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交換機網絡中的冗余鏈路技術
技術是制造一種產品的系統知識，所采用的一種工藝或提供的一項服務，不論這種知識是否反映在一項發明、一項外形設計、一項實用新型或者一種植物新品種，或者反映在技術情報或技能中，或者反映在專家為設計、安裝、開辦或維修一個工廠或為管理一個工商業企業或其活動而提供的服務或協助等方面。下面是小編精心整理的交換機網絡中的冗余鏈路技術，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
交換機網絡中的冗余鏈路技術 1
網絡中的冗余鏈路也叫備份鏈路。當主鏈路出現故障時，會自動啟動備份鏈路，以保障網絡的通暢。它能夠為網絡帶來健全性，穩定性和可靠性等好處
由于備份鏈路會出現環路從而導致廣播風暴，多幀復制及MAC地址表的不穩定等。為此我們在交換機網絡中還要采取生成樹協議。
生成樹協議主要是通過在交換機網絡中選擇一條最短短路徑作為主路徑，而其它的則作為備份鏈路。當開啟了生成樹協議時，備份鏈路會自動關閉;而當主鏈路出現故障時，備份鏈路又會自動開啟，以保證網絡通信正常。因此在使用了生成樹協議后，交換機網絡中就不會出現環路問題了。
生成樹協議定義的幾個名詞：
根交換：在交換機網絡中，要指定某一交換機為參照物，即根交換。根交換機的選擇是通過交換機的優先級來進行的。每個交換機都有優先級，默認的為32768。數值越小，優先級越高!
指定端口：根交換機上的所以端口
根端口：除根交換機上的端口外，與根交換機相連的交換機上的端口的優先級最高的端口為根端口。
最短路徑選擇：
1)根據本交換機到根交換機的帶寬大小(路徑開銷)來比較：帶寬小的優先
2)根據中間連路中的交換機的MAC地址(橋ID)來判斷：MAC地址越小的優先級越高
3)比較接收者的端口號優先級：當中間交換機選擇了之后，要選擇本交換機到中間交換機的最短路徑：在中間交換機的端口中，端口優先級高的越優先。
4)比較接收者的端口號：當接收者的端口優先級都相同時，哪個端口號最小哪個優先級最高。
生成樹協議的配置：
1)開啟生成樹協議并指定協議的類型：S(config)# spanning-tree
S(config)# spanning-tree mode { stp | rstp }
2)配置交換機的優先級，選擇根交換機：S(config)# spanning-tree priority<0~61440>(4096的倍數)
3)配置交換機端口的優先級：S(config)# int fa0/ fa-id
S(config-if)# spanning-tree port-priority<0~240>(16的倍數)
4)配置交換機端口路徑開銷：S(config)# int fa0/ fa-id
S(config-if)# spanning-tree cost cost(開銷花費 1～200 000 000)
由于生成樹協議有一個等待轉發和學習的過程，所以有三個時間段的延時(20秒15秒15秒)，為此又出了快速生成協議(Rstp),Rstp 的配置方式也STP的配置方法一樣。
交換機網絡中的冗余鏈路技術 2
一、交換機冗余鏈路
許多交換機或交換機設備組成的網絡環境中，通常使用一些備份連接，以提高網絡的健全性，穩定性。備份連接也叫備份鏈路，冗余鏈路等。
為了解決共享式局域網的碰撞問題，采用了交換機構成的交換式局域網，它可以識別數據幀中的封裝的MAC地址，并根據地址信息將數據交換到特定端口，這樣的工作方式使交換機不同端口之間不會碰撞，即分割碰撞域。但是單點失敗問題難以保證通信正常，因此需要冗余技術解決單點失敗問題。
雖然使用冗余備份能夠為網絡帶來健全性，穩定性，和可靠性等好處。但備份鏈路使網絡存在環路。環路問題是備份鏈路面臨的最嚴重的問題，將導致廣播風暴，多幀復制，不穩定的MAC地址表等問題。
