Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Сетевые технологии. Практикум. Учебно-методическое пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.08.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 42 3 4 > Следующая >>>

Протокол работает на канальном уровне. STP поддерживает избыточную топологию на физическом уровне, но при этом логически блокирует петли. Достигается это тем, что STP отправляет специальные сообщения - BPDU и обнаруживает фактическую топологию сети. А затем, определяя роли коммутаторов и портов, часть портов блокируется, чтобы в итоге получить топологию без петель.

Для того чтобы определить, какие порты заблокировать, а какие будут передавать данные, STP:

1. Выбирает корневой коммутатор (Root Bridge).

Корневым становится коммутатор с наименьшим идентификатором моста - Bridge ID. Только один коммутатор может быть корневым. Для того чтобы выбрать корневой коммутатор, все коммутаторы отправляют сообщения BPDU, указывая себя в качестве корневого коммутатора. Если коммутатор получает BPDU от коммутатора с меньшим Bridge ID, то он перестает анонсировать информацию о том, что он корневой и начинает передавать BPDU коммутатора с меньшим Bridge ID. В итоге только один коммутатор останется корневым и будет передавать BPDU. Bridge ID состоит из двух полей: приоритет — поле, которое позволяет вручную влиять на выборы корневого коммутатора; и MACадрес — используется как уникальный идентификатор, который в случае совпадения значений приоритетов позволяет выбрать корневой коммутатор.

2. Определяет корневые порты (Root Port).

Порт коммутатора, который имеет кратчайший путь к корневому коммутатору, называется корневым портом. У любого некорневого коммутатора может быть только один корневой порт. Корневой порт выбирается на основе меньшего Root Path Cost - общего значения стоимости всех соединений до корневого коммутатора. Если стоимость соединений до корневого коммутатора совпадает, то выбор корневого порта происходит на основе меньшего Bridge ID коммутатора. Если и Bridge ID коммутаторов до корневого коммутатора совпадает, то тогда корневой порт выбирается на основе Port ID.

3. Определяет назначенные порты (Designated Port).

Коммутатор в сегменте сети, имеющий наименьшее расстояние до корневого коммутатора, называется назначенным коммутатором. Порт этого коммутатора, который подключен к рассматриваемому сегменту сети, называется назначенным портом. Как и корневой порт, он выбирается на основе:

меньшего Root Path Cost, меньшего Bridge ID, меньшего Port ID.

Во время работы протокола STP каждый порт на коммутаторе находится в одном из состояний:

Blocking — блокирование, Listening — прослушивание, Learning — обучение, Forwarding — пересылка.

Топология

Порядок выполнения практикума

1.Включение протокола STP на коммутаторе.

2.Переключение режима работы протокола STP.

3.Настройка приоритета для выбора корневого коммутатора.

4.Настройка приоритета портов.

5.Настройка метрики портов.

6.Настройка хост-порта (edge port).

Включить STP глобально на всех интерфейсах коммутатора можно командой

[Switch1]stp enable

[Switch2]stp enable

Настройка версии протокола STP:

[Switch1]stp mode stp

[Switch2]stp mode stp

Установить коммутатор (Switch1) в качестве корневого(root bridge) можно командной:

[Switch1]stp root primary

Установить коммутатор (Switch2) в качестве вторичного (на случай выхода из строя основного) корневого (root bridge) можно командной:

[Switch2]stp root secondary

Обе эти команды устанавливают приоритет коммутатора 0 и 4096 соответственно.

Проверить конфигурацию STP на определенном порту можно командной

(сделать снимок экрана):

[Switch1]display stp

Параметр (CIST Bridge) показывает приоритет текущего коммутатора. Параметр (CIST Root/ERPC) показывает приоритет корневого коммутатора. Краткая информация обо всех портах коммутатора, на которых работает STP, а также роли и состояние этих портов доступно в выводе команды:

[Switch1]display stp brief

По умолчанию, на всех коммутаторах установлено значение приоритета STP, равное 32768.

Дополнительно можно назначать свои значения с шагом в 4096 в диапазоне от 0 до 61440. Наименьшее числовое значение обозначает наивысший приоритет при выборе корневого коммутатора.

Сначала необходимо отменить предыдущую конфигурацию:

[Switch1]undo stp root

[Switch2]undo stp root

а затем задать приоритет:

[Switch1]stp priority 8192 [Switch2]stp priority 4096

После чего (Switch2) становится (root bridge), что можно посмотреть в выводе команды (сделать снимок экрана):

[Switch1]display stp

[Switch2]display stp

Конфигурация приоритета портов.

Приоритет портов устанавливается для смены ролей портов.

Так, например, на коммутаторе (Switch1) порт (GigabitEthernet 0/0/1) имеет роль (root), порт (GigabitEthernet 0/0/2) роль (alternate). По умолчанию, на всех коммутаторах приоритет имеет значение 128. Чем меньше числовое значение, тем выше приоритет порта.

