雲計算網絡基礎第六天
speed - 速率；
duplex - 雙工模式
半雙工 - 同一時刻，只能收或者發；
全雙工 - 同一時刻，可以同時收和發；
建議：
不同類型的設備之間進行互聯鏈路時，需要手動指定速率和雙工
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傳統交換網絡存在的問題：
單點故障
解決方案：
增加冗余鏈路
增加冗余設備
搞清楚環路是如何形成？
隨之而來的問題：
數據轉發環路；
產生環路的數據，會不斷的在網絡中進行傳輸，從而消耗
網絡中鏈路資源和設備資源；
解決方案：
在交換機上運行 STP 協議；
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STP - 生成樹協議； （802.1D）
-作用
存在冗余鏈路的情況下，實現環路的防護；
-實現
BPDU - 橋接協議數據單元
-分類
PVST \ RSTP \ MSTP
工作過程：
1、確定交換機角色
根交換機
非根交換機
原則：比較每個交換機的 BID（橋ID），越小越好；
優先級+MAC
優先級 - 默認是32768
MAC - 交換機的主板MAC（基MAC）
- 查看命令：show version
2、確定端口角色
根端口 - 每一個非根交換機只有一個距離根交換機最近的口
指定端口 - 每一個“沖突域”中都存在一個距離根交換機最近的口
非指定端口- 其他所有端口，都叫做非指定端口
如何表示“距離” ？
在 STP 中，通過 cost 表示一個路徑的距離；
對於某些鏈路，均有默認的 cost 值：
10M - cost 100 ；
100M - cost 19 ;
1G - cost 4 ;
10G - cost 2 ;
BPDU -
Root-ID //表示根交換機是誰；
Cost //表示發送該BPDU的交換機到達 根交換機 的距離
BID //表示發送該BPDU的交換機的名字；
Port-ID //表示發送方交換機是在哪個端口發送出來的；
-組成：
端口優先級.端口號
-優先級默認值為 128 ；
3、確定端口狀態
disable // 相當於shutdown，此時端口不能使用；
listening //偵聽，該狀態偵聽的是BPDU，用於確定端口角色
learning //學習，該狀態學習的是MAC,形成MAC地址表；
forwarding // 轉發， 即端口的最終轉發狀態；
（根端口 、指定端口）
block // 阻塞，此時的端口是不可以發送數據的；
（非指定端口）
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修改交換機的 STP 優先級：
SW2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 0
導致的結果，此時網絡中的“根交換機”由 SW1 變成了 SW2 ；
註意：
當我們修改交換機的優先級的時候，發現問題：
SW2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 1
% Bridge Priority must be in increments of 4096.
% Allowed values are:
0 4096 8192 12288 16384 20480 24576 28672
32768 36864 40960 45056 49152 53248 57344 61440
即：交換機的 STP 優先級必須得是 4096 的倍數；
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開啟一個 VLAN 的 STP 協議：
默認情況下，交換機為每個 VLAN 打開了 STP ；
想關閉：
no spanning-tree vlan 200
驗證：
show spanning-tree
交換機如何區分不同 VLAN 的 BPDU ：
我們使用 BID 中的 2 個字節的優先級中的 低12 bit 作為
vlan 號 ；
由此得出：
前面2個字節的優先級字段，真正用來表示優先級的，僅有4
bit ； 所有呢，優先級只能有 16 個 ；
但是，在表示優先級數值的時候，後面的12bit，都必須算上
同時，必須是0；
即，每個交換機的 STP 的優先級，都是 2的12次方的 0-15
倍數，即 4096的倍數；
LAN中存在的一個問題：
單點故障
解決方案：
增加冗余的鏈路或者設備；
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STP
- 生成樹協議；
- 作用：
網絡中存在冗余鏈路的時候，防止 局域網 環路；
默認情況下，STP 是開啟的；
終極目標：
在LAN中，保證任何兩個通信終端之間永遠只有一個：
最短、無環 的 轉發路徑；
- 分類：
