亮點:思科交換機Portfast和Uplinkfast配置
亮點:思科交換機Portfast和Uplinkfast配置,采用PortFast和UplinkFast技術可以讓這些端口節省Listening和Learning狀態的時間,立即由Blocking進入Forwarding狀態。切換時間可以在2s~4s之間。
本實驗的步驟很簡單,只是通過反復的ping測試來驗證在思科交換機上啟用Portfast(端口快速)和UplinkFast(上行快速)技術前后的不同的鏈路狀態,以達到加深對這兩種技術用途的理解。本實驗所用網絡拓撲結構。
Portfast和UplinkFast技術簡介
Portfast(端口快速)和UplinkFast(上行快速)是兩個極其類似的技術,都是可以使端口從阻塞狀態迅速恢復到轉發狀態,以達到快速收斂的目的。但Portfast技術可應用于所有阻塞端口,而UplinkFast只能應用于接入層交換機的阻塞上行端口(也就是用于級聯的端口,但不一定是專門的Uplink端口)。
缺省情況下,假定交換機的所有端口都將與交換機或者網橋連接,所以所有端口都運行STP算法,即如果網絡發生了變化,在端口發送數據之前要等待50s,即20s的由Blocking(阻塞)狀態轉為Listening(偵聽)狀態,加上15的Listening過程,再加上15s的由Learning(學習)狀態轉變為Forwarding(轉發)狀態。
而事實上許多端口會直接連接工作站或者服務器。采用PortFast和UplinkFast技術可以讓這些端口節省Listening和Learning狀態的時間,立即由Blocking進入Forwarding狀態。切換時間可以在2s~4s之間。
PortFas和UplinkFast技術都是針對在啟用STP技術后出現的一些問題(如收斂速度慢)的解決方案。它們所要解決的就是由于在端口中啟用STP技術后,網絡結構發生變化時,需要等待一定的鏈路偵測、學習時間,而這個時間可能導致網絡不通,網絡服務器工作不正常。有了PortFast和UplinkFast技術后,這些端口就可以快速地進入數據轉發狀態,不用等待,確保了網絡的正常通信。
PortFast僅適用于阻塞狀態端口,讓阻塞端口在網絡環境變化的情況下直接進入Forwarding狀態。而該端口仍然運行STP協議,所以如果檢測到環路,端口仍將由Forwarding狀態變成Blocking狀態。
而UplinkFast技術只適用于交換機中呈阻塞狀態的上行級聯端口,而且在而且該交換機上必須啟動了UplinkFast功能,至少有一個上行級聯端口處于Blocking的端口(即有冗余鏈路),鏈路失效也必須發生在Root Port上。交換機啟動了UplinkFast后,由于提高了交換機上所有端口的路徑開銷,所以不適合作為根橋。
實驗步驟
◆按8.1.2節的方法把Boson Lab Nagivator(Boson實驗導航器)中“BCMSN”實驗項中的的“Lab 5- Portfast and Uplinkfast”實驗包裝載到“Boson NetSim for CCNP 7”主程序中。并且讓實驗包自動加載所有初始配置。
◆首先在P1PC1上測試一下與P1ASW1交換機VLAN11接口(IP地址為172.16.11.10)之間的網絡是否通暢,通過前面幾節的配置,結果肯定是成功的,(注意,實驗包的提示符有問題,應該為“c>”的,下同,不再贅述)。
C:>ping 172.16.11.10
在P1PC1上ping P1ASW1的結果顯示
◆在P1ASW1上執行以下操作,關閉與P1PC1連接的fa0/5端口,5秒后再激活它。此時立即再從P1PC1上ping P1ASW1,結果是不通的。因為P1ASW1交換機上運行的STP在在關閉了fa0/5端口,再重新激活這個端口時,需要重新計算鏈路,需要50秒時間。
P1ASW1(config)#int fa0/5
P1ASW1(config-if)#shut
P1ASW1(config-if)#no shut
C:>ping 172.16.11.10
再等上40秒左右,再從P1PC1上ping P1ASW1,結果又是通的。因為此時STP已完成所需的所有過程,找到了新的鏈路。重新關閉、啟動fa0/5端口在P1PC1上ping P1ASW1 VLAN11端口的結果顯示。