[Switch2]interface GigabitEthernet 0/0/2

[Switch2-GigabitEthernet0/0/1]stp port priority 32

После смены приоритета порта на (Switch2) порт GigabitEthernet 0/0/2 на

(Switch1) становится (root) портом (сделать снимок экрана):

[Switch1]display stp brief

Таким образом, приоритет влияет на выбор (root) порта на нижестоящем коммутаторе.

Настройка стоимости портов.

Стоимость порта (port cost), по умолчанию, зависит от пропускной способности. Так для гигабитных портов установлено значение 20000. Стоимость показывает параметр Port Cost при выводе команды:

[Switch1]display stp interface GigabitEthernet 0/0/1

Назначить стоимость порта, например 1, можно командой

[Switch1]interface GigabitEthernet 0/0/1

[Switch1-GigabitEthernet0/0/2]stp cost 1

После смены стоимости порт GigabitEthernet 0/0/1 на (Switch1) становится обратно (root) портом (сделать снимок экрана):

[Switch1]display stp brief

Таким образом, стоимость влияет на выбор (root) порта на локальном коммутаторе.

Настройка хост-порта.

Хост-порт подключается напрямую к оконечному оборудованию (компьютеру и т.д.) и не участвует в расчете алгоритма STP. Активировать на порту

GigabitEthernet1/0/10 возможно командой:

[Switch1-GigabitEthernet1/0/10]stp edged-port enable

аналогично для (switch2).

В случае, если на хост-порт приходит пакет BPDU, то система автоматически переводит порт в обычный режим и включает алгоритм перестройки STP. Для защиты от нежелательных пакетов BPDU используется команда:

[Switch1]stp bpdu-protection

аналогично для (switch2).

В результате при получении BPDU на хост-порт будет произведено его автоматическое отключение.

Посмотреть, на каких портах включена функция BPDU protection можно с помощью команды (сделать снимок экрана):

[Switch1]display stp interface GigabitEthernet1/0/10

аналогично для (switch2).

Параметр (BPDU protection: Enabled) показывает, что функция защиты от нежелательных пакетов BPDU на порту активирована.

Задание № 1

На рисунке изображены 4 коммутатора, их MAC-адреса, номера портов и стоимость (cost) соединений.

Определить, какой из коммутаторов станет корневым. Определить все корневые порты.

Определить все назначенные (designated) порты. Определить все заблокированные (blocking, alternate) порты.

Практикум № 4

Локальные виртуальные сети (VLAN), магистральные (trunk) соединения между коммутаторами

Цель практикума: изучение принципов работы локальных виртуальных сетей VLAN и взаимодействия между коммутаторами через магистральные соединения (trunk).

Содержание отчёта: копия конфигурации сетевых устройств, ответы на задания, снимки экрана.

Краткие теоретические сведения.

VLAN (Virtual Local Area Network) — логическая («виртуальная») локальная компьютерная сеть, представляет собой группу оконечных устройств с общим набором требований, которые взаимодействуют так, как если бы они были подключены к широковещательному домену, независимо от их физического местонахождения. VLAN имеет те же свойства, что и физическая локальная сеть, но позволяет конечным станциям группироваться вместе, даже если они не находятся в одной физической сети. Такая реорганизация может быть сделана на основе программного обеспечения вместо физического перемещения устройств. Локальные виртуальные сети существуют для того, чтобы ограничить рассылку широковещательных сообщений второго уровня модели OSI. Интерфейсы на коммутаторе, как правило, работают в двух режимах: в режиме доступа (access) и в режиме магистрального порта (trunk). Интерфейсы в режиме доступа могут принимать и отправлять сообщения только для одной сети VLAN, а магистральные порты - для многих сетей VLAN. По умолчанию, все порты на коммутаторе находятся в VLAN 1.

Топология

Порядок выполнения практикума

1.Настройка сетей VLAN.

2.Настройка портов доступа.

3.Настройка магистрального порта.

По умолчанию все порты на коммутаторе находятся в VLAN 1. Чтобы создать новый VLAN, используется команда:

[Switch1]vlan 10

Параметр (10) обозначает номер сети и может находиться в диапазоне от 1 до

4094.

Далее, в режиме конфигурации VLAN можно задать имя VLAN, например (mars), командой:

[Switch1-vlan 10]name mars

Задание № 1

Настроить VLAN 10, 20, 30 с именами mars, venus, jupiter соответственно на коммутаторах Switch1, Switch2 и Switch3.

[Switch1]display vlan all

Параметр (VLAN ID) указывает на номер VLAN, параметр (Name) — на его имя (сделать снимок экрана).

