华为HCNA之STP定时器配置实验

导语:

1.Hello Time定时器:为周期发送BPDU来维护生成树的稳定的时间,默认为2s。如果交换机在配置的超时时间内没有收到上游交换机发送的BPDU,则会重新进行生成树的计算。在根交换机上配置的Hello Time将作为整个生成树内所有的交换机的Hello Time使

2.Max Age定时器:BPDU的最大生存时间,默认为20s。交换机通过比较从上游交换机收到的BPDU中携带的Messgae Age(配置BPDU的生存时间,若配置BPDU是根桥发出的,则Message Age为0,每经过一台交换机增加1)和Max Age,来判断这个BPDU是否超时。如果收到的BPDU超时,交换机会将该BPDU老化,同时阻塞接收该BPDU的接口,并开始发出以自己为根桥的BPDU。这种老化机制可以有效的控制生成树的半径。在根交换机上配置的Max Age将作为整个生成树内所有的交换机的Max Age。

3.Forward Delay 定时器:延迟时间为Forward Delay定时器的时间,默认为15s。STP采用了一种端口状态迁移机制,寻选出的根端口和指定端口要经过2倍的Forward Delay延时后才能进入转发状态,这个延时保证了新的配置消息传遍整个网络,使所有参与STP计算的交换机都能正确的知晓网络的状态,可以有效的防止临时环路的产生。在华为交换设备上,由于默认生成树的模式为MSTP,当手工更改生成树模式为STP时,STP端口的状态只有Discarding、Learning、Forwarding3种。在根交换机上配置的延时时间将作为整个生成树内所有的交换机的延时时间。

拓扑图:

在这里插入图片描述

步骤:

1.基本配置:

如拓扑图所示,完成各个物理设备和接口的配置,并测试联通性;

2.配置STP定时器:

配置STP,同时将S1配置为根桥,S2为备份桥:

[S1]stp enable 
[S1]stp mode stp
[S1]stp root primary 
[S2]stp enable 
[S2]stp mode stp
[S2]stp root secondary 
[S3]stp enable 
[S3]stp enable 

[S4]stp enable 
[S4]stp enable 

配置完成后,查看各定时器的默认值:
在这里插入图片描述
在PC-4上发送ICMP报文,测试连通性:
在这里插入图片描述
可以看到,网络稳定,没有丢包现象;

然后修改STP定时器,注意只有在根桥上修改才有用:

[S1]stp timer forward-delay 2000

再次查看S1的信息:
在这里插入图片描述
观察到,定时器修改成功。

测试用R4发送给R2的Ping 10.1.1.2 -t的ICMP报文会出现大量丢包现象:
在这里插入图片描述所以我们不建议直接使用命令修改STP定时器,而是建议使用交换机自动寻求最优值:

[S1]stp bridge-diameter 3

配置完成后,查看STP计时器的改变情况:
在这里插入图片描述
此时,再次观察R2和R4的联通性:
在这里插入图片描述
可以看到,网络恢复正常;

3.验证Forward Delay定时器:

查看S4交换机下的STP端口情况:
在这里插入图片描述
现在将S4的E0/0/2端口关闭,将0/0/3端口改为根端口:

[S4-Ethernet0/0/2]shutdown 

继续测试PC-2和PC-4:
在这里插入图片描述
可以观察到,此时丢了10个数据包,这是因为上一步配置中的Forward Delay时间为9s,即S4该端口从DIscarding状态经过Learning状态,最终达到Forwarding状态需要一个ForwardDelay的时间间隔。

恢复S4的E0/0/2接口,并更改网络直径为默认值7:

[S4-Ethernet0/0/2]undo shutdown 
[S1]stp bridge-diameter 7

配置完成后查看S1的STP信息:
在这里插入图片描述
可以观察到Forward时间已被自动修改为15s。
关闭S4的E0/0/2接口后再次测试联通结果:
在这里插入图片描述
可以观察到,此时丢了17个数据包,这是因为上一步配置中的Forward Delay时间为15s,即S4该端口从DIscarding状态经过Learning状态,最终达到Forwarding状态需要一个ForwardDelay的时间间隔。

至此,STP定时器基本配置实验完成!

思考题:

问题:交换机端口在发生状态转换时,都有哪些状态会经历一个Forward Delay?
解答:正常端口在发生状态转换时会在Listening、Learning两个状态时经历一个转发延迟。有特殊端口例如Portfast端口则会跳过此两个状态直接进入转发。

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