◆執行以下操作,在P1ASW1交換機的fa0/5端口上啟用PortFast。再次在關閉該端口后再立即激活它,然后立即從P1PC1上ping P1ASW1,結果是通的。此時發現已不再需要等待即么久時間了。
P1ASW1(config)#int fa0/5
P1ASW1(config-if)#spanning-tree portfast
P1ASW1(config-if)#shut
P1ASW1(config-if)#no shut
C:>ping 172.16.11.10
◆執行以下操作,在P1DSW1上創建一個vlan_id為11的VLAN,并創建一個VLAN11端口,分配IP地址為172.16.11.100,子網掩碼為255.255.0.0。然后激活它。
P1DSW1(config)#vlan 11
P1DSW1(config)#int Vlan11
P1DSW1(config-if)#ip add 172.16.11.100 255.255.255.0
P1DSW1(config-if)#no shut
◆在P1DSW1交換機上,把連接P1ASW1的兩個端口(fa0/1和fa0/2)加入到VLAN 11中,并啟用trunk。
P1DSW1(config)#int fa0/1
P1DSW1(config-if)#switchport mode trunk
P1DSW1(config-if)#switchport access vlan 11
P1DSW1(config)#int fa0/2
P1DSW1(config-if)#switchport mode trunk
P1DSW1(config-if)#switchport access vlan 11
◆執行以下操作,在P1ASW1上顯示VLAN 11的STP配置信息,結果顯示從中可以看出,除了初始配置中fa0/5加入到了VLAN 11中外,通過trunk技術,在與相邊的P1DSW1上把fa0/1和fa0/2加入到VLAN 11后,P1ASW1交換機上的對應端口也加入到了VLAN 11中。
show spanning-tree vlan 11
◆在P1PC1上執行以下操作,測試到P1DSW1交換機的VLAN11接口(IP地址為172.16.11.100)之間的網絡連接,結果是通的。在P1DSW1上啟用trunk后,在P1ASW1上顯示的VLAN 11配置信息,在P1PC1上ping P1DSW1交換機VLAN11接口的結果顯示。
◆執行以下操作,在P1ASW1中把連接到P1DSW1交換機的fa0/1端口(P1ASW1與P1DSW1采取了冗余連接,除了fa01/端口外,還有一條fa0/2之間的連接)設為阻塞狀態。在STP協議重新計算的過程中,立即從P1PC1上ping P1DSW1,結果不是通的。等一段時間再ping,看需要等待多少時間才能ping通,從這里可以看出交換機的STP協議收斂時間了。
P1ASW1(config)#int fa0/1
P1ASW1(config-if)#shut
C:>ping 172.16.11.100
◆重新打開上一步關閉的fa0/1端口,并在其上啟用uplinkfast技術,再從從P1PC1上ping P1DSW1交換機,此時結果是通的。
P1ASW1(config)#int fa0/1
P1ASW1(config-if)#no shutn
P1ASW1(config)#spanning-tree uplinkfast
C:>ping 172.16.11.100
◆執行以下操作,再次把P1ASW1中把連接到P1DSW1交換機的fa0/1端口設為阻塞狀態。同樣,再次立即從P1PC1上ping P1DSW1,結果不是通的。從中可以以到啟用uplinkfast技術后,STP收斂的時間大為縮短。
P1ASW1(config)#int fa0/1
P1ASW1(config-if)shut
C:>ping 172.16.11.100
總結:通過本實驗我們學習了如何在端口上啟用portfast和uplinkfast技術,并從中學習到這兩種技術的用途所在。本實驗所用命令將在后面提到。