Чтобы добавить порт в определенный VLAN, сначала необходимо переключить его в режим доступа (access), а затем указать номер VLAN, в котором будет работать интерфейс. Для этого используется следующая последовательность команд:

[Switch1]interface GigabitEthernet 1/0/10

[Switch1-GigabitEthernet1/0/10]port link-type access

[Switch1-GigabitEthernet1/0/10]port access vlan 10

Так, интерфейс (GigabitEthernet 1/0/10) является интерфейсом доступа и работает в (VLAN 10). Устройство, подключенное к этому интерфейсу, получает и отправляет пакеты только от устройств, подключенных к портам с тем же (VLAN 10).

Задание № 2

Добавить порт GigabitEthernet 0/0/10 в VLAN 10 на коммутаторах Switch2 и

Switch3.

Добавить порт GigabitEthernet 0/0/11 в VLAN 20 на коммутаторах Switch1, Switch2 и Switch3.

Добавить порт GigabitEthernet 0/0/12 в VLAN 30 на коммутаторах Switch1, Switch2 и Switch3.

Проверить принадлежность портов к VLAN можно командой (сделать снимок экрана):

[Switch1]display vlan all

Параметр (VLAN ID:) указывает на номер VLAN, а параметр (Untagged Ports:) перечисляет интерфейсы, работающие в данном VLAN.

Для того чтобы порты, находящиеся на разных коммутаторах, но в одном VLAN, могли обмениваться пакетами, необходимо настроить магистральные порты (trunk) на каждом из коммутаторов:

[Switch1]interface GigabitEthernet 1/0/1

[Switch1-GigabitEthernet1/0/1]port link-type trunk

[Switch1-GigabitEthernet1/0/1]port trunk permit vlan 10 20 30

Так интерфейс (GigabitEthernet 1/0/1) работает в магистральном режиме

(trunk) и передает пакеты из (VLAN 10), (VLAN 20) и (VLAN 30).

Аналогично настраивается интерфейс на коммутаторе (Switch2):

[Switch2]interface GigabitEthernet 1/0/1

[Switch2-GigabitEthernet1/0/2]port link-type trunk

[Switch2-GigabitEthernet1/0/2]port trunk permit vlan 10 20 30

Задание № 3

Настроить магистральное соединение между коммутаторами Switch1 и Switch3, Switch2 и Switch3 для VLAN 10, 20, 30.

Проверить настройки магистрального порта можно командой (сделать снимок экрана):

[Switch1]display interface GigabitEthernet 1/0/1

Параметр (Port link-type:) определяет тип порта. Параметр (VLAN passing:) показывает номера VLAN, пакеты которых фактически передаются по магистральному порту. Параметр (VLAN passing:) показывает номера VLAN, которые настроены на передачу по данному интерфейсу. Параметр (Trunk port encapsulation:) указывает на тип инкапсуляции пакетов. В данном случае возможен только один тип: в соответствии со стандартом (IEEE 802.1q)

Практикум № 5

Статическая маршрутизация

Цель практикума: изучение принципов маршрутизации трафика, настройка статических маршрутов.

Содержание отчёта: копия конфигурации сетевых устройств, ответы на задания, снимки экрана.

Краткие теоретические сведения.

Для отправки IP-пакетов маршутизатор должен знать маршрут до места назначения, которое указано в поле Destination Address IP-пакета. Маршрутизатор формирует базу маршрутной информации — таблицу маршрутизации и автоматически добавляет маршруты в подсети, которые настроены на его интерфейсах. Чтобы маршрутизатор мог передавать пакеты к другим подсетям, он должен знать маршруты к ним. Для сети, в которой количество подсетей небольшое, возможно использовать статические маршруты, которые настраиваются вручную и вносятся в таблицу маршрутизации. Для крупных сетей, как правило, используются динамические протоколы маршрутизации, позволяющие автоматизировать обмен маршрутной информацией между узлами.

Топология

Порядок выполнения практикума

1.Настройка статического маршрута.

2.Настройка плавающего статического маршрута.

3.Настройка шлюза по умолчанию.

Первоначальная настройка IP-адресов на физических интерфейсах маршрутизатора (Router1), а также на логическом интерфейсе Loopback (программный виртуальный интерфейс):

<Router1>system-view

[Router1]interface Ethernet 0/0

[Router1-Ethernet0/0]ip address 192.168.1.1 24

[Router1]interface Loopback 0

[Router1-Loopback0]ip address 1.1.1.1 24

Аналогично настроить IP-адреса на интерфейсах Ethernet0/0, Ethernet0/3 и Loopback0 на маршрутизаторе (Router2) и на интерфейсах Ethernet0/0 и Loopback0 на маршрутизаторе (Router3) (см. топологию)

Проверка соединения командой ping:

<Router1>ping 192.168.1.2