet Tracer）搭建一个环形网络，
S1、S2、S3是三台 交换机，通过对S1,S2之间加上一条链路，形成一个环形网络。 为了防止网络中出现环路，产生网络风暴，所有交换机上都需要运行STP 协议。PC1，PC2，PC3，PC4，PC5，PC6是六台用户主机，PC1和PC2连接到S1上，PC3和PC4连接到S2上，PC5和PC6连接到S0上，它们需要通过交换机网络进行通信
-
从左侧工具栏中选择连接线，分别连接S1的
f0/4端口和S2的f0/4端口，S2的f0/3端口`和S0的f0/4端口，S0的f0/3端口和S1的f0/3端口，形成一个环形网络。再分别连接S1的f0/1端口和PC1的Fa0端口，S1 的f0/2端口和PC2的Fa0端口，S2的f0/1端口和PC3的Fa0端口，S2的f0/2端口和PC4的Fa0端口，S0的f0/1端口和PC5的Fa0端口，S0的f0/2端口和PC6的Fa0端口。 -
配置交换机的VLAN信息，如VLAN编号、VLAN名称、端口划分等。 例如，在S1上输入以下命令：
vlan 10 name VLAN10 interface range f0/1 - 2 switchport mode trunk switchport trunk allowed vlan 10 interface f0/3 switchport mode access switchport access vlan 10 -
配置交换机的STP协议，因为STP协议本身就是默认开启的，所以 配置优先级即可。例如，在S1上输入以下命令：
spanning-tree vlan 10 priority 4096
- 双击每个用户主机，在弹出的窗口中选择桌面选项卡，进入桌面界面。 配置用户主机的IP地址和默认网关信息。例如，在PC1上输入以下信 息：
IP address: 192.168.1.1
Subnet mask: 255.255.255.0
- 使用ping命令或其他工具测试网络连通性和可靠性。例如，在PC1上 打开命令提示符窗口，输入以下命令：
ping 192.168.1.2
- 使用show命令或其他工具查看STP协议的运行状态。例如，在S1上 输入以下命令：
show spanning-tree
- 使用故障模拟或其他方法测试RSTP协议的收敛速度和故障恢复能力， 如断开某个链路或关闭某个设备等。
测试：
💻验证STP协议是否在交换机上运行
💻验证使用STP协议是否能够ping通
💻验证使用STP协议断掉一条链路后是否还能ping通
二、快速生成树协议RSTP
概念介绍：
RSTP是一种快速生成树协议，相比于STP，它具有更快的收颌速度和更多的端口角色。在BSTP中，我们需要配置Bacup Pot和Altemate Port两种全新的端口角色，以便在根端口失效时能够快速切换路径。
步骤明细：
- 打开思科模拟器，从左侧工具栏中选择交换机和用户主机，拖放到中 间画布上，分别命名为S1、S2、S3、PC1，PC2，PC3，PC4，PC5，PC6。
- 从左侧工具栏中选择连接线，分别连接S1的f0/4端口和S2的f0/4端 口，S2的f0/3端口和S0的f0/4端口，S0的f0/3端口和S1的f0/3端口， 形成一个环形网络。再分别连接S1的f0/1端口和PC1的Fa0端口，
S1的f0/2端口和PC2的Fa0端口，S2的f0/1端口和PC3的Fa0端口，S2的f0/2端口和PC4的Fa0端口，S0的f0/1端口和PC5的Fa0端口，S0的f0/2端口和PC6的Fa0端口。【与STP同一拓扑】
- 配置交换机的VLAN信息，如VLAN编号、VLAN名称、端口划分等。 例如，在S1上输入以下命令：
vlan 10
name VLAN10
interface range f0/1 - 2
switchport mode trunk
switchport trunk allowed vlan 10
interface f0/3
switchport mode access
switchport access vlan 10
- 配置交换机的RSTP协议，如模式、优先级、成本等。例如，在S1上 输入以下命令：
spanning-tree mode rapid-pvst
spanning-tree vlan 10 priority 4096
- 双击每个用户主机，在弹出的窗口中选择桌面选项卡，进入桌面界面。 配置用户主机的IP地址和默认网关信息。例如，在PC1上输入以下信息：
IP address: 192.168.1.1
