Spanning Tree Protocol (STP) – это протокол уровня канала связи, разработанный для обеспечения высокой надежности и отказоустойчивости сетей Ethernet. Одной из его основных задач является предотвращение возникновения петель в сети, что может привести к коллизиям и падению производительности.
В Cisco Packet Tracer существует улучшенная версия STP — Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), которая быстрее сходит со временем блокировки портов, обнаруживает изменения топологии сети и быстро подстраивается под новые условия.
Но как настроить RSTP на устройствах Cisco в Cisco Packet Tracer? Для этого вам понадобится следовать нескольким простым шагам. В этой статье вы найдете подробную инструкцию, которая поможет вам освоить настройку RSTP на Cisco Packet Tracer и создать надежную и отказоустойчивую сеть.
Создание сетевой топологии
Перед настройкой RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) на Cisco Packet Tracer вам необходимо создать сетевую топологию, на которой будет проводиться практическая работа. В этом разделе вы узнаете, как создать и настроить необходимую топологию.
1. Откройте программу Cisco Packet Tracer и выберите вкладку «Physical Workspace» (Физическое рабочее пространство).
2. Нажмите на иконку «Router» (Маршрутизатор) в панели инструментов и разместите несколько маршрутизаторов на рабочей области. Подключите между ними Ethernet-кабелями (имитируются в программе) для установления сетевых связей.
3. Добавьте коммутаторы (Switch) к вашей топологии, нажав на иконку «Switch» в панели инструментов и поместив их рядом с маршрутизаторами. Подключите коммутаторы к маршрутизаторам с помощью Ethernet-кабелей.
4. Теперь вам необходимо настроить интерфейсы маршрутизаторов и коммутаторов. Кликните на устройство (маршрутизатор или коммутатор), чтобы открыть его консоль и выполните следующие действия:
4.1 Маршрутизатор:
- Введите команду «enable» для перехода в привилегированный режим.
- Введите команду «configure terminal» для перехода в режим настройки.
- Введите команду «interface <интерфейс>» для выбора интерфейса, который вы хотите настроить (например, «interface Ethernet0/0»).
- Введите команду «ip address
<маска>» для настройки IP-адреса и маски подсети на выбранном интерфейсе (например, «ip address 192.168.1.1 255.255.255.0»). - Повторите шаги 3-4 для всех остальных интерфейсов.
- Введите команду «end» для выхода из режима настройки.
Примечание: IP-адреса и маски подсетей могут отличаться в зависимости от вашей сетевой конфигурации.
4.2 Коммутатор:
- Введите команду «enable» для перехода в привилегированный режим.
- Введите команду «configure terminal» для перехода в режим настройки.
- Введите команду «interface <интерфейс>» для выбора интерфейса, который вы хотите настроить (например, «interface FastEthernet0/1»).
- Введите команду «switchport mode trunk» для настройки порта коммутатора как транкового (trunk).
- Повторите шаги 3-4 для всех остальных интерфейсов.
- Введите команду «end» для выхода из режима настройки.
5. Теперь у вас есть готовая сетевая топология, на которой можно настраивать RSTP. В следующем разделе вы узнаете, как настроить протокол RSTP на вашей топологии.
Конфигурация интерфейсов
Перед настройкой RSTP необходимо настроить основные параметры интерфейсов коммутаторов.
Включите нужные интерфейсы командой:
Switch(config)# interface [Интерфейс]
Switch(config-if)# no shutdown
Затем задайте режим работы интерфейса командой:
Switch(config-if)# switchport mode [Режим]
Дополнительно, для портов, которые будут передавать только трафик между коммутаторами, нужно задать режим trunk командой:
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Если же интерфейсы будут подключены к конечным устройствам (например, ПК), нужно задать режим доступа командой:
Switch(config-if)# switchport mode access
После этого присвойте интерфейсу VLAN командой:
Switch(config-if)# switchport access vlan [VLAN]
Для транка VLAN настройте разрешенные VLANы командой:
Switch(config-if)# switchport trunk allowed vlan [VLAN ID1],[VLAN ID2],...
После выполнения этих настроек интерфейсы коммутатора будут готовы к настройке RSTP.
Проверьте правильность настроек интерфейсов командами:
Switch# show interface brief
Switch# show interface [Интерфейс] switchport
Включение RSTP
Для включения Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) на коммутаторе Cisco вам потребуется выполнить следующие шаги:
- Откройте консольное соединение с коммутатором с помощью программы эмуляции терминала, такой как PuTTY или SecureCRT.
