完成本章內(nèi)容以后，你將能夠
     通過配置交換機的網(wǎng)橋優(yōu)先級來選擇合適的根網(wǎng)橋，
     使網(wǎng)絡(luò)的整體穩(wěn)定性提高
     通過PVST的配置實現(xiàn)交換網(wǎng)絡(luò)的負載分擔(dān)
        理解STP的工作原理
        了解PVST與CST的區(qū)別
        掌握PVST的配置命令
     正確的配置上行速鏈路和端口
     配置Ethernet Channel

2.1：STP(生成樹協(xié)議)概述

2.1.1 交換機的工作原理

      交換機通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址生成交換機的MAC地址表，MAC地址表使一張MAC地址與交換機端口對應(yīng)的列表。
      交換機查看數(shù)據(jù)幀的目標MAC地址，根據(jù)MAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
      如果交換機在類表中沒有找到匹配項，則向除接收刀這個數(shù)據(jù)幀的端口以外的所有端口廣播這個數(shù)據(jù)幀。
 
      作用：STP協(xié)議不斷掉物理環(huán)路，而是在邏輯上斷開環(huán)路，防止廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生、

2.1.2 STP概述
     
      STP叫做生成樹協(xié)議，顧名思義，就是把一個環(huán)形結(jié)構(gòu)改變成一個樹形的結(jié)構(gòu)。STP協(xié)議就是用來將物理上存在的環(huán)路的網(wǎng)絡(luò)，
     通過一種算法，在邏輯上斷開一些端口，來生成一個邏輯上的樹形結(jié)構(gòu)。

2.2 STP工作原理

2.2.1 生成樹算法
     
      生成樹協(xié)議運行生成樹算法(STA).生成樹算法很復(fù)雜，但是其過程可以歸納為以下3哥步驟：
      （1）選擇根網(wǎng)橋（Root Bridge）
      （2）選擇根端口（Root Ports）
      （3）選擇指定端口（Designa Ptedorts）
       
        1.選擇根網(wǎng)橋
        選擇跟網(wǎng)橋的依據(jù)使網(wǎng)橋ID，網(wǎng)橋ID是一個8字節(jié)的字段，組成如圖2.6所示，前2個字節(jié)的十進制數(shù)稱為網(wǎng)橋優(yōu)先級，后6哥字節(jié)使網(wǎng)橋的MAC地址。               
         網(wǎng)橋優(yōu)先級是用于衡量網(wǎng)橋在生成樹算法中優(yōu)先級的十進制數(shù)，取值范圍為0~65535.默認值是32768.
         網(wǎng)橋ID中的MAC地址是交換機的MAC地址之一，按照生成樹算法中的定義，當比較某個STP參數(shù)的兩個取值時，值小的優(yōu)先級高。
      
       2.選擇根端口
       選出了跟網(wǎng)橋之后。網(wǎng)絡(luò)中的每臺交換機必須和跟網(wǎng)橋建立某種關(guān)聯(lián)，因此，STP將進行選擇根端口的過程。
       根端口存在于非跟網(wǎng)橋上，每個非根網(wǎng)橋上選擇一個根端口。

       選擇端口的依據(jù)按照順序依次是：
       1-到根網(wǎng)橋最低的根路徑成本
       2-直連的網(wǎng)橋ID最小
       3-端口ID最小
      
       根路徑成本是兩個網(wǎng)橋間的路徑上所有鏈路的成本之和，也就是某個網(wǎng)橋到達根網(wǎng)橋的中間所有鏈路的路徑成本之和、
       路徑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。
       端口ID是一個2字節(jié)的STP參數(shù)。由一個字節(jié)的端口優(yōu)先級和一個字節(jié)的端口編號組成。
       端口優(yōu)先級是一個可配置的STP參數(shù)，在基于IOS的交換機上，端口優(yōu)先級到的十進制取值范圍是0~255，默認值是128.
      
