STP與PVST+負載均衡

實驗項目：
1>理解生成樹協議[STP]的工作原理
2>配置PVST+實現負載均衡。
實驗經過：
一： 原理 ：1.在實際網環境中，物理環路可以提高網絡的可靠性。但是在交換網絡中，當交換機接收到一個未知目的地的數據幀時，它會將這個數據中廣播出去。這樣的話在存在物理環路的交換網絡中，就會產生一個雙向的廣播環，廣播風暴，導致交換機死機，所以這樣就產生了STP。
2.STP協議是在邏輯上斷開網絡的環路，防止廣播風暴，如果正在使用的線路出現了故障，那麽在邏輯上被斷開的線路就會連通，繼續傳輸數據。
3.STP協議就是將物理上存在的環路的網絡，通過一種算法，在邏輯上阻塞一些端口，來生成一個邏輯上的樹形結構。

   二:  STP算法：它的算法分為三個步驟分別是   1》選擇根網橋----它的依據就是網橋ID。網橋ID的結構是網橋優先級和往前的MAC地址。優先級小的被選為根

網橋。如果優先級相同，選擇MAC地址小的為根網橋

2》選擇根端口----根端口存在非根網橋上，需要在每個非根網橋上選擇一個根端口。選擇根端口需要依據：到根網橋
最低的根路徑成本，直連網橋ID最小，端口ID最小

3》選擇指定端口---它也需要3個步驟完成。根路徑成本較低，所在的交換機網橋ID較小，端口ID值較小。這裏需

要註意的是，根網橋上的端口都是指定端口，因為根網橋上的端口根路徑成本為0

      四：  BPDU [橋協議數據單元] ：交換機之間是通過BPDU來交換網橋ID，根路徑成本等信息。
            BPDU [橋協議數據單元]：兩種類型         1》配置BPDU------用於生成樹計算 
                                                     2》拓撲變更通告------用於通告網絡拓撲的變化
      五：  在STP計算過程中，交換機的每一個端口都必須依次經歷五種狀態：1.轉發  2.學習  3.偵聽  4.阻塞   5.禁用  
 

PVST+是CISCO開發的，便於與其他廠商在vlan上運行生成樹的實現方法進行互操作。PVST+為每一個vlan生成一個生成樹實例，每個實例都要占用交換機的CPU和內存。IEEE802.1s定義的多生成樹用於解決過多生成樹的問題。配置PVST+的意義有兩個：1.利用PVST+實現網絡的負載均衡 2.配置速端口【啟用速端口就會節約30S的轉發時延遲時間】

1.下面我們來做個實驗來驗證。首先我們還是在虛擬機GNS3裏面搭建好拓撲圖，標記好各種需要的參數。如下圖：

2.雖然這個拓撲很簡單但是我們還是先分析下，需要做那些配置吧。首先每個口都需要做成trunk口，其次需要添加兩個vlan，最後我們再來做PVST+。我們先來把sw1上配置完成。如下圖：

3.其他兩個的配置如上一步驟一樣，這裏不再重復。下面我們來配置 PVST+。如下圖：

4.這裏需要說一下的是，當sw2成了vlan20的根網橋，那麽vlan20的數據就會走sw2。當sw1和sw2之間鏈路出現了問題，那麽vlan20就會走另一邊，這樣就實現了負載均衡。Sw3也是一樣的配置，把SW3做成vlan的根網橋。如下圖：

5.那我們現在來看看它阻塞的是那個端口。如下圖：

6.也可以查另一個vlan，可以看出阻塞端口是哪個。
總結：1》知道生成樹算法的步驟：首先選擇根網橋，其次選擇根端口，最後選擇指定端口。
2》交換機是通過BPDU來交換網橋ID，根路徑成本等信息
3》生成樹端口有五種狀態：禁用，阻塞，偵聽，學習，轉發。
4》熟悉pvst+實現負載均衡

STP的算法與PVST+實現負載均衡