I denna laboration kommer du att konfigurera och ansluta tre 2960-switchar enligt den givna topologin. Se till att ansluta TP-kablarna till motsvarande portar för att matcha bilden vilken ska analyseras.
Switcharna kommer att använda Spanning Tree Protocol (STP) som standard, och du kommer att analysera hur protokollet påverkar nätverkstopologin och switcharnas portstatusar. Laborationen ger en praktisk förståelse för hur STP förhindrar loopar och hanterar redundanta vägar i ett nätverk.
Det är inte nödvändigt att exakt replikera bilden, men en avgörande faktor är när en port blir orange. Det indikerar att den switchen har högsta BID och i detta exempel är SW3, medan de andra switcharna kan vara den utvalda rotbryggan.
Nästa steg är att endast ändra ”Display Name” genom att klicka på switchen och sedan på fliken ”Config”. Därefter ändrar du hostname på alla tre switchar.
I privilegierat exekveringsläge, exekvera kommandot show version och sök efter switchens MAC-adress. Därefter exekverar du kommandot show spanning-tree vlan 1 för att kontrollera om switchen är rotbrygga, dess prioritet och MAC-adressen enligt Cisco-beteckningen samt portstatus och vägkostnad.
I exemplet visas STP-värdena för SW2:
- Denna switch är rotbryggan
- Priority: 32 769
- MAC: 0006.2AE1.7CC6
- Role: port Fa0/1 Designated
- Cost: port Fa0/1 19
- State: port Fa0/1 FWD
- Role: port Fa0/2 Designated
- Cost: port Fa0/2 19
- State: port Fa0/2 FWD
Bilden nedan visar alla STP-värden i exemplet:
Valet av rotbryggan
SW2 har valts som rotbrygga baserat på dess Bridge ID (BID).
Bridge ID = Bridge Priority + Extended System ID + MAC address
Eftersom alla switchar har samma standardprioritet (32768) och använder standard VLAN 1, blir det effektiva värdet: 32768 + 1 = 32769
Detta innebär att priority-delen är lika på alla switchar, och därför avgörs valet av rotbrygga genom att jämföra MAC-adresserna.
MAC-adress och talrepresentation
MAC-adresser skrivs i hexadecimal form (bas 16). Det betyder att de egentligen representerar ett numeriskt värde där hexadecimala tecken motsvarar:
- A = 10
- B = 11
- C = 12
- D = 13
- E = 14
- F = 15
För att förstå jämförelse mellan MAC-adresser visas här nedan hur dessa adresser omvandlas till ett decimalt tal.
Metod 1: Omvandling till decimal
- Ta bort punkterna
- Tolka värdet som ett tal i bas 16
- Omvandla till decimal (t.ex. med kalkylator)
Resultat: SW2 har det lägsta numeriska värdet
- SW1: 0050.0F7E.134D = 343 857 304 397
- SW2: 0006.2AE1.7CC6 = 26 489 224 390 —— lägst
- SW3: 0060.2FB3.9B82 = 413 117 160 322
Metod 2: Utan uträkning
I praktiken behöver du inte omvandla till decimal. Det räcker att jämföra MAC-adresserna direkt i hex. Jämför endast de fyra första hexadecimal tal i MAC-adresserna, från vänster till höger:
- SW1: 0050
- SW2: 0006 —- lägst
- SW3: 0060
Resultat: SW2 har den lägsta MAC-adressen
Slutsats
SW2 har den lägsta MAC-adressen och därmed det lägsta Bridge ID. Därför utses SW2 till rotbrygga, och alla dess portar blir Designated Ports i spanning tree-topologin.
Valet av rotportar
Portarna Fa0/1 på både SW1 och SW3 anses vara närmast rotbrygga och blir därför rotportar. Nu återstår det att bestämma statusen för Fa0/2 på SW1 och Fa0/3 på SW3.
Valet av blockerade portar
Vid standardinställningar har alla länkar samma hastighet och därmed samma kostnad (cost = 19). SW2 är vald som Root Bridge, vilket innebär att både SW1 och SW3 har en direkt väg till root med kostnaden 19.
Det finns även en alternativ väg mellan switcharna. Trafik från SW1 kan gå via SW3 till SW2, och trafik från SW3 kan gå via SW1 till SW2. Dessa vägar får en total kostnad på 38 (19 + 19) och är därför sämre än direktvägen.
Länken mellan SW1 och SW3 blir därmed redundant, eftersom båda switcharna redan har en bättre väg till Root Bridge. STP måste då avgöra vilken port som får vara aktiv på denna länk.
Eftersom både SW1 och SW3 har samma kostnad till root, jämför STP deras Bridge ID. Den switch som har lägst Bridge ID vinner och får sin port som Designated Port (Forwarding).
SW1 har lägre BID än SW3 och därför är SW1 port Fa0/2 Designated Port, medan SW3 port på samma länk blir en Alternate Port och sätts i blocking state för att förhindra loopar i nätverket.
En omräkning av rotbryggan
För att manuellt ändra rotbryggan i exemplet kan du justera prioritetsvärdet för att till exempel låta switchen SW1 bli den nya rotbryggan:
SW1(config)# spanning-tree vlan 1 priority 16384
Prioritetsvärdet kan endast justeras i multiplar av 4096. Om du försöker ange ett värde som inte är en multipel av 4096, som till exempel 1, kommer du få ett felmeddelande som visar tillåtna värden:
Genom en sådan ändring kommer STP-algoritmen att omvärdera switcharnas BID för att välja en ny rotbrygga. Detta kan verifieras med kommandot:
SW1# show spanning-tree vlan 1 summary
Kommandot ger en översikt över alla portars status när en ny rotbrygga väljs: Blocking (blockerad), listening (lyssnande), learning (lärande) och forwarding (vidarebefordrande).
Obs: Kommandot stöds inte i Packet Tracer.