       在STP選擇端口的時候，首先比較交換機端口的根路徑成本，根路徑成本越低的為根端口。當根路徑成本相同的時候，
       比較連接的交換機的網(wǎng)橋ID值，選擇網(wǎng)橋ID值小的座位 根端口；當網(wǎng)橋ID相同的時候，比較端口ID值，選擇較小的作為根端口。

       3.選擇指定端口
       選擇完跟網(wǎng)橋和每臺交換機的根端口后，一個樹形結(jié)構(gòu)已初步形成，但是。所有的鏈路仍連接在一起，
       并可能都處于活動狀態(tài)，最后導(dǎo)致形成環(huán)路。
       為了消除橋回路形成的可能，STP進行最后的計算，在每一個網(wǎng)段上選擇一個指定端口。選擇制定端口的依據(jù)與根端口相同，按順序有3個：
       （1）根路徑成本較低
       （2）所在的交換機的網(wǎng)橋ID的值較小
       （3）端口ID的值最小
       在STP選擇指定端口的時候，首先比較同一網(wǎng)段上的端口中根路徑成本最低的，也就是到達根網(wǎng)橋最近的端口作為指定端口;
       當根路徑成本相同的時候，比較這個端口所在的交換機的網(wǎng)橋ID值，選擇一個網(wǎng)橋ID最小的交換機上的端口作為指定端口；
       當網(wǎng)橋ID相同的時候，也就是說，有幾個位于同一交換機上的端口，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，因為根網(wǎng)橋上端口的根路徑成本為0.

2.2.2 BPDU
    
     1.BPDU的兩種類型
     一種是配置BPDU，用于生成樹計算。
     一種是拓撲變更通告（Topology Change Notification，TCN）BPDU,用于通告網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化、

     2.BPUD報文字段
     BPUD包含的字段列在表2-2中，下面是BPDU幾個關(guān)鍵字段作用的解釋：
     根網(wǎng)橋ID：由一個2字節(jié)優(yōu)先級和一個6字節(jié)網(wǎng)橋MAC地址所組成，這個信息組合表明已經(jīng)被選定為根網(wǎng)橋的設(shè)備標識。
     根路徑陳本：說明了這個BPDU從根網(wǎng)橋傳輸了多遠，成本是多少。這個字段的值用來決定哪些端口將進行轉(zhuǎn)發(fā)，哪些端口將被阻斷、
     發(fā)送網(wǎng)橋ID：這是發(fā)送該BPUD的網(wǎng)橋的優(yōu)先級和網(wǎng)橋MAC地址組成，
     端口ID：端口ID是由一個字節(jié)的端口優(yōu)先級和一個字節(jié)的端口編號組成的，
     計時器：計時器用于說明生成樹用多長時間完成它的每項功能。這些功能包括報文老化時間、最大老化時間、訪問時間和轉(zhuǎn)發(fā)延遲。
    
     3.STP利用BPDU選擇根網(wǎng)橋的過程
     根網(wǎng)橋的選擇使一個持續(xù)反復(fù)進行的過程，踏每2s秒觸發(fā)一次，檢查BPDU的跟網(wǎng)橋ID是否發(fā)生了變化，
     網(wǎng)絡(luò)中是否又網(wǎng)橋ID值更低的交換機加入進來。
  
     4.STP利用PUDU確定端口的根路徑成本
     前面已經(jīng)說明，根路徑成本值使通向跟網(wǎng)橋的所有鏈路的路徑成本之和。在交換網(wǎng)絡(luò)中，利用BPDU按下列方式確定一個根路徑成本。

2.2.3 生成樹端口的狀態(tài)
    
      Disabled（禁用）--由網(wǎng)絡(luò)管理員設(shè)定或因網(wǎng)絡(luò)故障使系統(tǒng)的端口處于Disabled狀態(tài)，這個狀態(tài)是比較特殊的狀態(tài)，
      它并不是端口正常的STP狀態(tài)的一部分。

      Blocking(阻塞)--在端口初始化，一個端口既不能接收或發(fā)送數(shù)據(jù)，也不能向他的地址表添加MAC地址，相反，
      這樣的一個端口僅允許接收BPDU報文，以便能偵聽刀其他鄰接交換機的信息。此外，選定指定端口后非指定端口也處于阻塞狀態(tài)。

      Listening(偵聽)--如果一個交換機認為一個端口可選為根端口或指定端口，那么，他就把該端口Blocking狀態(tài)變?yōu)長istening狀態(tài)。
      端口仍不能接受或發(fā)送數(shù)據(jù)幀。不過，為了使該端口加入生成樹的拓撲過程，允許它接收或發(fā)送BPDU報文。由于該端口可以通過發(fā)送
      BPDU報文給其他交換機通告該端口的信息，因此。這個端口最終肯能被允許成為一個根端口或指定端口。如果該端口失去根端口或指
      定端口的地位，那么它將返回到Blocking狀態(tài)。
   