STP ---> PVST --> RSTP --> MSTP
- 報文：
BPDU - 橋接協議數據單元 fanyi.baidu.com
www.baidu.com
- 工作過程
1、確定交換機角色
根交換機 - 一個VLAN/LAN 有且只有一個根
非根交換機 - 除了根，其他都叫非根交換機
選舉原則：
比較BID，越小越好；
BID組成 - 優先級+MAC
優先級 - 默認32768
MAC - 交換機基MAC
show version
2、確定端口角色
根端口 -
非根交換機上，有且只有一個，距離根交換機
最近的，端口
指定端口 -
每一個沖突域中，有且只有一個，距離根交換機
最近的，端口；
非指定端口 - 其他端口，都是非指定端口；
STP中如何表示距離？
答： 通過 cost 表示；
10M - 100 ；
100M - 19 ；
1G - 4 ；
10G - 2 ；
3、確定端口狀態：
disable ,
listening
learning
forwarding
block
STP收斂速度優化方案
Port-Fast特性：
可以確保將 access 鏈路上連接的 終端設備，
直接從disable 狀態 變成 轉發狀態；
端口狀態轉換時間，從原來的 30s 降低為 0 s ;
配置命令：
interface fas0/1 // 連接的 PC ；
swtichport mode access
swtichport access vlan 1
spanning-tree portfast // 開啟port-fast功能；
驗證命令：
show spanning-tree interface fas0/1 portfast
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Uplink Fast 特性：
針對的是交換機之間的 Trunk鏈路
當交換機發現自己本身的鏈路出現故障以後，
會快速的將備份鏈路轉換為主鏈路進行使用，
切換時間，從原來的30s ，降低為 0 s ，實現秒切；
配置命令：
SW(config)# spanning-tree uplinkfast
驗證命令：
SW# show spanning-tree summary
註意：
1、僅針對設備發現的直連故障的鏈路切換；
2、僅在本地設備開啟即可，對端設備可以不開啟；
3、STP的優先級，必須是默認的 32768；
STP安全性優化方案：
BPDU Guard : BPDU 保護
即開啟了該特定的端口，不允許接收BPDU，
如果接收到 BPDU，端口會進入 err-disable 狀態。
配置命令：
interface fas0/2
spanning-tree portfast bpdugard //開啟BPDU保護；
註意：
該特性一般使用在 access 鏈路上；
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Root Guard ：根交換機保護
在端口上配置該命令，表示將該端口強制性的指定為指定端口
如果經過正常的 BPDU 比較，無法使得該端口成為指定端口，
在將該端口設置為“非一致”狀態，此時的端口不能轉發數據；
從而實現了對原根交換機的保護；
配置命令：
interface fas0/24
spanning-tree guard root
驗證命令：
show spanning-tree
從而可以看到該端口的角色一致是 "指定端口"
註意：
該特性，不一定非得配置在根交換機；
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HSRP組成員路由器身份確定：
HSRP啟動以後，通過比較報文中的優先級來確定成員路由器的
主和備的身份。優先級的值越大越好。
默認優先級是100 ；
配置命令：
interface gi0/0
standby 10 priority 210 ;
並且，必須得開啟所有成員路由器的“搶占功能” ；
interface gi0/0
standby 10 preempt //開啟 該網段在組10中的搶占功能
驗證命令：
show standby
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HSRP 鏈路跟蹤 （模擬器無法實現降低指定數量的優先級）
啟用了 HSRP 的網關，可以跟蹤連接外網的鏈路的狀態；
如果被跟蹤的鏈路 down，則該網段端口會在對應的 hsrp 組
中降低指定的優先級，從而可以讓原網中的備份網關轉換為
主網關；
配置命令：
interfce gi0/0 // 進入網關端口；
standby 10 track gi0/1 priority 150 //跟蹤鏈路 gi0/1
註意：
上述命令中的 gi0/1 應該路由器上連接外網的鏈路；
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