MSTP多生成树协议(第二课)

news2024/11/23 12:07:25

MSTP负载均衡 实验 

需求

1)PC1属于 vlan 10 ,IP地址为 192.168.10.1/24, 网关为 192.168.10.254

2)PC2属于 vlan 20 ,IP地址为 192.168.20.1/24, 网关为 192.168.20.254**

3)确保PC1与PC2互通

4)合理配置 MSTP ,确保PC1与PC2之间的互通路径是最优的**

 

 

配置步骤

1)配置PC的IP地址
2)在所有的交换机中都创建vlan10和vlan20
3)交换机连接PC的接口设置为access模式,并加入指定的vlan
4)交换机和交换机互联的接口设置trunk模式,并允许vlan10和vlan20 通过
5)在所有的交换机中配置MSTP,所有交换机中的MSTP配置都要完全相同
6)指定SW1为vlan20的主根, vlan10的备根
7)指定SW2为vlan10的主根, vlan20的备根
8)配置路由器接口的IP地址**
**1)S1、S2、S3创建vlan并配置连接交换机的端口为trunk**
[S1]VLAN batch 10 20
[S1]port-group 1
[S1-port-group-1]group-member G0/0/5 G0/0/6
[S1-port-group-1]port link-type trunk 
[S1-GigabitEthernet0/0/5]port trunk allow-pass vlan ALL

[S2]VLAN batch 10 20
[S2]port-group 1
[S2-port-group-1]group-member G0/0/5 G0/0/6
[S2-port-group-1]port link-type trunk 
[S2-GigabitEthernet0/0/5]port trunk allow-pass vlan ALL

[S3]VLAN batch 10 20
[S3]port-group 1
[S3-port-group-1]group-member G0/0/5 G0/0/6
[S3-port-group-1]port link-type trunk 
[S3-GigabitEthernet0/0/5]port trunk allow-pass vlan ALL

**2) S1、S2、S3配置MSTP区域并激活**
[S1]stp mode mstp 启用MSTP协议
[S1]stp region-configuration 创建区域
[S1-mst-region]region-name ntd 定义区域名为ntd
[S1-mst-region]instance 1 vlan 10 指定vlan与实例的对应关系
[S1-mst-region]instance 2 vlan 20
[S1-mst-region]active region-configuration 激活区域配置


[S2]stp mode mstp 启用MSTP协议
[S2]stp region-configuration 创建区域
[S2-mst-region]region-name ntd 定义区域名为ntd
[S2-mst-region]instance 1 vlan 10 指定vlan与实例的对应关系
[S2-mst-region]instance 2 vlan 20
[S2-mst-region]active region-configuration 激活区域配置

[S3]stp mode mstp 启用MSTP协议
[S3]stp region-configuration 创建区域
[S3-mst-region]region-name ntd 定义区域名为ntd
[S3-mst-region]instance 1 vlan 10 指定vlan与实例的对应关系
[S3-mst-region]instance 2 vlan 20
[S3-mst-region]active region-configuration 激活区域配置

**3)配置S1为vlan10的主根、vlan20的次根网桥并查看配置**
[S1]stp instance 1 priority 4096
[S1]stp instance 2 priority 8192

**4)配置S2为vlan20的主根、vlan10的次根根网桥并查看配置**
[S2]stp instance2 priority 4096
[S2]stp instance 1 priority 8192
**
5)配置PC1加入vlan10、PC2加入vlan20**
[S3]interface GigabitEthernet 0/0/1
[S3-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access 
[S3-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10
[S3]interface GigabitEthernet 0/0/2
[S3-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access 
[S3-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 20

**6)配置S1与路由相连的接口加入vlan10**
[S1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[S1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access 
[S1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10

**7)配置S2与路由相连的接口加入 vlan20**
[S2]interface GigabitEthernet 0/0/2
[S2-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access 
[S2-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 20

**8)配置路由器接口IP**
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 192.168.10.254 24
[R1]interface GigabitEthernet 0/0/2
[R1-GigabitEthernet0/0/2]ip address 192.168.20.254 24

**9)测试与验证**
pc1 ping  pc2  通

**10)查看验证**
 <SW3>display stp brief 
查看S1的instance 1 g0/0/5 g0/0/6都是指定接口
查看S2的instance 2 g0/0/5 g0/0/6都是指定接口  

理论

1.MSTP作用:

默认生成树协议只形成一个网络拓扑,不能有效利用所有网络带宽

为了实现网络的负载均衡,需要让网络形成多个无环拓扑**,**让不同vlan的主机,选择不同的拓扑来传数据

2、如何实现

1)在MSTP网络种,引入了域的概念,**称为MST域**

2)每一个MST域中包含**一个或多个“生成树”称为“实例”**

3)每个“实例生成树”都可以绑定vlan,实现vlan数据流的负载分担/负载均衡

4)默认情况下,**所有的vlan都属于“实例树0:即:instance 0**”

5)**不同的“实例树”、就是不同的“生成树”,每个实例树都可以选举根交换机**

3、MSTP工作原理

1)MSTP工作过程:

  1. 选举根交换机
选网桥ID最小的交换机为根网桥

网桥ID=网桥优先级网桥的MAC地址

网桥ID由8个字节组成其中网桥优先级2个字节,网桥MAC是6个字节

网桥优先级:范围0-65535(理论取值范围),实际取值范围0-61440,默认32768步长4096
  1. 选举根端口-RP
1) 非根交换机中有且只有一个根端口

2)选举根端口原则:

非根交换机到根交换机的根路径开销值(根路径成本)最小的端口,即根端口(此端口到根的路径成本之和最低)

如果根路径开销值相同,则比较对端交换机的BID,越小越优(此端口直连网桥ID最小)

如果对端的BID也相同,则比较PID,越小越优

注:路径开销(路径成本):Cost :

路径开销可以形容为交换机之间的“距离远近”,开销值越小越优先

交换机的每一个端口都有一个路径开销-cost值

交换机的接口cost值和端口带宽有关系,带宽越高,cost值越小

默认情况下,华为交换机千兆端口的cost值为:20000

默认情况下,华为交换机百兆端口的cost值为:200000

```text
10Mbit/s 2000000     100Mbit/s 200000   1Gbit/s 20000    10Gbit/s 2000**

注:PID(端口ID):

端口优先级+端口号组成 (值越小越优先)

端口优先级取值范围:0~240,步长值:16

3. **选举指定端口-DP**

```Haskell
1) 在每一条链路上选择一个指定端口

根交换机中的接口全是指定端口

2)选举指定端口原则:
一条链路上,到根交换机的根路径开销值最小的端口,即指定端口

如果根路径开销值相同,则比较接口所在交换机的BID,越小越优

如果交换机的BID也相同,则比较PID,越小越优
4. **确定替代端口-AP**

2)**确定端口状态:**

(丢弃):相当于STP中的禁用、侦听、阻塞,不转发用户数据

Learning(学习):和STP 中的学习状态相同

Forwarding(转发):和STP中的转发状态相同

#### 4、MSTP配置

每个交机创建vlan,交换相连的接口配置为trunk

配置STP模式为MSTP

交换机创建MSTP域名,实例和vlan的对应关系

交换机上激活MSTP区域配置

难度升级

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