Subnet mask: 255.255.255.0
- 使用ping命令或其他工具测试网络连通性和可靠性。例如，在PC1上 打开命令提示符窗口，输入以下命令：
ping 192.168.1.2
- 使用
show命令或其他工具查看RSTP协议的运行状态。例如，在S1上输入以下命令：
show spanning-tree
- 使用故障模拟或其他方法测试RSTP协议的收敛速度和故障恢复能力， 如断开某个链路或关闭某个设备等。
测试：
💻验证RSTP协议是否在交换机上运行
💻验证使用RSTP协议是否能够ping通
💻验证使用RSTP协议断掉一条链路后是否还能ping通
三、热备份路由选择协议HSRP
概念介绍：
HSRP是一种基于路由器的冗余备份协议，它可以实现路由器之间的互相备份，以确保网络在一个路由器故障的情况下仍然能够正常工作。在HSRP中，我们需要配置虚拟P地址止、优先级等参数，并通过设置预备状态和活动状态来实现路由器之间的自动切换。径。
步骤明细：
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打开思科模拟器，从左侧工具栏中选择路由器、交换机和用户主机， 拖放到中间画布上，分别命名为R1-2、S1-3、PC0-2。
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从左侧工具栏中选择连接线，分别连接R1的f0/0端口和S1的f0/3 端口，R2的f0/0端口和S1的f0/4端口，R1的f0/1端口和S0的f0/1 端口，R2的f0/1端口和S0的f0/2端口。再分别连接S1的f0/1端口和 PC1的Fa0端口，S1的f0/2端口和PC2的Fa0端口，S0的f0/3端口和 PC0的Fa0端口。
- 配置路由器的IP地址和路由信息，如静态路由或动态路由协议等。 例如，在R1上输入以下命令：
interface f0/0
ip address 192.168.1.252 255.255.255.0
no shutdown
interface f0/1
ip address 192.168.1.253 255.255.255.0
no shutdown
- 配置路由器的HSRP协议，如虚拟IP地址、虚拟MAC地址、优先级、 抢占等。例如，在R1上输入以下命令：
interface f0/0
standby version 2
standby 10 ip 192.168.1.254
standby 10 priority 120
standby 10 preempt
- 双击每个用户主机，在弹出的窗口中选择桌面选项卡，进入桌面界面。配置用户主机的IP地址和默认网关信息。例如，在PC1上输入以下信息：
IP address: 192.168.1.1
Subnet mask: 255.255.255.0
Default gateway: 192.168.1.254
- 使用ping命令或其他工具测试网络连通性和可靠性。例如，在PC1上 打开命令提示符窗口，输入以下命令：
ping 8.8.8.8
- 使用show命令或其他工具查看HSRP协议的运行状态，如虚拟IP地 址、虚拟MAC地址、优先级、抢占等。例如，在R1上输入以下命令：
show standby brief
测试：
💻验证HSRP协议是否在交换机上运行
- 如下图所示，在192.168.1.0的网络中R1的Fa0/0接口为主网关，R2的Fa0/0接口为备份网关。在8.8.8.0的网络中R1的Fa0/1接口为主网关，R2的Fa0/1接口为备份网关
💻验证使用HSRP协议是否能够ping通
💻验证使用HSRP协议断掉一条链路后是否还能ping通
四、总结与提炼
最后来总结一下本文所学习的内容📖
- 在本文中，我们学习了STP、RSTP、HSRP三种网络技术的原理和配置方法，并且亲自使用思科模拟器搭建了一个环形网络，并在其中运行了这三种协议。 通过ping命令或其他工具验证网络连通性和可靠性，发现在分别配置了STP、RSTP、HSRP协议后，用户主机之间可以正常通信，且没有出现网络风暴或环路的现象。
- 而且体会到了STP、RSTP、HSRP三种协议对于提高网络可靠性和稳定性的重要作用，并且了解了它们的优缺点和适用场景。通过比较STP和RSTP协议的收敛速度，发现RSTP协议比STP协议更快，因为RSTP协议使用了快速转发和快速收敛的机制，可以减少生成树的收敛时间。
以上就是有关三种生成树协议的配置，感谢您的阅读🌹
