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先來了解一下STP生成樹協(xié)議
在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，物理環(huán)路可以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，當(dāng)一條線路斷掉的時(shí)候，另外一條鏈路仍然可以傳輸數(shù)據(jù)，但是，在交換的網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)交換機(jī)接受到一個(gè)未知目的地的數(shù)據(jù)幀時(shí)，交換機(jī)的操作是將這個(gè)數(shù)據(jù)幀廣播出去，這樣，在物理環(huán)路的交換網(wǎng)絡(luò)中，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)雙向的廣播環(huán)，甚至產(chǎn)生廣播風(fēng)暴，導(dǎo)致交換機(jī)死機(jī)STP(Spanning Tree Protocol生成樹協(xié)議)就是用來解決這個(gè)環(huán)路上的廣播風(fēng)暴的，STP協(xié)議在邏輯上斷開網(wǎng)絡(luò)的環(huán)路，防止廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生，而一但正在使用的線路出現(xiàn)故障，被邏輯上斷開的線路又被連通，繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)
生成樹協(xié)議運(yùn)行生成樹算法（STA），生成樹算法很復(fù)雜，但大體可以分為以下三個(gè)步驟：
(1) 選擇根網(wǎng)橋(root bridge)
選擇根網(wǎng)橋的依據(jù)是網(wǎng)橋ID，網(wǎng)橋ID是一個(gè)8字節(jié)的字段
 網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)是用于衡量網(wǎng)橋在生成樹算法中優(yōu)先級(jí)的十進(jìn)制數(shù)，取值范圍為0---65535，默認(rèn)為32768，一般的配置都是4096的倍數(shù)，網(wǎng)橋ID中的MAC地址是交換機(jī)的MAC地址之一，當(dāng)使用密令show mac-address-table查看交換機(jī)的MAC地址表的時(shí)候，顯示在最前面的MAC地址是STP計(jì)算用的交換機(jī)的MAC地址。按照生成樹算法中的定義，當(dāng)比較某個(gè)STP參數(shù)的兩個(gè)取值時(shí)，值小的優(yōu)先級(jí)高，因此，選擇根網(wǎng)橋的時(shí)候，比較的方法是看那臺(tái)交換機(jī)的網(wǎng)橋ID的值最小，優(yōu)先級(jí)小的被選擇為根網(wǎng)橋，在優(yōu)先級(jí)相同的情況下，MAC地址小的為根網(wǎng)橋
(2) 選擇根端口(root ports)
選出了根網(wǎng)橋后，網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)交換機(jī)必須和根網(wǎng)橋建立某種關(guān)聯(lián)，因此，STP將進(jìn)行選擇根端口的過程，跟端口存在于非根網(wǎng)橋上，每個(gè)非根網(wǎng)橋上選擇一個(gè)根端口。
選擇根端口的依據(jù)一次是：
到根網(wǎng)橋最低的根路徑成本：
根路徑成本是兩個(gè)網(wǎng)橋間的路徑上所有鏈路的成本之和，也就是某個(gè)網(wǎng)橋到達(dá)根網(wǎng)橋的中間所有鏈路的路徑成本和，路經(jīng)成本用來代表一條鏈路帶寬的高低，一條鏈路的帶寬越大，他傳輸數(shù)據(jù)的成本也就越低
 直連的網(wǎng)橋ID最小 前面有介紹
端口ID最小：
端口ID是一個(gè)2字節(jié)的STP參數(shù)，有一個(gè)字節(jié)的端口優(yōu)先級(jí)和一個(gè)字節(jié)的端口編號(hào)組成，
 端口優(yōu)先級(jí)是一個(gè)可配置的STP參數(shù)，在基于IOS的交換機(jī)上，端口優(yōu)先級(jí)的十進(jìn)制取值范圍是0——255，默認(rèn)值是128，端口編號(hào)是Catalyst用于列舉各個(gè)端口的數(shù)字標(biāo)識(shí)符，在基于IOS的交換機(jī)上，可以支持256個(gè)端口，斷口編號(hào)不是端口號(hào)，但是端口號(hào)低的端口，端口編號(hào)也較小
在STP選擇根端口的時(shí)候，首先比較交換機(jī)端口的根路徑成本，跟路徑成本低的為根端口，當(dāng)根路徑成本相同時(shí)，比較連接的交換機(jī)的網(wǎng)橋ID值，選擇網(wǎng)橋ID值小的作為根端口，當(dāng)網(wǎng)橋ID相同的時(shí)候，比較端口ID值，選擇較小的作為根端口。
(3) 選擇指定端口(designated ports)
