【实验名称】
快速生成树协议 RSTP 的配置。
【实验目的】
理解快速生成树协议 RSTP 的工作原理，掌握如何在交换机上配置快速生成树。
【背景描述】
某学校为了开展计算机教学和网络办公，建立了一个计算机教室和一个校办公区，这两
处的计算机网络通过两台交换机互连组成内部校园网，为了提高网络的可靠性，网络管理员
用 2 条链路将交换机互连，现要在交换机上做适当配置，使网络避免环路。
【需求分析】
两台交换机以双链路互联，需要在启用 RSTP 避免环路的同时，提供链路的冗余备份功
能。
【实验拓扑】
图 4‐ 1 实验拓扑图
按照拓扑图连接网络时注意，两台交换机都配置完 RSTP 后，再将两台交换机连接起
来。如果先连线再配置可能会造成广播风暴，影响交换机的正常工作。
【实验设备】
三层交换机 1 台
二层交换机 1 台
【预备知识】
交换机的基本配置方法，Trunk 的工作原理和配置方法，SVI 端口的配置方法、生成树
的工作原理以及 RSTP 的配置方法
【实验原理】
生成树协议（spanning-tree），作用是在交换网络中提供冗余备份链路，并且解决交换网
络中的环路问题。
生成树协议是利用 SPA 算法（生成树算法），在存在交换环路的网络中生成一个没有环
路的树形网络。运用该算法将交换网络冗余的备份链路逻辑上断开，当主要链路出现故障时，
能够自动的切换到备份链路，保证数据的正常转发。
生成树协议目前常见的版本有 STP（生成树协议 IEEE 802.1d）、RSTP（快速生成树协
议 IEEE 802.1w）、MSTP（多生成树协议 IEEE 802.1s）。
生成树协议的特点是收敛时间长。当主要链路出现故障以后，到切换到备份链路需要
50 秒的时间。
快速生成树协议（RSTP）在生成树协议的基础上增加了两种端口角色：替换端口
（alternate Port）和备份端口（backup Port），分别做为根端口（root Port）和指定端口（designated
Port）的冗余端口。当根端口或指定端口出现故障时，冗余端口不需要经过 50 秒的收敛时
间，可以直接切换到替换端口或备份端口。从而实现 RSTP 协议小于 1 秒的快速收敛。
【实验步骤】
第一步：配置两台交换机的主机名、管理 IP 地址和 Trunk
Switch#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Switch(config)#hostname L2-SW
L2-SW(config)#interface vlan 1
L2-SW(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
L2-SW(config-if)#no shutdown
L2-SW(config-if)#exit
L2-SW(config)#
L2-SW(config)#interface fastEthernet 0/1
L2-SW(config-if)#switchport mode trunk
L2-SW(config-if)#exit
L2-SW(config)#
L2-SW(config)#interface fastEthernet 0/2
L2-SW(config-if)#switchport mode trunk
L2-SW(config-if)#exit
L2-SW(config)#
S3750#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
S3750(config)#hostname L3-SW
L3-SW(config)#interface vlan 1
L3-SW(config-if)#Dec 2 23:15:26 L3-SW %7:%LINE PROTOCOL CHANGE:
Interface VLAN 1, changed state to UP
L3-SW(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
L3-SW(config-if)#no shutdown
L3-SW(config-if)#exit
L3-SW(config)#
L3-SW(config)#interface fastEthernet 0/1
L3-SW(config-if)#switchport mode trunk
L3-SW(config-if)#exit
L3-SW(config)#
L3-SW(config)#interface fastEthernet 0/2
L3-SW(config-if)#switchport mode trunk
L3-SW(config-if)#exit
第二步：在两台交换机上启用 RSTP
L2-SW(config)#spanning-tree
！启用生成树协议
L2-SW(config)#spanning-tree mode rstp
！修改生成树协议的类型为 RSTP
L2-SW(config)#
L3-SW(config)#spanning-tree
Enable spanning-tree.