      Learning(學(xué)習(xí))--一個端口在Listening狀態(tài)下經(jīng)過一段時間（稱為轉(zhuǎn)發(fā)延遲）后，將轉(zhuǎn)為Learning狀態(tài)。
      該端口扔象從前一樣發(fā)送和接收BPDU報文。不過。該交換機可以學(xué)習(xí)新的MAC地址，并將該地址添加到交換
      機的地址列表中。正因為如此，才使得交換機可以默認一定的時間，處理有關(guān)地址表的信息、
  
      Forwarding（轉(zhuǎn)發(fā)）--在Learning狀態(tài)下再經(jīng)歷一定的轉(zhuǎn)發(fā)延遲時間，該端口轉(zhuǎn)入到Forwarding狀態(tài)。
      在Forwarding狀態(tài)，該端口既可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)幀，也可以收集MAC地址加入到它的地址表，還可以發(fā)送和接收BPDU報文。
      在生成樹拓撲中，該端口至此才成為一個全功能的交換機端口。

2.2.4 生成樹計時器
  
    SPT利用3種計時方法來確保一個網(wǎng)絡(luò)正確的收劍?，F(xiàn)將STP計時器及它們的默認值描述如下：
    Hello時間：網(wǎng)橋發(fā)送配置BPDU報文之間的時間間隔。
    轉(zhuǎn)發(fā)延遲：一個交換機端口在 Listening(偵聽)和 Learning(學(xué)習(xí))狀態(tài)所花費的時間間隔。它的默認值各為15s.
    最大老化時間：交換機在丟棄BPDU報文之前存儲它所用的時間。
    從阻塞到偵聽（20s）
    從偵聽到學(xué)習(xí)（15s）
    從學(xué)習(xí)刀轉(zhuǎn)發(fā)（15s）   

2.3 PVST的配置
  
    STP：
        CST---SW為基礎(chǔ)
        PVST--SW和VLAN為基礎(chǔ)
        PVST+ ----用來連接PVST和CST區(qū)域
   
    1.PVST配置的意義
    利用PVST實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的負載分擔(dān)。
    配置上行速鏈路，實現(xiàn)備份的上行鏈路快讀恢復(fù)。
    配置速端口，使連接終端的端口快速進入到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。
  
    2.PVST配置命令
    啟用生成樹的命令：switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list
    配置根網(wǎng)橋的命令：
    switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list root primary secondary
    修改網(wǎng)橋由縣級的命令:
    switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge-priority
    修改端口成本：
    switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list cost cost
    修改端口優(yōu)先級：
    switch(config) #spanning-tree vlan vlan-list port-priority priority
    配置上行速鏈路：
    switch(config) #spanning-tree uplinkfast
    配置速端口：
    switch(config-if) #spanning-tree portfast

   3.PVST配置的查看
  （1）查看生成樹的配置
   switch#show spanning-tree
   (2)查看某個VLAN的生成樹詳細信息
   switch#show spanning-tree vlan vlan-id detail

2.4 EthernetChannel（以太網(wǎng)通管）
  
   1.什么是EthernetChannel（以太網(wǎng)通管）
   EthernetChannel通過捆綁多條以太鏈路來提高鏈路帶寬，并運行一種機制，將多個以太網(wǎng)端口捆綁成一條邏輯鏈路。
   以太網(wǎng)通道醉倒可以捆綁8條物理連路，其中物理鏈路可以是雙絞線的，也可以是光纖連接的。
  
   以太網(wǎng)通道的要求：

   參與捆綁的端口必須屬于同一個VLAN。
   如果端口配置的是中繼模式，那么，應(yīng)該在鏈路兩端將通道中的所有端口配置成相同的中繼模式。
   所有參與捆綁的端口的物理參數(shù)設(shè)置必須相同，應(yīng)該有同樣的速度和全/半雙工模式設(shè)置。
 
  2.以太網(wǎng)通道的配置
    switch(config)# interface range fastEthernet 0/1 - 2
    switch(config-if-range) #channel-group 1 mode on

注：
   帶寬與路徑成本:
   10M=100
   100M=19
   1000M=4
 
   網(wǎng)橋優(yōu)先級：范圍0-65535  缺?。?2768

   端口優(yōu)先級：范圍0-255    缺?。?28

   配置 primary后優(yōu)先級為：24576
   配置 secondary后優(yōu)先級為：28672