選擇完根網(wǎng)橋和每臺(tái)交換機(jī)的根端口后，一個(gè)數(shù)行結(jié)構(gòu)已初步形成，但是，所有的鏈路仍連接在一起，并可能都處于活動(dòng)狀態(tài)，最后導(dǎo)致形成環(huán)路，為了消除網(wǎng)橋回路形成的可能，STP進(jìn)行最后的計(jì)算，在每一個(gè)網(wǎng)段上選擇一個(gè)指定端口，選擇指定端口的依據(jù)與根端口相同，按順序有3個(gè)：
(1)根路徑成本較低
(2)所在的交換機(jī)的網(wǎng)橋ID的值較小
(3)端口ID的值較小
在STP選擇指定端口的時(shí)候，首先比較同一網(wǎng)段上的端口中根路成本最低的，也就是到達(dá)根網(wǎng)橋最近的端口作為指定端口，當(dāng)根路徑成本相同的時(shí)候，比較這個(gè)端口所在的交換機(jī)的網(wǎng)橋ID值，選擇一個(gè)網(wǎng)橋ID值小的交換機(jī)上的端口作為指定端口，當(dāng)網(wǎng)橋ID相同的時(shí)候，也就是說，有幾個(gè)位于同一交換機(jī)上的端口時(shí)，比較端口ID值，選擇較小的作為指定端口，另外，跟網(wǎng)橋上的接口都是指定端口，因?yàn)楦W(wǎng)橋上端口的根路徑成本為0
前面所說的STP是交換機(jī)自動(dòng)運(yùn)行的協(xié)議，那么有了以上的基礎(chǔ)我們?cè)诹私庖粋€(gè)基于VLAN的生成樹協(xié)議，PVST
PVST是cisco的私有協(xié)議，PVST為每個(gè)虛擬局域網(wǎng)運(yùn)行單獨(dú)的生成樹實(shí)例，PVST為每個(gè)VLAN使用獨(dú)立的一個(gè)生成樹實(shí)例，能優(yōu)化根橋的位置，能為所有的VALN提供最優(yōu)路徑。
前面講過，交換機(jī)自動(dòng)運(yùn)行STP，那么，為什么還要配置呢？
因?yàn)樵诮粨Q網(wǎng)絡(luò)中，如果一個(gè)根網(wǎng)橋不穩(wěn)定，那么這個(gè)網(wǎng)絡(luò)就需要經(jīng)常進(jìn)行STP的運(yùn)算，經(jīng)常變化邏輯拓?fù)?，因此，可以說，如果網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)不穩(wěn)定的個(gè)網(wǎng)橋，就會(huì)有一個(gè)不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，而在交換機(jī)選擇根網(wǎng)橋的時(shí)候，因?yàn)榫W(wǎng)橋ID中優(yōu)先級(jí)字段如果不進(jìn)行修改，都會(huì)使用默認(rèn)值，那么選擇的依據(jù)就是交換機(jī)的MAC地址，而MAC地址是一個(gè)隨機(jī)的數(shù)字，很可能就會(huì)碰到這種情況，網(wǎng)絡(luò)中最邊緣的交換機(jī)被選擇成了根網(wǎng)橋，因此，雖然生成在交換機(jī)中自動(dòng)運(yùn)行，但是，合理的配置能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化
除了配置網(wǎng)絡(luò)中比較穩(wěn)定的交換機(jī)為根網(wǎng)橋外，PVST的配置主要還有以下幾個(gè)方面
(1)利用PVST實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載分擔(dān)
(2)配置上行速鏈路，實(shí)現(xiàn)備份的上行鏈路快速恢復(fù)
(3)配置速端口，使連接終端的端口快速進(jìn)入到專發(fā)狀態(tài)
我們來具體配置一下PVST
 參考命令：
Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list //啟用生成樹
Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list root primary|secondary //配置交換機(jī)為根網(wǎng)橋
Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list priority bridge-priority //修改交換機(jī)優(yōu)先級(jí)
Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list cost cost //修改端口路徑成本
Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list port-priority priority //修改端口優(yōu)先級(jí)
Switch(config)#spanning-tree uplinkfast //配置上行速鏈路
Switch(config-if)#spanning-tree portfast //配置端口速鏈路
Switch(config)#interface range FastEthernet fashethernet-list //進(jìn)入指定的一組端口
Switch(config-if-range)#channel-group group-number mode on //配置以太網(wǎng)通道
Switch#show spanning-tree //查看PVST的配置信息
Switch#show spanning-tree vlan vlan-id detail //查看某個(gè)VLAN的生成樹詳細(xì)信息
配置實(shí)例：