！启用生成树协议
L3-SW(config)#spanning-tree mode rstp
！修改生成树协议的类型为 RSTP
L3-SW(config)#
在使用默认参数启用了 RSTP 之后，可以使用 show spanning-tree 命令观察现在两台
交换机上生成树的工作状态：
L3-SW#show spanning-tree
StpVersion : RSTP
SysStpStatus : ENABLED
MaxAge : 20
HelloTime : 2
ForwardDelay : 15
BridgeMaxAge : 20
BridgeHelloTime : 2
BridgeForwardDelay : 15
MaxHops: 20
TxHoldCount : 3
PathCostMethod : Long
BPDUGuard : Disabled
BPDUFilter : Disabled
BridgeAddr : 00d0.f821.a542
Priority: 32768
TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:0m:9s
TopologyChanges : 2
DesignatedRoot : 8000.00d0.f821.a542
RootCost : 0
RootPort : 0
L2-SW#show spanning-tree
StpVersion : RSTP
SysStpStatus : Enabled
BaseNumPorts : 24
MaxAge : 20
HelloTime : 2
ForwardDelay : 15
BridgeMaxAge : 20
BridgeHelloTime : 2
BridgeForwardDelay : 15
MaxHops : 20
TxHoldCount : 3
PathCostMethod : Long
BPDUGuard : Disabled
BPDUFilter : Disabled
BridgeAddr : 00d0.f88b.ca34
Priority : 32768
TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:3m:54s
TopologyChanges : 0
DesignatedRoot : 800000D0F821A542
RootCost : 200000
RootPort : Fa0/1
可以看到两台交换机已经正常启用了 RSTP 协议，由于 MAC 地址较小，L3-SW 被选
举为根网桥，优先级是 32768；L2-SW 上的根端口是 Fa0/1；两台交换机上计算路径成本
的方法都是长整型。
为了在网络中新加入其他的交换机后，L3-SW 还是保证能够选举为根网桥，需要提高
L3-SW 的网桥优先级。
第三步：指定三层交换机为根网桥，二层交换机的 F0/2 端口为根端口，指定两台交换机的
端口路径成本计算方法为短整型
端口为根端口，指定两台交换机的
端口路径成本计算方法为短整型
L3-SW(config)#spanning-tree priority ?
<0-61440> Bridge priority in increments of 4096
！查看网桥优先级的可配置范围，在 0~61440 之内，且必须是 4096 的倍数
L3-SW(config)#spanning-tree priority 4096
！配置网桥优先级为 4096
L3-SW(config)#
L3-SW(config)#interface fastEthernet 0/2
L3-SW(config-if)#spanning-tree port-priority ?
<0-240> Port priority in increments of 16
！查看端口优先级的可配置范围，在 0~240 之内，且必须是 16 的倍数
L3-SW(config-if)#spanning-tree port-priority 96
！修改 F0/2 端口的优先级为 96
L3-SW(config-if)#exit
L3-SW(config)#spanning-tree pathcost method short
！修改计算路径成本的方法为短整型
L3-SW(config)#exit
L2-SW(config)#spanning-tree pathcost method short
！修改计算路径成本的方法为短整型
L2-SW(config)#exit
第四步：查看生成树的配置
L3-SW#show spanning-tree
StpVersion : RSTP
SysStpStatus : ENABLED
MaxAge : 20
HelloTime : 2
ForwardDelay : 15
BridgeMaxAge : 20
BridgeHelloTime : 2
BridgeForwardDelay : 15
MaxHops: 20
TxHoldCount : 3
PathCostMethod : Short
BPDUGuard : Disabled
BPDUFilter : Disabled
BridgeAddr : 00d0.f821.a542
Priority: 4096
TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:0m:34s
TopologyChanges : 7
DesignatedRoot : 1000.00d0.f821.a542
RootCost : 0
RootPort : 0
L3-SW#
L3-SW#show spanning-tree interface fastEthernet 0/1
PortAdminPortFast : Disabled
PortOperPortFast : Disabled
PortAdminLinkType : auto
PortOperLinkType : point-to-point
PortBPDUGuard : disable
PortBPDUFilter : disable
PortState : forwarding
PortPriority : 128
PortDesignatedRoot : 1000.00d0.f821.a542
PortDesignatedCost : 0
PortDesignatedBridge :1000.00d0.f821.a542
PortDesignatedPort : 8001
PortForwardTransitions : 2
PortAdminPathCost : 19
PortOperPathCost : 19
PortRole : designatedPort
L3-SW#
L3-SW#show spanning-tree interface fastEthernet 0/2
PortAdminPortFast : Disabled
PortOperPortFast : Disabled
PortAdminLinkType : auto
PortOperLinkType : point-to-point
PortBPDUGuard : disable
PortBPDUFilter : disable
PortState : forwarding
PortPriority : 96
PortDesignatedRoot : 1000.00d0.f821.a542
PortDesignatedCost : 0
PortDesignatedBridge :1000.00d0.f821.a542
PortDesignatedPort : 6002
PortForwardTransitions : 4
PortAdminPathCost : 19
PortOperPathCost : 19
PortRole : designatedPort
L3-SW#
可以观察到 L3-SW 中，网桥优先级已经被修改为 4096，Fa0/2 端口的优先级也被修改
成 96，在短整型的计算路径成本的方法中，两个端口的路径成本都是 19，现在都处于转发
状态。
L2-SW#show spanning-tree
StpVersion : RSTP
SysStpStatus : Enabled
BaseNumPorts : 24
MaxAge : 20
HelloTime : 2
ForwardDelay : 15
BridgeMaxAge : 20
BridgeHelloTime : 2
BridgeForwardDelay : 15
MaxHops : 20
TxHoldCount : 3
PathCostMethod : Short
BPDUGuard : Disabled
BPDUFilter : Disabled
BridgeAddr : 00d0.f88b.ca34
Priority : 32768
TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:1m:38s