- Введите имя пользователя и пароль для входа в коммутатор.
- Попадите в режим привилегированного доступа, выполнив команду
enable
. - Введите команду
configure terminal
, чтобы войти в режим глобальной конфигурации коммутатора. - Перейдите в режим конфигурации интерфейса VLAN, используя команду
interface vlan {номер}
, где {номер} — номер виртуального интерфейса VLAN. - Введите команду
spanning-tree mode rapid-pvst
, чтобы включить RSTP. - Выполните команду
exit
, чтобы вернуться в режим глобальной конфигурации. - Сохраните настройки, выполнив команду
write memory
илиcopy running-config startup-config
.
После завершения этих шагов RSTP будет включен на коммутаторе Cisco и будет автоматически работать на всех интерфейсах VLAN.
Назначение корня дерева
В процессе выбора корня дерева, каждый коммутатор объявляет себя корневым и начинает отсчитывать собственный кратчайший путь до самого себя. По мере обнаружения BPDU (Bridge Protocol Data Unit) с более низкой стоимостью пути, коммутаторы пересчитывают свои собственные маршруты до корня дерева.
Процесс выбора корня дерева включает следующие шаги:
- Инициализация: каждый коммутатор объявляет себя корневым коммутатором и устанавливает значение стоимости пути равным нулю.
- Рассылка BPDU: каждый коммутатор рассылает BPDU с собственными данными, включая идентификатор корня дерева и стоимость пути.
- Получение BPDU: коммутаторы получают BPDU от соседних устройств и анализируют их данные для определения нового корня дерева.
- Обновление информации: коммутаторы обновляют данные о корне дерева и пересчитывают свои маршруты с учетом новой информации.
- Выбор корня дерева: коммутатор выбирает устройство с наименьшим идентификатором корня дерева и наименьшей стоимостью пути как новый корень дерева.
Выбор корня дерева в RSTP осуществляется для оптимизации работы сети, установки кратчайших путей и предотвращения возникновения петель.
Примечание: RSTP автоматически рассчитывает и пересчитывает пути до корня дерева, что позволяет обеспечить быстрое переключение на новый корень дерева в случае отказа текущего.
Определение предоков
При настройке rstp на Cisco Packet Tracer необходимо определить всех предков. Процесс определения предков включает в себя следующие шаги:
- Составление топологии сети. Перед началом определения предков необходимо составить топологию сети. Она включает в себя все узлы и соединения между ними. Это позволяет понять, какие узлы находятся выше и ниже по иерархии.
- Определение корневого моста. Корневой мост является самым высоким узлом в иерархии и определяет все остальные узлы как своих потомков.
- Определение корневого порта. Корневой порт – это порт, который имеет наименьшую стоимость пути до корневого моста. Он является прямым соединением между узлом и корневым мостом.
- Определение назначенного порта. Назначенный порт – это порт, который выбирается для пропуска трафика между сегментами сети. Он является прямым соединением между узлом и его предком в иерархии.
Определение предков является важным шагом при настройке rstp на Cisco Packet Tracer, так как это позволяет управлять передачей данных и избегать петель и перегрузок в сети.
Проверка настроек и сохранение
После завершения настройки RSTP на Cisco Packet Tracer, важно проверить правильность настроек перед сохранением конфигурации.
1. Верификация: для проверки работы протокола RSTP можно использовать команду show spanning-tree
. Она позволяет просмотреть информацию о состоянии портов и связей между коммутаторами.
2. Проверка состояния портов: убедитесь, что статус портов на каждом коммутаторе соответствует ожидаемому. Порты должны быть в состоянии «forwarding» или «blocking», в зависимости от их роли в топологии.
3. Проверка корректности конфигурации: проверьте, что все коммутаторы правильно настроены и соединены между собой. Убедитесь, что протокол RSTP включен на всех коммутаторах и корректно настроены ссылки на корневой мост и корневые порты.
4. Сохранение конфигурации: после проверки всех настроек и убедившись в их правильности, не забудьте сохранить конфигурацию коммутаторов, чтобы не потерять ваши настройки в случае перезагрузки устройств.
Чтобы сохранить конфигурацию, воспользуйтесь командой copy running-config startup-config
или альтернативной командой write memory
.