Sw1(config)#vtp domain benet
Sw1(config)#vtp password cisco
Sw1(config)#vtp mode client
Sw1(config)#vtp pruning
Sw1(config)#spanning-tree uplinkfast //配置上行速鏈路
Sw1(config)#interface f0/1
Sw1(config-if)#switchport mode trunk
Sw1(config)#interface f0/2
Sw1(config-if)#switchport mode trunk
Sw2(config)#vtp domain benet
Sw2(config)#vtp password cisco
Sw2(config)#vtp mode client
Sw2(config)#vtp pruning
Sw2(config)#spanning-tree uplinkfast //配置上行速鏈路
Sw2(config)#interface f0/1
Sw2(config-if)#switchport mode trunk
Sw2(config)#interface f0/2
Sw2(config-if)#switchport mode trunk
Sw3(config)#vtp domain benet
Sw3(config)#vtp password cisco
Sw3(config)#vtp pruning
Sw3(config)#exit
Sw3#vlan database
Sw3(vlan)#vlan 1 name vlan1
Sw3(vlan)#vlan 2 name vlan2
Sw3(vlan)#vlan 3 name vlan3
Sw3(vlan)#vlan 4 name vlan4
Sw3(vlan)#exit
Sw3#config terminal
Sw3(config)#iinterface ange f0/1-4 //選擇1,2,3,4端口
Sw3(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q //配置端口封裝模式
Sw3(config-if)#switchport mode trunk //配置端口為trunk模式
Sw3(config-if)#exit Sw3(config)#spanning-tree vlan 1 root primary //配置成primary優(yōu)先級(jí)為24576
Sw3(config)#spanning-tree vlan 2 root primary //配置成primary優(yōu)先級(jí)為24576
Sw3(config)#spanning-tree vlan 3 root secondary //配置成secondary優(yōu)先級(jí)為28672
Sw3(config)#spanning-tree vlan 4 root secondary //配置成secondary優(yōu)先級(jí)為28672
Sw3(config)#interface range fastEthernet 0/3 – 4 //進(jìn)入指定端口
Sw3(config-if-range)#channel-group 1 mode on //配置以太網(wǎng)通道
Sw4(config)#vtp domain benet
Sw4(config)#vtp password cisco
Sw4(config)#vtp pruning
Sw4(config)#iinterface ange f0/1-4 //選擇1,2,3,4端口
Sw4(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q //配置端口封裝模式
Sw4(config-if)#switchport mode trunk //配置端口為trunk模式
Sw4(config-if)#exit Sw4(config)#spanning-tree vlan 1 priority 28672 //配置vlan 1的優(yōu)先級(jí)為28672
Sw4(config)#spanning-tree vlan 2 priority 28672 //配置vlan 2 的優(yōu)先級(jí)為28672
Sw4(config)#spanning-tree vlan 3 priority 24576 //配置vlan 3的優(yōu)先級(jí)為24576
Sw4(config)#spanning-tree vlan 4 priority 24576 //配置vlan 4的優(yōu)先級(jí)為24576
Sw4(conifig)#interface range fasEthernet 0/3 – 4 //進(jìn)入指定端口
Sw4(config-if-range)#channel-group 1 mode on //配置以太網(wǎng)通道
PS:1.PVST生成數(shù)協(xié)議，主要的作用的解決網(wǎng)絡(luò)中廣播風(fēng)暴和環(huán)路，不過要是做負(fù)載理論也行的通，至少在接入層是實(shí)現(xiàn)了負(fù)載（要實(shí)現(xiàn)負(fù)載就要配置跟網(wǎng)橋），最后到了路由的接口,還是一個(gè)出口，作用不明顯
2.配置以太通道前提條件為兩端接口必須有相同的物理特性
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