(1)廣播風暴
廣播風暴是一種由于網絡上廣播太多導致的特殊堵塞情況，這也可能由失常的NIC卡，設計不足的網絡或橋接/交換回路導致。
如果沒有回路規避服務，每個交換機就會無窮無盡地泛濫廣播。這種情況通常稱為網絡回路，從而產生廣播風暴，導致帶寬浪費，嚴重影響網絡和主機性能。
消除回路的方案是通過在正常操作期間阻止四個接口中的傳輸或接收數據來解決的，也可以看到生成樹的工作情況。
（2）重復非廣播幀傳輸
多份非廣播幀傳給目的站。很多協議期望接收每個傳輸的單個副本，同一幀的多個副本可能導致不可恢復的錯誤。多數協議設計既不識別也不處理傳輸副本。通常，利用序列號機制的協議假定多數傳輸失敗，序列號將被循環使用。其他協議試著傳輸副本到上層協議——這會導致不可預測的結果。
消除回路的方案是通過在正常操作期間阻止四個接口中的傳輸或接收數據來解決的，這也是生成樹協議的另一個目的。
（3）MAC地址表的不穩定性
當一個幀的多個副本到達交換機的不同端口時，導致網絡MAC地址表信息不穩定。
當交換機在MAC地址表中因克服地址顛簸而消耗資源時，轉發的數據可能被損壞，而根據交換機的內部結構，不可能處理或不可能很好處理MAC數據庫的快速變化問題。
消除回路的方案也是通過在正常操作期間阻止四個接口中的傳輸或接收數據來解決的，阻止數據庫的不穩定性是生成樹協議的另一個功能。
二、生成樹協議
冗余功能是高可用性分層網絡拓撲的關鍵要素，但是在網絡中配置多條路徑有可能導致環路。可使用生成樹協議（STP)來防止環路。
生成樹協議定義在IEEE802.1d中，是一種橋到橋的鏈路管理協議，在防止產生自循環的基礎上提供路徑冗余。為了使以太網更好的工作，兩個工作站之間只有一條活動路徑。網絡環路的發生有多種原因，最常見的是故意生成的冗余，萬一一個鏈路或者交換機失敗，會有另一個鏈路或者交換機替代。所以STP的主要思想是存在冗余鏈路時，只允許主鏈路激活，如果主鏈路因故障斷開后，備用鏈路才會被打開。
生成書協議分為三代：第一代生成樹協議STP（IEEE802.1d）；第二代生成樹協議RSTP（IEEE802.1w）；第三代生成樹協議MSTP。
STP的主要作用：避免回路，冗余備份。生成樹的協議基于以下幾點：
（1）有唯一的組地址（01-80-C2-00-00-00）標識一個特定LAN上的所有的交換機。這個組地址能被所有的交換機識別。
（2）每個交換機有唯一的標識。
（3）每個交換機的端口有唯一的端口標識。
對生成樹的管理還需要：對每個交換機協調一個相對的優先級；對每個交換機的每個端口協調一個相對的優先級；對每個端口協調一個路徑花費。
關于STP的工作原理：
首先網橋有三個典型方式：透明橋，源路由橋，源路由透明橋。網橋連接兩個用同樣介質存取控制方法的網段，規范定義了透明橋。橋的兩邊的網段分屬于不同的沖突域，卻屬于同一個廣播域。
透明橋是指對于數據的接收端看不到路徑中經由的交換機，認為數據是從發送端直接到達目的地。
源路由橋是由IBM公司為它的令牌環路網絡開發的。
源透明路由橋是透明橋和源路由橋的結合。
在一個由透明橋橋接的網絡里，存在冗余的路徑就能建立一個橋回路，但橋回路對一個局域網來說是致命的。而生成樹協議是一種嵌套橋協議，可以用來消除橋回路。它的工作原理是：生成樹協議定義一個數據包，稱為橋協議數據單元BPDU，網橋用BPDU來相互通信，并使用BPDU的相關機能來動態選擇根橋和備份橋，所以橋回路被消除。
含BPDU的以太幀格式
以太網幀頭包括DLC頭部，LLC頭部，BPDU字段，填充DLC的Padding。BPDU也經常被封裝在IEEE802.q的頭部后。
DLC頭部：長度14字節，包含DMA ,SAMA , L/T三個字段。
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