TopologyChanges : 0
DesignatedRoot : 100000D0F821A542
RootCost : 19
RootPort : Fa0/2
L2-SW#
L2-SW#show spanning-tree interface fastEthernet 0/1
PortAdminPortfast : Disabled
PortOperPortfast : Disabled
PortAdminLinkType : auto
PortOperLinkType : point-to-point
PortBPDUGuard: Disabled
PortBPDUFilter: Disabled
PortState : discarding
PortPriority : 128
PortDesignatedRoot : 100000D0F821A542
PortDesignatedCost : 0
PortDesignatedBridge : 100000D0F821A542
PortDesignatedPort : 8001
PortForwardTransitions : 5
PortAdminPathCost : 0
PortOperPathCost : 19
PortRole : alternatePort
L2-SW#
L2-SW#show spanning-tree interface fastEthernet 0/2
PortAdminPortfast : Disabled
PortOperPortfast : Disabled
PortAdminLinkType : auto
PortOperLinkType : point-to-point
PortBPDUGuard: Disabled
PortBPDUFilter: Disabled
PortState : forwarding
PortPriority : 128
PortDesignatedRoot : 100000D0F821A542
PortDesignatedCost : 0
PortDesignatedBridge : 100000D0F821A542
PortDesignatedPort : 6002
PortForwardTransitions : 3
PortAdminPathCost : 0
PortOperPathCost : 19
PortRole : rootPort
L2-SW#
在 L2-SW 中，网桥优先级还是默认的 32768，端口优先级也是默认的 128，路径成本
是 19，端口 Fa0/2 被选举为根端口，处于转发状态，而 Fa0/1 则是替换端口，处于丢弃状
态。
第五步：验证配置
在三层交换机 L3-SW 上长时间的 ping 二层交换机 L2-SW，其间断开 L2-SW 上的转发
端口 Fa0/2，这时观察替换端口能够在多长时间内成为转发端口：
L3-SW#ping 192.168.1.2 ntimes 1000
！使用 ping 命令的 ntimes 参数指定 ping 的次数
Sending 1000, 100-byte ICMP Echoes to 192.168.1.2, timeout is 2 seconds:
< press Ctrl+C to break >
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Dec 2 23:30:56 L3-SW %7:2008-12-2 23:30:56 topochange:topology
is changed.%LINK CHANGED: Interface FastEthernet 0/2, changed state to down
Dec 2 23:30:57 L3-SW %7:%LINE PROTOCOL CHANGE: Interface FastEthernet
0/2, changed state to DOWN
Dec 2 23:30:57 L3-SW %7:2008-12-2 23:30:57 topochange:topology is
changed.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Success rate is 99 percent (998/1000), round-trip min/avg/max = 1/1/10 ms
L3-SW#
从中可以看到替换端口变成转发端口的过程中，丢失了 2 个 ping 包，中断时间小于
20ms。
【注意事项】
1、锐捷交换机缺省是关闭 spanning-tree 的，如果网络在物理上存在环路，则必须手工开
启 spanning-tree。
2、锐捷全系列的交换机默认为 MSTP 协议，在配置时注意生成树协议的版本。
【参考配置】
L3-SW#show running-config
Building configuration...
Current configuration : 1386 bytes
!
version RGNOS 10.1.00(4), Release(18443)(Tue Jul 17 19:51:54 CST 2007 -ubu6server)
hostname L3-SW
!
vlan 1
!
spanning-tree
spanning-tree pathcost method short
spanning-tree mode rstp
spanning-tree mst 0 priority 4096
interface FastEthernet 0/1
switchport mode trunk
!
interface FastEthernet 0/2
switchport mode trunk
spanning-tree mst 0 port-priority 96
!
interface FastEthernet 0/3
!
interface FastEthernet 0/4
!
interface FastEthernet 0/5
!
interface FastEthernet 0/6
!
interface FastEthernet 0/7
!
interface FastEthernet 0/8
!
interface FastEthernet 0/9
!
interface FastEthernet 0/10
!
interface FastEthernet 0/11
!
interface FastEthernet 0/12
!
interface FastEthernet 0/13
!
interface FastEthernet 0/14
!
interface FastEthernet 0/15
!
interface FastEthernet 0/16
!
interface FastEthernet 0/17
!
interface FastEthernet 0/18
!
interface FastEthernet 0/19
!
interface FastEthernet 0/20
!
interface FastEthernet 0/21
!
interface FastEthernet 0/22
!
interface FastEthernet 0/23
!
interface FastEthernet 0/24
!
interface GigabitEthernet 0/25
!
interface GigabitEthernet 0/26
!
interface GigabitEthernet 0/27
!
interface GigabitEthernet 0/28
!
interface VLAN 1
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
!
!
line con 0
line vty 0 4
login
!
end
L2-SW#show running-config
System software version : 1.68 Build Apr 25 2007 Release
Building configuration...
Current configuration : 319 bytes
!
version 1.0
!
hostname L2-SW
vlan 1
!
spanning-tree mode rstp
spanning-tree
spanning-tree pathcost method short
interface fastEthernet 0/1
switchport mode trunk
!
interface fastEthernet 0/2
switchport mode trunk
!
interface vlan 1
no shutdown
ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
!
end
